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Raccomandazioni per la
progettazione
di edifici energeticamente
efficienti
A cura di Andrea Campioli e Monica Lavagna
Prestazioni termiche e comportamento ambientale
di soluzioni tecniche di involucro in laterizio
finalizzate all’efficienza energetica degli edifici
Muratura monostrato
Muratura monostrato
Muratura doppio strato
Muratura doppio strato
intonacata
con cappotto
con isolante in intercapedinecon isolante in intercapedine
e faccia a vista
strato 1
strato 2
strato 3
strato 4
strato 5
TOTALE
I
I
E
E
materiale
intonaco di calce e gesso
intonaco di calce e gesso
0,015
0,015
spessore (m)
volume
(m3)
0,015
0,015
energia incorporata materiale
(MJ/m3)
1584
1584
energia incorporata strato
(MJ)
23,76
23,76
materiale
muratura termolaterizio
muratura termolaterizio
0,38
0,17
spessore (m)
volume
(m3)
0,38
0,17
energia incorporata materiale
(MJ/m3)
1764
1764
energia incorporata strato
(MJ)
670,32
299,88
materiale
intonaco di calce e cemento
isolante minerale
0,015
0,04
spessore (m)
volume
(m3)
0,015
0,04
energia incorporata materiale
(MJ/m3)
1584
2520
energia incorporata strato
(MJ)
23,76
100,80
materiale
intonaco plastico
0,005
spessore (m)
volume (m3)
0,005
energia incorporata materiale
(MJ/m3)
1584
energia incorporata strato
(MJ)
7,92
materiale
spessore (m)
volume
(m3)
energia incorporata materiale
(MJ/m3)
energia incorporata strato
(MJ)
energia incorporata
(MJ)
717,84
432,36
I
I
I
E
E
E
intonaco di calce e gesso
intonaco di calce e gesso
0,015
0,015
0,015
0,015
1584
1584
23,76
23,76
muratura termolaterizio
muratura termolaterizio
0,085
0,13
0,085
0,13
1764
1764
149,94
229,32
isolante minerale
isolante minerale
0,04
0,04
0,04
0,04
2520
2520
100,80
100,80
muratura termolaterizio
laterizio faccia a vista
0,085
0,12
0,005
0,12
1764
6228
149,94
747,36
intonaco di calce e cemento
0,015
0,015
1584
23,76
EDIZIONI LATERSERVICE
Tamponamento
leggero
448,20
1101,24
cartongesso
0,026
0,026
1584
41,18
isolante minerale
0,07
0,07
2520
176,40
fibrocemento
0,013
0,013
1584
20,59
montanti in alluminio
0,001
0,00025
704700
176,17
414,34
Raccomandazioni per la
progettazione
di edifici energeticamente
efficienti
A cura di Andrea Campioli e Monica Lavagna
Prestazioni termiche e comportamento ambientale
di soluzioni tecniche di involucro in laterizio
finalizzate all’efficienza energetica degli edifici
© 2009
ANDIL
Associazione Nazionale
Degli Industriali dei
Laterizi
Via Alessandro Torlonia, 15
00161 Roma
Tel. 06 44236926
Fax 06 44237930
www.laterizio.it
E-mail: [email protected]
Responsabile della ricerca
Andrea Campioli
Gruppo di lavoro
Adriana Angelotti, Simone Ferrari, Valeria Giurdanella, Monica Lavagna,
Alessia Massone, Carol Monticelli, Eugenio Morello, Enrica Quinto
Politecnico di Milano
Dipartimento Best
Building Environment Science & Technology
Responsabile della ricerca
Andrea Campioli
Gruppo di lavoro
Simone Ferrari (coordinamento area fisica tecnica)
Monica Lavagna (coordinamento area tecnologia dell’architettura)
Adriana Angelotti, Carol Monticelli, Eugenio Morello,
Valeria Giurdanella, Alessia Massone, Enrica Quinto
POLITECNICO DI MILANO
Dipartimento BEST
Building Environment Science & Technology
Valeria Giurdanella ha curato i paragrafi 1, 1.1
Andrea Campioli, Simone Ferrari e Monica Lavagna hanno curato il paragrafo 1.2
Monica Lavagna ed Enrica Quinto hanno curato il paragrafo 1.3
Adriana Angelotti ed Eugenio Morello hanno curato i paragrafi 2, 2.1, 2.2
Adriana Angelotti, Carol Monticelli, Eugenio Morello hanno curato il paragrafo 2.3
Simone Ferrari ha curato i paragrafi 3, 3.2
Adriana Angelotti ed Eugenio Morello hanno curato il paragrafo 3.1
Alessia Massone ha curato il paragrafo 4
Monica Lavagna, Alessia Massone, Carol Monticelli hanno curato il paragrafo 4.1
Carol Monticelli ha curato i paragrafi 4.2, 4.3
Monica Lavagna ha curato il paragrafo 4.4
Eugenio Morello ha curato il paragrafo 5
Alessia Massone ed Enrica Quinto hanno curato il paragrafo 5.1
Monica Lavagna e Carol Monticelli hanno curato il paragrafo 5.2
Andrea Campioli e Monica Lavagna hanno curato il paragrafo 5.3
Carol Monticelli ha curato i paragrafi 5.4, 5.5
Valeria Giurdanella ha curato il paragrafo 5.6
Monica Lavagna ha curato il paragrafo 5.7
2
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Premessa 4
1.
6
Il quadro di riferimento
1.1
1.2
PARTE I
2.
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
2.1
2.2
2.3
3.
Le norme tecniche per il calcolo del fabbisogno energetico invernale
Procedura semplificata per il calcolo del fabbisogno energetico
per il riscaldamento invernale
Procedure per il calcolo termico in regime stazionario e in regime dinamico
sinusoidale
Il fattore tempo nella gestione dei flussi termici e il ruolo della massa
3.1
3.2
4.
La climatizzazione residenziale in periodo invernale ed estivo
La normativa nazionale sul rendimento energetico degli edifici
Il ruolo della massa: analisi e valutazione delle caratteristiche dinamiche
di chiusure verticali opache Valutazione in regime dinamico delle prestazioni energetiche di diverse
soluzioni tecniche di involucro
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
4.1
4.2
4.3
4.4
7
8
13
15
17
27
33
35
43
45
L’informazione tecnica sulle prestazioni termiche dei prodotti in laterizio
per chiusure verticali
Analisi delle norme tecniche per il calcolo delle prestazioni termiche di prodotto
Analisi parametrica dei fattori di incidenza sulle prestazioni termiche degli elementi in laterizio per murature
Aspetti prestazionali complementari
50
53
5.
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
62
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
Esempi di soluzioni tecniche di involucro nelle architetture contemporanee
Soluzioni tecniche di chiusure verticali in laterizio per il risparmio energetico
Soluzioni innovative ad alte prestazioni
Il ruolo delle coperture per il risparmio energetico
Criticità nella realizzazione di soluzioni tecniche di involucro ad alte prestazioni
Valutazioni economiche di soluzioni tecniche di involucro
Valutazione ambientale LCA di soluzioni tecniche di involucro Riferimenti bibliografici
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
47
49
66
70
115
118
125
131
133
144
3
Indice
Indice
Premessa
Premessa
La ricerca “Prestazioni termiche e comportamento ambientale di soluzioni
tecniche di involucro in laterizio finalizzate all’efficienza energetica degli
edifici”, condotta per ANDIL (Associazione Nazionale Degli Industriali dei Laterizi) dall’Unità di Ricerca SPACE (Sperimentazione e Processi nel progetto
di Architettura e nel ciclo di vita dei prodotti Edilizi) del Dipartimento BEST
(Building Environment Science and Technology) del Politecnico di Milano, ha
avuto fondamentalmente due obiettivi.
Da un lato, la messa a sistema di una serie di conoscenze relative sia al
comportamento energetico dell’edificio (restituzione del quadro europeo delle
norme sul risparmio energetico e delle esperienze sulla certificazione energetica
degli edifici e individuazione delle principali pratiche tecnico-costruttive che
caratterizzano gli edifici a basso consumo energetico costruiti in Europa e in
Italia), sia alle prestazioni termiche dei prodotti edilizi che vanno a comporre
l’edificio (indagine sull’attuale offerta produttiva del laterizio, sulle variabili
di prodotto, sull’informazione tecnica e sulla marcatura CE).
Dall’altro, l’elaborazione di valutazioni del comportamento energetico sia alla
scala dei prodotti in laterizio (valutazioni delle specifiche prestazioni termiche,
al fine di individuare l’incidenza delle variabili di prodotto sul miglioramento
delle prestazioni), sia alla scala della soluzione tecnica di involucro (definizione
di una procedura di scelta dei prodotti e di verifica delle prestazioni, utile ai
progettisti per l’individuazione di soluzioni tecniche adeguate a rispondere al
D.Lgs. 192/05 e al D.Lgs. 311/06 e al DPR 59/09; verifica del comportamento
di tali soluzioni tecniche in regime dinamico, per il dimensionamento ottimale
della massa termica e dell’isolamento termico nella stratigrafia muraria), sia
infine alla scala dell’edificio (valutazione, attraverso simulazioni in regime dinamico condotte con DOE.2, del comportamento energetico di diverse soluzioni
tecniche di involucro in diverse tipologie di edifici).
Dall’analisi dei prodotti in laterizio presenti sul mercato, emerge un processo di
innovazione continuo al fine del miglioramento prestazionale: in particolare, per
aumentare la resistenza termica dei blocchi, sono state condotte sperimentazioni
sulla conducibilità e densità dell’impasto, sulla percentuale di foratura e densità
degli elementi, sulla geometria dei fori (nel rispetto dei vincoli dettati dalla
normativa sismica nel caso dei blocchi portanti), sui giunti (in malta termica
o praticamente assenti nel caso dei blocchi a incastro e rettificati), ottenendo
prodotti e soluzioni tecniche sempre più performanti. Al fine di comprendere
l’incidenza di questi fattori sulle prestazioni termiche dei prodotti, viene proposta una catalogazione dei prodotti in laterizio, oggi disponibili, per aiutare
il progettista a orientarsi nella scelta delle soluzioni possibili.
Per comprendere le tendenze costruttive nelle realizzazioni di edifici a basso
consumo energetico, è stata condotta un’indagine sulle principali soluzioni
tecnico-costruttive adottate in Europa e in Italia. Nel nord Europa si è assistito
4
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Premessa
a un progressivo affermarsi di soluzioni leggere iperisolate (realizzate semplicemente come stratificazione di materiale isolante), il cui contributo alla riduzione
della trasmittanza termica (e quindi delle dispersioni termiche) risulterebbe
premiante nella valutazione del comportamento energetico invernale.
In realtà, questi modelli costruttivi, privi di inerzia termica, hanno prestazioni
inferiori sia dal punto di vista del comfort termico che da quello del risparmio
energetico, rispetto a involucri edilizi più “pesanti”. Ne è derivata, per conseguenza, una “controtendenza” che ripristina e valorizza la presenza della
massa: le soluzioni di involucro più evolute propongono ormai soluzioni miste,
con chiusure di grande spessore che abbinano murature massive e materiale
isolante (per lo più “a cappotto”).
Per orientare il progettista nella definizione di soluzioni di chiusura verticale
rispondenti alle prestazioni richieste dalle nuove normative sul risparmio
energetico (D.Lgs. 192/05; D.Lgs. 311/06; DPR 59/09), la ricerca svolta ha
individuato un repertorio di possibilità costruttive, proponendo, più che una
casistica di soluzioni conformi, una procedura di scelta di prodotti funzionale
al raggiungimento delle prestazioni richieste. È opportuno sottolineare che la
definizione di involucri termicamente performanti determina spesso un aumento
degli spessori delle chiusure, da cui deriva una serie di criticità relative alla
fase di realizzazione in cantiere: il progettista (e chi si occupa dell’esecuzione
in cantiere) deve prevenire il rischio di formazione di ponti termici, sia in
corrispondenza dell’incontro tra chiusure opache e struttura portante (quando
costituite da materiali differenti), sia in corrispondenza dell’incontro tra chiusure opache e serramenti.
Per favorire l’adozione di soluzioni di involucro massive, molte Regioni prevedono
lo scomputo degli extraspessori murari che migliorano le prestazioni termiche
delle pareti di chiusura al fine di ovviare alla tendenza costruttiva di ridurre lo
spessore delle stesse per massimizzare la superficie vendibile interna.
Alle analisi energetiche è importante associare anche la verifica dei costi di
costruzione e la valutazione dell’energia incorporata delle soluzioni tecniche
esaminate, al fine di verificare l’effettiva “sostenibilità” di scelte finalizzate
al risparmio energetico anche sotto il profilo della riduzione degli impatti ambientali lungo l’intero loro ciclo di vita (LCA). Spesso le questioni relative alla
durabilità dei materiali e agli interventi di manutenzione e sostituzione sono
trascurate; in realtà, se si vogliono abbassare gli impatti ambientali lungo il
ciclo di vita, una strategia importante è quella di assicurare una durata la più
estesa possibile, che permetta di “diluire” nel tempo le energie incorporate
immesse al momento della costruzione. Oltre all’attenzione riposta nei confronti
degli impatti relativi alla fase d’uso, sarebbe dunque opportuno tenere in considerazione anche quelli relativi alla costruzione e manutenzione dell’edificio,
puntando su soluzioni caratterizzate non solo da bassi consumi energetici, ma
anche da durata elevata e ridotte necessità di manutenzione e sostituzione dei
componenti nel lungo periodo.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
5
Il quadro di riferimento
1. Il quadro di riferimento
Il settore delle costruzioni è uno dei principali protagonisti della questione
ambientale, a causa dello sfruttamento di risorse materiali non rinnovabili,
dell’uso del territorio, del consumo energetico relativo a tutte le fasi del
ciclo di vita dei prodotti edilizi e della produzione di rifiuti da demolizione.
Dunque, costruire incide notevolmente sulla creazione di impatti ambientali,
che si manifestano sia come consumo di risorse, sia come inquinamento
dell’ambiente.
Il fattore che genera maggiori impatti nel settore edilizio è costituito dai consumi energetici. Questo determina, oltre alla questione ambientale, il problema
dell’approvvigionamento delle fonti energetiche non rinnovabili da parte dei
Paesi occidentali, che ha implicazioni di tipo economico e politico.
Dai dati forniti dall’Enea emerge che la somma dei consumi energetici (produzione e gestione) attribuibili agli edifici, nel complesso, si avvicina al 50%
dei consumi nazionali, in termini primari, e lo stesso rapporto si ha nelle
emissioni di anidride carbonica (ENEA, 2005). Inoltre, l’aumento dei consumi
energetici è dato principalmente dall’incremento dei consumi elettrici e in
particolare dalla crescita del picco estivo, dovuto soprattutto agli usi civili.
Per quanto riguarda la CO2 si è quindi di fronte a una crescita di emissioni
dovuta all’aumento della richiesta elettrica e questo compromette le azioni
necessarie per rispettare gli impegni previsti dal Protocollo di Kyoto.
Nasce da qui la necessità prioritaria di governare gli assorbimenti energetici
legati alla gestione (riscaldamento, condizionamento estivo, produzione di
acqua calda, illuminazione, ventilazione, uso degli elettrodomestici).
Emissioni per settore dei
principali gas serra con
evidenziate le emissioni del
settore civile (ENEA, 2005).
6
Una considerazione rilevante è che la quota predominante dei consumi energetici del civile è da attribuire al settore residenziale.
In un contesto di crescita economica di tale comparto, di continuo aumento
della richiesta energetica, con conseguenti problemi politico-sociali, economici
e ambientali, è sempre più
stringente l’importanza di
mettere in atto strategie
di risparmio energetico
per il contenimento dei
consumi. Il ruolo chiave
del settore residenziale
nel contesto economico
e del contenimento della
componente energetica
richiede, dunque, una indagine più dettagliata per
individuare le criticità su
cui è possibile agire per
attuare azioni strategiche
di significativa riduzione.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Nel quadro dei consumi energetici italiani, la climatizzazione degli edifici
è responsabile del 30% dei consumi totali finali. In particolare, l’incidenza
della fase d’uso degli edifici residenziali è considerevole ed è responsabile di
impegni energetici e impatti ambientali insostenibili.
La domanda energetica del settore residenziale in Italia è determinata per il
70% dal riscaldamento, per il 15% da usi elettrici obbligati, per il 10% dalla
produzione di acqua calda e per il rimanente 5% dagli usi di cucina (ENEA 2005).
Dalle stime dei consumi in fase d’uso, l’energia utilizzata per la climatizzazione
degli ambienti è pari a 150 kWh/m2 anno: quindi, in un periodo di 50 anni di
vita utile, l’energia consumata in fase d’uso è dieci volte superiore a quella
impiegata nella produzione di materiali e nella costruzione (Wienke, 2002).
Dal confronto dei dati italiani con quelli del resto dell’Europa (Eurostat),
emerge che l’Italia ha un valore molto alto, rispetto agli altri Paesi europei,
nei consumi di energia imputabili al settore residenziale. Nel 2000, infatti, i
consumi di energia nel residenziale sono stati di 36,18 Mtep/a, di cui 32,51
da fonti non rinnovabili e 3,67 da fonti rinnovabili (nel totale sono compresi
riscaldamento, produzione di acSuperfici raffrescate, milioni di m2
qua calda sanitaria, cottura cibi).
600
L’Italia rappresenta, nell’ambito
dell’area mediterranea, il Paese
500
con il maggior consumo di energia per il riscaldamento delle
400
abitazioni.
Mm2 cooled
Il quadro di riferimento
1.1 La climatizzazione residenziale in periodo invernale ed estivo
Trend di crescita delle
superfici raffrescate per i
diversi Paesi dal 1985 al
2020 (Commissione Europea,
EECCAC, 2003).
300
600
Oltre ai consumi
invernali, si
riscontra, in particolare, una con200
tinua crescita 500
dei consumi energetici legata soprattutto all’aumento
100
della richiesta400
di energia elettrica
e alla crescita del picco estivo,
0
300
dovuto in particolare
agli usi civili
1985
1990
1995
2000
2005
2010
(ENEA, 2005).
Il consumo di200
energia ha registrato, infatti, un incremento notevole a causa
del forte aumento del condizionamento estivo nel residenziale, esploso a
100 2004.
partire dall’estate
La crescita dei consumi per il condizionamento estivo – si stimano più di 2
0 installazioni/anno di condizionatori – non è un problema
milioni di nuove
1985
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
2025
solo italiano: in Europa, si sta verificando un incremento generale (imputabile soprattutto al settore terziario). Il ruolo dell’Italia è però notevole, dal
momento che, insieme alla Spagna, influisce per il 50% nella crescita delle
superfici raffrescate in Europa (Commissione Europea, EECCAC, 2003): nel
nostro Paese si consuma più per raffrescare che per riscaldare, soprattutto al
Sud, fino a cinque volte di più (Stazi, 2005).
L’aumento dei consumi di energia elettrica è dovuto principalmente all’aumento delle famiglie in possesso di un condizionatore con una percentuale
che è passata dal 10,7% del 2001 al 16,4% del 2003.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Spagna
Italia
Francia
Germania
Grecia
Portogallo
2015
2020
2025
Spagna
Italia
Francia
Germania
Grecia
Portogallo
7
Il quadro di riferimento
1.2 La normativa nazionale sul rendimento energetico degli edifici
Zone climatiche e gradi giorno
in Italia.
Zona
Gradi giorno
A
B
fino a 600
da 600 a 900
C
da 900 a 1400
da 1400 a 2100
D
E
da 2100 a 3000
8
F
oltre 3000
Il 4 gennaio del 2003 è entrata in vigore la direttiva 2002/91/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio, emanata il 16 dicembre 2002, riguardante le
prestazioni energetiche degli edifici residenziali e non (EPBD, Energy Performance of Buildings Directive).
La direttiva nasce con tre obiettivi fondamentali:
1. portare un sostanziale miglioramento dell’efficienza energetica nel settore
delle costruzioni dell’UE (risparmio energetico del 22% entro il 2010);
2. influenzare il mercato mondiale dell’energia e quindi la sicurezza degli
approvvigionamenti nel medio e lungo termine, onde evitare un ulteriore
aumento della dipendenza energetica dei Paesi UE dalle fonti energetiche
esterne;
3. limitare le elevate quantità di gas serra emesse e dare così concreta risposta
agli obiettivi del Protocollo di Kyoto.
La direttiva EPBD lascia ai
Località
singoli Stati membri la deLampedusa, Linosa, Porto Empedocle
finizione di limiti normativi
Agrigento, Catania, Crotone, Messina, Palermo,
e linee guida in relazione
Reggio Calabria, Siracusa, Trapani
alle esigenze e alle conBari, Benevento, Brindisi, Cagliari, Caserta, Catanzaro,
dizioni specifiche di ogni
Cosenza, Imperia, Latina, Lecce, Napoli, Oristano, Ragusa, contesto nazionale, opporSalerno, Sassari, Taranto
tunità sfruttata dai Paesi
Ancona, Ascoli Piceno, Avellino, Caltanissetta, Chieti,
della fascia mediterranea
Firenze, Foggia, Forlì, Genova, Grosseto, Isernia, La Spezia, – Spagna, Portogallo, FranLivorno, Lucca, Macerata, Massa, Carrara, Matera, Nuoro,
cia e Grecia, aventi caratPesaro, Pescara, Pisa, Pistoia, Prato, Roma, Savona, Siena, teristiche climatiche simili
Teramo, Terni, Vibo Valentia, Viterbo
a quelle dell’Italia – che
Alessandria, Aosta, Arezzo, Asti, Bergamo, Biella, Bologna, hanno recepito la direttiva
Bolzano, Brescia, Campobasso, Como, Cremona, Enna, Ferrara, Cesena, Frosinone, Gorizia, L’Aquila, Lecco, Lodi,
europea sul rendimento
Mantova, Milano, Modena, Novara, Padova, Parma, Pavia,
energetico cercando di dare
Perugia, Piacenza, Pordenone, Potenza, Ravenna, Reggio
risposta alle specificità
Emilia, Rieti, Rimini, Rovigo, Sondrio, Torino, Trento, Treviso,
del loro contesto climatiTrieste, Udine, Varese, Venezia, Vercelli, Verona, Vicenza
co, così come specificato
Belluno, Cuneo dalla direttiva stessa, e
affrontando in particolare
la questione estiva. Tale opportunità è stata inizialmente mancata, invece,
dall’Italia che ha recepito la direttiva con il D.Lgs. 192/05, “Attuazione della
direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell’edilizia”, successivamente aggiornato dal D.Lgs. 311/06 recante “Disposizioni correttive ed
integrative al decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192”, tramite il quale sono
state modificate le prescrizioni già presenti nel primo decreto, soprattutto
quelle inerenti i requisiti minimi in materia di prestazioni energetiche degli
edifici – nell’allegato C del decreto sono proposti nuovi valori di prestazione
energetica per la climatizzazione invernale, con tre soglie temporali (2006,
2008, 2010) di entrata in vigore di valori via via più restrittivi –, senza però
integrare la verifica del fabbisogno energetico per il riscaldamento invernale
con quella del fabbisogno energetico estivo, nonostante nella direttiva EPBD
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
9
Il quadro di riferimento
si faccia esplicito riferimento alla “crescente proliferazione degli impianti di
condizionamento dell’aria nei Paesi del sud dell’Europa” e conseguentemente
si sottolinei che “dovrebbe essere accordata priorità alle strategie che contribuiscono a migliorare il rendimento termico degli edifici nel periodo estivo”.
Questi aspetti vengono affrontati nel nuovo DPR n. 59 del 2 aprile 2009. Il
Decreto attuativo dell’art. 4 del D.Lgs. 192/05 introduce come metodologie
di calcolo delle prestazioni energetiche degli edifici le norme tecniche della
serie UNI/TS 11300:
•UNI/TS 11300-1, “Prestazioni energetiche degli edifici - parte 1: determinazione del fabbisogno di energia termica dell’edificio per la climatizzazione
estiva e invernale”;
•UNI/TS 11300-2, “Prestazioni energetiche degli edifici - parte 2: determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria”.
Sempre il DPR attuativo prevede che, nel caso di edifici di nuova costruzione
e di ristrutturazione di edifici esistenti, si debba determinare, in sede di
progetto, la prestazione energetica per il raffrescamento estivo dell’involucro
edilizio e verificare che non sia superiore a 40 kWh/m2a nelle zone climatiche
A e B e a 30 kWh/m2a nelle zone climatiche C, D, E ed F nel caso di edifici
residenziali; a 14 kWh/m3a nelle zone climatiche A e B e a 10 kWh/m3a nelle
Valori limite della trasmittanza
zone climatiche C, D, E ed F in tutti gli altri edifici.
termica U delle chiusure
Queste verifiche appaiono oltremodo importanti in una nazione caratterizzata
opache verticali, orizzontali
anche da elevati consumi energetici estivi, e sollecita una progettazione ato inclinate di copertura e
tenta a soluzioni di involucro adeguate a favorire il contenimento dei consumi
orizzontali inferiori, per zona
climatica.
energetici non solo invernali, ma anche estivi. Nel Decreto attuativo vengono
definite le modalità di verifica. Nel caso di Valori limite della trasmittanza termica U delle strutture opache verticali
edifici di nuova costruzione e nei casi di ri- espressa in W/m2K
Dall’1 gennaio 2006 Dall’1 gennaio 2008 Dall’1 gennaio 2010
strutturazione di edifici esistenti, occorre Zona
climatica
U (W/m2K) U (W/m2K)
U (W/m2K)
procedere alla verifica che la prestazione A
0,85 0,72
0,62
energetica Epi relativa alla climatizzazione B
0,64 0,54
0,48
C
0,57 0,46
0,40
invernale risulti inferiore ai valori limite D
0,50 0,40
0,36
(definiti nel D.Lgs. 311/06).
E
0,46 0,37
0,34
Nel caso di ristrutturazioni, totali o F
0,44 0,35
0,33
parziali, e di interventi di manutenzione Valori limite della trasmittanza termica2 U delle strutture opache orizzontali o
inclinate di copertura espressa in W/m K
straordinaria dell’involucro che non siano Zona
Dall’1 gennaio 2006 Dall’1 gennaio 2008 Dall’1 gennaio 2010
“integrali” e che abbiano una superficie climatica
U (W/m2K) U (W/m2K)
U (W/m2K)
2
A
0,80
0,42
0,38
utile inferiore a 1.000 m , occorre pro
B
0,60 0,42
0,38
cedere alla verifica che la trasmittanza C
0,55 0,42
0,38
D
0,46 0,35
0,32
termica delle chiusure non superi i valori E
0,43 0,32
0,30
limite, ed è possibile omettere la verifica F
0,41 0,31
0,29
del fabbisogno di energia primaria. Per Valori limite della trasmittanza termica U delle strutture opache orizzontali
tutti i casi, qualora il rapporto tra la super- di pavimento espressa in W/m2K
Dall’1 gennaio 2006 Dall’1 gennaio 2008 Dall’1 gennaio 2010
ficie trasparente complessiva dell’edificio e Zona
climatica
U (W/m2K) U (W/m2K)
U (W/m2K)
la sua superficie utile sia inferiore a 0,18, A
0,80 0,74
0,65
B
0,60 0,55
0,49
possono essere verificate solamente le C
0,55 0,49
0,42
trasmittanze termiche limite, omettendo D
0,46 0,41
0,36
il calcolo del fabbisogno annuo di energia E
0,43 0,38
0,33
F
0,41 0,36
0,32
primaria. Per tutti gli edifici, infine, il va- Il quadro di riferimento
lore di trasmittanza delle partizioni interne orizzontali e verticali (tra edifici
o tra unità immobiliari confinanti) deve essere inferiore a 0,8 W/m2K.
Al fine di limitare i fabbisogni energetici per la climatizzazione estiva e di contenere la temperatura interna degli ambienti, il Decreto attuativo richiede di:
•valutare l’efficacia dei sistemi schermanti delle superfici vetrate al fine di
ridurre l’apporto di calore per irraggiamento solare in estate;
•favorire, attraverso la distribuzione degli spazi, la ventilazione naturale
oppure, laddove la ventilazione naturale non sia efficace, prevedere sistemi
di ventilazione meccanica;
•verificare, nelle zone climatiche A, B, C, D e E, per le località nelle quali il valore medio mensile dell’irradianza sul piano orizzontale, nel mese di massima
insolazione estiva, Im,s, sia maggiore o uguale a 290 W/m2, che il valore della
massa superficiale Ms delle pareti opache verticali, comprese nel quadrante
sud-ovest/sud/sud-est, sia superiore a 230 kg/m2, oppure che il valore del
modulo della trasmittanza termica periodica YIE sia inferiore a 0,12 W/m2K;
•verificare che tutte le pareti opache orizzontali e inclinate abbiano un valore
del modulo della trasmittanza termica periodica YIE inferiore a 0,20 W/m2K.
Per quest’ultimo punto, viene specificato che gli effetti positivi che si ottengono con il rispetto dei valori di massa superficiale o di trasmittanza termica
Valori limite (per il 2006,
periodica delle pareti opache possono essere raggiunti, in alternativa, con
2008 e 2010) dell’indice di
l’utilizzo di tecniche e materiali, anche innovativi, che permettano di conprestazione energetica per la
tenere le variazioni della temperatura interna in funzione dell’andamento
climatizzazione invernale, in
dell’irraggiamento solare.
kWh/m2 anno, valido per gli
edifici residenziali.
La trasmittanza termica periodica YIE (W/m2K) dipende dalla trasmittanza
(U) e dal fattore di atteValori applicabili da gennaio 2006
nuazione f:
Zona climatica
YIE = U . f
Rapporto di
forma
dell’edificio
S/V
A
fino a
600
GG
da
601
GG
B
a
900
GG
da
901
GG
C
a
1400
GG
da
1401
GG
D
E
a
2100
GG
da
2101
GG
a
3000
GG
F
oltre
3000
GG
≤ 0,2
10
10
15
15
25
25
40
40
55
55
≥ 0,9
45
45
60
60
85
85
110
110
145
145
Valori applicabili da gennaio 2008
Rapporto di
forma
dell’edificio
S/V
Zona climatica
A
fino a
600
GG
B
C
da
601
GG
a
900
GG
da
901
GG
a
1400
GG
da
1401
GG
D
a
2100
GG
da
2101
GG
E
a
3000
GG
F
oltre
3000
GG
≤ 0,2
9,5
9,5
14
14
23
23
37
37
52
52
≥ 0,9
41
41
55
55
78
78
100
100
133
133
da
2101
GG
a
3000
GG
F
oltre
3000
GG
Valori applicabili da gennaio 2010
Rapporto di
forma
dell’edificio
S/V
Zona climatica
A
fino a
600
GG
B
C
da
601
GG
a
900
GG
da
901
GG
a
1400
GG
da
1401
GG
D
E
a
2100
GG
≤ 0,2
8,5
8,5
12,8
12,8
21,3
21,3
34
34
46,8
46,8
≥ 0,9
36
36
48
48
68
68
88
88
116
116
10
Questa precisazione è una
implicita ammissione che
l’obiettivo da ottenere
è il contenimento delle
oscillazioni di temperatura, calcolabile tramite i
parametri di attenuazione
e sfasamento, secondo
la EN 13786. Oltretutto,
valori significativi di attenuazione e sfasamento
sono “auspicabili” non solo
nelle località segnalate,
ma in generale in tutte
le costruzioni, ai fini del
comfort termico, così come
evidenziato dai più recenti
strumenti di certificazione
energetico-ambientale,
come il Protocollo Itaca.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Requisito: 4.3.3. INERZIA TERMICA
Area di Valutazione: 4-Qualità ambiente interno
Esigenza: mantenere condizioni di comfort termico negli ambienti interni nel periodo estivo,
evitando il surriscaldamento dell’aria.
Categoria di requisito: 4.3-Comfort termico
Indicatore di protezione: coefficiente di
sfasamento ed attenuazione dell’onda termica.
Unità di misura: coefficiente di sfasamento in ore.
Il coefficiente di attenuazione è adimensionale.
Metodo e strumenti di verifica: nota la trasmittanza termica della parete (U), il suo spessore (s) e la
sua massa volumica (mv), è possibile individuare i rispettivi coefficienti di sfasamento (ϕ) e di attenuazione (fa) per mezzo della tabella 1.
Strategie di riferimento: impiego di murature “pesanti” di involucro. Devono avere una elevata capacità termica e una bassa conduttività termica.
Tabella 1 - Coefficiente di attenuazione fa e sfasamento ϕ (in ore) per pareti verticali con isolamento ripartito
U
W/m2K
<0,4
0,4 - 0,6
0,6 - 0,8
> 0,8
M (kg/m2)
150
fa
0,45
0,48
0,54
0,60
ϕ
6
6
6
6
200
f a
ϕ
0,35
8
0,40
8
0,46
8
0,50
8
250
f a
0,25
0,30
0,35
0,43
ϕ
10
9
9
8
300
f a
ϕ
0,15 12
0,20 10
0,27 10
0,27 10
350
fa
0,10
0,15
0,20
0,20
ϕ
14
12
12
12
400
fa
0,07
0,12
0,14
0,14
Requisito “inerzia termica” per
la certificazione energeticoambientale secondo il
Protocollo Itaca (Istituto per la
Trasparenza degli Appalti e la
Compatibilità Ambientale).
Il Protocollo Itaca è lo
strumento messo a punto dalle
Regioni per la certificazione
energetico-ambientale degli
edifici, allo scopo di accedere
a incentivi pubblici dietro
la verifica della effettiva
sostenibilità dei progetti.
ϕ
16
14
14
14
U è la trasmittanza termica della parete.
M è la massa fisica areica della parete [ottenuta come somma dei prodotti della massa volumica (mv) di ciascuno strato per il
relativo spessore (s)].
Tabella 2 - Coefficiente di sfasamento ϕ (in ore) per pareti verticali con isolamento concentrato
Tipo di parete
Posizione isolamento
Muratura portante:
Interno
- con isolamento concentrato
Intermedio
Esterno
Muratura non portante:
Interno
- con isolamento concentrato
Intermedio
Esterno
Pareti di tamponamento:
Isolante (spessore 6 cm)
- prefabbricate multistrato
- pareti finestrate
ϕ
11
11
11
8
8
8
4
0
Scala di prestazione:
Punteggio
Prestazione quantitativa
Punteggio
raggiunto
Sfasamento 6 ore, attenuazione 0,60
-2
(*)
Sfasamento 7 ore, attenuazione 0,48
-1
Sfasamento 8 ore, attenuazione 0,40
0
Sfasamento 9 ore, attenuazione 0,35
1
Sfasamento 10 ore, attenuazione 0,30
2
Sfasamento 11 ore, attenuazione 0,20
3
Sfasamento 12 ore, attenuazione 0,15
4
Sfasamento 14 ore, attenuazione 0,12
5
(*) Giustificare il punteggio raggiunto con idonee motivazioni e/o documentazioni da allegare.
Riferimenti tecnici: UNI 10375 “Metodo di calcolo della temperatura interna estiva degli ambienti”.
L’importanza di questi due parametri viene riconosciuta anche dalle Linee Guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici, che li introduce
come parametri sostitutivi dell’indice di prestazione
termica per il raffrescamento (EPe,invol) nel caso di
edifici esistenti. In tal caso, la classificazione ai
fini della certificazione energetica valida per tutte le
destinazioni d’uso, è riportata nella tabella accanto.
Classificazione, definita dalle
Linee Guida nazionali e valida
per tutte le destinazioni d’uso,
della qualità prestazionale
dell’involucro, al fine di
contenere il fabbisogno per
la climatizzazione estiva. In
base ai valori di sfasamento
e attenuazione dell’involucro,
è possibile determinare la
“classe” di prestazione termica
estiva dell’edificio ai fini della
certificazione energetica.
Sfasamento
Attennuazione
Prestazioni
(ore)
S > 12
Qualità
prestazionale
fa < 0,15
Ottime
I
12 ≥ S > 10
0,15 ≤ fa < 0,30
Buone
II
10 ≥ S > 8
0,30 ≤ fa < 0,40
Medie
III
8 ≥ S > 6
0,40 ≤ fa < 0,60
Sufficienti
IV
6 ≥ S
0,60 ≤ fa
Mediocri
V
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
11
Il quadro di riferimento
Il quadro di riferimento
Irradiazione solare giornaliera Irradianza
diretta
diffusa
globale sul piano
località (MJ/m2) (MJ/m2) (MJ/m2) orizzontale
Hdh
Hbh
Hdh+Hbh (W/m2)
Irradiazione solare giornaliera Irradianza
diretta
diffusa
globale sul piano
località (MJ/m2) (MJ/m2) (MJ/m2) orizzontale
Hdh
Hbh
Hdh+Hbh (W/m2)
12
Agrigento
Alessandria
Ancona
Aosta
Ascoli Piceno
Aquila
Arezzo
Asti
Avellino
Bari
Bergamo
Belluno
Benevento
Bologna
Brindisi
Brescia
Bolzano
Cagliari
Campobasso
Caserta
Chieti
Caltanissetta
Cuneo
Como
Cremona
Cosenza
Catania
Catanzaro
Enna
Ferrara
Foggia
Firenze
Forlì-Cesena
Frosinone
Genova
Gorizia
Grosseto
Imperia
Isernia
Crotone
Lecco
Lodi
Lecce
Livorno
Latina
Lucca
Macerata
Messina
Milano
Mantova
Modena
Massa-Carrara
Matera
Napoli
Novara
5,4
7,7
6,9
8,0
7,1
7,7
7,7
7,8
6,6
5,9
7,8
7,9
6,8
7,1
6,4
7,4
7,8
6,5
6,9
6,2
6,8
6,1
8,1
7,9
7,2
6,0
6,1
6,5
6,0
6,8
7,0
6,7
7,5
6,9
7,4
7,7
6,6
6,8
7,2
6,8
7,9
7,4
6,5
6,9
6,2
7,3
7,1
6,6
7,5
7,3
7,2
7,1
6,8
6,6
7,4
24,2
14,9
19,1
13,0
18,5
15,9
15,4
14,7
20,3
22,7
14,6
14,0
19,6
18,5
21,0
17,0
14,7
20,8
19,6
21,6
19,6
22,1
12,2
14,2
17,8
23,6
22,1
20,9
22,6
19,8
18,6
19,9
16,4
19,0
17,4
15,3
20,5
19,6
18,0
19,8
14,2
17,1
20,7
19,3
21,7
17,4
18,3
20,6
16,5
17,4
17,8
18,3
19,7
20,6
16,9
29,6
22,6
26,0
21,0
25,6
23,6
23,1
22,5
26,9
28,6
22,4
21,9
26,4
25,6
27,4
24,4
22,5
27,3
26,5
27,8
26,4
28,2
20,3
22,1
25,0
29,6
28,2
27,4
28,6
26,6
25,6
26,6
23,9
25,9
24,8
23,0
27,1
26,4
25,2
26,6
22,1
24,5
27,2
26,2
27,9
24,7
25,4
27,2
24,0
24,7
25,0
25,4
26,5
27,2
24,3
343
262
301
243
296
273
267
260
311
331
259
253
306
296
317
282
260
316
307
322
306
326
235
256
289
343
326
317
331
308
296
308
277
300
287
266
314
306
292
308
256
284
315
303
323
286
294
315
278
286
289
294
307
315
281
Nuoro
Oristano
Palermo
Piacenza
Padova
Pescara
Perugia
Pisa
Pordenone
Prato
Parma
Pistoia
Pesaro-Urbino
Pavia
Potenza
Ravenna
Reggio Calabria
Reggio Emilia
Ragusa
Rieti
Roma
Rimini
Rovigo
Salerno
Siena
Sondrio
La Spezia
Siracusa
Sassari
Savona
Taranto
Teramo
Trento
Torino
Trapani
Terni
Trieste
Treviso
Udine
Varese
Verbania
Vercelli
Venezia
Vicenza
Verona
Viterbo
6,2
6,3
6,3
7,1
8,0
6,9
7,1
6,9
7,9
7,5
6,8
7,1
7,7
7,3
7,0
7,2
6,8
7,1
6,9
7,7
6,6
7,0
6,9
7,6
7,4
7,8
7,0
6,3
6,1
7,6
6,1
7,1
7,3
7,6
5,8
7,6
7,7
7,2
7,9
8,0
7,7
7,4
6,4
7,9
8,0
7,4
21,8
21,3
21,6
18,4
13,5
19,2
18,4
19,1
14,1
16,2
19,5
18,3
15,3
17,5
19,0
18,1
21,1
18,3
19,8
15,6
20,5
18,7
19,0
16,2
17,0
14,6
18,8
21,6
22,0
16,1
22,0
18,6
17,3
15,9
23,1
16,4
15,6
17,3
14,1
14,0
15,5
17,0
20,7
14,2
13,6
17,4
28,0
27,6
27,9
25,5
21,5
26,1
25,5
26,0
22,0
23,7
26,3
25,4
23,0
24,8
26,0
25,3
27,9
25,4
26,7
23,3
27,1
25,7
25,9
23,8
24,4
22,4
25,8
27,9
28,1
23,7
28,1
25,7
24,6
23,5
28,9
24,0
23,3
24,5
22,0
22,0
23,2
24,4
27,1
22,1
21,6
24,8
324
319
323
295
249
302
295
301
255
274
304
294
266
287
301
293
323
294
309
270
314
297
300
275
282
259
299
323
325
274
325
297
285
272
334
278
270
284
255
255
269
282
314
256
250
287
numero di località
>290 W/m2
<290 W/m2
57
44
Valori medi mensili dell’irradianza sul piano orizzontale, nel
mese di massima insolazione estiva, Im,s, (W/m2).
Fonte dati: Norma UNI 10349
Dati climatici
MJ/m2 x 1.000.000 = W/m2
24h . 3600 s/h
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
2. Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
Allo stato attuale, i riferimenti normativi principali per il calcolo del fabbisogno
energetico di un edificio sono la norma UNI EN ISO 13790:2008, Prestazione
energetica degli edifici. Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento
e il raffrescamento di edifici residenziali e non residenziali, e la norma UNI
TS 11300, Prestazioni energetiche degli edifici. Determinazione del fabbisogno
di energia termica dell’edificio per la climatizzazione estiva ed invernale, che
definisce le modalità per l’applicazione italiana della norma precedente.
Entrambe prevedono un metodo di calcolo quasi stazionario su base mensile.
A titolo esemplificativo, nel presente capitolo è illustrato il metodo di calcolo
contenuto nella norma UNI EN 832:2001, esplicitamente citata dal D.Lgs.
192/05 e s.m.i. e sostituita dalla UNI EN ISO 13790:2008, basato su un
bilancio energetico in regime quasi stazionario in maniera analoga a quanto
previsto nella UNI EN ISO 13790:2008.
Il calcolo prende in considerazione il solo spazio riscaldato, denominato
“edificio”, che può essere considerato come un’unica zona termica o essere
suddiviso in diverse zone termiche, con differenti temperature interne di
progetto e diverso funzionamento dell’impianto. Il calcolo può essere svolto
su base stagionale o mensile.
energia fornita
fabbisogno energetico
da fornire all’impianto
apporti solari
apporti interni
apporti
gratuiti
perdite
dispersioni
termiche
perdite del
sistema di
riscaldamento
per trasmissione
copertura
chiusure
trasparenti
per ventilazione
chiusure
opache
Bilancio energetico in regime
stazionario per il calcolo del
fabbisogno di energia per
il riscaldamento di edifici
residenziali secondo la norma
UNI EN 832:2001.
solaio
inferiore
La procedura prevede i seguenti dati di ingresso necessari per lo svolgimento
del calcolo (UNI EN 832:2001, paragrafo 4):
• dati relativi alla geometria del progetto (volume riscaldato, composizione delle
chiusure esterne d’involucro e delle partizioni tra ambienti riscaldati e non);
• dati relativi all’impianto, principalmente il rendimento del sistema di riscaldamento;
• dati climatici della località (temperature, gradi giorno e radiazione solare);
• dati necessari per il calcolo degli apporti gratuiti e il relativo fattore di
utilizzazione di tali apporti, ossia il fattore di riduzione ai fini di considerare
solo gli apporti effettivamente utili.
Sulla base dei dati di ingresso, la norma UNI EN 832:2001 determina:
1) le dispersioni termiche [J], durante il periodo di riscaldamento, per trasmissione e per ventilazione dall’ambiente interno all’ambiente esterno o
ad ambienti adiacenti riscaldati e non:
– le prime prendono in considerazione le trasmittanze termiche delle chiusure esterne orizzontali e verticali, i ponti termici lineari e puntuali, le
perdite di calore attraverso il terreno (secondo la norma UNI EN 13370);
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
13
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
– le seconde si basano invece sulla portata d’aria di rinnovo dell’edificio,
con una quantità minima dell’aria di ricambio di 0,5 volumi all’ora (UNI
EN 832:2001, paragrafo 5);
2) gli apporti gratuiti [W/m2], in particolare distinguendo tra apporti di
calore interni (in assenza di dati specifici, si considerano 5 W/m2 per
superficie di pavimento riscaldata) e apporti solari (entrano in gioco la
radiazione solare, la geometria delle aperture, l’orientamento delle superfici), la presenza di ostruzioni e i fattori di assorbimento delle superfici
soleggiate (UNI EN 832:2001, paragrafo 6);
3) il fabbisogno di energia termica [J] che deve essere fornito all’ambiente
riscaldato per mantenere la temperatura interna di progetto nell’edificio
(UNI EN 832:2001, paragrafi 7 e 8) mediante un calcolo stagionale o
mensile basato sul seguente bilancio termico:
Qh = Ql – (η * Qg)
dove: Ql sono le dispersioni termiche [J];
Qg sono gli apporti termici gratuiti [J];
η è il fattore di utilizzazione, ossia il fattore di riduzione degli
apporti termici che tiene conto del comportamento dinamico degli
apporti solari ed interni [adimensionale];
4) il fabbisogno energetico annuale [J] che deve essere fornito all’impianto
dell’edificio per il riscaldamento dello spazio (UNI EN 832:2001, paragrafo 9)
sulla base del seguente bilancio termico:
Q + Qr = Qh + Qw + Qt
dove: Q è il fabbisogno energetico per il riscaldamento dell’edificio [J];
Qr è il calore recuperato dai sistemi ausiliari, dai sistemi di riscaldamento e dall’ambiente [J] (non viene fornito un metodo di calcolo
all’interno della norma UNI EN 832:2001);
Qh è il fabbisogno di calore per il riscaldamento dello spazio [J];
Qw è il calore richiesto per l’acqua calda sanitaria [J];
Qt è il totale delle dispersioni termiche dovute al sistema di riscaldamento [J] (non viene fornito un metodo di calcolo all’interno della
norma UNI EN 832:2001).
Oltre a considerare il tipo di impianto di riscaldamento e il fabbisogno di calore
per il riscaldamento, la norma introduce anche il concetto di fabbisogno di
calore per la produzione di acqua calda sanitaria e il recupero di energia da
altri sistemi. Il quadro di riferimento normativo per la procedura introdotta
dalla norma UNI EN 832:2001 è piuttosto complesso, come evidenziato nella
schematizzazione dei riferimenti da seguire nella procedura di calcolo.
Riferimenti normativi per
il calcolo del fabbisogno
energetico.
UNI EN 832
Qh
fabbisogno energetico
utile ideale
riferimenti normativi:
UNI 6946 - calcolo della trasmittanza termica
UNI 14683 - calcolo dei ponti termici
UNI EN ISO 13370 - calcolo delle dispersioni sul terreno
UNI 10351 - proprietà dei materiali
UNI 10349 - dati climatici
UNI 10347 - calcolo delle dispersioni nelle tubazioni
UNI 10077 - calcolo degli elementi finestrati
UNI EN ISO 10456:2008 - proprietà igrometriche
dei materiali
14
Q
fabbisogno stagionale
di energia primaria
riferimenti normativi:
UNI 10348 - rendimenti
dei sistemi
di riscaldamento
FEN
fabbisogno energetico
normalizzato
riferimenti normativi:
UNI EN 10379
fabbisogno energetico
convenzionale
normalizzato
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
2.1 Le norme tecniche per il calcolo del fabbisogno energetico invernale
Numerose sono le norme tecniche per definire i consumi energetici di un edificio. Il D.Lgs. 192/05 definisce i concetti di prestazione energetica, efficienza
energetica ovvero rendimento di un sistema edilizio come “la quantità annua
di energia effettivamente consumata o che si prevede possa essere necessaria
per soddisfare i vari bisogni connessi ad un uso standard dell’edificio, compresi
la climatizzazione invernale ed estiva, la preparazione dell’acqua calda per usi
igienici sanitari, la ventilazione e l’illuminazione. Tale quantità viene espressa
da uno o più descrittori che tengono conto della coibentazione, delle caratteristiche tecniche e di installazione, della progettazione e della posizione in
relazione agli aspetti climatici, dell’esposizione al sole e dell’influenza delle
strutture adiacenti, dell’esistenza di sistemi di trasformazione propria di energia
e degli altri fattori, compreso il clima degli ambienti interni, che influenzano
il fabbisogno energetico”.
Il fabbisogno di energia primaria (FEP) è l’indicatore principale e unico richiesto
nella procedura di calcolo ai fini del rilascio della certificazione energetica
prevista dal D.Lgs. 192/05 e dell’attestato di qualificazione energetica, così
come definito dal D.Lgs. 311/06. È l’indicatore più versatile e pratico per
confrontare diversi flussi e vettori energetici.
Per comprendere il significato di questo indicatore, è necessario introdurre il
concetto di energia primaria, definita come il potenziale energetico proprio
delle fonti non rinnovabili allo stato naturale, prima cioè del loro processo
di trasformazione.
Per esempio, un edificio con un fabbisogno di energia utile (Qh), come definito
dalla norma UNI EN 832:2001 e determinato attraverso il calcolo del bilancio
globale, può consumare energia in maniera molto diversa a seconda di come
questa venga prodotta dai sistemi di impianto e fornitura di energia. Si passa
dal concetto di “fabbisogno” di energia primaria al concetto di “consumo”
di energia primaria.
Il fabbisogno annuo di energia primaria per la climatizzazione invernale, così
come definito dal D.Lgs. 311/06, è la quantità di energia primaria globalmente
richiesta, nel corso di un anno, per mantenere negli ambienti riscaldati la
temperatura di progetto, in regime di attivazione continua. Questa definizione corrisponde al vecchio concetto di fabbisogno energetico convenzionale
Q o FEC, secondo la definizione introdotta dalla normativa nazionale con il
D.P.R. n. 412/93, come la quantità di energia primaria globalmente richiesta,
per mantenere negli ambienti riscaldati la temperatura al valore costante di
20°C, durante i periodi fissati per le diverse zone climatiche e per tutta la
stagione di riscaldamento.
L’indice di prestazione energetica EP, introdotto dal D.Lgs. 311/06, esprime
il consumo di energia primaria totale riferito all’unità di superficie utile o di
volume lordo, espresso rispettivamente in kWh/m2a o kWh/m3a. L’indice EP
può anche essere espresso come indice EP parziale con riferimento, cioè, ad
un solo uso energetico (climatizzazione invernale e/o estiva e/o produzione
di acqua calda sanitaria e/o illuminazione artificiale).
Il rendimento globale medio stagionale ηg è invece definito dal D.P.R.
n. 412/93 come il rapporto tra il fabbisogno di energia termica utile per la
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
15
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
climatizzazione invernale e l’energia primaria delle fonti energetiche, compresa
anche l’energia elettrica dei dispositivi ausiliari, calcolato con riferimento
al periodo annuale di esercizio. Il D.Lgs. 311/06 lega i valori di rendimento
globale medio stagionale dell’impianto termico alla potenza nominale (Pn)
dell’impianto stesso, secondo la seguente distinzione:
se Pn < 1000 kW : → ηg ≥ (75+3log Pn)%
se Pn ≥ 1000 kW : → ηg ≥ 84%
Rispetto alla normativa precedente al D.Lgs. 192/05, viene abrogato il calcolo del fabbisogno energetico normalizzato limite (FEN limite), definito dal
D.P.R. n. 412/93 come il limite al fabbisogno di energia primaria richiesto
dalla costruzione per la climatizzazione invernale, ossia la massima quantità
di energia primaria che può essere richiesta in un anno per mantenere gli
ambienti alla temperatura interna di progetto costante. In altre parole, il FEN
corrisponde al fabbisogno energetico convenzionale rapportato al volume
riscaldato e ai gradi giorno della località in esame, di cui la Legge 10/91
imponeva la verifica di conformità a un valore limite come stabilito dalla
procedura contenuta all’interno della norma UNI EN 10379:
FENlim = Q / (GG*V)
[kJ/m3GG]
dove: Q è il fabbisogno energetico convenzionale [J];
GG sono i gradi giorno della località in esame [adimensionale];
V è il volume riscaldato [m3].
È necessario, quindi, porre molta attenzione nel confronto tra i suddetti termini, i cui valori possono avere significati diversi. Ad esempio, il numero che
assegna la classe energetica CasaClima corrisponde al fabbisogno energetico
utile teorico, ossia al fabbisogno di energia termica dello spazio riscaldaDistinzione tra fabbisogno
to; invece il valore richiesto dal D.Lgs. 192/05 corrisponde al FEP, ossia al
termico e fabbisogno di
energia primaria.
fabbisogno di energia primaria annua. Mentre, infatti, il D.Lgs. 192/05 considera anche il rendimento
dell’impianto installato, nel
indicatore di
indicatore richiesto
classe energetica
del D.Lgs. 192/05 per la
sistema CasaClima il valore
CasaClima
certificazione energetica
corrisponde al fabbisogno
richiesto dal sistema edificio prima del passaggio al
Qh
FEP
sistema di impianto utilizfabbisogno energetico
fabbisogno stagionale
zato. Nel valore finale che
utile ideale
di energia primaria
assegna la classe energetica
di appartenenza dell’edificio non si tiene conto,
dunque, del rendimento
bilancio
rendimenti
dell’impianto e, pertanto,
energetico
degli impianti
tale valore non corrisponde
dell’edificio
energetici
agli effettivi consumi presunti per l’edificio.
16
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Per tracciare un bilancio energetico semplificato di un edificio, considerando
principalmente il fabbisogno energetico per il riscaldamento invernale, è possibile ricorrere a diverse metodologie di calcolo. Sono possibili, in particolare,
due procedure di calcolo:
1) calcolo semplificato su base stagionale;
2) calcolo semplificato su base mensile.
Le due procedure possono essere utili in fase di progettazione preliminare,
per orientare le scelte; la seconda procedura è, in realtà, quella richiesta ai
fini della cerificazione energetica.
A titolo esemplificativo, è stato considerato un edificio unifamiliare, ubicato a
Roma ed avente per trasmittanza i valori limite previsti dal D.Lgs. 192/05 (2006).
copertura piana
con trasmittanza conforme
ai limiti previsti dalla normativa
superfici vetrate
corrispondenti a 1/8
dell’area di pavimento
N
Caratteristiche dimensionali
dell’edificio considerato negli
esempi di calcolo.
edificio considerato come
un’unica zona termica
15 m
10 m
chiusure opache
con U = 0,50 W/m2K
Dati di input
Superficie di calpestio
Altezza interpiano
Gradi giorno
Durata riscaldamento
Ricambi d’aria
Chiusure verticali opache
Trasmittanza
Area
Chiusure verticali trasparenti
Trasmittanza
Area
Chiusure orizzontali contro terra
Trasmittanza
Area
Chiusure orizzontali di copertura
Trasmittanza
Area
m2
m
A
h
GG
d
n
150
3
1415
166
0,5
gg
1/h
Ucvo
Acvo
0,5
133,5
W/m2K
m2
Ucvt
Acvt
1,95
16,5
W/m2K
m2
Ucot
Acot
0,5
150
W/m2K
m2
Ucoc
Acoc
0,5
150
W/m2K
m2
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
17
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
2.2 Procedura semplificata per il calcolo del fabbisogno energetico per
il riscaldamento invernale
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
L’edificio ha una superficie in pianta di 150 metri quadrati e un’altezza di
interpiano di 3 metri. La pianta è rettangolare con i lati maggiori esposti a
nord e a sud.
Per quanto riguarda la superficie delle chiusure trasparenti, sono stati soddisfatti i requisiti minimi stabiliti da un rapporto aeroilluminante di 1/8
calcolato sulla superficie di pavimento ed equamente ripartito sulle quattro
esposizioni.
Per semplificazione, l’edificio è da considerarsi come un’unica zona termica
con temperatura interna di progetto di 20°C.
1) Calcolo semplificato su BASE STAGIONALE
Il calcolo si basa su una semplificazione estrema della procedura, finalizzata
alla valutazione veloce di alternative progettuali durante il processo di concezione della forma dell’edificio. Mediante questo calcolo non si ottiene un
risultato attendibile dei consumi. Tuttavia, il procedimento ha il suo punto
di forza nel costituire un sicuro strumento comparativo nell’esplorazione di
soluzioni alternative di progetto.
Dispersione per trasmissione:
GG * (A*U) *coeff.*24/1000
A
U
coeff.
GG
Qt
m 2
W/m2K
kWh/a
Chiusure verticali opache
133,5
0,5
1
1415 2.266,83
Chiusure verticali trasparenti
16,5
1,95
1
1415 1.092,66
Chiusure orizzontali contro terra
150
0,5
0,5
1415 2.547,00
Chiusure orizzontali di copertura
150
0,5
1
1415 2.547,00
8.453,49
Dispersione per ventilazione:
n *V*coeff.*GG *24/1000
n
1/h
0,5
V
m3
450
coeff.
GG
Qv
W/m3K
kWh/a
0,35
1415 2.674,35
Apporti gratuiti da superfici
trasparenti: f.riduz.*g*A*R
f.riduz.
g
A
R
Qs
m2
kWh/m2a kWh/a
Est
0,45
0,7
3,3
370
384,62
Sud
0,45
0,7
4,95
569
887,21
Ovest
0,45
0,7
3,3
370
384,62
Nord
0,45
0,7
4,95
155
241,68
1.898,13
Apporti gratuiti interni:
d *2*A*24/1000
d
gg
166
Fabbisogno di calore (perdite-guadagni)
Consumi energetici con rendimento impianti al 75%
Consumi energetici 18
app. int.
W/m2
0,35
8.034,51
10.712,69
95,22
A
m2
150
Qi
kWh/a
1.195,20
kWh/a
kWh/a
kWh/m2a
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
I dati di ingresso per poter svolgere il procedimento sono:
•la geometria dell’edificio, considerato come un’unica zona termica;
•le soluzioni tecnologiche di involucro (conoscenza dei valori di trasmittanza
termica e della geometria delle chiusure verticali e orizzontali, opache e
trasparenti);
•i dati climatici della località (gradi giorno, durata del riscaldamento e radiazione globale su base annua per le diverse esposizioni).
In pochi passaggi, si possono calcolare le dispersioni termiche (per trasmissione e per ventilazione) e i guadagni termici gratuiti (apporti solari e da
apparecchiature interne). Il bilancio energetico viene espresso in kWh/a,
da cui è facile risalire al valore di consumo energetico a metro quadrato. Il
metodo tende a sovrastimare gli apporti gratuiti, poiché non prevede alcuna
riduzione (fattore di utilizzazione η=1).
2) Calcolo semplificato su BASE MENSILE
Il calcolo prevede la possibilità di procedere su base mensile o stagionale.
Il bilancio energetico precedentemente presentato viene quindi riferito ai
valori climatici mensili rapportati al periodo di riscaldamento. Per ogni
mese risultano i valori singoli di energia dispersa e guadagnata. Il bilancio
energetico è la somma di questi apporti mensili. Ai fini dell’esemplificazione,
sono stati considerati alcuni calcoli approssimativi, comunque riconosciuti
dalla normativa. Inoltre, la riduzione dell’edificio ad un’unica zona termica
ha consentito di evitare il calcolo dell’energia Qu, ossia l’energia scambiata
con ambienti non riscaldati, e dell’energia Qa, ossia l’energia scambiata con
ambienti a temperatura fissa.
I dati di ingresso richiesti sono quindi più numerosi rispetto al precedente
calcolo e consistono in:
•informazioni circa l’utilizzo dell’edificio (numero di occupanti, ricambi
all’ora);
•indicazioni circa la geometria dell’edificio (volume, superficie di pavimento,
superfici opache e trasparenti);
•caratteristiche termofisiche delle soluzioni di involucro (trasmittanze termiche e, per le superfici vetrate, anche i coefficienti solari);
•indicazioni circa i dati climatici mensili (temperatura di progetto e temperature esterne mensili, temperatura di falda del terreno e irradiazione globale
sulle superfici per le diverse esposizioni e secondo le incidenze orizzontali
e verticali).
Se si aggiunge anche il calcolo del fabbisogno energetico annuo, è necessario
fornire anche i valori del rendimento ηimp dell’impianto.
Nella procedura semplificata qui presentata, il calcolo è stato svolto in 5
passaggi principali, sottolineando le variabili che competono al progettista e
che giocano un ruolo decisivo nel bilancio energetico complessivo. Si è fatto
riferimento alla norma UNI EN 832:2001.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
19
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
a) Calcolo dei coefficienti di dispersione termica (scheda 1)
Le dispersioni termiche si possono raggruppare in tre sottocategorie principali:
le dispersioni termiche per trasmissione con l’esterno, le dispersioni verso il
terreno e le dispersioni per ventilazione e infiltrazione d’aria. Vengono tralasciate, in questo caso, le dispersioni per trasmissione tra ambienti a temperatura diversa, poiché l’esempio considera l’edificio come un’unica zona termica.
Si sottolinea il ruolo fondamentale della corretta progettazione delle interfacce tecniche tra interno ed esterno in corrispondenza dei ponti termici. La
norma introduce, infatti, una serie di calcoli specifici per la determinazione
dei ponti termici puntiformi, della trasmittanza di elementi non omogenei
e correzioni per tenere conto dello strato d’aria e dei fissaggi metallici di
attraversamento nello spessore isolante.
Per il calcolo del coefficiente delle dispersioni termiche per trasmissione con
l’esterno, si deve soddisfare la seguente equazione:
Ht = Σ(U*S) [W/K]
I dati di ingresso per il calcolo sono le superfici (S) e le trasmittanze (U) di
tutti gli elementi di chiusura opachi e non. In questo passaggio è determinante
la scelta delle soluzioni di involucro. Il progettista è tenuto a conoscere i valori
di trasmittanza delle pareti, ricostruendo la stratigrafia dei singoli componenti
a partire dai dati tecnici dei prodotti impiegati. È altresì importante calibrare
il rapporto di finestratura delle pareti verticali, al fine di ridurre al minimo
le superfici vetrate disperdenti. Tuttavia, le finestre consentono anche dei
guadagni energetici (solari), se ben orientate. Quindi, è opportuno disporre
le aperture secondo le esposizioni più favorevoli in termini di irraggiamento
solare (solitamente superfici a sud).
Per il calcolo del coefficiente di dispersione termica per trasmissione verso
il terreno, si fa riferimento alla norma UNI EN ISO 13370, considerando un
pavimento contro terra uniformemente isolato (sono tralasciati nel computo
i ponti termici). Per il calcolo occorre conoscere i valori di trasmittanza,
resistenza e conduttività del solaio contro terra e delle pareti perimetrali
verticali corrispondenti, nonché la relativa geometria (superficie e perimetro
di pavimento). Alcuni valori di conduttività del terreno sono forniti all’interno
della stessa norma UNI EN ISO 13370. Per i dati restanti di calcolo, si ricorre
ai valori normati: i coefficienti liminari sono tratti dalla norma EN ISO 6946.
La trasmittanza termica di base del terreno Uo rispetta la procedura della
norma UNI EN ISO 13370, punto 8. Il coefficiente di dispersione termica verso
il terreno Hg risulta dall’espressione:
Hg = Σ(Uo*S) [W/K]
Il coefficiente di dispersione termica per ventilazione è dato dalla formula:
Hv = ρa*ca*V’ [W/K]
dove: ρa*ca è la capacità termica volumica dell’aria [J/m3K];
V’ è la portata d’aria di rinnovo dell’edificio [m3/h].
20
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
SCHEDA 1
Si calcolano i coefficienti di dispersione per trasmissione verso l’esterno, verso il terreno e per ventilazione e infiltrazione.
Calcolo del coefficiente di dispersione termica per trasmissione verso l’esterno
superfici disperdenti somma delle aree di finestre a sud somma delle aree di finestre a est somma delle aree di finestre a ovest somma delle aree di finestre a nord chiusure verticali opache copertura area S
m2 4,95 3,30 3,30 4,95 133,50 150,00 trasmittanza
U
W/m2K
1,81
1,81
1,81
1,81
0,50
0,37
Ht = SU*S >
coefficiente di dispersione termica
per trasmissione
Ht
W/K
152,12
m2 m
m
B’ = A/(P/2)
m
da ISO 6946
m2K/W
punto 7.2
m2K/W
utilizz. valori limite da D.Lgs. 311
W/m2K
argilla 1.5, sabbia o ghiaia 2, roccia
2
m K/W
omog. 3,5
W/mK
punto 4.1 dt = w + lambda (Rsi + Rf + Rse)
m
punto 8
W/m2K
Hg = SUo*S >
coefficiente di dispersione termica
attraverso il terreno
Hg
W/K
36,08
Calcolo del coefficiente di dispersione termica per trasmissione verso il terreno
(da norma UNI EN ISO 13370)
Per questo calcolo semplificato si considera un pavimento controterra uniformemente isolato.
area del pavimento metà del perimetro sul terreno dimensione caratteristica del pavimento spessore delle pareti esterne coeff. liminare interno andamento orizzontale coeff. liminare esterno andamento orizzontale trasmittanza del solaio controterra resistenza del pavimento
conduttività termica del terreno spessore equivalente totale del pavimento trasmittanza termica di base del pavimento Ax 150,00
P/2 25,00
B’ 6,00
w
0,40
Rsi 0,13
Rse 0,04
U
0,41
Rf
2,44
l
2,00
dt 5,62
Uo 0,24
Calcolo del coefficiente di dispersione termica per ventilazione e infiltrazione
ricambi d’aria verso l’esterno ambiente riscaldato dell’edificio densità dell’aria
calore specifico a pressione costante dell’aria volume corretto portata volumetr. dell’aria di ventilaz. naturale η
V
ra
ca
Vc V’ 0,50
450,00
1,20
1.000,00
315,00
157,50
1/h
m3
kg/m3
J/kg*K
m3
m3/h
Hv = ra*ca*V’ >
coefficiente di dispersione termica
per ventilazione
Hv
W/K
52,50
S coefficienti di dispersione
noti
input
output
H = 237,59 W/K
La portata d’aria di rinnovo dell’edificio (V’) si determina moltiplicando il volume (Vc) dell’edificio stesso corretto secondo la norma UNI EN 10379:2005,
per il ricambio d’aria (n), assunto in genere a 0,3 ricambi d’aria all’ora:
V’ = n*Vc [m3/h]
Per quanto riguarda l’incidenza della progettazione nella determinazione
del coefficiente di dispersione per ventilazione, l’unico aspetto da tenere in
considerazione è la quantità del volume riscaldato.
I tre coefficienti calcolati e sommati definiscono il coefficiente globale delle
dispersioni (H), che ritornerà utile nel calcolo del fattore di utilizzazione η.
H = Ht + Hg +Hv [W/K]
b) Calcolo delle dispersioni termiche (scheda 2)
Noti i coefficienti di dispersione, è possibile calcolare le dispersioni termiche su base mensile. A tal fine è necessario conoscere i dati climatici della
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
21
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
Calcolo dei coefficienti di dispersione termica
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
SCHEDA 2
Calcolo deLLE dispersionI termicHE
Dispersioni termiche per trasmissione
verso l’esterno
ottobre novembre dicembre
coefficiente di dispersione termica per trasm. Ht
giorni utili mensili per il calcolo N
temperature di progetto interne mensili θi
temperature medie esterne mensili θe
dispersioni termiche per trasmissione con
l’esterno Qt = Ht(θi-θe)*3600*24*N Qt
Dispersioni termiche per trasmissione
verso il terreno
36,08
Qg
MJ
1038,10
52,50 Qv
MJ
1006,99
52,50
Qv
MJ
1510,49
ottobre novembre dicembre
Ql = Qt + Qg + Qv Ql
noti
input
output
36,08 Qg
MJ
692,07
ottobre novembre dicembre
coefficiente di dispersione termica per ventil. Hv
dispersioni termiche per ventilazione e
infiltrazione Qv = Hv(θi-θe)*3600*24*N Qv
Perdite totali
152,12
30
20,00
8,90
Qt
MJ
4376,53
ottobre novembre dicembre
coeff. di dispersione termica verso i terreno Hg
dispersioni termiche per trasmissione verso
il terreno Qg = Hg(θi-θe)*3600*24*N Qg
Dispersioni termiche per ventilazione e infiltrazioni
152,12 30
20,00
12,60
Qt
MJ
2917,69
Ql
MJ
4616,74
Ql
MJ
6925,12
gennaio
febbraio
marzo
aprile
maggio stagionale
152,12
30
20,00
7,60
Qt
MJ
4889,10
152,12
30
20,00
8,70
Qt
MJ
4455,39
gennaio
febbraio
marzo
aprile
36,08
Qg
MJ
1159,68
36,08
Qg
MJ
1056,80
36,08
Qg
MJ
804,29
36,08
Qg
MJ
495,67
gennaio
febbraio
marzo
aprile
52,50
Qv
MJ
1687,39
52,50
Qv
MJ
1537,70
52,50
Qv
MJ
1170,29
gennaio
febbraio
marzo
Ql
MJ
7736,17
Ql
MJ
7049,89
152,12 152,12
30
30
20,00
20,00
11,40
14,70
Qt
Qt
MJ
MJ
3390,83 2089,70
maggio stagionale
Qg tot
MJ
5246,60
maggio stagionale
52,50
Qv
MJ
721,22
aprile
Qt tot
MJ
22119,22
Qv tot
MJ
7634,09
maggio stagionale
Ql
Ql
MJ
MJ
5365,41 3306,59
Ql tot
MJ
34999,92
località, in particolare le temperature medie mensili. Si considerano, come
periodo di riscaldamento tutti i mesi in cui le temperature di progetto sono
superiori alle temperature medie mensili. I giorni utili mensili di calcolo non
corrispondono ai giorni effettivi di accensione dell’impianto, ma vengono
conteggiati per convenzione in numero di 30 giorni al mese. Per esempio, se
il periodo di riscaldamento va da metà novembre a metà aprile, le porzioni
di mese vengono considerate come mesi interi ai fini del calcolo.
Le dispersioni si calcolano, quindi, secondo le seguenti espressioni:
Qt = Ht *(θi-θe)* t [MJ]
Qg = Hg*(θi-θe)* t [MJ]
Qv = Hv*(θi-θe)* t [MJ]
dove t è la durata di tempo del calcolo, corrispondente ai 30 giorni [s].
Le perdite totali corrispondono alla somma delle singole dispersioni termiche:
Ql = Qt + Qg + Qv [MJ]
c) Calcolo degli apporti gratuiti (scheda 3)
Il calcolo degli apporti gratuiti è fondamentale per il progettista che si vuole
confrontare con l’efficienza energetica dell’edificio. Il procedimento mette in
luce gli aspetti progettuali che consentono lo sfruttamento di energie passive.
Gli apporti gratuiti si suddividono in guadagni interni e guadagni solari.
22
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
con Spavimento < =200 m2 :→ Qi = 6,25-0,02 * Spavimento [W/m2] ;
con Spavimento > 200 m2 : → Qi = 450 [W].
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
I guadagni interni
Sono definiti come la somma di tutti i carichi interni generati nello spazio
riscaldato dalle sorgenti interne, escluso il riscaldamento. Il calcolo dei
guadagni interni può essere svolto secondo due modalità: una semplificata
e una dettagliata.
Nel primo caso, si fa riferimento alla norma UNI EN ISO 10379. Per semplicità e
per confrontabilità dei dati, si ricorre ad una approssimazione dei carichi riconosciuta anche dalla stessa norma UNI EN 832:2001. Si considerano le seguenti
formule di calcolo, per superfici residenziali minori e maggiori di 200 m2:
La procedura dettagliata prevede il conteggio esatto dei guadagni indotti
dall’uso di apparecchiature all’interno degli ambienti e dei carichi termici
prodotti dagli abitanti. Con buona approssimazione si possono assumere:
–per i carichi antropici: 70 MJ a persona;
–per il calore prodotto dalle apparecchiature elettriche: 200 MJ per la cucina,
100 MJ per il soggiorno, 100 MJ per il bagno, 30 MJ per altre apparecchiature. In mancanza di una conoscenza precisa delle apparecchiature elettriche,
si calcola, in alternativa:
–500 MJ sommati a ulteriori 100 MJ a persona (considerando 40 m2 di pavimento a persona);
–260 MJ per la funzione di cottura in cucina;
–0,8 MJ/m2 per gli apporti da illuminazione artificiale.
I guadagni solari
Sono definiti come la somma degli apporti da superfici vetrate e opache esposte
a radiazione solare in tutte le direzioni (si ricorre ai valori di energia media
solare incidente per ogni esposizione e per ogni angolo di inclinazione). La
norma UNI EN 832:2001 prende in considerazione anche le pareti retrostanti
a grandi superfici o coperture vetrate.
In questo passaggio, la progettazione gioca un ruolo fondamentale. Se è
intenzione del progettista sfruttare gli apporti gratuiti passivi, la scelta
compositiva delle aperture diventa prioritaria. La conoscenza delle irradianze
nelle diverse esposizioni aiuta a comprendere i potenziali guadagni passivi
nella stagione invernale. I guadagni solari da superfici trasparenti sono sicuramente più incidenti nel calcolo globale complessivo rispetto ai guadagni
passivi da superfici opache. Per queste ultime, infatti, è consentito, in prima
approssimazione, ometterne la quantificazione come stabilito dalla norma
UNI EN 832:2001.
I principali dati di input per poter svolgere il procedimento di calcolo sono le
aree e i coefficienti di riduzione (fattore solare, fattore di telaio e fattore di
trasmissione) delle superfici trasparenti. È necessario conoscere i valori delle
irradiazioni globali mensili nelle diverse esposizioni incidenti sulle superfici
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
23
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
Calcolo deGLI APPORTI GRATUITI
SCHEDA 3
GUADAGNI INTERNI
ottobre novembre dicembre gennaio febbraio marzo aprile maggio
calcolo semplificato degli apporti gratuiti Qi
Qi
Qi
Qi
Qi
Qi
considerando Qi=6,25-0,02*S[W/m2] per Spavimenti ≤200 m2
MJ
MJ
MJ
MJ
MJ
MJ
e 450 W per Spavimenti > 200 m2 (da norma UNI EN 10379) 1263,6
1263,6 1263,6 1263,6 1263,6 1263,6
GUADAGNI SOLARI
guadagni solari superfici trasparenti
area effettiva delle finestre nelle diverse esposiz. S
area effettiva Si = SCi*Fmi*Bi*S
E
O
N
fattore fattore di
solare trasmiss.
-
-
SCi
Fmi
0,70
0,80 0,70
0,80 0,70
0,80 0,70
0,80 stagionale
Qi tot
MJ
7581,60
fattore S effettiva S opache
telaio
finestra verticali
-
m2
m2
Bi
Si
Se
1,00
2,77
40,05
1,00
1,85
26,7
1,00
1,85
26,7
1,00
2,77
40,05
ottobre novembre dicembre gennaio febbraio marzo
irrad. globali mensili sulle superfici (MJ/m2)
S
11,83 9,69
10,62
11,92
12,59
in assenza dei dati climatici della località, E
5,74 4,29
4,96
6,92
9,79
con riferimento a norma UNI EN 10349
O
5,74 4,29
4,96
6,92
9,79
N
2,28
1,84
1,84
2,87
4,02
irrad. globali mensili sulle sup. orizz. (MJ/m2)
7,30
5,40
6,30
9,20
13,70
temperature medie esterne mensili (°C)
Lθe
12,60
8,90
7,60
8,70
11,40
giorni utili mensili per il calcolo
N
30
30
30
30
30
aprile maggio
11,63
12,80
12,80
5,73
18,90
14,70
30
ottobre novembre dicembre gennaio febbraio marzo
aprile maggio stagionale
Qsi
Qsi
Qsi
Qsi
Qsi
Qsi
Qsi tot
MJ
MJ
MJ
MJ
MJ
MJ
MJ
Qsi = Σ (Itj*Σ (Seij))*t [MJ]
1809,84 1434,51 1586,14 1997,23 2466,80 2862,92
12157,44
guadagni solari superfici opache
scarto medio tra temperatura esterna e cielo
coeff. assorbimento parete esterna
coeff. assorbimento copertura
fattore forma cielo parete
fattore forma cielo copertura
coeff. di irraggiamento esterno
coeff. di irraggiamento esterno
superfici opache esposte a sud
superfici opache esposte a est
superfici opache esposte a ovest
superfici opache esposte a nord
copertura
Dθe 10,00calcolo apporti solari elementi opachi come da norma UNI EN 832, appendice D.5.3. b)
ap 0,6
ac 0,6
Ffp 0,5
Ffc
1
hrp 4,5
hrc 4,5
ottobre novembre dicembre gennaio febbraio marzo aprile maggio
S
123,85 93,00
106,40
125,15 134,81 120,97
E
36,05 15,14
24,80
53,06
94,44 137,84
O
36,05 15,14
24,80
53,06
94,44 137,84
N
-13,84
-20,19
-20,19
-5,33
11,25 35,90
h
43,32
23,05
32,65
63,69 111,60 167,08
Qse = U*A*Re*(Is*α - Ff*hr*Δθe*t) [MJ]
Qse
MJ
225,42
Qse
MJ
126,13
Qse
MJ
168,47
Qse
Qse
Qse
MJ
MJ
MJ
289,52 446,53 559,62
Qs
Qs
Qs
Qs
Qs
Qs
MJ
MJ
MJ
MJ
MJ
MJ
guadagni solari totali
2035,26 1560,64 1754,60 2286,75 2913,333462,54
GUADAGNI TOTALI
ottobre novembre dicembre gennaio febbraio marzo aprile maggio
Qg
Qg
Qg
Qg
Qg
Qg
MJ
MJ
MJ
MJ
MJ
MJ
Qg = (Qi + Qsi) Qg
3073,44 2698,11 2849,74 3260,83 3730,404126,52
Qse tot
MJ
1855,69
Qs tot
MJ
14013,13
stagionale
Qg tot
MJ
19739,04
noti
input
output
esterne [MJ/m2]. In assenza di dati climatici specifici per la località, si possono
utilizzare i valori indicati nella norma UNI EN 10349. I guadagni relativi alle
superfici trasparenti risultano dalla moltiplicazione delle superfici effettive
delle finestre per gli irraggiamenti corrispondenti:
Qsi = Σ (Itj * Σ (Seij)) * t [MJ]
24
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
Più complesso è invece il calcolo dei guadagni gratuiti relativi alle superfici
opache.
Il procedimento, come da norma UNI EN 832:2001, appendice D.5.3 b), richiede come dati di ingresso i seguenti valori:
- lo scarto medio tra temperatura esterna e cielo Δθe (assumibile come 10 K);
- il coefficiente di assorbimento della parete esterna αp;
- il coefficiente di assorbimento della copertura αc;
- il fattore di forma cielo/parete Ffp (pari a 0,5);
- il fattore di forma cielo/copertura Ffc (pari a 1);
- il coefficiente di irraggiamento esterno della parete hrp;
- il coefficiente di irraggiamento esterno della copertura hrc;
- i coefficienti liminari esterni Re.
Per cui, in definitiva, si avrà che:
Qse = U * A* Re *(Is *α - Ff *hr * Δθe * t) [MJ]
Il calcolo di Qse deve essere eseguito su base mensile e per tutte le esposizioni
delle chiusure opache verticali e per le coperture.
I guadagni solari attraverso i componenti opachi devono essere direttamente
sottratti alle dispersioni.
d) Calcolo del fattore di utilizzazione (scheda 4)
Il fattore di utilizzazione η è un fattore di riduzione da applicare ai guadagni
(Qg = Qsi + Qi) per tenere conto del comportamento dinamico dell’edificio e
del sistema di controllo dell’impianto:
Qh = Ql – Qse – η* Qg dove Qg = Qsi + Qi
Unico dato di ingresso nel calcolo è la capacità termica volumica dell’involucro
edilizio. In questo procedimento entra in gioco anche la capacità termica
effettiva, la cui determinazione è definita nell’appendice H della norma UNI
EN 832:2001 secondo due alternative. La prima si rifà alla norma UNI EN
13786, quindi al calcolo in regime dinamico. Tuttavia, il calcolo va eseguito
considerando uno spessore di 10 cm dal lato più interno, trascurando quindi
in parte le potenzialità di accumulo termico della chiusura esterna.
La seconda procedura consente un calcolo approssimativo della capacità
termica effettiva, secondo la formula:
C = Σj Σi (ρij * cij * dij * Aj)
dove: ρij è la densità del materiale dello strato i dell’elemento j [kg/m3];
cij è la capacità termica specifica del materiale dello strato i dell’elemento j [J/kgK];
dij è lo spessore dello strato i dell’elemento j [m];
Aj è la superficie dell’elemento j situato nel volume considerato [m2].
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
25
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
SCHEDA 4
Calcolo deL FATTORE DI UTILIZZAZIONE
coefficiente di flusso termico H = Hv+Ht+Hg H
capacità termica volumica
Cv
capacità termica effettiva C
costante di tempo dell’inerzia term. dello spazio risc. T
parametro num. dipendente dalla costante di tempo a
240,70 W/K
130 kJ/m3K
58500 kJ/K 67,51 h 5,22
raccomandazioni CTI per la determinazione di Cv:
muri in pietra o assimilabili 290, muri in mattoni forati o assimilabili 130,
muri in mattoni pieni o assimilabili 240, pareti leggere o isolati dall’interno 70
T = C/H
a = a0+T/T0 con i seguenti valori per calcolo mensile: a0 =1; T0(h)=16; T0(s)=57600 ottobre novembre dicembre gennaio febbraio marzo
aprile maggio
Ql-Qse
Ql-Qse
4391,33 6798,98 7567,70 6760,37 4918,87 2706,97
Qg = Qi+Qsi
Qg
3073,44 2698,11 2849,74 3260,83 3730,40 4126,52
y = Qg/(Ql-Qse)
y
0,70 0,40
0,38
0,46
0,76
1,52
ottobre novembre dicembre gennaio febbraio
fattore di utilizzazione
h
0,95
1,00
1,00
0,99
marzo
0,93
aprile
0,63
maggio
Il fattore di utilizzazione è un fattore di riduzione da applicare
ai guadagni (Qsi+Qi) per tenere conto del comportamento dinamico
dell’edificio e del sistema di controllo dell’impianto.
noti
input
output
Nella scheda 4 si è utilizzato il valore approssimativo fornito dalle raccomandazioni CTI (Comitato Termotecnico Italiano) per la determinazione della capacità
termica volumica in base alla composizione materica dell’involucro edilizio.
Si distinguono:
– edifici con muri in pietra o assimilabili (Cv = 290 kJ/m3K)
– edifici con muri in mattoni pieni o assimilabili (Cv = 240 kJ/m3K)
– edifici con muri in mattoni forati o assimilabili (Cv = 130 kJ/m3K)
– edifici con pareti leggere o isolati dall’interno (Cv = 70 kJ/m3K).
e) Calcolo del fabbisogno energetico dell’edificio (scheda 5)
Una volta calcolate le dispersioni, gli apporti gratuiti e i fattori di utilizzazione
mensili, non resta che eseguire il bilancio energetico totale. Si determina così
il fabbisogno di energia termica dello spazio riscaldato.
noti
input
output
SCHEDA 5
Calcolo deL FABBISOGNO ENERGETICO DELL’EDIFICIO
Fabbisogno di energia termica
Qh = Ql-h*Qg
ottobre novembre dicembre gennaio febbraio marzo
MJ
contributo relativo alle dispersioni termiche Ql
contributo relativo agli apporti gratuiti
Qg
MJ
fattore di utilizzazione
h
fabbisogno utile annuo di energia
MJ
Qh
utile per il riscaldamento
kWh
4391 3073 0,95 1479 411 6799
2698
1,00
4114
1143
7568
2850
1,00
4729
1314
6760
3261
0,99
3538
983
4919
3730
0,93
1448
402
aprile maggio stagionale
2707
4127
0,63
111
31
33144
19739
15418
4283
fabbisogno utile annuo di energia utile
Qh 29 kWh/m2 a Classe energetica CasaClima
per il riscaldamento per unità di superf.
Fabbisogno ENERGETICO ANNUO
rendimento dell’impianto
himp
0,75
ottobre novembre dicembre gennaio febbraio marzo
fabbisogno annuo di energia
MJ
Q
primaria per il riscaldamento
kWh
fabbisogno annuo di energia primaria
Q 38 kWh/m2 a < FEP limite
per il riscaldamento per unità di superf.
26
1971 548 5485
1524
6305
1751
4717
1310
1930
536
aprile maggio stagionale
148
41
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
20557
5710
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
2.3 Procedure per il calcolo termico in regime stazionario e in regime
dinamico sinusoidale
La progettazione dell’involucro costituisce un imprescindibile momento di
scelta decisionale con un peso che si ripercuote sull’esito generale della prestazione energetica dell’edificio. È doveroso, quindi, focalizzare l’attenzione
proprio sul procedimento di calcolo per la determinazione delle caratteristiche
termofisiche dell’involucro.
Alla luce della normativa tecnica vigente, il controllo delle caratteristiche
tecniche delle chiusure esterne può essere calcolato sia in regime stazionario,
sia in regime dinamico. La prima procedura si basa sulla verifica delle trasmittanze termiche, mentre la seconda mette in luce aspetti legati all’inerzia
termica delle chiusure (sfasamento e attenuazione), riscontrabili solamente
considerando la variabilità temporale del flusso termico.
Il calcolo della trasmittanza viene eseguito in regime stazionario, ovvero in
relazione alla differenza di temperatura, fissata per legge a seconda delle
zone climatiche, tra l’ambiente interno e l’ambiente esterno, considerata
costante nel tempo. Quindi, in questo caso, il flusso termico che attraversa
la parete risulta costante. La trasmittanza termica è la grandezza che viene
presa in considerazione per il calcolo della trasmissione del calore nel periodo invernale e permette di valutare il grado di dispersione termica delle
soluzioni progettate.
Le grandezze fisiche considerate in un calcolo in regime stazionario sono: la
resistenza termica, ossia il grado di isolamento che la parete oppone, in funzione delle proprietà fisiche dei materiali (in particolare della loro conducibilità
termica) e del loro spessore; la trasmittanza termica, valore inverso della resistenza (comprensiva dei coefficienti liminari); la conduttanza termica, valore
inverso della resistenza, nel caso di pareti matericamente non omogenee.
Queste grandezze vengono influenzate dal contenuto igrometrico dei materiali
che costituiscono la chiusura esterna, per cui, in regime stazionario, viene
verificata la temperatura superficiale interna, tramite la verifica di Glaser, per
evitare la formazione di umidità sulle superfici e la possibile condensazione
interstiziale.
Per ogni temperatura esiste una quantità massima di vapore che l’aria può
contenere, corrispondente alla pressione di vapor saturo. Se la pressione di
vapore (Pp) supera quella di vapor saturo (Ps), si crea condensa (punto di
intersezione delle curve di pressione).
D’inverno, la temperatura dell’ambiente interno risulta maggiore di quella
esterna e, pertanto, l’aria interna può contenere una maggiore quantità di
vapore rispetto a quella esterna. Inoltre, all’interno dell’edificio possono
esserci sorgenti di vapore (cucine, servizi, ecc.). Nasce, dunque, una differenza di pressione (maggiore nell’ambiente interno) che crea un conseguente
flusso di vapore attraverso la parete di separazione. Tale flusso si propagherà
dall’interno all’esterno (a minore valore di pressione), grazie alla porosità dei
materiali che formano i muri ed i solai. L’entità del fenomeno è direttamente
proporzionale alla differenza delle pressioni ed inversamente proporzionale
al grado di “impermeabilità” del diaframma di separazione.
L’analisi della migrazione del vapore acqueo attraverso un diaframma a più
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
27
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
Grandezze termo-fisiche in regime STAZIONARIO
La resistenza termica totale di una chiusura è data dalla sommatoria delle resistenze che il flusso di calore incontra nell’attraversare lo strato resistente, dall’ambiente più caldo a quello più freddo. Si misura in m2K/W.
Per il singolo strato: R = s/λ [m2K/W] dove s = spessore dello strato e λ = conduttività termica.
Per più strati omogenei: R = Σ (s1/λ1 + s2/λ2 +...+ sn/λn).
Per più strati disomogenei: R = Σ (1/c1 + 1/c2 +...+ 1/cn).
Per strati omogenei e disomogenei: R = Σ (s1/λ1 + s2/λ2 +...+ sn/λn+1/c1+...+1/cn).
La conduttività o conducibilità termica di un materiale indica il flusso di calore che, in regime stazionario, passa attraverso uno
strato di spessore unitario in presenza di una differenza di temperatura unitaria fra le due facce dello stesso. Questa caratteristica, tipica di ogni materiale, dipende dal valore della densità e dal contenuto igrometrico. Si misura in W/mK. Le norme UNI
10351 e UNI EN ISO 10456:2008 indicano i valori di conducibilità e la percentuale di maggiorazione da utilizzare per adeguare
i valori di conduttività, provenienti da prove di laboratorio, a una situazione simile alla realtà, quindi peggiorativa per la
presenza dell’umidità in condizioni di esercizio, almeno nei primi centimetri dello strato di parete.
Si parla di conduttività di uno strato quando questo è omogeneo. Nel caso tipico di una muratura in laterizio, lo strato è disomogeneo, sia a causa della foratura, sia a causa dei giunti di malta tra gli elementi costituenti. Per cui, uno strato disomogeneo
richiede un calcolo diverso della conduzione del calore: non si parla di conduttività termica, ma di conduttanza termica unitaria (c).
Le norme di riferimento per i valori di conduttanza di chiusure verticali e orizzontali interne sono la UNI 10355 e la UNI EN
1745. La conduttanza termica si misura in W/m2K.
Inoltre, per definire e calcolare la trasmittanza termica di un involucro opaco, va preso in considerazione il passaggio di calore
dall’aria a contatto di una faccia dello strato al componente edilizio, da una parte, e dallo strato all’aria, dall’altra. Si parla, in
tal caso, di conduttanza unitaria superficiale o adduttanza per definire il coefficiente liminare di passaggio termico tra l’aria e il
componente edilizio (hi e he, coefficienti liminare interno ed esterno). I loro reciproci (1/ hi e 1/he) sono, rispettivamente, la
resistenza termica di ammissione e la resistenza termica di emissione, calcolate in base al clima e alle condizioni del vento.
La resistenza termica totale di una parete è data da: Rtot = Σ(1/ hi + s1/λ1+ s2/λ2+...+ sn/λn+1/c1+...+1/cn+1/he) [m2K/W].
La trasmittanza termica di una parete è la grandezza tipica per valutare il comportamento di una chiusura costituente una
barriera termica. Essa misura la quantità di calore che passa per unità di tempo, ovvero la potenza termica che attraversa
un metro quadrato di chiusura opaca, nelle condizioni di differenza di temperatura di 1 grado Kelvin tra la faccia esterna e
quella interna. Viene anche definita come l’inverso della somma delle resistenze termiche degli strati della chiusura, compresi
i coefficienti liminari: U=1/Rtot [W/m2K].
strati considera il passaggio dagli strati più caldi a quelli più freddi, con
conseguente variazione della pressione di vapore, in funzione della temperatura incontrata.
I materiali dell’edilizia sono più o meno porosi, cioè si lasciano attraversare
più o meno facilmente dal vapore, e questa caratteristica viene rappresentata
quantitativamente mediante un “coefficiente di resistenza al passaggio del
vapore” μ. Il coefficiente adimensionale μ rappresenta una caratteristica che
indica di quanto la resistenza al passaggio del vapore, di un certo materiale,
è superiore a quella dell’aria, a parità di spessore e di temperatura:
m = δp
aria
/ δp
dove: δp è la permeabilità al vapore dell’aria (kg/m·s·Pa);
aria
δp è la permeabilità al vapore del materiale (kg/m·s·Pa).
Le norme UNI 10351 e UNI EN ISO 10456:2008 riportano i valori della permeabilità al vapore di diversi materiali.
Con il metodo di Glaser si possono rappresentare, in un diagramma, le curve di
andamento delle “pressioni di saturazione” – linea verde – e delle “pressioni
parziali” – linea rossa – per i vari strati incontrati all’interno di un determinato
diaframma. Quando la pressione parziale uguaglia la pressione di saturazione,
ci sarà condensa di vapore acqueo che si depositerà all’interno della massa
del materiale interessato dal fenomeno.
28
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Ppe
esterno
Pse
Verifica di Glaser: relazione
tra la pressione di vapore (Pp)
e la pressione di vapore
saturo (Ps).
Sd3
Sd2
Sd1
Psi
Ppi
interno
evitare la formazione di muffe, in corrispondenza a valori prefissati di temperatura e umidità relativa interne. La norma permette, inoltre, di valutare il
rischio di condensazione interstiziale dovuta alla diffusione del vapore acqueo
all’interno dei diversi strati.
Le valutazioni delle prestazioni termiche in regime dinamico sono impiegate
per calcolare il flusso di calore durante il periodo estivo e invernale allo
scopo di quantificare anche la capacità dei materiali di accumulare calore.
Il calcolo prende in considerazione le escursioni termiche delle temperature
durante la giornata, assimilabili per semplificazione a un andamento periodico,
riconosciuto dalla normativa. Grazie alla differenziazione del flusso energetico incidente su un involucro, è possibile mettere in luce nuove proprietà
termofisiche, altrimenti non prese in considerazione dal calcolo termico in
regime stazionario.
Queste proprietà sono principalmente la diffusività termica, la capacità termica,
l’attenuazione (o smorzamento) e lo sfasamento (o ritardo) e la trasmittanza
termica periodica.
La norma di riferimento a livello europeo per il calcolo delle prestazioni termiche in regime dinamico è la UNI EN ISO 13786:2008, Prestazione termica
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
29
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
Se la struttura è eterogenea, la diffusione del vapore non avviene secondo
una linea retta; la presenza di una struttura disomogenea condizionerà inevitabilmente la regolarità di diffusione del vapore acqueo al suo interno.
Le norme di riferimento principali a livello europeo per il calcolo delle prestazioni termiche in regime stazionario sono la norma UNI EN ISO 6946:2007,
Trasmittanza termica, che fornisce dettagli sul significato e sul calcolo delle
grandezze relative alla trasmissione del calore in regime stazionario attraverso
strutture murarie, e la norma UNI EN ISO 13788:2003, Prestazione igrotermica
dei componenti e degli elementi per edilizia - Temperatura superficiale interna
per evitare l’umidità superficiale critica e condensazione interstiziale – Metodo
di calcolo, che definisce un metodo di riferimento semplificato per determinare
la temperatura superficiale interna minima dei componenti edilizi, tale da
La diffusività termica α è definita come il rapporto tra la conduttività termica λ del materiale e la sua capacità termica volumica cioè:
l
m2
a=
cr
s
Tanto maggiore è la diffusività termica, tanto più in profondità si propaga un’onda termica in un corpo. L’effusività termica e
(o coefficiente di penetrazione termica) è definita come:
Ws1/2
e = √ lcr m2 K
Tale valore caratterizza la rapidità con cui cambia la temperatura di una superficie sottoposta a un flusso termico: tanto maggiore è l’effusività, tanto più lentamente varia la temperatura superficiale.
Nel metodo dell’ammettenza, la risposta di una parete a una sollecitazione sinusoidale di temperatura su una delle due facce è
caratterizzata da una grandezza in campo complesso, denominata trasmittanza termica periodica. Supponendo che la temperatura
dell’ambiente esterno θe oscilli attorno ad un valor medio secondo un’espressione del tipo:
θe (t) = θe + Dθe cos [w (t + te)]
e che la temperatura dell’ambiente interno θi sia costante:
θi (t) = θi
allora il flusso termico entrante nell’ambiente interno attraverso la parete è dato dalla somma di due contributi:
qi (t) = qstaz + qdin (t)
Il termine qstaz rappresenta il flusso termico stazionario dovuto alla differenza di temperatura media tra esterno ed interno cioè:
qstaz = U (θe - θi)
Il termine qdin, invece, rappresenta la componente dipendente dal tempo che risulta:
qdin (t) = |Yie| [θe (t + Dtf) - θe] = |Yie| Dθe cos [w (t + te + Dtf)]
dove |Yie| è il modulo della trasmittanza termica periodica e Δtf è la relativa fase, trasformata in un tempo tramite la relazione:
Dtf = arg (Yie) / w
A partire da |Yie| può essere conveniente introdurre il fattore di attenuazione o di smorzamento dato da: f =
L’oscillazione di temperatura esterna risulta così contemporaneamente smorzata e ritardata dall’inerzia termica della parete. Il
fattore di attenuazione f, compreso fra 0 e 1, fornisce il decremento
dell’ampiezza dell’onda termica, mentre lo sfasamento Δtf fornisce
il ritardo temporale.
La temperatura superficiale interna della parete è soggetta a un
andamento temporale analogo a quello del flusso termico entrante:
la relativa oscillazione è caratterizzata dunque da un’attenuazione
e da uno sfasamento rispetto alla forzante esterna, riconducibili
ancora a f e Δtf.
30
|Yie|
.
U
Δtf
flusso di calore q
temperatura θ
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
Grandezze termo-fisiche in regime dinamico
La capacità termica C di un corpo è definita come il rapporto tra il calore fornito e l’aumento di temperatura corrispondente:
C = Q / ΔT [J/K]
La capacità termica si rapporta all’unità di massa (calore specifico c) oppure all’unità di volume (capacità termica volumica cr)
come segue:
C
Q
J
kg
C
Q
J
=
= cr
dove r è la densità
c=
=
V
VDT
m3 K
m3
m
mDT
kgK
Per un componente edilizio piano, di area frontale S, è inoltre opportuno definire una capacità termica per unità di superficie.
Indicando con s lo spessore del componente, la capacità termica areica o frontale è data da:
C
J
= crs
S
m2 K
θe
Δθe
fUΔθe
tempo t
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
dei componenti per edilizia – Caratteristiche termiche dinamiche – Metodo di
calcolo. La norma si basa sul metodo dell’ammettenza, il quale a sua volta
si basa sull’ipotesi che le temperature e i flussi termici su ciascun lato del
componente varino in modo sinusoidale. La norma è applicabile a componenti edilizi piani costituiti da strati di materiali omogenei o sostanzialmente
omogenei. L’approccio della UNI EN ISO 13786:2008 trova applicazione nel
calcolo della temperatura interna estiva di un ambiente in evoluzione libera,
così come proposto dalla UNI EN ISO 13792:2005 e dalla UNI 10375:1995.
È importante affrontare il calcolo delle prestazioni termiche in regime dinamico, poiché esso consente di affiancare al tema del risparmio energetico la
questione del comfort ambientale. Una buona inerzia termica dell’involucro
esterno consente di mantenere temperature interne costanti. In inverno, gli
apporti gratuiti vengono immagazzinati e rilasciati lentamente, mentre in
estate i carichi di picco esterni vengono ritardati, consentendo temperature
superficiali degli strati interni sensibilmente più basse. Inoltre, se l’accumulo
energetico del calore può assumere principalmente un valore legato al benessere ambientale, non sono trascurabili anche gli effetti a livello di risparmio
energetico: ritardare il carico di picco delle temperature negli ambienti interni
e smorzare il flusso termico entrante (nel periodo estivo) comporta delle rilevanti conseguenze sulla progettazione e sulle condizioni di funzionamento
dell’impianto, che è in grado di lavorare a temperature più basse e a regime
costante. Di conseguenza:
•un basso fattore di attenuazione f implica un flusso termico entrante e
una temperatura superficiale interna poco variabili attorno ai rispettivi
valori medi; un carico termico sostanzialmente costante rappresenta un
vantaggio dal punto di vista di un eventuale impianto termico, che si trova
a fronteggiare una domanda pressoché stabile nel tempo; parallelamente,
temperature superficiali interne praticamente costanti contribuiscono a
determinare una condizione di benessere interno stabile;
•un significativo sfasamento o ritardo temporale Dtf tra i picchi delle forzanti climatiche esterne e delle variabili ambientali interne può consentire
una migliore gestione della domanda di benessere interno; per esempio,
in estate uno sfasamento di circa 10-12 h permette di ritardare il picco
di calore verso le ore notturne, durante le quali può più facilmente essere
asportato dall’edificio con tecniche a basso consumo, quali la ventilazione
notturna;
•la trasmittanza termica periodica, e con essa l’attenuazione e lo sfasamento, possono essere determinati applicando il metodo dell’ammettenza, in
funzione delle proprietà termofisiche degli strati che costituiscono la parete
(densità, calore specifico, conduttività termica e spessore) e dell’ordine con
cui essi si presentano.
Solo un’attenta analisi e comprensione delle caratteristiche dei materiali
impiegati, opportunamente contenuta nell’informazione tecnica di prodotto,
può consentire di definire adeguatamente soluzioni tecniche di involucro
caratterizzate da un idoneo rapporto di equilibrio tra isolamento e inerzia
termica, assicurando un positivo effetto combinato di risparmio energetico
e comfort abitativo.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
31
Fonti: A) norma UNI EN 12524; B) Szokolay 2004; C) dati forniti dai produttori
densità
kg/m3
Calcestruzzo
cls media massa volumica A
1800
cls alta massa volumica A
2000
cls armato (1% acciaio) A
2200
cls armato (2% acciaio) A
2400
cls posato in opera denso B
2100
cls posato in opera alleggerito B
600
cemento B
2200
Gesso
gesso A
600
gesso
A
1500
cartongesso A
900
Intonaci e rivestimenti
intonaco isolante di gesso A
600
intonaco di gesso A
1000
intonaco di gesso A
1300
gesso e sabbia A
1600
calce e sabbia A
1600
cemento e sabbia A
1800
Laterizio
laterizio pieno B
1600
laterizio semipieno foratura 45% B
1000
laterizio semipieno foratura 65% B
600
laterizio termoisolante C
878
argilla B
1460
tegole e coppi in laterizio A
200
Legname
legname A
500
legname A
700
legno di conifera B
500
legno di latifoglie B
500
legno compensato B
700
legno (softwood) B
610
legno (hardwood) B
680
Rocce
granito A
2500
granito
A
2700
granito B
2750
marmo A
2800
marmo B
2500
marmo B
2700
pomice naturale A
400
Terra
creta o argilla A
1200
creta o argilla A
1800
sabbia e ghiaia A
1700
sabbia e ghiaia
A
2200
blocchi in adobe A
2050
sabbia asciutta B
1500
Vetro
vetro sodo-calcico (incl. vetro in lastre) A
2500
quarzo
A
2200
pasta di vetro A
2000
vetro B
2500
vetro generico B
2500
Materiali isolanti di origine minerale
lana di roccia C
30
lana di roccia
C
200
perlite espansa C
90
perlite espansa C
600
lana di vetro C
20
lana di vetro C
50
vetro cellulare
C
105
vetro cellulare C
165
Materiali isolanti di sintesi chimica
polistirene espanso C
10
polistirene espanso
C
40
Materiali isolanti compositi
pannelli isolanti sottovuoto VIP C
170
pannelli isolanti sottovuoto VIP
C
300
Materiali isolanti di origine vegetale
sughero naturale espanso C
80
sugheo naturale espanso
C
500
fibra di legno C
150
fibra di legno
C
210
lana di legno mineralizzata C
360
lana di legno mineralizzata C
600
Materiali isolanti da processi di riciclaggio
fiocchi di cellulosa C
30
fiocchi di cellulosa
C
80
fonte
Il calcolo del fabbisogno energetico invernale
PROPRIETA’ TERMICHE A CONFRONTO PER DIVERSI MATERIALI IMPIEGATI IN EDILIZIA
32
conduttività termica
W/mK
calore specifico
J/kgK
capacità termica volumica
kJ/m3K
diffusività termica
m2/s
effusività termica
Ws1/2/m2K
lungh. di
penetraz.
m
1,15
1,35
1,65
2,00
1,40
0,38
1,28
1000
1000
1000
1000
840
1000
880
1800
2000
2200
2400
1764
600
1936
6,39E-07
6,75E-07
7,50E-07
8,33E-07
7,94E-07
6,33E-07
6,61E-07
1439
1643
1905
2191
1571
477
1574
0,13
0,14
0,14
0,15
0,15
0,13
0,13
0,18
0,56
0,25
1000
1000
1000
600
1500
900
3,00E-07
3,73E-07
2,78E-07
329
917
474
0,09
0,10
0,09
0,18
4,00
0,57
0,80
0,80
1,00
1000
1000
1000
1000
1000
1000
600
1000
1300
1600
1600
1800
3,00E-07
4,00E-07
4,38E-07
5,00E-07
5,00E-07
5,56E-07
329
2000
861
1131
1131
1342
0,09
0,33
0,11
0,12
0,12
0,12
0,50
0,24
0,13
0,23
1,30
1,00
840
840
840
840
880
800
1344
840
504
738
1285
160
3,72E-07
2,86E-07
2,58E-07
2,58E-07
1,01E-06
6,25E-06
820
449
256
412
1292
400
0,10
0,09
0,08
0,08
0,17
0,41
0,13
0,18
0,13
0,18
0,15
0,13
0,15
1600
1600
420
420
420
1420
1200
800
1120
210
210
294
866
816
1,63E-07
1,61E-07
6,19E-07
8,57E-07
5,10E-07
1,50E-07
1,84E-07
322
449
165
194
210
336
350
0,07
0,07
0,13
0,15
0,12
0,06
0,07
2,80
2,80
1,73
3,50
2,00
3,00
0,12
1000
1000
790
1000
900
880
1000
2500
2700
2173
2800
2250
2376
400
1,12E-06
1,04E-06
7,96E-07
1,25E-06
8,89E-07
1,26E-06
3,00E-07
2646
2750
1939
3130
2121
2670
219
0,18
0,17
0,15
0,19
0,16
0,19
0,09
1,50
1,50
2,00
2,00
1,25
0,30
1670
2500
910
1180
1000
800
2004
4500
1547
2596
2050
1200
7,49E-07
3,33E-07
1,29E-06
7,70E-07
6,10E-07
2,50E-07
1734
2598
1759
2279
1601
600
0,14
0,10
0,19
0,15
0,13
0,08
1,00
1,40
1,20
1,10
1,05
750
750
750
840
840
1875
1650
1500
2100
2100
5,33E-07
8,48E-07
8,00E-07
5,24E-07
5,00E-07
1369
1520
1342
1520
1485
0,12
0,15
0,15
0,12
0,12
0,04
0,04
0,05
0,18
0,03
0,04
0,04
0,06
840
840
1340
1340
850
850
840
840
25
168
121
804
17
43
88
139
1,39E-06
2,38E-07
4,15E-07
2,24E-07
1,94E-06
9,18E-07
4,54E-07
3,97E-07
30
82
78
380
24
41
59
87
0,00
0,08
0,11
0,08
0,23
0,16
0,11
0,10
0,03
0,04
1220
1220
12
49
2,46E-06
8,20E-07
19
44
0,26
0,15
0,00
0,01
n.p.
n.p.
0,00E-00
0,00E-00
0
0
0,00
0,00
0,05
0,06
0,04
0,05
0,07
0,09
1600
1600
2400
2400
1900
1900
128
800
360
504
684
1140
3,52E-07
6,88E-08
1,06E-07
9,13E-08
9,50E-08
7,89E-08
76
210
117
152
211
320
0,10
0,04
0,05
0,05
0,05
0,05
0,04
0,05
1800
1800
54
144
7,41E-07
3,13E-07
46
80
0,14
0,09
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Il fattore tempo nella gestione dei flussi termici e il ruolo della massa
3. Il fattore tempo nella gestione dei flussi termici e il
ruolo della massa
Le strategie mirate al risparmio energetico in edilizia, promosse negli ultimi
anni a livello europeo da enti di ricerca e di normazione, hanno puntato
principalmente sul contenimento delle dispersioni termiche.
Ciò ha determinato una spinta all’“iperisolamento”, privilegiando soluzioni
costruttive all’interno delle quali l’efficienza energetica viene perseguita esclusivamente attraverso la progettazione di sistemi di involucro caratterizzati
da livelli di trasmittanza particolarmente performanti.
La ricerca di elevati livelli di isolamento termico delle chiusure ha di fatto
privilegiato soluzioni caratterizzate dall’impiego prevalente di materiali a
bassa conducibilità termica, rendendo di pari passo marginale il riferimento
a soluzioni costruttive le cui prestazioni dipendono dall’impiego di materiali
caratterizzati da una consistente massa, che possono assicurare un efficace
contributo al contenimento dei consumi energetici, oltre che eccellenti condizioni di comfort ambientale.
Acquisire consapevolezza sul ruolo della massa nella progettazione dei sistemi
di involucro è essenziale per affrontare il progetto con piena coscienza delle
problematiche energetiche. Il contenimento dei consumi energetici dipende,
infatti, anche dal processo di accumulo e di rilascio del calore entrante nella
parete: tale processo è particolarmente significativo in soluzioni di involucro
che prevedono l’impiego di materiali ad elevata capacità termica. In questo
caso, infatti, le chiusure opache funzionano come massa di accumulo; raccolgono l’apporto di calore erogato dagli impianti, quello proveniente dalla
radiazione solare e quello derivante dalle sorgenti interne (carichi antropici,
illuminazione artificiale, apparecchiature elettriche) e lo rilasciano gradualmente, in tempi successivi, quando gli apporti termici vengono a ridursi,
dunque riducendo le fluttuazioni della temperatura interna e dando maggior
stabilità al regime di funzionamento degli impianti.
Sulla base dei criteri di valutazione suggeriti dalle norme sul contenimento dei
consumi di energia per il riscaldamento degli edifici, pareti costituite da diversi
materiali, ma con uguale trasmittanza termica, presentano convenzionalmente
un comportamento identico dal punto di vista della riduzione delle perdite
di calore dall’ambiente interno verso l’ambiente esterno (l’ordine degli strati
nella sezione muraria non incide sulla resistenza termica della parete). Se in
prima approssimazione teorica tale assunzione può avere senso, nella realtà
dei fatti queste stesse pareti possono avere un comportamento termico molto
differente, determinato dallo sfruttamento dei flussi di calore e dalla loro
capacità di accumulo a seconda della presenza o meno di materiali massivi e
della loro dislocazione all’interno del pacchetto murario.
Per comprendere meglio il comportamento energetico dei materiali massivi, è
necessario, dunque, passare dal tradizionale calcolo di trasmissione del calore
in regime stazionario ad un calcolo dinamico, che consideri la variabile tempo:
in questo modo, si può apprezzare il ruolo svolto dalla capacità termica dei materiali nella determinazione dell’effettivo fabbisogno energetico dell’edificio.
In prima analisi, un edificio può essere considerato come un sistema carat-
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
33
Il fattore tempo nella gestione dei flussi termici e il ruolo della massa
terizzato da una serie di input (apporti dovuti alle sorgenti di calore interne,
guadagno solare, guadagno di calore per trasmissione dall’involucro edilizio,
guadagno di calore per ventilazione) e output (perdita di calore per trasmissione dall’involucro edilizio, perdita di calore per ventilazione) energetici.
La presenza di impianti di climatizzazione consente di compensare apporti e
dispersioni in modo da mantenere un valore di temperatura interna “confortevole” (nominalmente 20°C in inverno e 26°C in estate).
Il comportamento di un edificio può essere analizzato, con approccio semplificato, in condizioni stazionarie, cioè supponendo che le condizioni all’interno e
all’esterno dell’edificio siano costanti (non si modifichino nel tempo); oppure,
al contrario, in modo più approfondito è possibile considerare la risposta
dinamica dell’edificio (condizioni al contorno variabili nel tempo, come del
resto avviene nella realtà).
Il primo tipo di approccio può risultare coerente, in prima approssimazione,
considerando variazioni quotidiane piccole a confronto con le differenze di
temperatura tra l’interno e l’esterno del sistema; oppure può risultare utile per
definire, artificiosamente, condizioni estreme di potenza termica dispersa (allo
scopo, per esempio, di dimensionare cautelativamente la taglia degli impianti
di riscaldamento). Poiché le reali condizioni ambientali (sia all’interno che
all’esterno degli edifici) variano nel tempo in modo “accidentale”, nell’affrontare il tema in termini “energetici” (dispersioni termiche che avvengono nel
tempo), una valutazione dinamica degli eventi di trasmissione del calore può
rilevare positivi contributi non trascurabili dovuti alla massa dell’edificio.
Purtroppo, dato il numero e la complessità dei fenomeni fisici che governano
il comportamento termico in regime dinamico degli edifici, tale valutazione
del fabbisogno energetico non è né semplice, né immediata. A questo scopo
sono stati sviluppati programmi di calcolo che simulano, con dettaglio quanto
meno orario, gli scambi termici, la ventilazione e l’impianto di climatizzazione
adottato; questi programmi, spesso, necessitano di conoscenze specialistiche
poco comuni nella prassi progettuale. Esistono ormai da qualche anno anche
alcuni strumenti informatici relativamente semplici che utilizzano modelli
stazionari ma che aggiungono alcuni fattori di compensazione per approssimare il comportamento dinamico (ad esempio, QUICK, di recente rinominato
Building Toolbox, oppure BREDEM).
Altri codici di calcolo (ad esempio, ADMIT o ARCHIPACK) si basano sui concetti
di sfasamento e di fattore di smorzamento, con riferimento alla procedura
dell’ammettenza. Questi modelli non simulano in senso stretto i diversi flussi
di calore, ma approssimano la risposta termica dinamica, considerando la
variabilità degli eventi secondo un criterio di regolare ciclicità dei fenomeni
(non tengono conto della reale “casualità” delle condizioni ma, quantomeno,
ne considerano una “regolare” variazione nel tempo).
Per poter effettuare il calcolo del fabbisogno energetico in regime dinamico
“in senso stretto”, sono oggi disponibili codici in grado di descrivere i flussi
di calore variabili utilizzando complessi algoritmi matematici. Essi consentono
generalmente di calcolare il carico orario di riscaldamento o raffreddamento
necessario per mantenere le condizioni di temperatura interne prefissate ed
alcuni di questi sono in grado di simulare il contributo impiantistico in modo
da prevedere il relativo consumo di energia.
34
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Il fattore tempo nella gestione dei flussi termici e il ruolo della massa
L’uso di questo tipo di software è alquanto complesso e richiede competenze
specifiche, ma, grazie agli sviluppi informatici in atto, è auspicabile che venga
presto esteso alla maggioranza degli attori responsabili del processo edilizio:
tale diffusione è essenziale per evitare che la verifica del comportamento
energetico degli edifici con metodi o strumenti di calcolo approssimati, che
interpretano in modo superficiale la complessità dei fenomeni in gioco, rischi di orientare la progettazione verso scelte strategiche poco efficaci (per
esempio, all’uso esclusivo di materiali a bassa conducibilità termica).
3.1 Il ruolo della massa: analisi e valutazione delle caratteristiche dinamiche di chiusure verticali opache
Per evidenziare il diverso comportamento inerziale dei materiali da costruzione,
sono state prese in esame le proprietà termo-fisiche dei principali materiali,
tipicamente utilizzati per la realizzazione di chiusure verticali opache.
Per ciascun materiale sono stati calcolati il fattore di attenuazione e lo sfasamento temporale al variare dello spessore adottato. Allo scopo di evidenziare
degli andamenti significativi, si è ritenuto opportuno considerare per tutti i
materiali analizzati un intervallo di spessori compreso tra un minimo di 5 ed
un massimo di 50 cm, benché naturalmente per un dato materiale l’intervallo
di spessori applicati nella pratica costruttiva possa essere un sottoinsieme
di questo. Per esempio, per i materiali isolanti si potrebbe considerare interessante l’intervallo di 5-20 cm, mentre per gli altri materiali l’intervallo
potrebbe essere di 10-50 cm.
Nei rispettivi intervalli di applicazione si è osservato, in particolare, che i
materiali isolanti presentano in generale fattori di attenuazione vicini all’unità
e introducono ritardi temporali piuttosto modesti.
Tra i materiali isolanti è possibile, però, evidenziare delle differenze, riconducibili alle diverse capacità termiche volumiche: ad esempio, mentre le
proprietà dinamiche del polistirene espanso migliorano solo marginalmente al
crescere dello spessore, la lana di roccia e il sughero possono, incrementando
lo spessore, combinare la funzione di coibentazione con quella di accumulo
termico.
Gli altri materiali, sempre nel rispettivo intervallo di spessori applicativi,
presentano invece fattori di attenuazione e sfasamenti decisamente interessanti. Il calcestruzzo e gli elementi di laterizio ad alte prestazioni termiche
mostrano comportamenti simili, mentre il semplice laterizio semipieno risulta
meno performante. Il fattore di attenuazione del calcestruzzo e del laterizio
termoisolante decresce sensibilmente fino a spessori di circa 40 cm, superati
i quali però la diminuzione diventa meno significativa.
Il ritardo temporale aumenta, invece, in maniera sostanzialmente lineare
con lo spessore per tutti i materiali. La relativa curva può essere pertanto
impiegata per determinare lo spessore di parete necessario ad ottenere lo
sfasamento temporale desiderato.
Per esempio, al fine di ottenere un ritardo dell’onda termica di 8 h, occorre una
parete da 23 cm in laterizio termoisolante, oppure da 28 cm in calcestruzzo,
oppure ancora da 36 cm in semplice laterizio semipieno.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
35
0,9
fattore di attenuazione f [-]
cls
1
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
laterizio
semipieno
0,1
laterizio
termoisolante
0
sughero
lana di roccia
24
polistirene
22
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
0,55
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
0,55
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
spessore s [m]
20
sfasamento Dtf [h]
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
spessore s [m]
24
22
20
18
sfasamento Dtf [h]
Il fattore tempo nella gestione dei flussi termici e il ruolo della massa
Fattore di attenuazione (in
alto) e sfasamento temporale
(al centro) al variare dello
spessore per alcuni materiali
da costruzione.
In basso, sfasamento
temporale al variare dello
spessore normalizzato
s/δ, dove δ rappresenta la
lunghezza di penetrazione
dell’onda termica.
16
14
effusività
12
10
8
6
4
2
0
36
0,0
0,5
1.0
1,5
2,0
2,5
3,0
s/d [-]
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Dal confronto tra i fattori di attenuazione e gli sfasamenti relativi alle cinque
stratigrafie prese in considerazione, emerge che:
VERIFICA SECONDO IL PROTOCOLLO ITACA: REQUISITO 4.3.3. - INERZIA TERMICA
Il fattore tempo nella gestione dei flussi termici e il ruolo della massa
Esistono pochi metodi semplificati per la determinazione dello sfasamento
temporale dell’onda termica. Il Protocollo ITACA, al punto 1.8 - Inerzia termica,
propone una tabella (vedi il paragrafo 1.2) da cui è possibile ricavare il valore
di sfasamento disponendo della trasmittanza termica della parete e della sua
massa frontale. Per le tipologie murarie prese in esame, la corrispondenza
tra i valori da tabella ITACA e i valori ricavabili con la procedura di calcolo
da norma UNI EN ISO 13786 è verificata per le soluzioni in laterizio, ma lo
è meno per gli altri materiali, in particolare per il calcestruzzo. Si evince,
quindi, che la tabella è stata tarata su materiali e soluzioni costruttive maggiormente diffusi.
Nell’ambito della valutazione svolta, sono state dunque individuate le seguenti tipologie di chiusura verticale, aventi valori di trasmittanza equivalenti
e rispondenti agli standard previsti dal D.Lgs. 192/05 e s.m.i. per la fascia
climatica di Roma (U=0,5 W/m2K):
1. muratura monostrato in blocchi forati di laterizio;
2. muratura in blocchi forati di laterizio con isolante a cappotto;
3. muratura doppio strato in elementi forati di laterizio con isolante in intercapedine;
4. muratura in elementi forati di laterizio e mattoni pieni faccia a vista con
isolante in intercapedine.
Tali tipologie sono state confrontate con la soluzione iper-leggera (chiusura
monostrato isolante), naturalmente a parità di condizioni.
Mentre queste cinque stratigrafie saranno oggetto, nel paragrafo successivo,
di valutazioni energetiche alla scala dell’edificio, qui vengono analizzate alla
scala del componente. Esse, presentando lo stesso valore di trasmittanza termica (U = 0,50 W/m2K), hanno lo stesso comportamento in regime stazionario;
sostanzialmente diverse sono, invece, le loro caratteristiche dinamiche.
Verifica dell’inerzia termica
secondo il Protocollo ITACA.
chiusura verticale in termolaterizio
massa frontale della parete (kg/m2) trasmittanza termica (W/m2K) sfasamento da UNI EN 13786 (h) attenuazione da UNI EN 13786 sfasamento teorico da tabella ITACA (h) attenuazione teorica da tabella ITACA punteggio ITACA sp. 20 cm
176
0,96
6,5
0,6
6
0,6
-2
sp. 25 cm
220
0,80
8,6
0,4
8
0,5
0
sp. 30 cm
263
0,68
10,6
0,3
10
0,4
2
sp. 35 cm
307
0,59
12,7
0,2
10
0,2
2
sp. 40 cm
351
0,52
14,8
0,1
12
0,2
4
sp. 45 cm
395
0,47
16,8
0,1
14
0,1
5
chiusura verticale in calcestruzzo
massa frontale della parete (kg/m2) trasmittanza termica (W/m2K) sfasamento da UNI EN 13786 (h) attenuazione da UNI EN 13786 sfasamento teorico da tabella ITACA (h) attenuazione teorica da tabella ITACA punteggio ITACA sp. 7,5 cm
150
4,43
1,8
0,9
6
0,6
-2
sp. 10 cm
200
4,10
2,6
0,9
8
0,5
0
sp. 12,5 cm
250
3,81
3,4
0,8
8
0,4
0
sp. 15 cm
300
3,56
4,1
0,7
10
0,3
2
sp. 17,5 cm
350
3,34
4,9
0,6
12
0,2
4
sp. 20 cm
400
3,14
5,6
0,5
14
0,1
5
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
37
Il fattore tempo nella gestione dei flussi termici e il ruolo della massa
Strati dall’interno all’esterno
strato 1 spessore (m)
strato 2
strato 3
conduttività (W/mK)
densità (kg/m3)
capacità termica (J/kgK)
spessore (m)
conduttività (W/mK)
densità (kg/m3)
capacità termica (J/kgK) spessore (m)
conduttività (W/mK)
densità (kg/m3)
capacità termica (J/kgK) 1
Muratura
monostrato
intonacata
2
Muratura
monostrato
con cappotto
3
4
Muratura doppio
Muratura doppio strato
strato con isolante con isolante in intercap.
in intercapedine
e faccia a vista
5
Tamponamento
leggero
I
I
I
I
I
E
E
E
E
E
s(1) int. di calce e gesso 0,015 int. di calce e gesso 0,015 int. di calce e gesso 0,015 int. di calce e gesso 0,015 cartongesso
l(1)
0,54
0,54
0,54
0,54
r(1)
1500
1500
1500
1500
c(1)
1010
1010
1010
1010
s(2) murat. in termolater. 0,38 murat. in termolater. 0,17 murat. in termolater.0,085 murat. in termolater. 0,13 isolante
l(2)
0,21
0,21
0,21
0,21
r(2)
878
878
878
878
c(2)
840
840
840
840
s(3) int. di calce e cem. 0,015 isolante per cappotto 0,04 isolante
0,04 isolante
0,04 rivest. fibrocemen.
l(3)
0,93
0,04
0,04
0,54
r(3)
1800
80
80
80
c(3)
910
670
670
670
0,026
0,21
900
1000
0,07
0,04
80
670
0,013
0,6
1800
910
strato 4 spessore (m)
s(4) intonaco plastico
0,005 murat. in termolater.0,085 laterizio faccia a vista 0,12
conduttività (W/mK)
l(4)
0,7
0,21
0,65
densità (kg/m3)
r(4)
1000
878
1800
capacità termica (J/kgK)
c(4)
1010
840
840
strato 5 spessore (m)
s(5) int. di calce e cem. 0,015
conduttività (W/mK)
l(5)
0,93
densità (kg/m3)
r(5)
1800
capacità termica (J/kgK)
c(5)
910
dati paretespessore parete (m)
S
0,41
0,23
0,24
0,305
massa superficiale (kg/m2)
M
383
180
282
356
trasmittanza parete (W/m2K)
U
0,49
0,50
0,49
0,50
capacità termica superf. (kJ/m2K)C
328
155
175
382
matrice matrice di trasferimento
Z(1,1)
0,99991+0,022953i
0,99991+0,022953i
0,99991+0,022953i
0,99991+0,022953i
vedi UNI EN 13786
Z(1,2)
-0,027777-0,00021253i -0,027777-0,00021253i -0,027777-0,00021253i -0,027777-0,00021253i
Z(2,1)
0,012644+1,6526i
0,012644+1,6526i
0,012644+1,6526i
0,012644+1,6526i
Z(2,2)
0,99991+0,022953i
0,99991+0,022953i
0,99991+0,022953i
0,99991+0,022953i
proprietà
fattore di decrem. o attenuaz. f (–)
0,11
0,31
0,48
0,26
termiche sfasamento Dtf (h)
15,8
8,6
8,4
11,4
dinamiche
trasm. termica periodica YIE (W/m2K)
0,05
0,15
0,24
0,15
Proprietà termiche dinamiche
di 5 stratigrafie per chiusure
verticali opache, a parità di
trasmittanza (U=0,5 W/m2K).
0,109
32
0,48
51
0,9978+0,11481i
-0,12376-0,0047385i
0,070989-1,854i
0,9978+0,11481i
0,95
1,9
0,46
•le soluzioni in laterizio, siano esse monostrato (soluzione 1) oppure doppio
strato laterizio+isolante (soluzioni 2, 3, 4), presentano caratteristiche dinamiche migliori rispetto al tamponamento leggero (soluzione 5) che, come
prevedibile, non è in grado né di smorzare, né di ritardare l’onda termica;
•tra le soluzioni in laterizio, la migliore prestazione è ottenuta dalla parete
monostrato, sia per quanto riguarda l’attenuazione (valore più basso) che
per quanto riguarda lo sfasamento (valore più alto);
•le soluzioni in laterizio+isolante (soluzioni 2, 3, 4) garantiscono tutte uno
sfasamento di almeno 8 ore, valore minimo per poter considerare una chiusura dotata di sufficiente inerzia termica (12 h sono generalmente ritenute
un valore ottimale).
I risultati dell’analisi dinamica delle chiusure considerate sono coerenti con
i risultati dell’analisi effettuata attraverso la simulazione a livello dell’intero
edificio (vedi paragrafo 3.2): la soluzione in tamponamento leggero, che
presenta le peggiori prestazioni di attenuazione e sfasamento, comporta
per l’edificio i consumi energetici più alti. L’analisi a livello delle chiusure
evidenzia, peraltro, delle differenze tra le diverse soluzioni in laterizio, che
38
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
fattore di attenuazione f [-]
0,90
Fattore di attenuazione (in
alto) e sfasamento (in basso)
delle cinque stratigrafie prese
in considerazione.
0,80
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
Muratura monostrato
intonacata
Muratura monostrato
con cappotto
Muratura doppio Muratura doppio strato
strato con isolante con isolante in interc.
in intercapedine
e faccia a vista
Tamponamento
leggero
I
I
I
I
I
E
E
E
E
E
24
22
sfasamento Dtf [h]
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Muratura monostrato
intonacata
Muratura monostrato
con cappotto
Muratura doppio Muratura doppio strato
strato con isolante con isolante in interc.
in intercapedine
e faccia a vista
Tamponamento
leggero
risultano invece quasi equivalenti nelle variazioni energetiche alla scala
dell’edificio e dei relativi consumi.
Possono contribuire a tale discrepanza diversi fattori, tra cui il differente ruolo
che ha l’inerzia termica per le varie esposizioni presenti nell’edificio. Infatti,
il contributo che l’inerzia termica di una parete può dare alla riduzione dei
consumi di riscaldamento e di raffrescamento dipende dall’orientamento della
parete stessa, cioè dalle caratteristiche dell’irraggiamento solare che la investe.
Per esempio, la sostituzione di una chiusura caratterizzata da uno sfasamento
di 8 ore con una a sfasamento di 16 ore ha un effetto significativo per il
flusso termico che interessa una parete a sud, ma risulta meno rilevante per
una parete esposta a nord. Queste considerazioni mettono in evidenza che è
possibile individuare soluzioni con diverse caratteristiche di inerzia termica,
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
39
Il fattore tempo nella gestione dei flussi termici e il ruolo della massa
1,00
Il fattore tempo nella gestione dei flussi termici e il ruolo della massa
ciascuna più appropriata per una data esposizione.
Dunque, è doveroso distinguere tra la valutazione del comportamento inerziale
di una parete in termini generali e assoluti, come avviene in questo studio,
e il semplice comportamento energetico all’interno del sistema edificio in
specifiche condizioni di contesto.
Un altro aspetto, importante nel determinare gli effetti dell’inerzia termica
sui consumi energetici, è rappresentato anche dal regime di funzionamento
dell’impianto termico ipotizzato.
Proprietà termiche dinamiche
di diverse stratigrafie
ottenute variando la posizione
dell’isolante.
Posizione dell’isolante termico
Le soluzioni analizzate differiscono tra di loro anche per la posizione dell’isolante, che si trova verso l’esterno nella soluzione a cappotto e a metà della
stratigrafia nelle soluzioni a doppia parete.
In regime stazionario, una variazione nella successione degli strati nella
sezione muraria non ne altera il comportamento termico, avendo significato
solo per quanto riguarda la possibilità di formazione di condensa.
Gli effetti sul comportamento dinamico possono invece essere rilevanti. Vengono qui riportati i risultati di valutazioni effettuate su diverse soluzioni,
ottenute variando la posizione dello strato isolante all’interno di una parete
in laterizio. La posizione dello strato isolante influisce soprattutto sul fattore
di attenuazione, che varia da un minimo di 0,31 per la soluzione con cappotto
esterno a un massimo di 0,49 per la soluzione con isolante al centro, mentre
ha poca influenza sul ritardo temporale, che varia meno del 10% tra le diverse
soluzioni analizzate. Questi risultati sono in accordo qualitativo con quelli
ottenuti da altri autori (Asan, 2000) su analoghe chiusure laterizio+isolante.
Tali autori, in particolare, hanno analizzato la possibilità che lo strato di
isolante venga suddiviso in due, osservando come l’effetto di attenuazione
maggiore corrisponda al caso in cui i due strati di isolante si trovino uno
verso l’interno e l’altro verso l’esterno, con il laterizio al centro.
I
E
I
strati dall’interno all’esterno
isolante 4 cm +
laterizio 17 cm SOLUZIONE
1A
numero strati
spessore totale (m)
E
I
laterizio 4 cm +
isolante 4 cm +
laterizio 13 cm
E
I
laterizio 8,5 cm +
isolante 4 cm +
laterizio 8,5 cm
2A
3A
E
I
laterizio 13 cm +
isolante 4 cm +
laterizio 4 cm
E
laterizio 17 cm +
isolante 4 cm
4A 5A
4
5
5
5
4
0,23
0,23
0,23
0,23
0,23
massa frontale totale (kg/m2)
180
180
180
180
180
trasmittanza termica (W/m2K)
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
f (-)
0,37
0,46
0,49
0,41
0,31
Dtf (h)
8,2
8,0
8,1
8,0
8,6
0,18
0,23
0,24
0,20
0,15
YIE (W/m2K)
40
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Legenda:
s(1) intonaco di calce e gesso
s(2) muratura in termolaterizio
s(3) isolante
s(4) intonaco plastico
Accoppiamento termolaterizioisolante: proprietà termiche
dinamiche.
1B
2B
3B
4B
5B
6B
7B
E
E
E
E
E
E
E
I
I
I
I
I
I
I
0,015
0,015
0,015
0,015
strati dall’interno all’esterno
spessore (m)
s(1)
0,015
0,015
0,015
conduttività (W/mK)
l(1)
0,54
0,54
0,54
0,54
0,54
0,54
0,54
densità (kg/m3)
r(1)
1500
1500
1500
1500
1500
1500
1500
calore specifico (J/kgK)
c(1)
1010
1010
1010
1010
1010
1010
1010
spessore (m)
s(2)
0,325
0,27
0,22
0,17
0,115
0,06
0,01
0,21
conduttività (W/mK)
l(2)
0,21
0,21
0,21
0,21
0,21
0,21
densità (kg/m3)
r(2)
878
878
878
878
878
878
878
calore specifico (J/kgK)
c(2)
840
840
840
840
840
840
840
spessore (m)
s(3)
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,04
conduttività (W/mK)
l(3)
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
densità (kg/m3)
r(3)
80
80
80
80
80
80
80
calore specifico (J/kgK)
c(3)
670
670
670
670
670
670
670
spessore (m)
s(4)
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
conduttività (W/mK)
l(4)
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
densità (kg/m3)
r(4)
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
calore specifico (J/kgK)
c(4)
1010
1010
1010
1010
1010
1010
1010
S
0,335
0,31
0,27
0,23
0,185
0,14
0,1
spessore parete (m)
massa superficiale
(kg/m2)
M
314
266
223
180
132
85
42
trasmittanza parete (W/m2K)
U
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
capacità termica frontale (J/m2K)
C
268010
227980
191640
155300
115270
75242
38902
fattore di decremento o attenuazione (-)
f
0,12
0,16
0,21
0,31
0,48
0,76
0,96
sfasamento (h)
Dtf
14,2
12,4
10,5
8,6
6,3
3,8
1,6
trasmittanza periodica (W/m2K)
YIE
0,06
0,08
0,11
0,15
0,24
0,38
0,48
Come evidenziato nella relativa scheda, il fattore di attenuazione diminuisce per
spessori di termolaterizio più elevati, caratterizzati da uno strato minore di isolante.
Il ritardo temporale (sfasamento), invece, cresce in maniera sostanzialmente
lineare, in relazione all’aumentare della massa.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
41
Il fattore tempo nella gestione dei flussi termici e il ruolo della massa
Accoppiamento tra termolaterizio e isolante
Con riferimento ai materiali impiegati nella stratigrafia 2 – muratura monostrato con cappotto – sono considerati nel seguito diversi modi di combinare i due
materiali, a parità di trasmittanza U e di ordine dei due strati (termolaterizio
interno, cappotto esterno). Si ottengono così diverse soluzioni di spessore
variabile: procedendo dalla soluzione denotata con 1B alla soluzione 7B si
ha una diminuzione dello spessore dell’elemento in termolaterizio, cui corrisponde un aumento dello spessore di isolante e una riduzione dello spessore
complessivo della parete.
20
1,0
fattore
attenuazione
0,9
18
sfasamento
0,8
16
0,7
14
0,6
12
0,5
10
0,4
8
0,3
6
0,2
4
0,1
2
0
0,0
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
spessore termolaterizio (m)
1,0
Fattore di attenuazione di
diverse stratigrafie in funzione
della massa frontale.
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0
50
100
150
200
250
300
350
massa frontale (kg/m2)
stratigrafie 1÷5
42
stratigrafie 1A÷5A
stratigrafie 1B÷7B
stratigrafie da (Asan 2000)
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
400
sfasamento (h)
fattore di attenuazione (-)
Stratigrafie 1B÷7B:
fattore di attenuazione e
sfasamento al variare dello
spessore dell’elemento in
termolaterizio.
fattore di attenuazione (-)
Il fattore tempo nella gestione dei flussi termici e il ruolo della massa
Considerando, infine, il fattore di attenuazione di tutte le soluzioni esaminate
(1÷5, 1A÷5A, 1B÷7B) e per una famiglia di stratigrafie laterizio+isolante analizzate nella ricerca Asan (2000), si evidenzia come la massa frontale caratterizzante l’involucro esterno di un edificio sia un parametro non sufficiente a
determinare l’inerzia termica dello stesso, in assenza di altre grandezze, quali
lo spessore, la capacità termica volumica e la conduttività termica.
Ciononostante, la massa frontale è spesso utilizzata (così è anche nel D.Lgs.
192/05 e s.m.i.) come parametro significativo connotante l’inerzia termica
della soluzione di frontiera.
Per verificare il ruolo della massa sui consumi energetici, è stata condotta una
valutazione in regime dinamico del fabbisogno energetico di alcuni edificitipo realizzati con diverse soluzioni di involucro aventi valori di trasmittanza
analoghi, utilizzando il codice DOE-2 che calcola su base oraria, in regime
dinamico, l’uso di energia del sistema edilizio avendo come dati di ingresso:
le condizioni meteorologiche ora per ora di un anno-tipo, la descrizione
geometrica e termofisica dell’edificio, la definizione degli impianti e l’utilizzo
orario degli stessi.
Lo studio condotto si basa sul confronto energetico-prestazionale tra cinque possibili soluzioni di involucro edilizio verticale opaco (considerate nel
precedente paragrafo 3.1), applicate a quattro tipologie edilizie (distinte in
funzione del diverso rapporto superficie disperdente/volume lordo riscaldato). Le simulazioni energetiche sono state effettuate in riferimento a una
condizione climatica media rappresentativa della variabilità nazionale (dati
climatici orari della stazione meteo di Roma città). Sono state dunque individuate le seguenti tecnologie murarie, aventi valori di trasmittanza equivalenti
(U=0,5 W/m2K):
1. muratura monostrato in blocchi forati di laterizio;
2. muratura in blocchi forati di laterizio con isolante a cappotto;
3. muratura doppio strato in elementi forati di laterizio con isolante in intercapedine;
4. muratura in elementi forati di laterizio e mattoni pieni faccia a vista con
isolante in intercapedine
e confrontate con la tipologia iper-leggera (tamponamento isolante).
Per tutti i casi simulati sono state considerate identiche chiusure verticali
trasparenti costituite da vetrocamera chiaro basso emissivo (U=1,81 W/m2K;
30%
1
2
4
3
25%
25%
30%
20%
25%
1
2
3
15%
15%
10%
13%
22%
18%
17%
17%
20% 15% 15%
13%
4
22%
20% 20%
20% 20%
15% 15% 18%
21%
25%
26% 26% 26%
26% 26% 26%
21%
17%
17%
15% 15%
15% 15%
Riduzione percentuale del
fabbisogno energetico
invernale delle quattro
soluzioni massive
rispetto all’involucro con
tamponamento leggero (sotto)
di pari trasmittanza, al variare
del rapporto S/V.
E
10%
5%
5%
0%
I
0%
S/V = 0,83
Legenda
S/V = 0,64
S/V = 0,83
E
S/V = 0,43
EE
E
I
E
I
1I
1
S/V = 0,43
S/V = 0,64
2
2
I
S/V = 0,22
E
I
I
3
E
E
I
3
S/V = 0,22
4
I
4
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
43
Il fattore tempo nella gestione dei flussi termici e il ruolo della massa
3.2 Valutazione in regime dinamico delle prestazioni energetiche di
diverse soluzioni tecniche di involucro
Il fattore tempo nella gestione dei flussi termici e il ruolo della massa
SC=0,69). La distribuzione delle superfici finestrate è stata assegnata secondo rapporti aeroilluminanti convenzionali (rapporto superficie-finestrata/
superficie-ambiente ≥ 1/8). Per la copertura e il primo solaio riscaldato sono
state assegnate soluzioni convenzionali in latero-cemento isolate nel rispetto
dei valori limiti previsti nella normativa specifica; le partizioni interne sono
costituite da tramezze in elementi forati di laterizio ed i solai di interpiano
sono stati considerati in latero-cemento.
Le prestazioni delle diverse soluzioni di involucro verticale opaco sono state valutate in termini di fabbisogno energetico annuo per riscaldamento e
raffrescamento (domanda di energia alla centrale di produzione termica e
frigorifera), ipotizzando un impianto convenzionale fan-coil con regime di
funzionamento continuo durante tutto l’arco dell’anno. I ricambi aria sono
stati assunti costanti e pari a 0,5 vol/ora e le temperature di set-point interne
alle zone sono state poste pari a 20°C per il riscaldamento e a 26°C per il
raffrescamento.
La suddivisione in zone termiche di ogni edificio è stata concepita secondo
zone perimetrali (distinte in ragione delle diverse esposizioni), zone centrali
di distribuzione orizzontale (non a contatto diretto con l’esterno) e zone di
distribuzione verticale non condizionate (vani scala ed ascensori). Alle zone
condizionate sono stati assegnati carichi interni per illuminazione, apparecchiature elettriche e presenza di persone, tipici per la residenza. La conformazione delle zone termiche ha consentito di assegnare un affaccio finestrato
prevalente (due contrapposti per la tipologia a torre) rivolto a sud.
Dall’analisi dei risultati delle simulazioni svolte si evidenzia un comportamento
energetico-prestazionale analogo per le alternative di involucro verticale dotate
di massa e, di contro, un fabbisogno energetico invernale ed estivo superiore
per la soluzione di involucro iper-leggera (con incrementi variabili, secondo la
tipologia edilizia, fino al 30%).
Riduzione percentuale del
fabbisogno energetico estivo
delle quattro soluzioni massive
rispetto all’involucro con
tamponamento leggero (sotto)
di pari trasmittanza, al variare
del rapporto S/V.
E
I
9%
1
2
4
3
8%
8%
8%
30%
7%
6%
2
3
26% 26% 26%
6% 25%
5%
20%
4%
3%
17%
4%
15%
13%
22%
15%
4%
4% 17%
15% 15%
2%
1%
5%
0%
2%
0%
E
S/VS/V
= =0,64
0,64
S/V = 0,43
S/V = 0,43
E E
E
I
I1
44
21%
3%
S/V = 0,83
S/V = 0,83
Legenda
20% 20%
18%
15% 15%
3%
10%
7%
7%
7%
4
25%
5%
3%
1
8%
8%
E
I
2
I
S/V = 0,22
E
E
I
3
S/V = 0,22
E
I
I
4
I
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
4. I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
Numerose sono le tipologie di laterizio, caratterizzate da prestazioni ed usi
diversi, presenti sul mercato: elementi per strutture murarie (mattoni e blocchi), murature faccia a vista, pavimentazioni (“cotto”), strutture orizzontali
(pignatte), coperture (tegole e coppi), partizioni interne e divisori (forati),
nonché tavelle, tavelloni e pezzi speciali.
Elementi per strutture murarie. I mattoni e i blocchi vengono prodotti in
laterizio normale o alleggerito in pasta. I laterizi alleggeriti in pasta, che
hanno lo scopo di migliorare le prestazioni di isolamento termico, si ottengono miscelando all’impasto dell’argilla, prima della loro formatura, materiale
combustibile finemente suddiviso che, a cottura avvenuta, lascia il posto a
piccolissimi vuoti all’interno della massa del laterizio.
I blocchi, elementi di elevato spessore, sono normalmente utilizzati come
chiusura monostrato e con funzione portante. Per lo più sono a fori verticali
e, spesso, svolgono anche un ruolo strutturale. I blocchi a fori orizzontali presentano una maggiore percentuale di foratura volta a migliorare le prestazioni
termiche, ma sono generalmente utilizzati per strutture di tamponamento.
Mattoni
(volume ≤ 5,5 dm3)
pieni (foratura ≤ 15%)
semipieni (15% < foratura ≤ 45%)
forati (foratura > 45%)
Blocchi
(volume > 5,5 dm3)
semipieni (15% < foratura ≤ 45%)
forati (foratura > 45%)
Elementi per murature faccia a vista e facciate ventilate. In relazione alle
diverse tecnologie di produzione, si possono classificare in estrusi (pieni,
semipieni, forati), pressati (pieni, con contenuto di umidità dell’impasto che
varia dal cosiddetto “pasta molle” al secco) e a mano (pezzi speciali quali
cornici, cimase, modanature particolari). Della famiglia dei faccia a vista fanno
parte anche i frangisole, elementi ad elevata percentuale di foratura utilizzati
nei tamponamenti verticali “trasparenti”. Tali prodotti sono caratterizzati da
colorazioni diverse per una migliore funzione estetica.
Elementi per strutture orizzontali (pignatte). Gli elementi di laterizio per
strutture orizzontali fungono da elementi di alleggerimento o collaboranti nei
solai in latero-cemento (gettati in opera, a travetti, a pannelli prefabbricati,
a lastre) in unione alla struttura in calcestruzzo armato. I laterizi per solaio
sono elementi con percentuale di foratura compresa tra il 60 e il 75%, posti
in opera a fori orizzontali.
Elementi per coperture (tegole e coppi). In Italia se ne producono di due
categorie: elementi estrusi e stampati, che prendono diversi nomi a seconda
della loro conformazione: coppo, portoghese, marsigliese, olandese, romana
(o embrice). Si possono ottenere in varie colorazioni, sia miscelando opportunamente diverse qualità di argilla, sia aggiungendo sostanze coloranti, per
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
45
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
lo più ossidi metallici, all’impasto, ottenendo in tal modo colori che vanno
dal giallo, al rosso, al “testa di moro”.
Elementi per partizioni interne e divisori (forati). Sono elementi di laterizio
in cui l’area complessiva dei fori può arrivare fino al 70-75% dell’area totale
della sezione di estrusione. Data l’elevata percentuale di vuoti, vengono prevalentemente utilizzati per pareti di tamponamento e divisori.
Tavelle e tavelloni. Sono laterizi particolari, generalmente a setti sottili, che
richiedono materie prime e tecnologie produttive raffinate. Mentre le tavelle
trovano impiego nelle controsoffittature, nelle fodere di pareti verticali e in
specifici interventi di isolamento termico, i tavelloni vengono impiegati sia
per realizzare particolari strutture orizzontali, appoggiati su appositi travetti o
muricci (vespai), sia per strutture verticali di controfodera o tramezzatura.
In particolare, gli elementi di laterizio per murature, sia da tamponamento,
sia con funzioni strutturali, vengono generalmente prodotti con spessori
che variano dagli 8 ai 38 cm, in funzione della tipologia e del ruolo svolto
nell’organismo edilizio; ma possono arrivare anche a 45÷50 cm per assicurare
idonei valori di inerzia e isolamento termico.
Ai fini della prestazione termica, i giunti tra gli elementi hanno un ruolo
importante, a causa della maggiore conducibilità termica del legante.
È, quindi, fondamentale ricercare, da un lato, i prodotti più performanti in
relazione alle esigenze di progetto, ma anche porre molta attenzione alla loro
messa in opera per evitare che la specifica prestazione venga compromessa da
un’errata esecuzione della muratura; in tal senso, l’utilizzo, per esempio, di
malte termiche rappresenta già una buona soluzione per limitare i problemi
derivanti dai ponti termici dei giunti.
Inoltre, per velocizzare la realizzazione di murature in laterizio e limitare i
problemi derivanti da errori di messa in opera, che si possono ripercuotere
anche sulle prestazioni in uso della muratura, come quelle termiche legate
alla realizzazione dei giunti, sono oggi disponibili blocchi ad incastro che
limitano l’uso della malta ai soli giunti orizzontali e i blocchi rettificati; per
questi ultimi, la perfetta planarità della faccia di posa, oltre a rendere più
spedita la messa in opera, permette di utilizzare malte-colla per realizzare
giunti di pochi millimetri di spessore, migliorando così le caratteristiche
termiche della parete.
Per offrire prodotti ad alta prestazione termica, si stanno affermando sistemi
integrati per murature portanti e di tamponamento costituiti da una parte
resistente e da una parte di rivestimento esterno, entrambe in laterizio, e
da uno strato coibente interposto o iniettato, così da realizzare con un solo
blocco una parete pluristrato isolata. Sono stati di recente introdotti sul
mercato prodotti in laterizio con specifici materiali isolanti eco-compatibili
inseriti nelle forature e blocchi a setti sottili, ad elevato numero di file di
fori, per migliorare le prestazioni termiche di isolamento e inerzia termica
delle soluzioni monostrato.
46
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
4.1 L’informazione tecnica sulle prestazioni termiche dei prodotti in
laterizio per chiusure verticali
Per conoscere il comportamento di una chiusura verticale in laterizio, occorre
considerare il fatto che la prestazione termica dello strato di muratura non
dipende esclusivamente dal suo spessore ma anche, e in modo determinante,
dalle caratteristiche degli elementi utilizzati e dal tipo di giunto realizzato.
Le prestazioni termiche dei mattoni e blocchi in laterizio vengono oggi
attestate tramite la marcatura CE, obbligatoria in Italia dal 1 aprile 2006,
che prevede l’autocertificazione e l’assunzione di responsabilità da parte del
produttore del valore indicato sul cartiglio di accompagnamento di ogni prodotto. Tale marcatura, prevista dalla direttiva europea 89/109/CE sui prodotti
da costruzione, è un’attestazione di conformità agli standard europei e alle
normative italiane vigenti, pur non rappresentando un marchio di qualità.
All’interno della marcatura CE è possibile reperire il valore della conducibilità
termica equivalente dell’elemento λeq (W/mK) e della sua resistenza termica
R (m2K/W), ottenuta dividendo lo spessore in opera dell’elemento stesso per
la sua conducibilità termica equivalente: per entrambi i valori (definizioni,
criteri di valutazione, ecc.) si fa riferimento alla UNI EN 1745:2005, Muratura
e prodotti per muratura – Metodi per determinare i valori termici di progetto,
che sostituisce la precedente procedura di calcolo prevista dalla normativa
nazionale UNI 10355:1994, Murature e solai – Valori della resistenza termica
e metodi di calcolo.
EN 771-1
Categoria II, LD, 400-200-250
Elemento in laterizio per muratura, codice prodotto: 00036 - 00057
Dimensioni (lunghezza, larghezza, altezza)
Tolleranze dimensionali:
Categoria di tolleranza:
Categoria di intervallo:
Planarità:
Parallelismo:
Configurazione:
Vedi tabella allegata
Resistenza a compressione media:
(Categoria II)
Stabilità dimensionale, dilatazione all’umidità:
Forza di adesione:
Contenuto di sali solubili attivi:
Reazione al fuoco:
Assorbimento d’acqua:
Isolamento acustico dai rumori aerei:
Massa volumica lorda
Categoria di tolleranza
Configurazione
Conducibilità termica equivalente:
Durabilità gelo - disgelo:
Sostanze pericolose:
Tabella configurazione
Percentuale foratura:
Spess. pareti esterne:
Spess. setti interni:
Numero fori presa:
Area max foro singolo:
Esempio di cartiglio per la
marcatura CE di un elemento di
laterizio per murature.
400 - 200 - 250 mm
Tm
R1
NPD
NPD
II NPD N/mm2
⊥ NPD N/mm2
NPD
NPD
S0
A1
da non lasciare esposto all’acqua
690 kg/m3
D1
come sopra
0,36 l secco W/mk
F0
non richiesto da norme specifiche
60%
10,00 mm
7,00 mm
nessuno
13 cm2
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
47
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
Informazioni tecniche
di prodotto e di sistema
costruttivo, utili al calcolo
del comportamento energetico
degli edifici.
La marcatura CE nasce come strumento informativo per guidare il progettista nella scelta del prodotto adeguato alla specifica soluzione progettuale.
Tuttavia, il valore di conducibilità termica equivalente previsto dal cartiglio
CE è riferito al singolo elemento e non alla muratura con esso costruita. Il
valore invece necessario al progettista, per determinare la trasmittanza di
un involucro, è quello relativo allo strato di mattoni (o blocchi) già messi
in opera comprensivo dei giunti di malta. Quest’ultima, come noto, presenta
generalmente una conducibilità termica superiore all’elemento in laterizio
(soprattutto le malte cementizie): quindi, la prestazione dell’intera parete in
muratura potrebbe risultare ridotta rispetto al valore di resistenza termica
del solo prodotto indicata nella marcatura CE.
Ai fini del calcolo occorre pertanto utilizzare il valore della resistenza termica
complessiva dello strato in muratura (R= m2K/W), oppure il suo reciproco,
cioè la conduttanza dello strato in muratura (C= W/m2K): tali valori devono
essere ricavati tenendo conto dell’incidenza dei giunti di malta e dell’umidità,
prevedibile in condizioni di esercizio (UNI EN 1745:2005). Inoltre, va ricordato che sia la resistenza R che la conduttanza C sono calcolati escludendo i
coefficienti liminari interno/esterno. Il valore della trasmittanza della parete
(U= W/m2K) è pertanto il risultato del valore di resistenza della muratura,
integrato con gli strati di intonaco e con i coefficienti liminari.
Una informazione tecnica di prodotto esauriente, in grado di fornire le caratteristiche termiche da utilizzare all’interno dei
calcoli energetici, dovrebbe contenere almeno i seguenti dati:
- le dimensioni dell’elemento o del componente che costituirà la strato dell’involucro (cm);
- il peso specifico, o densità ρ, o massa volumica del materiale componente l’elemento e, nel caso dei blocchi in laterizio,
dell’argilla (kg/m3);
- la conducibilità o conduttività termica λm del materiale componente l’elemento e, nel caso dei blocchi in laterizio, dell’argilla “cotta” (W/mK);
- la percentuale di foratura dei blocchi F;
- il senso di giacitura dei fori;
- la geometria e le file di fori parallele e perpendicolari allo spessore della muratura;
- la resistenza termica del blocco o del componente R (m2K/W);
- la trasmittanza termica del blocco o del componente U (W/m2K);
- il calore specifico o la capacità termica specifica o la capacità termica volumetrica del blocco o del componente, nel caso
si tratti di altri elementi della chiusura, c (J/kgK);
- la diffusività termica del blocco o del componente α (m2/s*107);
- il coefficiente di resistenza al vapore (adimensionale), corrispondente al rapporto fra la resistenza alla diffusione del vapore
μ offerta dal materiale e quella dell’aria;
- il tipo di giunto e di malta, utilizzati per la messa in opera dei prodotti;
- il valore di conducibilità termica equivalente dello strato λeq (W/mK);
- il valore di resistenza termica equivalente dello strato Req (m2K/W).
L’informazione tecnica relativa alle chiusure verticali previste, necessaria per i calcoli del fabbisogno energetico dell’edificio,
dovrebbe comprendere in particolare:
- lo spessore totale della soluzione tecnica (cm);
- gli spessori parziali dei componenti il “pacchetto” (cm);
- il valore di massa superficiale frontale (kg/m2);
- la resistenza termica R degli strati componenti (m2K/W);
- la resistenza termica totale Rtot (m2K/W);
- la trasmittanza termica totale, con l’inclusione dei coefficienti liminari Utot (W/m2K);
- la trasmittanza termica periodica YIE (W/m2K);
- la capacità termica della muratura C (J/kgK);
- la verifica di Glaser (per accertare il rischio di condensa);
- il valore dello smorzamento o attenuazione dell’onda termica f;
- il valore dello sfasamento dell’onda termica ΔTf attraverso la chiusura perimetrale (h).
48
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Le prestazioni termiche di prodotti omogenei sono contenute all’interno della
norma UNI 10351 e della norma UNI EN ISO 10456:2008, che indicano i valori
di densità e di conducibilità termica dei principali materiali da costruzione. Per
conoscere però il comportamento termico degli strati di involucro costituiti
da materiali non omogenei, come le muratura in blocchi forati, in laterizio o
calcestruzzo alleggerito, occorre procedere diversamente. Gli elementi forati
sono caratterizzati dalla presenza di cavità d’aria, che variano l’andamento
del flusso termico nello spessore del blocco, per cui le proprietà termiche
non possono essere definite semplicemente dalla conduttività del materiale
di base. La forma e la geometra dei fori dell’elemento determinano, infatti,
una forte influenza sui valori termici.
La UNI 10355, Murature e solai – Valori della resistenza termica e metodi di calcolo,
introdotta nel 1994, ha costituito il primo esempio italiano di approccio alla
determinazione dei valori di resistenza termica basato su un metodo di calcolo
teorico ben definito e non su prove di laboratorio, soggette a possibili errori.
Dal mese di aprile 2005, è in vigore in Italia la norma UNI EN 1745, la quale
fornisce i procedimenti per determinare i valori di resistenza e conduttività
termica di prodotti in laterizio per muratura, richiesti dalla marcatura CE.
Questa norma offre gli strumenti di definizione, da un lato, delle caratteristiche termiche intrinseche degli elementi in laterizio, necessarie ai fini della
marcatura CE e, dall’altro, delle caratteristiche termiche della muratura con
essi realizzata, utili al progettista per la valutazione delle dispersioni termiche
delle pareti. Per la determinazione dei valori di R e λ equivalenti di progetto,
relativamente ad una muratura formata da elementi distinti, sussistono due
possibilità: la prima è quella delle misurazioni in laboratorio su tre campioni
di elementi provenienti da diversi lotti di produzione, da cui si ricava un
valore medio; la seconda è quella che adotta uno specifico metodo di calcolo
secondo determinati valori tabellari; per cui, a partire dai valori di R e λ del
materiale, si applica la correzione dei fattori di umidità presenti nelle tabelle
dell’appendice A, per ottenere i valori di progetto della muratura (in tal caso è
anche possibile utilizzare il metodo agli elementi finiti o alle differenze finite).
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
4.2 Analisi delle norme tecniche per il calcolo delle prestazioni termiche
di prodotto
Esempio di calcolo secondo
la norma UNI EN 1745 con il
metodo semplificato.
Blocco in termolaterizio (25x35x25 cm, foratura 60%) a fori orizzontali
Un blocco di laterizio perforato ha dimensioni 250x350x250 mm. Il giunto orizzontale è formato da una malta con una conduttività termica
λ10,dry di 0,9 W/mK (1800 kg/m3). La densità del materiale costituente il blocco è 1550 kg/m3, e può essere derivata dalla massa e dal
volume netto del blocco (il volume netto del blocco deve essere calcolato secondo la UNI EN 772-3 o la UNI 772-9). Il blocco ha 11 file di
fori, ossia 3,15 file di fori per 100 mm di spessore, e 3 o 7 fori per fila, pari a 1,2 o 2,8 fori ogni 100 mm di altezza dell’elemento. Poichè la
norma UNI EN 1745 non contempla una classe geometrica 3,15/1,2, occorre fare riferimento alla geometria B.11 (3,7/1,5): i valori indicati
nel prospetto specifico sono valori cautelativi a causa del numero di vuoti per fila e dello spessore.
Dall’appendice A, il valore λ10,dry relativo al materiale argilla “cotta” con una massa volumica di 1550 kg/m3 è di 0,41 W/mK. Dalla prima
colonna del prospetto B.11 (λmortar = 0,9 W/mK e λmater = 0,41 W/mK) si ottiene una resistenza termica per 100 mm di spessore di 0,43 m2K/W
e un λequ di 0,23 W/mK. Poiché il blocco ha uno spessore di 35 cm, il valore R della parete a secco è 0,43 x 3,5 = 1,5 m2K/W, ovvero:
Rmur secco = 1,5 m2K/W
Per ottenere il valore termico di progetto, occorre correggere la resistenza termica in funzione dell’umidità della muratura prevedibile a
regime. In merito, la norma prevede una riduzione dei valori (calcolati a secco) del 6% per ogni punto percentuale di umidità prevista per la
muratura in opera, in condizioni di esercizio. Pertanto, per un contenuto di umidità pari all’1% in volume, la resistenza a secco deve essere
moltiplicata per 0,94; questo porta ad una resistenza di progetto di 1,5 x 0,94 = 1,41 m2K/W: Rmur progetto = 1,41 m2K/W
Un contenuto di umidità dell’1,5% in volume porta ad una resistenza di progetto di 1,5 x 0,91 = 1,36 m2K/W:
Rmur progetto = 1,36 m2K/W
Il valore U della trasmittanza termica di progetto è, nel primo caso, di 0,71 W/m2K e, nel secondo caso, di 0,73 W/m2K.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
49
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
4.3 Analisi parametrica dei fattori di incidenza sulle prestazioni termiche
degli elementi in laterizio per murature
Esistono molti studi condotti da tempo sull’ottimizzazione di alcuni fattori caratterizzanti, al fine di produrre mattoni e blocchi che siano sempre più performanti
dal punto di vista termico. L’intento dell’analisi parametrica che segue è di verificare l’incidenza della forma, della densità dell’impasto d’argilla “cotta”, della
quantità di vuoti dell’elemento singolo, per capire di quanto tali fattori possono
far variare i risultati dei valori relativi alle prestazioni termiche dell’elemento.
I parametri di definizione di un blocco e di una muratura sono: il tipo di impasto di argilla “cotta”, normale o alleggerito; le dimensioni, quali lunghezza,
taglio (altezza) e larghezza, spessore dei setti interni e dei setti esterni, area
dei fori; la percentuale di foratura, che è determinante per la differenziazione
fra blocchi portanti e non portanti; il numero di file di fori, parallele al flusso
e perpendicolari al flusso; la giacitura dei fori, orizzontale o verticale; la presenza/assenza dei fori di presa; il tipo di giunto, a facce piane, a incastro o
rettificato; il giunto di malta, cementizia, in malta termica o con malta-colla.
Negli esempi qui riportati sono state considerate le seguenti incidenze sulle
prestazioni termiche:
caso 1 – variazione della densità dell’impasto d’argilla
caso 2 – variazione delle geometrie dei blocchi di laterizio
caso 3 – tipo di malta
caso 4 – percentuale di foratura dei blocchi
caso 5 – tipo di giunto (a incastro o rettificato)
caso 6 – presenza dei fori di presa.
Le verifiche sono state condotte con l’applicazione del metodo agli elementi
finiti, che offre il vantaggio di poter studiare qualsiasi tipo di prodotto non
omogeneo, cioè composto da materiali di natura e proprietà termiche diverse,
attribuendo a ogni parte le rispettive caratteristiche termofisiche e riportando queste a un valore equivalente, che può essere successivamente valutato
insieme ad altri fattori, a loro volta relativi, ad esempio, a malta, intonaco,
ecc., per loro natura omogenei e con proprietà termiche ben identificabili.
Da quanto analizzato, si evince che:
- i risultati di conduttività equivalente e di resistenza termica di un blocco
dipendono inequivocabilmente dal valore di conduttività dell’impasto di
argilla “cotta” impiegato per la realizzazione del prodotto;
- a parità di percentuale di foratura, non è necessario sperimentare geometrie “labirintiche”, ma è meglio focalizzarsi sulla definizione di un minor
numero di geometrie, stando invece attenti alla direzione e alla dimensione
dei fori. Questo permetterebbe di definire un panorama di prodotti più
limitato, facilitando sensibilmente il progettista nel momento della scelta
dei componenti per murature;
- l’incidenza dell’impiego di malta ad alte prestazioni rispetto a quella convenzionale è, nelle analisi condotte, dell’ordine del 16%;
- la messa in opera di un blocco con giunti verticali ad incastro, rispetto ai
giunti verticali lisci e interposizione della malta, determina un miglioramento
delle prestazioni termiche quasi del 6%. Se il blocco viene rettificato e,
quindi, anche i giunti orizzontali di malta vengono sostituiti da un collante
50
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
Quadro sintetico dei risultati dell’analisi parametrica dei fattori di incidenza sulle prestazioni termiche delle
murature in blocchi di laterizio
φ: 60%
Dim.: 25x30x19 cm
Giunto malta normale
Fori orizzontali
Caso 2 - Geometria
φ: 60%
Dim.: 25x30x19 cm
Giunto malta normale
Fori orizzontali
Densità laterizio 1600 kg/m3
λmater 0,470 W/mK
λeq 0,167 W/mK
R 1,296 m2K/W
+
1300 λeq 0,177 W/mK
R
λeq 0,177 W/mK
R 1,250 m2K/W
valore
intermedio
1400
λeq 0,178 W/mK
R 1,247 m2K/W
1500 λeq 0,190 W/mK
R
1,192 m2K/W
λeq 0,197 W/mK
R 1,163 m2K/W
1600 λeq 0,197 W/mK
λmater 0,470 W/mK
R
λeq par 0,218 W/mK
Rp
1,377 m2K/W
Up inton 0,629 W/m2K
Malta
normale
λeq par 0,260 W/mK
Rp
1,153 m2K/W
Up inton 0,732 W/m2K
1,136 m2K/W
+
ΔR = 16%
λeq 0,205 W/mK
R 1,131 m2K/W
λeq 0,225 W/mK
R 1,059 m2K/W
1800
λeq 0,226 W/mK
R 1,055 m2K/W
λeq 0,233 W/mK
R 1,031 m2K/W
1900 λeq 0,219 W/mK
R
–
Malta
termica
λeq 0,199 W/mK
R 1,153 m2K/W
1,163 m2K/W
1700 λeq 0,204 W/mK
R
φ: 50%
Dim.: 25x30x19 cm
Fori orizzontali
Densità laterizio 1600 kg/m3
λmater 0,470 W/mK
0,199 W/mK
λeq
Malta normale
λmater 0,930 W/mK
Malta isolante
λmater 0,340 W/mK
Intonaco esterno sp. 1,5 cm
λmater 0,930 W/mK
Intonaco interno sp. 1,5 cm
λmater 0,540 W/mK
λeq 0,174 W/mK
R 1,263 m2K/W
1,249 m2K/W
Caso 3 - Tipo di malta
valore
intermedio
Caso 1 - Densità laterizio
1,081 m2K/W
–
λeq 0,361 W/mK
R 0,740 m2K/W
Direzione del flusso
+
65% λeq 0,161 W/mK
2
valore
intermedio
R
1,330 m K/W
50% λeq 0,180 W/mK
R 1,175 m2K/W
45% λeq 0,198 W/mK
R
1,156 m2K/W
60% λeq 0,199 W/mK
R
1,153 m2K/W
Caso 5 - Incastro/rettificato
φ: 50%
Dim.: 35x30x19 cm
Giunto malta normale
Fori verticali
Densità laterizio 1600 kg/m3
λmater 0,470 W/mK
blocco liscio
+
50% λeq 0,276 W/mK
blocco a incastro
rettificato
blocco a incastro
Caso 6 - Fori di presa
Dim.: 35x30x19 cm
Giunto malta normale
Fori verticali
Densità laterizio 1600 kg/m3
λmater 0,470 W/mK
R
λeq 0,272 W/mK
R 1,091 m2K/W
λeq 0,272 W/mK
R 0,994 m2K/W
λeq 0,275 W/mK
R 0,941 m2K/W
0,937 m2K/W
50% λeq 0,275 W/mK
ΔR = 15,94%
ΔR = 5,63%
R
0,941 m2K/W
R
0,958 m2K/W
ΔR = 0,43%
47% λeq 0,268 W/mK ΔR = 1,81%
valore
intermedio
Caso 4 - Percentuale di foratura
Dim.: 25x30x19 cm
Giunto malta normale
Fori orizzontali
Densità laterizio 1600 kg/m3
λmater 0,470 W/mK
45% λeq 0,260 W/mK ΔR = 4,46%
R
0,983 m2K/W
55% λeq 0,244 W/mK
R
0,998 m2K/W
–
–
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
51
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
di spessore di 1 mm, il risultato delle prestazioni termiche si incrementa,
rispetto al blocco senza incastro, del 16%;
- i valori termici di un blocco con un foro di presa migliorano dell’ordine
del 2% rispetto ad un blocco con due fori di presa, a parità di geometria;
i valori termici di un blocco senza fori di presa migliorano dell’ordine del
4,5% rispetto a un blocco con due fori di presa, a parità di geometria.
Nei riquadri a corredo, sono riportati i risultati dei valori di conduttività
termica equivalente dei blocchi schematizzati lungo una scala graduata: è
possibile riscontrare alcuni valori, relativi a geometrie differenti, molto simili
e ravvicinati in questa scala di rappresentazione.
In particolare, nel caso 1, variazione della densità d’impasto dell’argilla “cotta”,
la colonna di destra riporta l’andamento del valore della conduttività termica
equivalente e della resistenza termica del blocco, in relazione al peso specifico
dell’impasto laterizio utilizzato.
Nel caso 2, variazione della geometria, la colonna di sinistra riporta le tipologie
di blocchi prese in considerazione, con le relative configurazioni, distribuite
lungo l’asse e le conduttività termiche equivalenti leq [W/mK].
Quadro sintetico dei risultati dell’analisi parametrica dell’incidenza della densità dell’impasto e della geometria degli
elementi componenti sulle prestazioni termiche delle murature in blocchi di laterizio
Parametri costanti
Parametri costanti
φ: 60%
Dim.: 25x30x19 cm
Giunto malta normale
Fori orizzontali
Densità laterizio 1600 kg/m3
λmater 0,470 W/mK
λeq (W/mK)
0,150
0,160
geometria D
0,170
0,180
geometria E
geometria F
geometria G
0,190
0,200
geometria A
φ: 60%
Dim.: 25x30x19 cm
Giunto malta normale
Fori orizzontali
1300 kg/m3
λeq
R
0,177 W/mK
1,249 m2K/W
1500 kg/m3
λeq
R
0,190 W/mK
1,192 m2K/W
1600 kg/m3 valore intermedio
1700 kg/m3
λeq
R
0,204 W/mK
1,136 m2K/W
1900 kg/m3
λeq
R
0,219 W/mK
1,081 m2K/W
λeq
R
0,197 W/mK
1,163 m2K/W
0,210
geometria C
geometria I
0,220
0,230
geometria L
geometria M geometria H
0,240
0,350
0,360
geometria B
52
0,370
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
4.4 Aspetti prestazionali complementari
Il progetto di architettura è frutto di un notevole lavoro di definizione di
requisiti e selezione di soluzioni tecniche prestazionalmente atte a rispondere a tali requisiti. Molto spesso, la scelta dei componenti e delle soluzioni
tecniche è conflittuale rispetto al soddisfacimento dei requisiti: le caratteristiche prestazionali dei materiali e delle modalità di assemblaggio volte a
soddisfare un determinato requisito possono orientare in direzione opposta
rispetto alle caratteristiche prestazionali adeguate a soddisfare un altro requisito. Il progetto diventa allora luogo di mediazione e calibratura nella scelta
dei componenti e delle loro relazioni in vista delle prestazioni più adeguate
rispetto alle condizioni al contorno, alla destinazione funzionale, alla durata
prevista, ai cicli di manutenzione e trasformazione, ecc.
Da un’abitazione ci si aspetta innanzitutto di trovare un ambiente confortevole. Il benessere termico è determinato, da un lato, dalla capacità dell’involucro
di isolare le condizioni interne dalle condizioni esterne (isolamento termico),
dall’altro dalla capacità del sistema edificio-impianto di determinare adeguate
condizioni di comfort interne (temperatura, umidità, velocità dell’aria ecc.).
Il benessere acustico, la qualità dell’aria interna, l’eco-compatibilità dei materiali sono altri parametri da considerare in sinergia con il benessere termico
ai fini della progettazione di edifici confortevoli e salubri, oltre che ad alta
efficienza energetica.
Oltre alle prestazioni attese per soddisfare il comfort abitativo, nonché la
sicurezza, non va dimenticato che l’edificio si confronta con il tempo e ha
una vita utile, più o meno lunga. Per ridurre al minimo gli impatti ambientali legati alla sua costruzione, un edificio dovrebbe essere caratterizzato
da un’ampia durata, intesa come mantenimento del livello prestazionale di
partenza e come facilità ed economicità di manutenzione nel tempo. Proprio
l’attenzione alla vita utile di ciò che dovrà essere costruito ha portato i progettisti a prendere in considerazione nel progetto la dimensione temporale
dell’edificio, la sua durata e l’incidenza delle attività di manutenzione come
valori intrinseci del manufatto edilizio da tenere nella dovuta considerazione.
La scelta dei componenti edilizi deve essere, dunque, orientata anche alla
durabilità ed alla manutenibilità, soprattutto nel residenziale (per la quale è
usuale aspettarsi una funzione stabile nel tempo).
In realtà, il ciclo di vita dell’edificio si estende oltre la vita utile dello stesso: un approccio al progetto che abbia come obiettivo la sostenibilità delle
costruzioni e, quindi, la riduzione degli impatti ambientali legati al processo edilizio, non può non estendere l’attenzione sull’intero ciclo di vita dei
componenti edilizi, analizzando attentamente non solo le prestazioni che
ne caratterizzano l’uso, ma anche gli impatti determinati a monte e a valle
della fase d’uso.
Proprietà strutturali delle murature in laterizio
I prodotti in laterizio per murature possono avere funzione strutturale o non
strutturale a seconda degli specifici requisiti connessi alle loro caratteristiche
geometriche e alle prestazioni meccaniche richieste.
I laterizi utilizzati per uso strutturale e, quindi, per la realizzazione di murature
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
53
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
portanti (D.M. 14/01/2008, “Norme tecniche per le costruzioni”) sono:
•mattoni pieni, con non più del 15% di foratura;
•mattoni e blocchi semipieni, con foratura tra il 15 e il 45%;
•mattoni e blocchi forati, con foratura tra il 45 e il 55%.
Questi ultimi elementi possono essere adottati esclusivamente nelle zone a
minima sismicità, in quanto le norme specifiche prescrivono il limite della
percentuale di foratura degli elementi resistenti al 45% e della resistenza
caratteristica a compressione superiore a 5 MPa, se impiegati per murature
portanti in zone soggette a rischio sismico. Il laterizio con funzione portante può essere sia a pasta normale che alleggerita in fase di produzione con
appositi additivi porizzanti per incrementare le prestazioni termoisolanti.
Con l’entrata in vigore, a partire dal 1° luglio 2009, delle “Norme tecniche
per le costruzioni” (D.M. 14/01/2008), che citano a riferimento l’allegato 2
all’Ordinanza n. 3274, assume efficacia la nuova classificazione in zona sismica
che comporta l’obbligo di denuncia di inizio lavori agli Uffici Regionali per
tutte le costruzioni.
Laddove la muratura non svolga un ruolo strutturale (tamponature e divisori),
il laterizio con ruolo autoportante assolve comunque alla funzione di strato
resistente della stratigrafia della chiusura verticale in cui è inserito (funzione
che nelle soluzioni di involucro di tipo leggero e iper-isolato è assolta generalmente da una intelaiatura di montanti e traversi in acciaio o alluminio
profilati a freddo o in segati di legno).
E’ bene sottolineare che la rispondenza e la qualità di aspetti legati alle proprietà meccaniche, all’isolamento termico e al potere fonoisolante dipendono
anche dalla corretta esecuzione della muratura. In tal senso, facilitando e velocizzando le fasi di posa in opera, i blocchi in laterizio rettificati e a incastro,
recentemente apparsi sul mercato, costituiscono una eccellente innovazione
per il miglioramento prestazionale anche sotto il profilo energetico.
Tuttavia, in Italia, il contesto normativo nazionale, indirettamente, limita e
sottopone ad alcune condizioni l’utilizzo di tali sistemi di muratura; infatti, se
i giunti di malta presentano uno spessore minore di 5 mm, oppure non ricoprono l’intera superficie del blocco, oppure sono realizzati mediante incastro
meccanico con assemblaggio a secco, non possono essere utilizzate le tabelle
del D.M. 20/11/87 (riprese dalle recenti “Norme tecniche per le costruzioni”
del D.M. 14/01/2008) per la determinazione della resistenza caratteristica a
compressione e a taglio della muratura. Lo stesso D.M. 14/01/2008, d’altro
canto, stabilisce che in zona sismica i giunti verticali debbano essere riempiti
con malta e che l’impiego di murature diverse da quelle previste è ammesso
previa verifica sperimentale e con relativo parere positivo di “idoneità tecnica“
da parte del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.
Isolamento e comfort termico
La grande attenzione posta nei confronti dell’isolamento termico ha come
obiettivo la riduzione delle dispersioni termiche e, dunque, il contenimento
dei consumi energetici. Ai fini del comfort termico, però, ci sono altri fattori
da prendere in considerazione nel progetto. Infatti, il benessere abitativo è
legato non solo alla temperatura dell’aria interna, ma anche alla temperatura
54
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Massivo
Tipologia di elementi
Densità
Conducibilità equivalente
mattoni pieni
1800 kg/m3
0,65 W/mK
mattoni pieni 10%
1600 kg/m3
0,50 W/mK
kg/m3
0,24 W/mK
mattoni/blocchi forati 55%
870 kg/m3
0,23 W/mK
mattoni/blocchi forati 65%
600 kg/m3
0,13 W/mK
intonaci termoisolanti
250 kg/m3
0,07 W/mK
mattoni/blocchi semipieni 45%
kg/m3
0,04 W/mK
poliuretano
35 kg/m3
0,04 W/mK
lana di vetro
20 kg/m3
0,04 W/mK
lana di roccia
Leggero
1000
100
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
superficiale delle pareti. Di tutto rilievo è in tale ambito il ruolo dell’inerzia
termica, e quindi della massa, della parete di involucro, che permette di attenuare i picchi di temperatura, sia esterni che interni (ad esempio, surriscaldamento dovuto all’accensione di impianti di illuminazione, sovraffollamento,
radiazione solare entrante), allo scopo di migliorare il comfort interno e di
ottimizzare, per conseguenza, l’uso degli impianti (funzionamento a basse
temperature), a tutto vantaggio dunque anche del risparmio energetico.
La capacità termica delle pareti perimetrali, infatti, svolge la funzione di stabilizzare la temperatura interna, permette di proteggere dagli effetti dell’irraggiamento
estivo e contribuisce alla captazione e all’accumulo dell’irraggiamento invernale.
La parete deve, quindi, essere “leggera” o “porizzata” per diminuire la trasmissione del calore, ma allo stesso tempo deve garantire sufficiente “massa
capacitiva” per stabilizzare le temperature e garantire idonei valori di “attenuazione” e “sfasamento” (inerzia termica).
Nel dualismo “leggero” e “massivo”, il prodotto migliore dal punto di vista
della resistenza termica diventa il peggiore dal punto di vista della massa
capacitiva. È importante, dunque, coniugare isolamento e inerzia termica,
senza che sia preferito o, per contro, penalizzato l’uno o l’altro aspetto.
Ecco, quindi, che gli orientamenti della ricerca sull’innovazione dei prodotti
in laterizio hanno portato al progressivo alleggerimento dei componenti,
cercando comunque di non perdere la caratteristica capacitiva degli stessi: i
blocchi per murature sono infatti più forati, alleggeriti, porizzati, per assolvere il ruolo sia di elementi resistenti, sia di elementi isolanti, sia, infine, di
elementi con idonee caratteristiche “capacitive”. Rapporto tra densità e
conducibilità termica.
Se un mattone pieno ha un peso specifico di 1800 kg/m3 e una conducibilità
termica equivalente di 0,65 W/mK, i blocchi in laterizio alleggerito (termolaterizio) hanno un peso specifico di 720 kg/m3 e una conducibilità termica
equivalente di 0,20 W/mK. Il range di prestazioni del laterizio è comunque
distante da quello degli isolanti, per i quali la “leggerezza” si spinge fino ai
20 kg/m3 della lana di vetro, con conducibilità termica 0,04 W/mK; ma contribuiscono significativamente all’inerzia termica, a differenza degli isolanti.
Altra questione critica è la tendenza alla stratificazione, che mira ad introdurre materiali leggeri nella composizione della parete di chiusura per ridurre
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
55
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
la trasmissione del calore tra interno ed esterno. Le soluzioni stratificate
spesso introducono una discontinuità prestazionale a differenza della muratura monostrato, che, potendo svolgere anche un ruolo portante, integra e
sostituisce la struttura verticale in c.a., riducendo i punti di interfaccia tra
sistemi costruttivi diversi, evitando la formazione di ponti termici e garantendo l’uniformità della prestazione.
Inoltre, in una soluzione stratificata occorre fare attenzione a “dove” vengono collocati gli strati “leggeri”. Decidere di aumentare l’isolamento termico
complessivo introducendo uno strato isolante può estromettere parte della
massa capacitiva. Ad esempio, la scelta dell’isolamento a cappotto, va a porre
un elemento leggero (pannello isolante) a contatto con l’esterno, impedendo
così di “assorbire” il calore solare nella fase invernale.
Ma la stratificazione non è l’unico orizzonte possibile: i due principali orientamenti di ricerca del comparto dei laterizi ai fini del miglioramento delle
prestazioni di isolamento termico delle soluzioni di involucro attualmente
sono, da un lato, lo sviluppo di disegni innovativi e la realizzazione di blocchi
a setti sottili, al fine di mantenere l’uso di murature monostrato anche di
elevato spessore, dall’altro lo sviluppo di blocchi “ibridi”, già accoppiati a
strati di materiale isolante, oppure, nei casi più innovativi, proponendo soluzioni “integrate” (con isolante già abbinato al blocco in laterizio o inserito
all’interno dei fori del blocco stesso).
Quest’ultima tendenza, tuttavia, porta verso un progressivo alleggerimento
dei blocchi in laterizio, a detrimento della massa termica.
Anche relativamente ai materiali accoppiati, avendo questi caratteristiche
prestazionali tra loro molto differenziate, emergono alcune perplessità sulla
loro durata ed efficienza nel tempo: i materiali isolanti tendono ad avere una
durabilità inferiore al laterizio e anche un decadimento prestazionale che
poco si addice alla durevolezza del materiale entro cui vengono inglobati.
Per contro, l’integrazione materica di laterizio e isolante, accoppiati in un
unico componente, si addice bene alle attuali tendenze sempre più orientate
all’industrializzazione e velocizzazione delle operazioni di cantiere e garantisce un maggior controllo della qualità realizzativa e della uniformità di
prestazione risultante.
Monostrato
blocchi forati alleggeriti
esterno ↔ intonaco - laterizio - intonaco ↔ interno
Esempi di blocchi in laterizio
con materiale isolante
abbinato o inserito all’interno
dei fori.
blocchi forati alleggeriti con intonaco termico
esterno ↔ intonaco - laterizio - intonaco ↔ interno
blocchi forati alleggeriti con isolante a cappotto
esterno ↔ intonaco - isolante - laterizio - intonaco ↔ interno
doppia parete con intercapedine
esterno ↔ intonaco - laterizio - intercapedine - isolante - laterizio - intonaco ↔ interno
doppia parete a vista con intercapedine
esterno ↔ laterizio - intercapedine - isolante - laterizio - intonaco ↔ interno
Stratificato
56
Range di variabilità di
soluzioni in muratura
“stratificate” in laterizio.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Requisiti acustici passivi degli edifici
Potere
Isolamento
Livello di
Classificazione
fonoisolante
acustico
rumore di
degli ambienti abitativi
apparente
standardizzato
calpestìo
di facciata
normalizzato
Classificazione degli ambienti
abitativi e requisiti acustici
passivi degli edifici, dei loro
componenti e degli impianti
tecnologici (D.P.C.M. 5/12/97):
a) valori di R’w riferiti a
elementi di separazione tra due
distinte unità immobiliari; b)
definito nel testo del D.P.C.M.
5/12/97, Allegato A.
Rumore prodotto dagli impianti tecnologici
Funzionamento
discontinuo
Funzionamento
continuo
R’w
D2m,nT,w
L’n,w
LAsmax
LAeq
D: edifici adibiti a ospedali,
Categoria
cliniche,
case di cura e assimilabili
55a
45
58
35
25
Categoria A: edifici adibiti a
residenza e assimilabili
Categoria C: edifici adibiti ad alberghi,
pensioni e attività assimilabili
50a
40
63
35
25b
Categoria E: edifici adibiti ad attività
scolastiche
a tutti i livelli e assimilabili
50a
48
58
35
25
50a
42
55
35
25b
Categoria B: edifici adibiti a uffici e
assimilabili
F: edifici adibiti ad attività
Categoria
ricreative o di culto e assimilabili
Categoria G: edifici adibiti ad attività
commerciali e assimilabili
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
57
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
Isolamento e comfort acustico
La verifica delle prestazioni acustiche degli edifici è disciplinata dal D.P.C.M.
5/12/97, “Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici”. Per le
costruzioni adibite a residenza è richiesto un valore di isolamento acustico
standardizzato di facciata (D2m,nT,w) non inferiore a 40 dB. Il metodo di misura
è fornito dalle norme UNI EN ISO 140-5:2000, “Misurazione dell’isolamento
acustico in edifici e di elementi di edificio”, e ISO 717:1996, “Valutazione
dell’isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio”, anche se queste
si basano su procedure di misura in laboratorio, mentre il Decreto prescrive
valori rilevati in opera.
I requisiti relativi al potere fonoisolante apparente (R’w) sono riferiti ad
elementi di separazione tra due distinte unità immobiliari, sia verticali
(partizioni), sia orizzontali (solai). Per i solai deve essere verificato anche
il livello di rumore di calpestio normalizzato (L’n,w) indotto negli ambienti
sottostanti, qualora siano effettivamente destinati al soggiorno di persone
(sono esclusi, per esempio, garage o rimesse). L’isolamento acustico standardizzato di facciata (D2m,nT,w) deve essere accertato indipendentemente dalla
“qualità acustica” degli spazi su cui si affacciano le finestre di un ambiente
(fronte strada o cortile interno).
Riassumendo, per un ambiente confinante con una o più unità immobiliari distinte andrebbero effettuati tre diversi tipi di valutazione: potere fonoisolante
apparente di ciascun elemento verticale e orizzontale di separazione interna;
livello di rumore di calpestio normalizzato indotto negli ambienti sottostanti;
isolamento acustico standardizzato di facciata.
Il potere fonoisolante di partizioni interne può essere dedotto da misurazioni
in laboratorio, tenendo presente che tra i valori così rilevati e la situazione
in opera ci può essere uno scostamento di 2-3 dB. Più complessa è la definizione dell’isolamento acustico standardizzato di facciata, che presuppone
la conoscenza del potere fonoisolante della soluzione tecnica di chiusura, da
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
utilizzare all’interno di un calcolo complesso (definito dalla UNI EN 12354)
che tiene conto di una sorta di “media” tra il comportamento acustico delle
superfici di involucro opaco e delle superfici di involucro trasparente, della
loro posizione reciproca, della conformazione degli ambienti interni, ecc.
Non bisogna, dunque, confondere le informazioni prestazionali disponibili
grazie a misurazioni di laboratorio su soluzioni di involucro “tipiche” e i valori
(e calcoli) che occorrono per le verifiche normative.
Le coperture a falde inclinate dotate di abbaini e lucernari devono essere
anch’esse verificate rispetto ai valori limite di isolamento acustico standardizzato di facciata.
La protezione dal rumore in edilizia deve derivare, in sostanza, da una corretta
progettazione architettonica che, partendo dalla destinazione d’uso (grado
di protezione dal rumore e caratteristiche delle sorgenti interne) e dalla tipologia dell’edificio (distribuzione degli spazi interni e delle funzioni), adotti le
soluzioni costruttive che tengano conto degli effettivi livelli prestazionali
necessari (e previsti dalla specifica normativa).
Analogamente alle considerazioni sul risparmio energetico, le soluzioni
tecniche di involucro, conformi alla normativa acustica, tendono a preferire
involucri a maggior spessore, a danno della volumetria utile vendibile. Anche
per queste esigenze, dunque, la scelta di alcune Regioni e Comuni di escludere
dal computo della cubatura edificabile gli extraspessori murari, necessari sia
ai fini del contenimento dei consumi energetici, sia ai fini dell’isolamento
acustico, appare quanto mai opportuna (vedi paragrafo 1.3).
Alle basse frequenze, l’attennuazione acustica è condizionata dalla risonanza
della parete (dipendente dalle sue dimensioni, elasticità e densità); alle medie
frequenze, dipende dalla massa; alle alte frequenze, dipende dall’effetto di
coincidenza (legata alla elasticità e alla densità della parete). Il potere fonoisolante di una parete semplice aumenta di 4 dB quando la massa raddoppia
e diminuisce di 4 dB quando la massa si dimezza.
Indici di valutazione del
potere fonoisolante misurati
nel laboratorio dell’Università
di Padova (Rw), nell’edificio
sperimentale di Trento (R’w) e
stimati, per cinque tipologie
di parete.
La differenza Rw–R’w è quella
tra i valori realmente misurati
nel laboratorio di Padova e
quelli riscontrati nell’edificio
sperimentale di Trento (Fausti,
Secchi, 2002).
Indici di valutazione del potere fonoisolante (Rw e R’w) di cinque tipologie di parete
Parete con
Parete con
blocchi ad incastro
blocchi ad “H”,
sp. 18 cm
alleggeriti in pasta
(18x50x20 cm),
sp. 25 cm
alleggeriti in pasta,
(25x30x17 cm),
a tre fori verticali
con fori riempiti
riempiti di malta;
di malta;
intonacata ambo intonacata ambo i
i lati i lati
(sp. intonaco 1,5 cm) (sp. intonaco 2 cm)
Parete con
Parete con
Parete con blocchi a “T”,
blocchi ad “H”,
blocchi semipieni alleggeriti in pasta (17x33x24,5cm),
alleggeriti in pasta
ad incastro
con tagli verticali, montati sfalsati
sp. 30 cm
sp. 42 cm
e intonaco sul lato esterno
(30x25x17 cm),
(42x25x24,5 cm),
(sp. intonaco 1,5 cm);
con fori riempiti
alleggeriti in pasta; intercapedine di 3 cm; tavolato in
di malta;
intonacata
tramezze semipiene ad incastro, intonacata ambo
ambo i lati
alleggerite in pasta (8x50x24,5 cm)
i lati
e intonaco sul lato esterno
(sp. intonaco 1,5 cm) (sp. intonaco 1,5 cm)
(sp. intonaco 1,5 cm)
Massa superficiale (kg/m2)
400
371
390
470
320
Rw misurato in lab. Padova (dB)
54
53
56
50
52
R’w misurato edif. Trento (dB)
48
49
50
47
47
Rw - R’w (dB)
6
4
6
3
5
R’w calcolato edif. Trento (dB)
46
46
47
45
46
R’w calcolato CEN (dB)
51
51
53
48
50
58
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
Affidarsi alla legge di massa richiede l’utilizzo di materiali massivi, di bassa
porosità e di superficie liscia: piccole imperfezioni esecutive e ponti acustici
possono ridurre di molto l’efficacia di fonoisolamento.
In genere, l’adozione di pareti stratificate (normalmente doppie) consente di
ottenere soluzioni più “leggere” rispetto a soluzioni a parete monostrato, a
parità di isolamento acustico.
Nel caso di parete doppia, la prestazione acustica è determinata dalla distanza
tra le due pareti, dalla frequenza di risonanza, dal riempimento eventuale
dell’intercapedine e dal collegamento tra i due paramenti. Ogni parete ha la
propria frequenza di risonanza: quando questa è identica per le due pareti,
le vibrazioni dell’una provocano vibrazioni nell’altra. Se le due pareti hanno
massa e composizione differente, hanno anche frequenze di risonanza diverse;
inoltre, le vibrazioni per risonanza vengono interrotte se è prevista la presenza
di uno strato isolante nell’intercapedine.
Il miglior compromesso fra massa, spessore e prestazione acustica è dato
dalle pareti rivestite con strati addizionali, che permettono, fra l’altro, di
risolvere efficacemente numerosi problemi progettuali, soprattutto in caso di
ristrutturazione. Il rivestimento di una parete con uno strato resiliente (rifinito, ad esempio, con una rasatura di intonaco o con lastre in cartongesso)
consente di “coprire” i ponti acustici dovuti alle tracce impiantistiche o di
compensare i punti acusticamente deboli di murature nuove o già esistenti
(giunti verticali ad incastro, discontinuità dei giunti di allettamento di malta,
errata disposizione di elementi forati nelle ammorsature, ecc.).
Affinchè gli strati addizionali siano realmente efficaci, occorre che siano
anch’essi “massivi”. L’attuale tendenza all’uso del cappotto in EPS è assai
inadatta dal punto di vista acustico, in quanto l’EPS è un isolante acustico
da impatto, molto valido per la protezione dai rumori d’urto e da calpestio,
meno efficace nelle pareti verticali dove comunque funziona solo se posto
in intercapedine.
Salubrità e qualità dell’aria interna
La maggior parte dei prodotti di finitura, impermeabilizzazione e incollaggio
utilizzati in edilizia è di origine chimica. Questo ha determinato l’insorgenza
del problema della cattiva qualità dell’aria interna, a causa della concentrazione di sostanze inquinanti di varia natura, con danni notevoli per la salute
umana. L’uso di prodotti di origine chimica non deve, comunque, comportare
l’estensione della diffidenza a tutti i prodotti di origine industriale. Ad esempio, l’uso di additivi e impregnanti migliora le prestazioni e la durabilità dei
componenti e riduce l’attitudine alle efflorescenze e alle muffe, tipica delle
costruzioni che utilizzano prodotti naturali non trattati.
Una delle più efficaci strategie per garantire la qualità dell’aria interna, oltre
naturalmente a una attenta selezione dei materiali impiegati (che dovrebbero essere certificati dal punto di vista del rilascio di sostanze tossiche,
anche in caso di incendio), è la ventilazione. In tal senso, la presenza di
serramenti a non perfetta tenuta può costituire una delle più efficaci ed
economiche strategie per la purezza dell’aria degli ambienti confinati. Però,
alcuni orientamenti verso la ricerca spinta del risparmio energetico, tipici delle
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
59
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
passivhaus, mirano a ottenere l’assoluta impermeabilità dell’involucro al fine
di contenere le dispersioni termiche, con ricambi forzati e l’uso di impianti
attivi di ventilazione.
Considerato che è proprio nei luoghi confinati che si trascorre fino al 90% del
proprio tempo, è importante porre particolare attenzione alla qualità dell’aria.
Strategie volte all’impermeabilità dell’involucro privilegiano gli aspetti relativi
al risparmio energetico, trascurando la verifica delle condizioni di salubrità
degli spazi interni.
La ricerca spinta dell’impermeabilità dell’involucro per annullare le dispersioni
di calore implica anche l’insorgenza di problemi legati al controllo dell’umidità interna (che vengono risolti con l’introduzione di sistemi di ventilazione
meccanica). Tradizionalmente sono sempre stati utilizzati materiali permeabili
al vapore, in modo da evitare la formazione di condensa superficiale.
Oltre all’assenza di emissioni di qualsiasi tipo (anche in presenza di fuoco),
altra caratteristica del laterizio è la sua elevata permeabilità al vapore, che
consente di ottenere una qualità dell’aria degli ambienti confinati non inficiata
da eccesso di umidità relativa e dalla proliferazione di muffe e funghi dovuti
alla formazione di condensa superficiale.
Semplicità costruttiva, velocità ed economicità di realizzazione
Le murature monostrato hanno il vantaggio di una rapida esecuzione e non
richiedono l’uso e il rifornimento di più tipi di materiali. I muri stratificati sono
più complessi da realizzare, quindi più costosi, e più soggetti a un rigoroso
rispetto delle regole costruttive. Inoltre, se il muro monostrato assolve anche
alla funzione portante, questo consente di integrare in un’unica operazione
la costruzione della struttura e delle chiusure verticali.
Oltre alla questione della composizione stratigrafica, occorre sottolineare
che, proprio per velocizzare i tempi di realizzazione e ridurre il ruolo della
manodopera (sempre più costosa), si stanno sempre più affermando elementi
di grandi dimensioni.
Sono in corso di sperimentazione cantieri “meccanizzati” in cui sono gli apparecchi di sollevamento a compiere lo sforzo della posa di questi elementi,
lasciando alla manodopera il ruolo di controllo e guida. L’industrializzazione
spinta, la meccanizzazione delle operazioni di messa in opera e assemblaggio
e la prefabbricazione si stanno affermando anche nel comparto del laterizio,
ambito costruttivo tradizionale ma sempre in grado di dare risposte efficaci
a nuove esigenze e aspettative.
Sono senz’altro complici di questa evoluzione la riduzione dei costi (un edificio
realizzato con pareti prefabbricate in blocchi rettificati consente una minore
spesa del 20% rispetto ai tradizionali metodi di costruzione e tempi di realizzazione in cantiere rapidissimi) e il risparmio sulla manodopera: in 24 ore, tre
operai possono realizzare 250 m2 di struttura portante prefabbricata contro i
70-80 m2 realizzati con i metodi di costruzione tradizionali (Dezzuti, 2006).
Durabilità e manutenibilità
Il laterizio possiede una notevole resistenza agli urti e alle deformazioni: la
sua resistenza meccanica e la sua inerzia materica lo rendono un materiale
durevole, il cui comportamento prestazionale nel tempo tende a mantenersi
60
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
I laterizi: caratteristiche tecniche e prestazionali
costante, senza decadimenti. In particolare, i rivestimenti faccia a vista consentono di garantire non solo la protezione degli strati interni della chiusura
verticale, ma anche di ridurre gli interventi manutentivi alla sola pulitura
della superficie.
Più complesso è invece il discorso relativo ad altri tipi di rivestimenti: gli
intonaci, per quanto durevoli, possono richiedere interventi di sostituzione,
anche per evitare che fessurazioni incrementino l’ingresso dell’umidità nella
parete, compromettendone le prestazioni e innescando patologie difficili poi
da curare.
Ancora tutte da verificare sono le durate, e dunque le prestazioni nel tempo,
dei materiali isolanti. Sicuramente l’isolante richiede interventi di sostituzione
nel tempo e ancor di più se si trova esposto alle intemperie come nelle soluzioni a cappotto. Il mercato offre oggi soluzioni costruttive che permettono
di collocare ampi spessori (anche fino a 15 cm) di isolamento all’esterno delle
strutture di involucro (a cappotto): occorre però tenere in considerazione
gli elevati costi di manutenzione e sostituzione che tale soluzione tecnica
richiederà nel tempo.
La fase di esercizio purtroppo viene ancora oggi troppo spesso trascurata,
anche perché raramente compete alle imprese di costruzione la responsabilità di cosa accadrà nel tempo agli edifici da loro realizzati. Questo porta
ad orientare il mercato verso soluzioni tecniche spesso non verificate dal
punto di vista dei costi di gestione, in relazione agli interventi manutentivi.
Senza contare anche le ripercussioni in termini di impatti sull’ambiente delle
successive operazioni di ripristino e riqualificazione di soluzioni costruttive
poco durevoli (vedi paragrafo 5.7).
Caratterizzazione grafica delle
peculiari prestazioni insite nel
“costruire in laterizio”.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
61
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
5. Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici
energeticamente efficienti
Quando si parla di efficienza energetica alla scala dell’edificio, spesso il
ruolo della progettazione della forma e dell’orientamento dell’edificio stesso
passa in secondo piano. Più facilmente, si demanda la risposta all’obiettivo
di risparmio energetico agli impianti, ignorando il contributo che la corretta
concezione dell’edificio può offrire in termini di riduzione dei consumi e di
miglioramento del comfort ambientale.
L’esperienza maturata negli ultimi dieci anni nel settore delle costruzioni a
basso consumo energetico consente oggi di fare una panoramica esaustiva
circa le tendenze delle soluzioni tecnologiche impiegate e i criteri che costituiscono ambito di controllo prioritario nella progettazione energeticamente
efficiente. Tra queste merita sottolineare:
•il controllo della geometria dell’edificio con la determinazione dei fattori
di forma (FF);
•l’orientamento delle facciate dell’edificio e il controllo dei guadagni solari
grazie ai fattori di irraggiamento;
•gli aspetti legati alle caratteristiche termiche dei diversi sub-sistemi dell’edificio e in particolare dell’involucro.
Progettazione della forma
In genere, la compattezza dell’edificio, espressa dal rapporto superficie/volume
(S/V), è il requisito di forma maggiormente utilizzato, poiché è espressione di
minori superfici disperdenti. Non a caso, gli edifici a basso consumo energetico
(e le case cosiddette passive) presentano volumi scatolari senza aggetti e
rientranze nelle volumetrie, con vani scala esterni al volume riscaldato e con
balconi e logge discontinue e autonome rispetto all’edificio per evitare ponti
termici. La compattezza è un requisito favorevole per i climi estremi, sia freddi
che caldo-aridi: nei climi freddi vengono ridotte le dispersioni dall’interno
verso l’esterno, mentre, al contrario, per i climi caldo-aridi viene limitato l’irraggiamento termico dall’esterno verso l’interno. Tuttavia, in climi temperati
come quello italiano, pur essendo gli stress ambientali ridotti rispetto ai casi
estremi sopra citati, è necessario approntare soluzioni progettuali che facciano
fronte all’estrema variabilità climatica, sia estiva che invernale.
Rapporti S/V di diverse forme
geometriche di uguale volume
(64 m3).
superficie S (m2)
96
103,2
136
volume V (m3)
64
64
64
1,50
1,61
2,13
rapporto S/V
62
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
illuminazione artificiale
N
guadagni solari
W
riscaldamento
non-passive zone
E
raffrescamento
apporti interni
S
W
6m
apporti
occasionali
S
Baker e Steemers (2000), per esempio, propongono un nuovo parametro
di valutazione energetica, basato sul rapporto tra zone passive e zone non
passive all’interno dell’edificio. Con le prime si intendono le zone che possono sfruttare favorevolmente gli apporti benefici provenienti dall’ambiente
esterno e sono costituite dalle zone perimetrali dell’edificio (solitamente
considerate in profondità fino a due volte l’altezza di interpiano); le seconde
sono, invece, i restanti ambienti interni all’edificio, in cui è necessario ricorrere all’impiantistica meccanica (ventilazione e illuminazione) per garantire
il benessere ambientale. Questa distinzione in zone termiche all’interno dei
fabbricati nasce per la progettazione energeticamente consapevole di edifici
a uso terziario, che hanno quindi grandi profondità in pianta. Se fino a pochi
anni fa si prediligevano corpi edilizi a tipologia open-space, molto compatti,
la tendenza è oggi verso una ritrovata snellezza degli edifici che consente
un maggiore sfruttamento degli apporti solari gratuiti.
Un altro indice di forma utilizzato, invece, in località a clima caldo-umido è
la porosità, cioè il rapporto tra volumi pieni e volumi vuoti all’interno di un
corpo di fabbrica (Vp/Vv). Ne sono un esempio gli edifici “porosi” basati sul
modulo del Basic Space Block (BSB), progettati dall’architetto giapponese
Kojima. Questo modulo è costituito da cubi perfetti di lato 2,4 m e liberamente composti all’interno di un parallelepipedo con un rapporto pieno su
vuoto del 50%. Questa scelta progettuale favorisce la ventilazione naturale
proprio attraverso una forte frammentazione del volume edilizio, riducendo
sensibilmente i carichi per la climatizzazione estiva.
perdite e guadagni
per ventilazione
illuminazione naturale
perdite attraverso
i vetri
perdite attraverso
le chiusure opache
Zone passive distinte per
orientamento e zone attive,
a sinistra, e relativi carichi
energetici, a destra (fonte:
Steemers, Baker, 2000).
È importante, quindi, sottolineare come le diverse condizioni climatiche
possano richiedere soluzioni morfologiche assai differenti.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
63
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Per il clima italiano, la forma compatta è giustificata nel periodo invernale,
mentre nel periodo estivo è necessario favorire la ventilazione: la modellazione
articolata della forma aiuta a creare una diversità ambientale favorevole (più
zone d’ombra, microclimi differenziati).
Alcuni studiosi considerano, perciò, superato e riduttivo prendere in considerazione il solo rapporto S/V come fattore di valutazione dell’efficienza
energetica, indipendentemente dal contesto geografico.
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Progetti di K. Kojima basati
sul Basic Space Block (fonte:
Japan Architect n. 49, 2003,
e Lotus International, n. 117,
2003).
Orientamento dell’edificio
Anche la localizzazione dell’edificio svolge un ruolo di primo ordine al fine
di favorire le potenzialità di sfruttamento dell’irraggiamento solare e quindi
delle fonti energetiche passive.
In generale, un edificio energeticamente efficiente è caratterizzato dalla capacità di coprire la maggior parte del fabbisogno energetico tramite gli apporti
solari; pertanto, questi edifici sono normalmente esposti in modo da captare
quanto più possibile la radiazione solare invernale. Per le latitudini italiane,
questo significa esporre il lato maggiore degli edifici verso sud (nella stagione
invernale il sole sorge a sud-est e tramonta a sud-ovest), ossia disporre l’asse
longitudinale principale lungo la direttrice est-ovest.
Il lato sud riceve così la massima radiazione invernale (più inclinata e dunque
entrante in profondità all’interno dell’edificio, anche in presenza di sporti),
mentre d’estate le superfici più colpite sono la copertura e le superfici a est e
a ovest (all’alba e al tramonto). L’esposizione a sud consente di captare i raggi
solari attraverso le vetrate in inverno, quando il sole è basso, e di schermare
facilmente le superfici vetrate dai raggi solari in estate, quando il sole è alto,
con aggetti orizzontali (balconi, logge) opportunamente dimensionati.
Le aperture sui lati est e ovest portano scarsa energia in inverno, quando il
sole è debole e di breve durata (il percorso solare d’inverno è molto limitato),
e surriscaldamento in estate (soprattutto a ovest), quando il sole è basso ed
entra in profondità nell’edificio (e il percorso solare è più lungo). Il lato nord,
invece, non riceve praticamente mai il sole (se non all’alba e al tramonto in
estate) e, dunque, la sua superficie d’involucro dovrebbe prevedere aperture
ridotte al minimo, per evitare dispersioni, e un incremento dell’isolamento
termico.
calore
situazione attuale
calore
calore
vento
giardino
privato
calore
giardino
privato
situazione porosa
Oltre alla corretta disposizione rispetto al contesto climatico e all’esposizione
solare del corpo di fabbrica, è altrettanto fondamentale distribuire in maniera
opportuna l’affaccio degli ambienti a seconda delle destinazioni d’uso e della
permanenza degli utenti negli stessi.
Per esempio, i locali abitati durante il giorno, come soggiorno, studio, ma
64
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
guadagni
termici
MJ/giorno
freddo
0
perdite
termiche
MJ/giorno
temperato 0
caldo
secco
0
+
estate
–
+
–
estate
inverno
+
inverno
estate
0
ridurre al minimo
le aperture:
spazi di servizio
(bagni, ripostigli,
box, ingresso, scale)
optimum 1:1,1
1:1
1:2,4
Ovest
optimum 1:1,6
1:1 1:1,6
–
estate
1:1
limitare le aperture:
irraggiamento solare
intenso in estate e
nullo in inverno
Sud
optimum 1:1,7
S
Est
1:3
–
optimum
limitare le aperture:
camere da letto
favorire l’orientamento
a sud degli ambienti
principali
(soggiorno e camere)
optimum 1:1,3
+
Nord
N
1:1 1:1,3
inverno
inverno
caldo
umido
N
S
Rapporti di forma dell’edificio rispetto al clima di riferimento.
(fonte: Olgyay, 1963).
Disposizione dei locali in accordo con l’orientamento al sole.
anche camere da letto, dovrebbero essere affacciati verso sud, dove godono
di irraggiamento diretto, illuminazione naturale e aperture più ampie; invece,
i locali di servizio (bagni, cucine, corridoi, lavanderie, ripostigli) dovrebbero
essere collocati verso nord, per servire da zona cuscinetto rispetto all’esposizione più fredda (sul fronte nord la temperatura tende a essere inferiore per
l’assenza di apporti solari e quindi le aperture dovrebbero essere di minori
dimensioni). Inoltre, il diverso gradiente termico tra locali esposti a sud e
locali esposti a nord può favorire flussi dell’aria che permettono la ventilazione naturale nei mesi estivi (l’aria calda si sposta verso le zone più fredde
creando un moto naturale).
Caratteristiche termiche dell’involucro
Nel centro e nord Europa, la sensibilità verso le tematiche energetiche ed
ecologiche è oramai divenuta un atteggiamento culturale diffuso, tanto da rappresentare una forte leva di potere, sia in ambito politico che economico.
La necessità di utilizzare soluzioni tecniche atte alla riduzione del fabbisogno
energetico ha portato all’applicazione della misura più immediata da applicare
all’edilizia: l’isolamento termico delle chiusure al fine di ridurre le dispersioni
termiche. Il miglioramento delle prestazioni dell’involucro può essere ottenuto
con l’impiego di soluzioni largamente diffuse, quali materiali isolanti e vetri
basso-emissivi, ma queste soluzioni non rappresentano l’unico approccio
possibile.
Permane, infatti, la tendenza all’uso di massa e inerzia termica negli edifici
residenziali, per questioni legate al comfort interno e alla riduzione delle oscillazioni di temperatura, privilegiando, dunque, soluzioni tecnologiche massive
o miste, in cui entrambi gli aspetti di accumulo termico e di isolamento sono
utilizzati nella progettazione dell’involucro, abbinando i materiali, capacitivi
e isolanti, in stratificazioni più o meno complesse.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
65
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
rapporto
fra i lati 5:1 3:1 1:1 1:3 1:5
4:1 2:1 1:2 1:4
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
5.1 Esempi di soluzioni tecniche di involucro nelle architetture contemporanee
Esempio di soluzione leggera.
Condominio Rosenbach,
Bolzano (2004). Progetto:
Menz & Gritsch.
Le tendenze all’isolamento termico, per ridurre le dispersioni di calore d’inverno, ha portato molte nazioni del nord Europa a sperimentare modelli
d’involucro caratterizzati dall’uso esclusivo di materiale isolante, eliminando
addirittura la presenza di elementi in muratura.
Le soluzioni leggere iperisolate non sono molto presenti in Italia; tali soluzioni
si trovano soprattutto nel nord del Paese, laddove le condizioni climatiche
spingono a privilegiare prevalentemente il controllo delle dispersioni termiche
invernali. Per lo più la scelta di soluzioni leggere è motivata dall’adozione di
sistemi costruttivi prefabbricati (con chiusure verticali realizzate spesso con
materiali isolanti di grande spessore).
Vista dell’intervento.
Sezione.
Esempio di soluzione mista.
Ecohouse, Kolding, Danimarca
(1998). Progetto: 3xNielsen.
Legenda:
1.profilo in acciaio
2.griglia di ventilazione,
lamiera di alluminio e retina
parainsetti
3.isolante termico 30 mm
4.pannello in legno
compensato 22 mm
5.profilo in legno massello
95/50 mm con presa d’aria
diametro 40 mm
6.mensola d’acciaio
7.infisso apribile
8.muro solare: vetrata isolante
con infisso in vetrocamera,
assorbitore in lamiera di
acciaio nera perforata, lana
minerale, cls. alleggerito.
66
Occorre sottolineare che anche nel nord Europa si assiste oggi all’abbandono
delle soluzioni leggere a favore di soluzioni miste, che abbinano murature
massive e materiale isolante a cappotto. Vari studi, e le esperienze concrete,
hanno evidenziato che soluzioni leggere, prive di inerzia termica, hanno
prestazioni inferiori dal punto di vista del comfort termico e del risparmio
energetico.
1
2
3 4
5
6
Vista dell’edificio.
7
Sezione. 8
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Esempio di soluzione mista.
Insediamento residenziale
Villa Fastiggi, Pesaro (2003).
Progetto: Angelo Mingozzi.
Le soluzioni massive sono molto adottate in Italia, soprattutto nelle regioni
meridionali. Un involucro di tipo massivo ha il vantaggio di poter garantire
un miglior comfort interno, soprattutto durante l’estate, grazie alla capacità
della parete di regolare i flussi di calore limitando drasticamente il ricorso
all’impiantistica, con significativi risparmi sui consumi. Con l’evoluzione dei
prodotti in laterizio, è oggi possibile ottenere chiusure massive ad elevate
prestazioni, sia di isolamento che di inerzia termica.
La rincorsa italiana per adeguare le nuove costruzioni alle esigenze di risparmio
energetico ha portato a replicare in Italia modelli tecnico-costruttivi diffusisi
recentemente nei Paesi nord-europei. I problemi emergenti nell’applicazione
di tali modelli nel contesto italiano sono dovuti principalmente alle diverse
condizioni climatiche, in particolare durante il periodo estivo.
È quindi auspicabile la ricerca di modelli più rispettosi delle condizioni
geografiche e climatiche nazionali, in grado di bilanciare il problema delle
dispersioni termiche invernali (aspetto privilegiato nel nord Europa) con le
esigenze di raffrescamento estivo, tipiche delle zone mediterranee.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Esempio di soluzione massiva.
Casa di campagna, Marsala
(2003/2004).
Progetto: Ernesto Ristretta.
67
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Le soluzioni miste sono certamente più diffuse, in Italia, per gli edifici a
risparmio energetico; probabilmente perché si cerca di raggiungere un compromesso tra l’inerzia termica garantita da soluzioni massive e gli elevati
livelli di isolamento termico richiesti dalla specifica normativa, legati all’uso
di materiali isolanti leggeri.
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Esempio di parete monostrato intonacata.
Abitazione nella Hallertau, Germania
(1999). Progetto: Walter Stolz.
Residenza monofamiliare realizzata in un
quartiere di nuova costruzione. L’edificio
ha una pianta regolare rettangolare, si
sviluppa su due piani, adibiti l’uno alla
zona giorno, l’altro alla zona notte, e
presenta un tetto a capanna poggiante su
due capriate in legno.
1
2
3
4
Legenda:
1.tegole in laterizio
2.trave in c.a.
3.muratura portante in blocchi di laterizio
4.intonaco di calce.
Esempio di parete stratificata faccia a
vista senza isolante interposto.
Residenza a Baden, Svizzera (2000).
Progetto: Urs Burkard e Adrian Meyer.
Edificio residenziale dal volume compatto
e ampie superfici vetrate. Gli ambienti
degli alloggi si articolano liberamente
lungo il perimetro dell’edificio attorno
ad un nucleo centrale chiuso in cemento
armato, che costituisce il vano per la
distribuzione verticale.
Legenda:
1.mattoni faccia a vista
2.blocchi forati portanti in laterizio
3.intercapedine d’aria
4.marcapiano in c.a.
5.materiale isolante
6.solaio in c.a.
7.anta mobile in alluminio
8.serramento apribile
9.schermatura in alluminio.
INVOLUCRO
Muratura portante monostrato realizzata
con blocchi in laterizio alleggerito da
36,5 cm. Intonacatura interna ed esterna;
quella esterna è realizzata con intonaco
di calce a tre strati e dipinto in rosso di
Siena.
5
1
2
3
1
2
3
4
7
8
INVOLUCRO
Struttura portante realizzata con murature
stratificate, costituite da due blocchi forati da
15 e 22,5 cm, con una intercapedine interposta
di 2,5 cm. Il rivestimento faccia a vista esterno
è realizzato con mattoni pieni da 12 cm.
Tra la parte portante e lo strato faccia a vista
esterno è stata realizzata un’intercapedine
d’aria di 4 cm.
9
6
1
2
68
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
2
Piccolo edificio sviluppato su quattro livelli che
attualmente ospita uno studio e abitazioni ai piani
superiori.
3
10
1
INVOLUCRO
E’ costituito da una scatola muraria composta da
due murature a una testa in mattoni faccia a vista.
Lo strato esterno, a vista, è costituito da mattoni
di colore grigio medio, mentre lo strato interno
portante, anch’esso a vista, è costituito da mattoni
tipo fletton. Nell’intercapedine tra le due murature
è alloggiato lo strato isolante, posizionato sul lato
più interno dell’intercapedine stessa.
9
12
5
6
8
1
4
3
7
1
Legenda:
1.muratura faccia a vista
2.pannello isolante
3. intecapedine d’aria
4.muratura faccia a vista
5.vetrocamera
6.montante tubolare in acciaio
4
7. solaio con orditura in legno
8. rivestimento in legno
9. struttura in acciaio
10.isolamento
11.cemento prefabbricato
12.guaina bituminosa
2
4
3
1
5
6
13
12
11
1
12
7
8
9
Esempio di parete stratificata intonacata con
isolante interposto.
Edificio residenziale all’isola della Giudecca, Venezia
(2002). Progetto: Cino Zucchi.
Edificio residenziale, di forma compatta, che si
inserisce in un più vasto programma integrato di
riconversione urbana di edifici industriali e nuove
costruzioni residenziali.
INVOLUCRO
L’involucro è costituito, partendo dall’esterno, da
uno strato di intonaco, da due corsi di mattoni
pieni, disposti alternativamente di testa e di
fascia, che costituiscono la parte di muratura
portante; da un pannello isolante posto in
intercapedine; da un controtavolato interno in
forati e da uno strato di intonaco.
14
15
16
17
18
19
4
6
5
2
3
8
10
Legenda:
1.lastra in pietra
2.intonaco
3.muratura portante
4.intonaco
5.isolamento
6.forati
7.intonaco
8.muratura
9.serramento in legno
10.cordolo in c.a.
11.solaio in latero-cemento
12.massetto
13.pavimento
14.davanzale in pietra
15.fori aerazione
16.rete metallica
17.griglia
18.tubo acciaio
19.giunto siliconico
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
69
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Esempio di parete stratificata faccia a vista con
isolante interposto. Edificio residenziale, Londra
(2004). Progetto: Graham Bizley.
11
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
5.2 Soluzioni tecniche di chiusure verticali in laterizio per il risparmio
energetico
Per orientare il progettista verso la scelta delle soluzioni di involucro più
adatte, si riportano alcuni esempi di chiusure verticali opache realizzate con
prodotti in laterizio, conformi ai valori limite di trasmittanza termica imposti
dal D.Lgs. 192/05 e s.m.i.
Dal momento che le prestazioni dello strato in muratura possono variare in
misura anche consistente in rapporto alle caratteristiche dell’elemento in laterizio utilizzato per comporlo, è impossibile configurare una unica soluzione
conforme. Occorre infatti ricordare (vedi paragrafo 4.3) che ogni prodotto
in laterizio varia la propria prestazione di resistenza termica in relazione
a numerose variabili: densità e conducibilità termica dell’impasto ceramico,
percentuale di foratura, geometria dei fori, tipo di giunto (normale, a incastro,
rettificato), tipo di malta usato per i giunti (normale o termica).
La variabilità delle prestazioni dei prodotti è dovuta alla loro composizione,
fortemente influenzata dal luogo di approvvigionamento e dal tipo di miscela
dell’impasto per la realizzazione dei laterizi. Inoltre, la diversa attenzione
dei produttori nei confronti della ricerca e dello sviluppo di impasti e di geometrie finalizzati al miglioramento delle prestazioni di isolamento termico
rende impossibile operare “generalizzazioni” e assumere come riferimento
comportamenti standard.
Nella descrizione delle caratteristiche peculiari di una chiusura verticale realizzata con murature in laterizio occorre, quindi, considerare che la prestazione
termica dello strato di muratura non dipende esclusivamente dallo spessore
dello strato stesso, ma anche, e in modo determinante, dalle caratteristiche
degli elementi utilizzati e dal tipo di giunto adottato.
Le soluzioni tecniche illustrate nelle pagine seguenti sono state costruite
individuando sei tipologie di chiusura verticale:
1. monostrato intonacata
2. monostrato con intonaco termico
3. monostrato con cappotto
4. doppio strato con isolante in intercapedine, o con intercapedine d’aria, e
rivestimento esterno con intonaco
5. doppio strato con isolante in intercapedine e rivestimento esterno in faccia
a vista
6. doppio strato con rivestimento esterno in tavelle di laterizio assemblate
a secco (facciata ventilata).
Per definire il valore di trasmittanza termica delle chiusure verticali prese
in considerazione, è stato impostato il calcolo di tale parametro al fine di
individuare le stratigrafie rispondenti ai valori previsti dal D.Lgs. 311/06, in
relazione alle diverse zone climatiche: in particolare, sono state dichiarate (e
tenute “fisse”) le caratteristiche prestazionali degli elementi di completamento
dello strato in muratura, mentre, per migliorare le prestazioni delle diverse tipologie di chiusura, si è variata la resistenza termica dello strato in muratura.
Nelle tabelle viene anche indicato come deve essere valutato il valore di resistenza termica dello strato murario in funzione della resistenza termica e della
70
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
conducibilità termica dell’elemento di laterizio utilizzato in relazione al tipo
di giunto adottato. Occorre, infatti, ricordare che i valori forniti dai produttori
riguardano esclusivamente la prestazione dei prodotti e, quindi, la resistenza
termica e la conducibilità termica degli stessi (vedi paragrafo 4.1).
La resistenza termica minima della parete, dunque, pur essendo questa
composta da elementi con le medesime prestazioni, può variare in relazione
al tipo di giunto (realizzato con malta cementizia, con malta termica, solo
orizzontale se il blocco è a incastro, trascurabile se i blocchi sono rettificati).
Le scelte relative ai giunti sono, da un lato, relazionate al tipo di laterizio
adottato (se a incastro o rettificato), dall’altro al tipo di malta selezionato
dal progettista o costruttore (malta cementizia o termica).
Progettualmente, i giunti vengono normalmente trascurati; in realtà, una scelta
mirata a innalzare la prestazione termica della parete deve necessariamente
prevedere anche un loro controllo. In particolare, la scelta di elementi di
laterizio rettificati (giunti orizzontali dell’ordine del millimetro) e con giunti
verticali ad incastro può ovviare a un decadimento prestazionale dovuto spesso
a modalità di messa in opera errate o poco accurate e, quindi, alla formazione
di imprevisti ponti termici.
Per definire gli esempi di chiusura illustrati nel seguito, sono stati individuati
specifici elementi in laterizio per murature (blocchi o mattoni) di produzione
corrente, con prestazioni termiche tipiche, dedotte dalla marcatura CE, in
modo da orientare i criteri per operare una scelta adeguata di componenti
per comporre un involucro rispondente ai requisiti di legge. L’obiettivo è di
suggerire alcune possibilità costruttive, partendo dal presupposto che non
è più possibile riferirsi alle soluzioni tecniche conformi rappresentate nei
manuali di tecnologia o nei repertori tecnici, ma è necessario avvalersi delle
informazioni specifiche dei materiali disponibili in commercio. Le innovazioni
continue e l’ampia gamma di prodotti presenti sul mercato impediscono di
operare generalizzazioni e di basare la selezione di soluzioni di involucro su
prodotti “medi” con prestazioni “medie”.
I valori indicati nelle esemplificazioni, rappresentativi dei prodotti in commercio, sono quelli contenuti nelle certificazioni UNI EN 1745 o nei cartigli
CE, con il livello di completezza delle dichiarazioni fornite dai produttori. La
marcatura CE dei prodotti in laterizio prevede che la prestazione termica del
singolo elemento (mattone o blocco) sia espressa come resistenza termica
o come conducibilità termica equivalente, calcolata in funzione del relativo
spessore. Per questo motivo, si propongono, per ogni soluzione analizzata,
quattro esempi di trasformazione del valore minimo di resistenza termica del
singolo elemento (assumendo come riferimento il caso con i giunti in malta
cementizia) in valori massimi di conducibilità termica equivalente dello stesso,
tenendo presente che questa trasformazione viene calcolata in relazione allo
spessore scelto e al tipo di giunto previsto per l’opera muraria.
In merito all’utilizzo dei valori di conducibilità termica equivalente presenti
nelle specifiche dei prodotti in commercio, occorre sottolineare che essi devono essere maggiorati in relazione all’incidenza dell’umidità sulle prestazioni
termiche nelle condizioni di esercizio. Nella norma UNI EN 1745 si presuppone
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
71
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
l’uso del valore lambda (l) di base del materiale, ovvero a secco, come valore
per il calcolo della resistenza termica e della conducibilità equivalente dell’elemento (mattone o blocco). La responsabilità di incrementare il valore finale
di conduttività o trasmittanza ricade di fatto sul progettista. Non sono contemplate dalla norma UNI EN 1745 indicazioni esaustive sulla maggiorazione
dovuta all’umidità. Si indica soltanto di riferirsi alle maggiorazioni previste
dalle normative nazionali e si prescrive un aumento del 6% per ogni punto
percentuale di umidità di equilibrio della parete. Un riferimento autorevole,
espressamente richiamato dalla UNI EN 1745, è rappresentato dalla UNI EN
ISO 10456. A tale riguardo, occorre differenziare tra assorbimento d’acqua
e umidità di equilibrio della parete. Se una parete è mal costruita e si è in
presenza di acqua capillare di risalita, certamente il materiale assorbe molta
Calcolo dell’incidenza dei giunti di malta su un metro quadrato di parete
Si consideri un blocco di laterizio 40x30x25 cm (lunghezza x profondità x altezza). Per individuare quanti giunti orizzontali ci
sono in un metro quadrato di parete, occorre dividere l’altezza di un metro di parete per l’altezza del blocco:
1 m/0,25 m = 4 giunti orizzontali.
Per individuare quanti giunti verticali ci sono in un metro quadrato di parete, occorre dividere la lunghezza di un metro di
parete per la lunghezza del blocco:
1 m/0,40 m = 2,5 giunti verticali.
Per individuare la percentuale di giunti di malta rispetto alla percentuale di laterizio per ogni metro quadrato di parete, occorre
moltiplicare lo spessore dei giunti (secondo la norma UNI EN1745: 1,2 cm) per il numero di giunti:
0,012 m x 1 m x 4 giunti = 0,048 m2 per i giunti orizzontali
0,012 m x 1 m x 2,5 giunti = 0,030 m2 per i giunti verticali.
L’incidenza del laterizio su 1 m2 di parete è pertanto del 92,2% [1 - (0,048 + 0,030) = 0,922 m2] e l’incidenza della malta su
1 m2 di parete è del 7,8%.
Tenuto conto che la malta cementizia (secondo la norma UNI EN 1745), con massa volumica ρ = 1800 kg/m3, ha una conducibilità termica λ = 0,93 W/mK (R = s/λ = 0,30 m/0,93 W/mK = 0,322 m2K/W) ed assumendo che, da marcatura CE (calcolata
con la UNI EN1745), il blocco abbia una conducibilità termica equivalente λeq = 0,203 W/mK (R = s/λ = 0,30 m / 0,203 W/mK
= 1,477 m2K/W), per calcolare la resistenza termica della parete si procede per percentuale:
92,2 % della resistenza del blocco (1,477 m2K/W) + 7,8% della resistenza della malta (0,322 m2K/W)
Rmur = 1,361 + 0,025 = 1,386 m2K/W.
Nel caso di uso di malta termica, cambia il valore di resistenza termica della parete. La norma UNI EN1745 indica una conducibilità
termica λ = 0,25 W/mK (R = s/λ = 0,30 m / 0,25 W/mK = 1,2 m2K/W) con massa volumica ρ = 900 kg/m3. Si avrà pertanto:
92,2% della resistenza del blocco (1,477 m2K/W) + 7,8% della resistenza della malta (1,2 m2K/W)
Rmur = 1,361 + 0,093 = 1,454 m2K/W.
Nel caso di uso di blocchi a incastro non vanno considerati i giunti verticali. Pertanto:
1 m2 - (0,048) = 0,952 m2, ossia l’incidenza del laterizio su 1 m2 di parete è del 95,2%
e l’incidenza della malta su 1 m2 di parete è di 4,8%.
Se si utilizzano giunti in malta cementizia:
95,2% della resistenza del blocco (1,477 m2K/W) + 4,8% della resistenza della malta cementizia (0,322 m2K/W)
Rmur = 1,406 + 0,015 = 1,421 m2K/W.
Se si utilizzano giunti in malta termica:
95,2% della resistenza del blocco 1,477 m2K/W + 4,8% della resistenza della malta termica (1,2 m2K/W)
Rmur = 1,406 + 0,057 = 1,463 m2K/W.
Se si utilizzano blocchi rettificati, infine, essendo i giunti verticali a incastro e i giunti orizzontali di 1-2 mm, la loro incidenza
può essere considerata trascurabile.
72
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
acqua, ma questa è una condizione limite di cattivo impiego del laterizio.
L’umidità di equilibrio in una muratura, se non c’è assorbimento di acqua – per
innesco dalle fondazioni o per pioggia battente, ecc. – è nell’ordine dell’1%, massimo 1,5%. Il problema è quindi di carattere progettuale. Una costruzione senza
sporti, con la parete soggetta a pioggia battente, può assorbire acqua anche in
quantità elevate. Dal momento che l’incidenza dell’umidità è dunque un problema
anche progettuale, le soluzioni illustrate non sono state maggiorate, delegando
la questione direttamente ai progettisti. La norma UNI EN ISO 10456, Materiali
e prodotti per l’edilizia. Proprietà igrometriche. Valori tabulati di progetto, indica
come riferimento una umidità di equilibrio del laterizio dell’1,2% circa. Quindi la
maggiorazione da applicare è del 7,2%.
Le soluzioni illustrate sono esemplificazioni di una procedura e non stratigrafie
“conformi”. L’intenzione è di mettere in evidenza quali siano gli elementi che
all’interno di un determinato “pacchetto” determinano la prestazione della chiusura
verticale opaca, consentendo al progettista di individuare sul mercato il prodotto
componente che presenta le caratteristiche necessarie per garantire il raggiungimento della prestazione richiesta alla chiusura di involucro nel suo insieme, in
funzione del tipo di stratificazione scelta e dell’area geografica in cui si trova.
Questo percorso contiene, tuttavia, alcune criticità connesse alla non organicità
che spesso contraddistingue l’ambito normativo, il progetto e la costruzione.
La prima criticità risiede nel fatto che, se la prestazione della chiusura dipende
in larga misura dalle caratteristiche dei prodotti, non appare oggi con sufficiente
chiarezza quale sia il soggetto a cui imputare la responsabilità della definizione
e del controllo delle effettive prestazioni dei prodotti stessi. Utile in tal senso
è la marcatura CE che permette di individuare con chiarezza la prestazione del
prodotto individuato.
La seconda criticità riguarda il rapporto tra progettista e costruttore. Risulta infatti
ancora difficile immaginare in che modo una scelta di prodotto, necessariamente
espressa in fase di progetto, possa diventare vincolante per chi si assume poi
l’onere della costruzione. Le indicazioni collegate alle soluzioni tecniche proposte
vanno appunto nella direzione di abbinare, a una determinata composizione della
stratigrafia, una prestazione di prodotto ed è indispensabile che questa venga
poi rispettata dal costruttore in fase di scelta del fornitore. Ancora una volta,
torna utile la marcatura CE: attraverso i dati riportati in etichetta, il costruttore
è in grado di verificare la rispondenza del prodotto utilizzato alle indicazioni
prestazionali indicate dal progettista.
Una terza criticità risiede nella verifica della corrispondenza tra i valori prestazionali assunti a livello di calcolo e l’effettiva prestazione in fase d’uso. In altri termini,
non è affatto da trascurare il problema della corretta messa in opera: giunti verticali
senza malta e con fessure tra elemento ed elemento comportano un notevole abbassamento delle prestazioni attese. In questo senso, occorre sottolineare l’importanza di una messa in opera a regola d’arte: errori o imprecisioni nella costruzione
sono destinati a produrre, infatti, una divaricazione tra le prestazioni determinate
attraverso il calcolo analitico e le effettive prestazioni dell’opera realizzata.
Effetti di questa improbabile corrispondenza possono ricadere sulla difficoltà di
attribuzione delle responsabilità per la qualità dell’edificio e, soprattutto, sull’efficacia di una sua certificazione energetica basata su prestazioni teoriche che
potrebbero anche risultare non completamente coerenti con la realtà costruita.
73
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Articolazione e contenuti delle schede
Le schede per la definizione delle prestazioni di differenti tipologie di involucro per zona climatica riportano, in sequenza:
1. La tipologia di stratificazione:
tipologia 1 muratura monostrato intonacata
tipologia 2 muratura monostrato con intonaco termico
tipologia 3 muratura monostrato con cappotto
tipologia 4 muratura doppio strato con isolante in
intercapedine e rivestimento esterno con
intonaco, o con intercapedine d’aria
tipologia 5 muratura doppio strato con isolante in
intercapedine e faccia a vista
tipologia 6*muratura doppio strato con tavelle in laterizio
assemblate a secco (facciata ventilata)
* considerata per trasmittanze inferiori a 0,46 W/m2K
Valori di trasmittanza termica limite delle pareti
opache verticali (D.Lgs. 311/2006)
Zona
climatica
2006
U (W/m2K)
limite
2008
U (W/m2K)
limite
2010
U (W/m2K)
limite
A
0,85
0,72
0,62
B
0,64
0,54
0,48
C
0,57
0,46
0,40
D
0,50
0,40
0,36
E
0,46
0,37
0,34
F
0,44
0,35 0,33
2. Il calcolo del valore minimo di resistenza termica R dello strato di muratura e del valore di trasmittanza termica U della
soluzione di involucro. Il valore di permeabilità al vapore μ dei vari componenti è tratto dalla norma UNI 10351.
Nei casi previsti dal DPR 59/2009, è obbligatorio che la prestazione di una chiusura verticale opaca rispetti i limiti previsti
dalla normativa come indicato nell’allegato C del D. Lgs. 311/06. Il valore limite di trasmittanza varia in funzione della
zona climatica. Il D. Lgs. 311/06 riporta i valori previsti per le soglie temporali 2006, 2008, 2010.
3. Il metodo di trasformazione del valore minimo di resistenza termica R dello strato di muratura (individuato al punto 2)
in altri valori di riferimento (R blocco, λ equivalente del blocco). Il valore minimo di resistenza termica dello strato in
muratura può essere anche espresso come valore massimo di conduttanza termica.
4. Lo spessore totale delle chiusure verticali realizzate con diversi blocchi.
5. Le geometrie dei blocchi nelle stratigrafie. L’orientamento delle sezioni (orizzontali o verticali) mette in evidenza la geometria
degli elementi ed è, quindi, in funzione della giacitura dei fori al loro interno.
6. Le informazioni tecniche specifiche di precisi prodotti in commercio con le caratteristiche necessarie per garantire il raggiungimento della prestazione richiesta alla chiusura. La voce PORTANTE, o P, è associata ai blocchi con una percentuale
di foratura tra 45% e 55% e spessore minimo di 25 cm; GV sta per giunto verticale e GO per giunto orizzontale; i valori di
resistenza della muratura Rmur non contemplano la correzione relativa al contenuto di umidità nelle condizioni di esercizio
e alla messa in opera.
7. Il valore di massa superficiale contemplato dal D.Lgs. 192/05 e successivo D. Lgs. 311/06, con l’esclusione degli intonaci.
Il valore della massa superficiale comprende il peso dei giunti in malta.
È obbligatorio che il valore della massa superficiale senza intonaco (kg/m2) delle pareti opache comprese nel quadrante
sud-ovest/sud/sud-est sia superiore a 230 kg/m2 (allegato I, punto 9 del D. Lgs. 311/06), per località con irradianza
superiore a 290 W/m2.
8. Il valore di sfasamento dell’onda termica (h) e il fattore di attenuazione (adimensionale).
9. Il valore di trasmittanza termica periodica, introdotto dal DPR n. 59 del 2 aprile 2009. In alternativa alla verifica del valore di
massa superficiale di 230 kg/m3 (punto 7) è possibile effettuare la verifica che il valore del modulo della trasmittanza termica
periodica YIE sia inferiore a 0,12 W/m2K. La trasmittanza termica periodica è definita nella norma UNI EN ISO 13786:2008.
È consigliato un valore di sfasamento minimo di 8 ore e non superiore a 16 e un valore di attenuazione ≤ di 0,40.
Non esistono indicazioni normative al riguardo; valori di riferimento possono essere tratti dal Protocollo Itaca, scheda
inerzia termica.
N.B. Per tutte le stratigrafie è stata effettuata la verifica di Glaser per valutare l’assenza di umidità superficiale e di condense interstiziali.
Scala di prestazione (Protocollo Itaca, scheda inerzia termica)
Prestazione quantitativa
Punteggio
Sfasamento 6 ore, attenuazione 0,60
-2
-1
Sfasamento 7 ore, attenuazione 0,48
Sfasamento 8 ore, attenuazione 0,40
0
Sfasamento 9 ore, attenuazione 0,35
1
Sfasamento 10 ore, attenuazione 0,30
2
Sfasamento 11 ore, attenuazione 0,20
3
Sfasamento 12 ore, attenuazione 0,15
4
Sfasamento 14 ore, attenuazione 0,12
5
74
Punteggio
raggiunto
(*)
(*) Giustificare il punteggio
raggiunto con idonee
motivazioni e/o con
documentazioni da allegare.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
2006
U (W/m2K)
limite
2008
U (W/m2K)
limite
2010
U (W/m2K)
limite
A
0,85
0,72
0,62
B
0,64
0,54
0,48
C
0,57
0,46
0,40
D
0,50
0,40
0,36
E
0,46
0,37
0,34
F
0,44
0,35
Muratura monostrato intonacata
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
0,33
r
densità
kg/m3
m
perm. vapore
–
1/he
1 intonaco di calce e cemento
0,04
0,015
0,93
1800
18
0,02
–
–
–
24,14
1,40
0,015
0,54
1500
18
0,03
2 muratura
3 intonaco di calce e gesso
R
resistenza
2
m K/W
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
1,61
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,62
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 1,40 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,71
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
1,53
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
1,43
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
1,46
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
1,41
m2K/W
se si utilizzano blocchi rettificati
1,40
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
0,229 W/mK
0,197 W/mK
0,1,64 W/mK
0,131 W/mK
Tre possibili soluzioni di muratura monostrato intonacata
E
E
E
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 1a sp. 38 cm
SOLUZIONE 1c sp. 28 cm
I
Caratteristiche del blocco
Trasmittanza U<0,62 W/m2K
SOLUZIONE 1b sp. 33 cm
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x35x24 (sp. 35 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x30x22,5 (sp. 30 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
33x25x24,9 (sp. 25 cm) PORTANTE
Rmur
Cmur
GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
1,40 m2K/W
W/m2K
1,46
0,229
920
45
1660
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)386,28
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)336,78
U parete
(W/m2K) 0,627
Capacità termica
(kJ/m2K) 317,8
Sfasamento onda termica
(h) 11,64
Fattore di attenuazione 0,27
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,17
Rmur
1,584 m2K/W
Cmur
0,631 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cement. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
850 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Rmur
1,490
Cmur
0,671
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
970
Fblocco
45
rmateriale
lmateriale
318,18
268,68
0,556
261,5
10,91
0,30
0,17
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
292
242,5
0,582
251
10,18
0,35
0,20
75
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 1 Muratura monostrato intonacata
Trasmittanza U≤0,62 W/m2K
2006
U (W/m2K)
limite
2008
U (W/m2K)
limite
2010
U (W/m2K)
limite
A
0,85
0,72
0,62
B
0,64
0,54
0,48
C
0,57
0,46
0,40
D
0,50
0,40
0,36
E
0,46
0,37
0,34
F
0,44
0,35
Muratura monostrato con intonaco termico
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
0,33
r
densità
kg/m3
m
perm. vapore
–
1/he
1 intonaco termico
3 intonaco di calce e gesso
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,030
0,09
720
5
0,33
–
–
–
22,5
1,08
0,015
0,54
1500
18
0,03
2 muratura
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
1,60
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,62
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 1,08 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,92
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
1,18
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
1,10
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
1,12
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
1,09
m2K/W
se si utilizzano blocchi rettificati
1,08
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
0,297 W/mK
0,255 W/mK
0,212 W/mK
0,170 W/mK
Tre possibili soluzioni di muratura monostrato con intonaco termico
E
E
E
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 2a sp. 34,5 cm
SOLUZIONE 2c sp. 29,5 cm
I
I
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x30x19 (sp. 30 cm) PORTANTE
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x30x19 (sp. 30 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
50x25x19 (sp. 25 cm) PORTANTE
Rmur
Cmur
1,081 m2K/W
W/m2K
Rmur
Cmur
1,325 m2K/W
W/m2K
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
1,18
0,255
930
45
1640
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
1,410
0,263
800
55
1700
Massa frontale
(kg/m2)343,46
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)299,36
U parete
(W/m2K) 0,620
Capacità termica
(kJ/m2K) 280,6
Sfasamento onda termica
(h) 11,32
Fattore di attenuazione 0,25
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,15
76
Trasmittanza U<0,62 W/m2K
SOLUZIONE 2b sp. 34,5 cm
sezione orizzontale
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 2 Muratura monostrato con intonaco termico
Trasmittanza U≤0,62 W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rmur
1,122 m2K/W
Cmur
0,891 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cement. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
840 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
307,5
263,4
0,542
247,9
11,49
0,25
0,13
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
266,88
222,78
0,610
222,7
9,85
0,35
0,21
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato con cappotto
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
r
densità
kg/m3
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
m
perm. vapore
–
R
resistenza
2
m K/W
1/he
0,04
1 intonaco plastico
0,005
0,70
1000
5
0,01
2 isolante per cappotto
0,040
0,04
80
3
1,00
–
–
–
20,57
0,40
0,015
0,54
1500
18
0,03
3 muratura
4 intonaco di calce e gesso
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
1,60
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,62
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 0,40 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 2,50
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
0,44
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
0,41
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
0,42
m2K/W
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
Sblocco 17 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
0,40
m2K/W
0,688
W/mK
0,573
W/mK
0,459
W/mK
0,390 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
0,40
m2K/W
Soluzione tecnica
Tre possibili soluzioni di muratura monostrato con cappotto
SOLUZIONE 3a sp. 26 cm
SOLUZIONE 3c sp. 23 cm
E
E
E
I
Caratteristiche del blocco
Trasmittanza U<0,62 W/m2K
SOLUZIONE 3b sp. 26 cm
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
50x20x22,5 (sp. 20 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
30x20x19 (sp. 20 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
50x17x19 (sp. 17 cm)
Rmur
0,837 m2K/W
Cmur
1,195 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
780 kg/m3
Fblocco
50 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)196,49
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)168,99
U parete
(W/m2K) 0,490
Capacità termica
(kJ/m2K) 162,3
Sfasamento onda termica
(h) 7,53
Fattore di attenuazione 0,42
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,20
Rmur
0,733
Cmur
1,364
giunti di malta cementizia da 8 mm
Rblocco
1,294
leq blocco
0,255
rblocco
780
Fblocco
45
rmateriale
1550
lmateriale
0,45
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rmur
0,657 m2K/W
Cmur
W/m2K
GV a incastro e GO di malta cementizia
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
800 kg/m3
Fblocco
55 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
202,61
175,11
0,516
162,3
7,08
0,46
0,23
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
175,67
148,17
0,537
138,8
6,00
0,58
0,31
77
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 3 Muratura monostrato con cappotto
Trasmittanza U≤0,62 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
Muratura doppio strato con
s
l
r
m
isolante in intercapedine spessore
conducibilità
densità
perm. vapore
3
m
W/mK
kg/m –
1/he
1 intonaco di calce e cemento
0,015
0,93
1800
18
2 muratura
–
–
–
21,85
3 isolante
0,040
0,04
80
3
4 muratura
–
–
–
19,28
5 intonaco di calce e gesso
0,015
0,54
1500
18
1/hi
resistenza termica R della parete
trasmittanza termica U della parete
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,02
0,20
1,00
0,20
0,03
0,12
1,61
m2K/W
0,62
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311,06/05, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 0,20 m2/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 5,00
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
0,22
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
0,20
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti di malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
0,21
m2K/W
Sblocco 17 cm
Sblocco 12 cm
Sblocco 10 cm
Sblocco 8 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
0,20
m2K/W
0,780
W/mK
0,550
W/mK
0,459
W/mK
0,367
W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
0,20
m2K/W
Soluzione tecnica
Tre possibili soluzioni di muratura doppio strato con isolante in intercapedine
SOLUZIONE 4a sp. 27 cm
SOLUZIONE 4b sp. 23 cm
E
E
I
SOLUZIONE 4c sp. 27 cm
I
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x12x19 (sp. 12 cm) + FORATO (sp. 8 cm)
0,462 m2K/W 0,200 m2K/W
5 W/m2K
Rmur
Cmur
Rblocco
0,474 m2K/W 0,190
leq blocco 0,253 W/mK 0,460
rblocco
900 kg/m3
680
Fblocco
45 %
3
rmateriale 1600 kg/m
lmateriale
W/mK
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)230,51
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)181,01
U parete
(W/m2K) 0,541
Capacità termica
(kJ/m2K) 187,5
Sfasamento onda termica
(h) 7,03
Fattore di attenuazione 0,64
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,35
78
Trasmittanza U<0,62 W/m2K
E
I
sezione orizzontale
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 4 Muratura doppio strato con isolante in intercapedine
Trasmittanza U≤0,62 W/m2K
A
B
C
D
E
F
sezione verticale
BLOCCO A FORI VERTICALI
50x8x19 (sp. 8 cm)
FORATO
(sp. 12 cm) + FORATO (sp. 8 cm)
Rmur
0,320 m2K/W
Cmur
3,120 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
860 kg/m3
Fblocco
55 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
0,310 m2K/W 0,200 m2K/W
3,220 W/m2K
5 W/m2K
Rmur
Cmur
Rblocco
m2K/W
leq blocco 0,460 W/mK 0,460
rblocco
690 kg/m3
680
Fblocco
%
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
197,52
148,02
0,539
166,3
5,13
0,84
0,45
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
207,28
157,78
0,607
166
4,02
0,94
0,57
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura doppio strato con isolante
in intercapedine e faccia a vista 2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
r
densità
kg/m3
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
m
perm. vapore
–
R
resistenza
2
m K/W
1/he
0,04
1 laterizio faccia a vista
0,120
0,65
1800
33,42
0,17
2 isolante
0,040
0,04
80
3
1,00
–
–
–
21,85
0,24
0,015
0,54
1500
18
0,03
3 muratura
4 intonaco di calce e gesso
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
1,61
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,62
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
m2K/W
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 0,24
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 4 ,17 W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
0,26
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
0,24
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
0,25
m2K/W
Sblocco 20 cm
Sblocco 17 cm
Sblocco 12 cm
Sblocco 10 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
0,24
m2K/W
0,765
W/mK
0,650
W/mK
0,459
W/mK
0,382 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
0,24
m2K/W
Tre possibili soluzioni di muratura doppio strato con isolante in intercapedine e faccia a vista
SOLUZIONE 5b sp. 29,5 cm
SOLUZIONE 5a sp. 29,5 cm
Soluzione tecnica
E
E
I
Caratteristiche del blocco
E
I
sezione orizzontale
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x12x15 (sp. 12 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
30x12x19 (sp. 12 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
50x10x19 (sp. 10 cm)
Rmur
Cmur
0,431 m2K/W
W/m2K
Rmur
Cmur
0,454 m2K/W
W/m2K
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
0,44
0,27
920
45
1620
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
0,465
0,258
920
45
1630
Massa frontale
(kg/m2)360,34
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)337,84
U parete
(W/m2K) 0,553
Capacità termica
(kJ/m2K) 300
Sfasamento onda termica
(h) 8,07
Fattore di attenuazione 0,56
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,31
Trasmittanza U<0,62 W/m2K
SOLUZIONE 5c sp. 27,5 cm
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rmur
0,502
Cmur
1,944
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
960
Fblocco
55
rmateriale lmateriale
360,34
337,84
0,546
300
8,19
0,54
0,29
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
337,7
315,2
0,532
287,9
8,01
0,56
0,30
79
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 5 Muratura doppio strato con isolante in intercapedine e faccia a vista
Trasmittanza U≤0,62 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato
intonacata 2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
r
densità
kg/m3
m
perm. vapore
–
1/he
1 intonaco di calce e cemento
3 intonaco di calce e gesso
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,015
0,93
1800
18
0,02
–
–
–
21,21
1,56
0,015
0,54
1500
18
0,03
2 muratura
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
1,77
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,57
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 1,56 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,64
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
1,70
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
1,59
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
1,62
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
1,58
m2K/W
se si utilizzano blocchi rettificati
1,56
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
Sblocco 38 cm
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
0,223 W/mK
0,206 W/mK
0,176 W/mK
0,147 W/mK
Tre possibili soluzioni di muratura monostrato intonacata SOLUZIONE 1a sp. 41 cm
Soluzione tecnica
I
E
E
I
I
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x33x19 (sp. 33 cm) PORTANTE
1,574 m2K/W
W/m2K
Rmur
Cmur
1,648 m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
1,760
0,187
790
50
1,638
0,232
850
50
1640
Massa frontale
(kg/m2)389,83
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)340,33
U parete
(W/m2K) 0,559
Capacità termica
(kJ/m2K) 318,6
Sfasamento onda termica
(h) 12,59
Fattore di attenuazione 0,22
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,12
80
SOLUZIONE 1c sp. 33 cm
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x38x19 (sp. 38 cm) PORTANTE
Rmur
Cmur
GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
Trasmittanza U<0,57 W/m2K
SOLUZIONE 1b sp. 36 cm
E
sezione orizzontale
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 1 Muratura monostrato intonacata
Trasmittanza U≤0,57 W/m2K
A
B
C
D
E
F
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x30x22,5 (sp. 30 cm) PORTANTE
Rmur
1,584 m2K/W
Cmur
0,631 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
900 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
336,50
286,70
0,537
266,3
11,33
0,28
0,15
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
332,46
282,96
0,556
274,1
11,31
0,28
0,15
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato
con intonaco termico 2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
r
densità
kg/m3
m
perm. vapore
–
1/he
1 intonaco termico
0,04
0,030
0,09
720
5
0,33
–
–
–
21,21
1,24
0,015
0,54
1500
18
0,03
2 muratura
3 intonaco di calce e gesso
R
resistenza
2
m K/W
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
1,76
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,57
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 1,24 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,80
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
1,35
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
1,26
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
1,29
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
1,25
m2K/W
se si utilizzano blocchi rettificati
1,24
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
0,259 W/mK
0,222 W/mK
0,185 W/mK
0,148 W/mK
Tre possibili soluzioni di muratura monostrato con intonaco termico
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 2a sp. 34,5 cm
E
I
Caratteristiche del blocco
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x30x19 (sp. 30 cm) PORTANTE
Rmur
1,241 m2K/W
Cmur
0,806 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 8 mm
Rblocco
1,330 m2K/W
leq blocco
0,225 W/mK
rblocco
790 kg/m3
Fblocco
49 %
rmateriale
1550 kg/m3
lmateriale
0,450 W/mK
Massa frontale
(kg/m2)295,64
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)251,54
U parete
(W/m2K) 0,564
Capacità termica
(kJ/m2K) 245,3
Sfasamento onda termica
(h) 11,06
Fattore di attenuazione 0,27
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,15
Trasmittanza U<0,57 W/m2K
SOLUZIONE 2b sp. 34,5 cm
SOLUZIONE 2c sp. 34,5 cm
E
E
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
33x30x19 (sp. 30 cm) PORTANTE
Rmur
1,288 m2K/W
Cmur
0,776 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
860 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x30x19 (sp. 30 cm) PORTANTE
1,251 m2K/W
W/m2K
Rmur
Cmur
Rblocco
1,330
leq blocco
0,225
rblocco
820
Fblocco
50
rmateriale
1570
lmateriale
315,64
271,54
0,537
263
11,79
0,23
0,12
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
313,03
268,93
0,556
252,9
11,33
0,26
0,14
81
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 2 Muratura monostrato con intonaco termico
Trasmittanza U≤0,57 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato
con cappotto
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
r
densità
kg/m3
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
R
resistenza
2
m K/W
m
perm. vapore
–
1/he
0,04
1 intonaco plastico
0,005
0,70
1000
5
0,01
2 isolante per cappotto
0,040
0,04
80
3
1,00
–
–
–
21,21
0,56
0,015
0,54
1500
18
0,03
3 muratura
4 intonaco di calce e gesso
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
1,76
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,57
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 0,56 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 1,78
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
0,61
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
0,57
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
0,58
m2K/W
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
0,57
m2K/W
0,573
W/mK
0,491
W/mK
0,410
W/mK
0,328 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
0,56
m2K/W
Trasmittanza U<0,57 W/m2K
Tre possibili soluzioni di muratura monostrato con cappotto
SOLUZIONE 3c sp. 31 cm
E
E
E
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 3a sp. 31 cm
SOLUZIONE 3b sp. 31 cm
I
I
sezione orizzontale
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 3 Muratura monostrato con cappotto
Trasmittanza U≤0,57 W/m2K
A
B
C
D
E
F
BLOCCO A FORI VERTICALI
19x25x30 (sp. 25 cm) PORTANTE
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
19x25x30 (sp. 25 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x25x24 (sp, 25 cm) PORTANTE
Rmur
Cmur
0,892 m2K/W
W/m2K
Rmur
Cmur
0,928 m2K/W
W/m2K
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
0,940
0,264
790
49
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
0,980
0,255
840
44
Massa frontale
(kg/m2)247,69
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)220,39
U parete
(W/m2K) 0,477
Capacità termica
(kJ/m2K) 192,2
Sfasamento onda termica
(h) 8,82
Fattore di attenuazione 0,31
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,15
82
I
sezione orizzontale
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rmur
Cmur
GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
0,752 m2K/W
W/m2K
0,774
0,323
940
45
1660
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
259,42
231,92
0,469
207,7
9,28
0,28
0,13
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
275,82
248,52
0,505
228,7
9,07
0,29
0,15
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
Muratura doppio strato con
s
l
r
m
isolante in intercapedine spessore
conducibilità
densità
perm. vapore
3
m
W/mK
kg/m –
1/he
1 intonaco calce e cemento
0,015
0,93
1800
18
2 muratura
–
–
–
21,21
3 isolante
0,040
0,04
80
3
4 muratura
–
–
–
19,28
5 intonaco di calce e gesso
0,015
0,54
1500
18
1/hi
resistenza termica R della parete
trasmittanza termica U della parete
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,02
0,28
1,00
0,28
0,03
0,12
1,77
m2K/W
0,57
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 0,28 conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 3,57
m2K/W
W/m2K
per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
0,31
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
0,29
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
0,29
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
0,28
m2K/W
se si utilizzano blocchi rettificati
0,28
m2K/W
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
Esempi nel caso di blocchi con giunti di malta cementizia:
Sblocco 17 cm
Sblocco 12 cm
Sblocco 10 cm
Sblocco 8 cm
0,557 W/mK
0,393 W/mK
0,328 W/mK
0,262 W/mK
Trasmittanza U<0,57 W/m2K
Tre possibili soluzioni di muratura doppio strato con isolante in intercapedine
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 4a sp. 31 cm
SOLUZIONE 4c sp. 31 cm
E
E
E
I
sezione verticale
Caratteristiche del blocco
SOLUZIONE 4b sp. 31 cm
FORATO
(sp. 12 cm)
Rmur
0,310 m2K/W
Cmur
3,220 W/m2K
giunti di malta cementizia da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
0,460 W/mK
rblocco
690 kg/m3
Fblocco
%
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)238,78
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)189,58
U parete
(W/m2K) 0,570
Capacità termica
(kJ/m2K) 189,5
Sfasamento onda termica
(h) 5,21
Fattore di attenuazione 0,84
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,48
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x12x19 (sp. 12 cm) + FORATO (sp. 12 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
30x12x24 (sp. 12 cm) + FORATO (sp. 12 cm)
Rmur
0,403 m2K/W 0,310
Cmur
2,481 W/m2K 3,220
giunti di malta cementizia da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
880 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
m2K/W
m2K/W
Rmur
Cmur
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rblocco 0,470
leq blocco0,255
rblocco
870
Fblocco
45
rmateriale 1530
lmateriale
260,2
210,6
0,533
207,6
6,65
0,68
0,36
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
0,458 m2K/W 0,310 m2K/W
W/m2K 3,220 m2K/W
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
259,09
209,49
0,517
207,6
6,96
0,65
0,34
83
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 4 Muratura doppio strato con isolante in intercapedine
Trasmittanza U≤0,57 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura doppio strato con isolante
in intercapedine e faccia a vista
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
r
densità
kg/m3
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
R
resistenza
2
m K/W
m
perm. vapore
–
1/he
0,04
1 laterizio faccia a vista
0,120
0,65
1800
33,42
0,17
2 isolante
0,040
0,04
80
3
1,00
–
–
–
21,21
0,39
0,015
0,54
1500
18
0,03
3 muratura
4 intonaco di calce e gesso
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
1,75
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,57
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 0,39 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 2,56
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
0,43
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
0,40
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
0,41
m2K/W
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
Sblocco 17 cm
Sblocco 12 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
0,39
m2K/W
0,588
W/mK
0,470
W/mK
0,400
W/mK
0,282 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
0,39
m2K/W
Tre possibili soluzioni di muratura doppio strato con isolante in intercapedine e faccia a vista
E
E
E
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 5a sp. 29,5 cm
SOLUZIONE 5c sp. 29,5 cm
I
I
BLOCCO A FORI VERTICALI
30x12x24 (sp. 12 cm)
Rmur
Cmur
0,458 m2K/W
W/m2K
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
0,470
0,255
870
45
1530
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)351,80
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)332,30
U parete
(W/m2K) 0,545
Capacità termica
(kJ/m2K) 295
Sfasamento onda termica
(h) 8,05
Fattore di attenuazione 0,56
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,30
84
Trasmittanza U<0,57 W/m2K
SOLUZIONE 5b sp. 29,5 cm
sezione orizzontale
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 5 Muratura doppio strato con isolante in intercapedine e faccia a vista
Trasmittanza U≤0,57 W/m2K
A
B
C
D
E
F
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
50x12x24,9 (sp. 12 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x12x24 (sp. 12 cm)
Rmur
0,645
Cmur
1,551
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
900
Fblocco
55
rmateriale
lmateriale
m2K/W
W/m2K
Rmur
Cmur
0,486 m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
0,500
0,240
860
45
1510
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
350
327,2
0,494
298
9,01
0,47
0,23
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
353,79
331,98
0,537
294
8,15
0,55
0,29
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato
intonacata 2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
r
densità
kg/m3
R
resistenza
2
m K/W
m
perm. vapore
–
1/he
1 intonaco calce e cemento
0,93
1800
18
0,02
–
–
–
20,87
1,88
0,015
0,54
1500
18
0,03
2 muratura
3 intonaco di calce e gesso
0,04
0,015
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,09
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,48
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 1,88 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,53
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
2,05
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
1,92
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
1,96
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
1,90
m2K/W
se si utilizzano blocchi rettificati
1,88
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti di malta cementizia:
Sblocco 38 cm
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
0,185 W/mK
0,171 W/mK
0,146 W/mK
0,122 W/mK
Soluzione tecnica
Tre possibili soluzioni di muratura monostrato intonacata
SOLUZIONE 1a sp. 41 cm
E
E
SOLUZIONE 1c sp. 33 cm
E
I
I
Caratteristiche del blocco
Trasmittanza U<0,48 W/m2K
SOLUZIONE 1b sp. 38 cm
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
33x38x19 (sp. 38 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x33x22,5 (sp. 35 cm) PORTANTE
Rmur
1,88 m2K/W
Cmur
0,53 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
800 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)371,74
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)322,24
U parete
(W/m2K) 0,480
Capacità termica
(kJ/m2K) 304,5
Sfasamento onda termica
(h) 13,17
Fattore di attenuazione 0,19
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,09
sezione verticale
Rmur
1,88 m2K/W
Cmur
0,53 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
870 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
BLOCCO A FORI ORIZZONTALI
25x30x25 (sp. 30 cm)
Rmur
1,88
Cmur
0,53
giunti di malta termica da 8 mm
Rblocco
1,920
leq blocco
0,146
rblocco
592
Fblocco
64
rmateriale
1540
lmateriale
0,322
369,62
320.12
0,480
304,5
13,32
0,19
0,09
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
255,27
205,87
0,480
177,6
9,35
0,4
0,19
85
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 1 Muratura monostrato intonacata
Trasmittanza U≤0,48 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato
con intonaco termico
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
r
densità
kg/m3
m
perm. vapore
–
1/he
1 intonaco termico
3 intonaco di calce e gesso
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,030
0,09
720
5
0,33
–
–
–
22,5
1,55
0,015
0,54
1500
18
0,03
2 muratura
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,07
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,48
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 1,55 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,64
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
1,69
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
1,58
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
1,61
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
1,57
m2K/W
se si utilizzano blocchi rettificati
1,55
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
Sblocco 38 cm
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
0,225 W/mK
0,207 W/mK
0,178 W/mK
0,148 W/mK
Trasmittanza U<0,48 W/m2K
Tre possibili soluzioni di muratura monostrato con intonaco termico
SOLUZIONE 2b sp. 37,5 cm
E
SOLUZIONE 2c sp. 34,5 cm
E
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 2a sp. 42,5 cm
E
I
I
sezione orizzontale
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 2 Muratura monostrato con intonaco termico
Trasmittanza U≤0,48 W/m2K
A
B
C
D
E
F
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x38x19 (sp. 38 cm) PORTANTE
Rmur
Cmur
GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
1,574 m2K/W
W/m2K
1,638
0,232
850
50
1640
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)384,33
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)340,33
U parete
(W/m2K) 0,475
Capacità termica
(kJ/m2K) 317,6
Sfasamento onda termica
(h) 14,69
Fattore di attenuazione 0,13
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,06
86
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x33x19 (sp. 33 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x30x24,9 (sp. 30 cm) PORTANTE
Rmur
1,55
Cmur
0,64
giunto di malta cementizia da 8 mm
Rblocco
1,765
leq blocco
0,187
rblocco
790
Fblocco
50
rmateriale
1550
lmateriale
0,450
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rmur
2,107
Cmur
0,475
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
950
Fblocco
45
rmateriale
lmateriale
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
330,69
286,69
0,480
268
12,96
0,19
0,09
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
341,24
297,24
0,379
285,7
15,83
0,10
0,04
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato
con cappotto 2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
r
densità
kg/m3
m
perm. vapore
–
R
resistenza
2
m K/W
1/he
0,04
1 intonaco plastico
0,005
0,70
1000
5
0,01
2 isolante per cappotto
0,040
0,04
80
3
1,00
–
–
–
20,57
0,86
0,015
0,54
1500
18
0,03
3 muratura
4 intonaco di calce e gesso
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,06
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,48
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 0,86 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 1,16
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
0,94
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
0,88
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
0,89
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
0,87
m2K/W
se si utilizzano blocchi rettificati
0,86
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
0,373 W/mK
0,320 W/mK
0,267 W/mK
0,213 W/mK
Tre possibili soluzioni di muratura monostrato con cappotto E
E
E
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 3a sp. 31 cm
SOLUZIONE 3c sp. 26 cm
I
Caratteristiche del blocco
Trasmittanza U<0,48 W/m2K
SOLUZIONE 3b sp. 31 cm
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
45x25x24 (sp. 25 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
33x25x24,9 (sp. 25 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x20x19 (sp. 20 cm)
Rmur
Cmur
GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
0,86 m2K/W
W/m2K
0,89
0,267
810
50
1590
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)243,88
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)217,58
U parete
(W/m2K) 0,480
Capacità termica
(kJ/m2K) 201,4
Sfasamento onda termica
(h) 8,51
Fattore di attenuazione 0,33
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,16
Rmur
1,490
Cmur
0,671
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
1000
Fblocco
45
rmateriale
lmateriale
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rmur
Cmur
GO di malta termica
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
290,60
262,80
0,371
241,3
12,72
0,14
0,05
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
0,86 m2K/W
W/m2K
0,88
0,213
820
45
1500
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
191,50
164,00
0,480
169,0
7,37
0,42
0,20
87
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 3 Muratura monostrato con cappotto
Trasmittanza U≤0,48 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
Muratura doppio strato
s
l
r
m
con isolante in intercapedine
spessore
conducibilità
densità
perm. vapore
3
m
W/mK
kg/m –
1/he
1 intonaco di calce e cemento
0,015
0,93
1800
18
2 muratura
–
–
–
21,85
3 isolante
0,040
0,04
80
3
4 muratura
–
–
–
19,28
5 intonaco di calce e gesso
0,015
0,54
1500
18
1/hi
resistenza termica R della parete
trasmittanza termica U della parete
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,02
0,43
1,00
0,43
0,03
0,12
2,07
m2K/W
0,48
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 0,43 conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 2,32
m2K/W
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
0,47
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
0,44
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
0,45
m2K/W
Sblocco 17 cm
Sblocco 12 cm
Sblocco 10 cm
Sblocco 8 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
0,43
m2K/W
0,363
W/mK
0,256
W/mK
0,213
W/mK
0,171
W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
0,43
m2K/W
Trasmittanza U<0,48 W/m2K
Soluzione tecnica
Tre possibili soluzioni di muratura doppio strato con isolante in intercapedine
SOLUZIONE 4a sp. 31 cm
SOLUZIONE 4b sp. 29 cm
SOLUZIONE 4c sp. 31 cm
E
E
E
I
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 4 Muratura doppio strato con isolante in intercapedine
Trasmittanza U≤0,48 W/m2K
A
B
C
D
E
F
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x12x15 (sp. 12 cm) + FORATO (sp. 12 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x10x19 (sp. 10 cm) + FORATO (sp. 12 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
30x12x19 (sp. 12 cm)
Rmur
0,55 m2K/W 0,310
Cmur
W/m2K 3,220
giunti di malta cementizia da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
920 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale 1630 kg/m3
lmateriale
W/mK
m2K/W
m2K/W
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)264,62
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)215,03
U parete
(W/m2K) 0,480
Capacità termica
(kJ/m2K) 212,7
Sfasamento onda termica
(h) 7,12
Fattore di attenuazione 0,63
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,30
88
I
sezione orizzontale
Rmur
0,55 m2K/W 0,310
Cmur
W/m2K 3,220
blocco rettificato ad incastro
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
960 kg/m3
Fblocco
55 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
m2K/W
m2K/W
Rmur
Cmur
0,430 m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
0,47
0,27
920
45
1620
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
241,39
192,39
0,480
200,6
6,94
0,65
0,31
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
289,47
240,47
0,480
235,9
8,72
0,49
0,23
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura doppio strato con isolante
in intercapedine e faccia a vista
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
r
densità
kg/m3
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
m
perm. vapore
–
R
resistenza
2
m K/W
1/he
0,04
1 laterizio faccia a vista
0,120
0,65
1800
33,42
0,17
2 isolante 0,040
0,04
80
3
1,00
3 muratura
–
–
–
20,57
0,70
0,015
0,54
1500
18
0,03
4 intonaco di calce e gesso
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,06
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,50
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 0,70 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 1,43
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
0,76
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
0,71
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
0,73
m2K/W
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
Sblocco 17 cm
Sblocco 12 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
0,71
m2K/W
0,328
W/mK
0,262
W/mK
0,223
W/mK
0,157 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
0,70
m2K/W
Soluzione tecnica
Tre possibili soluzioni di Muratura doppio strato con isolante in intercapedine e faccia a vista SOLUZIONE 5a sp. 37,5 cm
SOLUZIONE 5c sp. 34,5 cm
E
E
E
I
Caratteristiche del blocco
Trasmittanza U<0,48 W/m2K
SOLUZIONE 5b sp. 37,5 cm
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
50x20x19 (sp. 20 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
30x20x19 (sp. 20 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
50x17x19 (sp. 17 cm)
Rmur
0,816 m2K/W
Cmur
1,226 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
780 kg/m3
Fblocco
50 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)407,79
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)384,99
U parete
(W/m2K) 0,456
Capacità termica
(kJ/m2K) 338,3
Sfasamento onda termica
(h) 11,09
Fattore di attenuazione 0,30
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,14
Rmur
0,733
Cmur
1,364
giunti di malta cementizia da 8 mm
Rblocco
1,294
leq blocco
0,255
rblocco
840
Fblocco
45
rmateriale
1550
lmateriale
0,450
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rmur
0,70 m2K/W
Cmur
1,43 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
800 kg/m3
Fblocco
55 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
424,97
402,17
0,474
341,7
10,83
0,32
0,15
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
386,16
363,36
0,480
321,5
9,87
0,39
0,19
89
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 5 Muratura doppio strato con isolante in intercapedine e faccia a vista
Trasmittanza U≤0,48 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato
intonacata
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
r
densità
kg/m3
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
R
resistenza
2
m K/W
m
perm. vapore
–
1/he
1 intonaco calce e cemento
3 intonaco di calce e gesso
0,04
0,015
0,93
1800
18
0,02
–
–
–
21,21
1,98
0,015
0,54
1500
18
0,03
2 muratura
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,19
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,46
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R > 1,98 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R < 0,50
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
2,16
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
2,02
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
2,06
m2K/W
Sblocco 38 cm
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
2,00
m2K/W
0,176
W/mK
0,162
W/mK
0,139
W/mK
0,116 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
1,98
m2K/W
Tre possibili soluzioni di Muratura monostrato intonacata Soluzione tecnica
SOLUZIONE 1c sp. 36 cm
E
E
E
I
I
I
sezione orizzontale
sezione verticale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x38x22,5 (sp. 38 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI ORIZZONTALI
25x35x25 (sp. 35 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x33x18,5 (sp. 33 cm)
Rmur
2,119 m2K/W
Cmur
0,472 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
860 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)393,15
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)343,95
U parete
(W/m2K) 0,429
Capacità termica
(kJ/m2K) 321,8
Sfasamento onda termica
(h) 15,05
Fattore di attenuazione 0,13
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,05
90
Trasmittanza U<0,46 W/m2K
SOLUZIONE 1b sp. 38 cm
SOLUZIONE 1a sp. 41 cm
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 1 Muratura monostrato intonacata
Trasmittanza U≤0,46 W/m2K
A
B
C
D
E
F
Rmur
2,180
Cmur
0,458
giunti di malta termica da 8 mm
Rblocco
2,258
leq blocco
0,155
rblocco
576
Fblocco
65
rmateriale
1540
lmateriale
0,322
m2K/W
W/m2K
Rmur
Cmur
1,997 m2K/W
0,501 W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
2,46
0,165
750
55
1600
0,329
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
284,41
235,01
0,418
216,6
11,41
0,27
0,11
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
323,93
274,53
0,453
255,2
12,29
0,23
0,10
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato
con intonaco termico
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
r
densità
kg/m3
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
R
resistenza
2
m K/W
m
perm. vapore
–
1/he
1 intonaco termico
0,09
720
5
0,33
–
–
–
21,21
1,67
0,015
0,54
1500
18
0,03
2 muratura
3 intonaco di calce e gesso
0,04
0,030
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,19
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,46
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 1,67 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,60
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
1,82
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
1,70
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
1,74
m2K/W
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
1,69
m2K/W
0,192
W/mK
0,165
W/mK
0,137
W/mK
0,110 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
1,67
m2K/W
Soluzione tecnica
Tre possibili soluzioni di Muratura monostrato con intonaco termico
SOLUZIONE 2a sp. 39,5 cm
SOLUZIONE 2c sp. 34,5 cm
E
E
E
I
Caratteristiche del blocco
Trasmittanza U<0,46 W/m2K
SOLUZIONE 2b sp. 34,5 cm
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x35x22,5 (sp. 35 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
45x30x20 (sp. 30 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x30x18,5 (sp. 30 cm) PORTANTE
Rmur
1,773 m2K/W
Cmur
0,564 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
830 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)350,90
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)306,80
U parete
(W/m2K) 0,457
Capacità termica
(kJ/m2K) 311,2
Sfasamento onda termica
(h) 12,59
Fattore di attenuazione 0,19
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,08
Rmur
1,766
Cmur
0,566
GV a incastro e malta termica
Rblocco
1,957
leq blocco
0,230
rblocco
826
Fblocco
45
rmateriale
1540
lmateriale
0,322
m2K/W
W/m2K
Rmur
Cmur
1,830 m2K/W
0,547 W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
2,238
0,134
750
45-55
1800
0,329
314,69
270,59
0,435
254,4
13,45
0,17
0,07
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
293,67
249,57
0,425
235,3
12,98
0,19
0,08
91
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 2 Muratura monostrato con intonaco termico
Trasmittanza U≤0,46 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato
con cappotto
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
r
densità
kg/m3
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
m
perm. vapore
–
R
resistenza
2
m K/W
1/he
0,04
1 intonaco plastico
0,005
0,70
1000
5
0,01
2 isolante per cappotto
0,040
0,04
80
3
1,00
–
–
–
20,57
0,99
0,015
0,54
1500
18
0,03
3 muratura
4 intonaco di calce e gesso
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,19
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,46
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 0,99 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 1,01
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
1,08
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
1,01
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
1,03
m2K/W
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
1,00
m2K/W
0,324
W/mK
0,278
W/mK
0,232
W/mK
0,185 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
0,99
m2K/W
Soluzione tecnica
Tre possibili soluzioni di Muratura monostrato con cappootto SOLUZIONE 3a sp. 36 cm
SOLUZIONE 3c sp. 31 cm
E
E
E
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
40x30x25 (sp. 30 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
20x30x19 (sp. 30 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
33x25x19 (sp. 25 cm) PORTANTE
Rmur
1,390
Cmur
0,719
giunto di malta cementizia da 7 mm
Rblocco
1,478
leq blocco
0,203
rblocco
780
Fblocco
45-55
rmateriale
1690
lmateriale
0,355
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)279,68
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)251,88
U parete
(W/m2K) 0,385
Capacità termica
(kJ/m2K) 227,8
Sfasamento onda termica
(h) 11,88
Fattore di attenuazione 0,16
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,06
92
Trasmittanza U<0,46 W/m2K
SOLUZIONE 3b sp. 36 cm
I
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 3 Muratura monostrato con cappotto
Trasmittanza U≤0,46 W/m2K
A
B
C
D
E
F
Rmur
1,053
Cmur
0,950
giunti di malta cementizia da 8 mm
Rblocco
1,158
leq blocco
0,259
rblocco
840
Fblocco
45
rmateriale
1550
lmateriale
0,45
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rmur
1,087
Cmur
0,920
GV a incastro e GO di malta termica
Rblocco
leq blocco
rblocco
860
Fblocco
45
rmateriale
lmateriale
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
305,46
277,66
0,443
232,9
10,57
0,21
0,09
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
257,28
229,48
0,436
211,9
10,11
0,24
0,10
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
Muratura doppio strato con
s
l
r
m
isolante in intercapedine
spessore
conducibilità
densità
perm. vapore
3
m
W/mK
kg/m –
1/he
1 intonaco calce e cemento
0,015
0,93
1800
18
2 muratura
–
–
–
21,21
3 isolante
0,040
0,04
80
3
4 muratura
–
–
–
21,21
5 intonaco di calce e gesso
0,015
0,54
1500
18
1/hi
resistenza termica R della parete
trasmittanza termica U della parete
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,02
0,49
1,00
0,49
0,03
0,12
2,19
m2K/W
0,46
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 0,49 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 2,04
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
0,53
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
0,50
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
0,51
m2K/W
Sblocco 17 cm
Sblocco 12 cm
Sblocco 10 cm
Sblocco 8 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
0,49
m2K/W
0,318
W/mK
0,225
W/mK
0,187
W/mK
0,149
W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
0,49
m2K/W
Tre possibili soluzioni di Muratura doppio strato con isolante in intercapedine
E
E
E
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 4a sp. 31 cm
SOLUZIONE 4c sp. 32 cm
I
Caratteristiche del blocco
Trasmittanza U<0,46 W/m2K
SOLUZIONE 4b sp. 31 cm
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x12x24 (sp. 12 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
50x12x19 (sp. 12 cm)
BLOCCO A FORI VERT. 50x17x22,5 (sp. 17 cm)
E BLOCCO A FORI VERT. 50x8x22,5 (sp. 8 cm)
Rmur
Cmur
0,486 m2K/W
W/m2K
Rmur
Cmur
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
0,500
0,240
860
45
1510
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
Massa frontale
(kg/m2)276,59
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)227,19
U parete
(W/m2K) 0,457
Capacità termica
(kJ/m2K) 223,8
Sfasamento onda termica
(h) 8,91
Fattore di attenuazione 0,47
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,21
0,503 m2K/W
1,987 W/m2K
770
55
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rmur
0,672 m2K/W 0,328
Cmur
1,487 W/m2K 3,045
GV a incastro e GO di malta cementizia
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
800 kg/m3
840
Fblocco
55 %
55
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
249,46
199,86
0,450
205,6
8,43
0,52
0,23
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
m2K/W
m2K/W
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
271,27
221,67
0,452
221,1
8,82
0,44
0,20
93
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 4 Muratura doppio strato con isolante in intercapedine
Trasmittanza U≤0,46 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura doppio strato con isolante
in intercapedine e faccia a vista
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
r
densità
kg/m3
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
m
perm. vapore
–
R
resistenza
2
m K/W
1/he
0,04
1 laterizio faccia a vista
0,120
0,65
1800
33,42
0,17
2 isolante 0,040
0,04
80
3
1,00
3 muratura
–
–
–
20,57
0,82
0,015
0,54
1500
18
0,03
4 intonaco di calce e gesso
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,18
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,46
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 0,82 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 1,22
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
0,89
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
0,84
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
0,85
m2K/W
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
Sblocco 17 cm
Sblocco 12 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
0,83
m2K/W
0,280
W/mK
0,224
W/mK
0,190
W/mK
0,134 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
0,82
m2K/W
Tre possibili soluzioni di Muratura doppio strato con isolante in intercapedine e faccia a vista
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 5a sp. 42,5 cm
E
I
Trasmittanza U<0,46 W/m2K
SOLUZIONE 5c sp. 37,5 cm
E
I
I
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
33x25x22,5 (sp. 25 cm) PORTANTE
Rmur
1,117 m2K/W
Cmur
0,895 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
840 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)463,52
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)440,72
U parete
(W/m2K) 0,401
Capacità termica
(kJ/m2K) 383,7
Sfasamento onda termica
(h) 13,76
Fattore di attenuazione 0,17
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,07
94
SOLUZIONE 5b sp. 37,5 cm
E
sezione orizzontale
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 5 Muratura doppio strato con isolante in intercapedine e faccia a vista
Trasmittanza U≤0,46 W/m2K
A
B
C
D
E
F
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
50x20x22,5 (sp. 20 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x20x19 (sp. 20 cm)
Rmur
0,875 m2K/W
Cmur
1,143 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
780 kg/m3
Fblocco
50 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Rmur
Cmur
giunti di malta termica
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
0,800 m2K/W
W/m2K
0,840
0,238
820
45
1500
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
407,79
384,99
0,444
338,3
11,33
0,29
0,13
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
421,29
398,48
0,459
345
11,23
0,29
0,13
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
Muratura doppio strato con tavelle
s
l
r
m
R
in laterizio assemblate a secco
spessore
conducibilità
densità
perm. vapore
resistenza
3
2
(facciata
ventilata)
m
W/mK
kg/m –
m K/W
1/he
0,04
1 Paramento di tavelle in laterizio
0,040
0,50
1100
23,8
0,08
2 intercapedine d’aria* 0,040
–
–
193
0,15
3 isolante
0,040
0,04
80
3
1,00
4 muratura
–
–
–
20,93
0,75
5 intonaco di calce e gesso
0,015
0,54
1500
18
0,03
0,12
1/hi
resistenza termica R della parete
2,17
trasmittanza termica U della parete
0,46
* regime stazionario
la soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 0,75
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 1,33
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
0,82
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
0,77
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
0,78
m2K/W
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
Sblocco 17 cm
Sblocco 12 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
0,76
m2K/W
0,306
W/mK
0,245
W/mK
0,208
W/mK
0,147 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
0,75
m2K/W
Tre possibili soluzioni di Muratura doppio strato con tavelle in laterizio assemblate a secco
E
E
E
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 6a sp. 38,5 cm
SOLUZIONE 6c sp. 33,5 cm
I
Caratteristiche del blocco
Trasmittanza U<0,46 W/m2K
SOLUZIONE 6b sp. 33,5 cm
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x25x24 (sp. 25 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
50x20x22,5 (sp. 20 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x20x19 (sp. 20 cm)
Rmur
Cmur
GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
0,752 m2K/W
W/m2K
0,774
0,323
940
45
1660
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)315,02
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)292,52
U parete
(W/m2K) 0,459
Capacità termica
(kJ/m2K)260,20
Sfasamento onda termica
(h) 14,52
Fattore di attenuazione 0,28
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,13
Rmur
0,837 m2K/W
Cmur
1,195 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
780 kg/m3
Fblocco
50 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Rmur
Cmur
giunti di malta termica
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
235,50
213,00
0,442
193,90
8,08
0,38
0,17
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
0,800 m2K/W
W/m2K
0,840
0,238
820
45
1500
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
248,99
226,49
0,449
200,60
8,13
0,38
0,17
95
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 6 Muratura doppio strato con tavelle in laterizio assemblate a secco (facciata ventilata)
Trasmittanza U≤0,46 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato intonacata
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
r
densità
kg/m3
m
perm. vapore
–
1/he
1 intonaco di calce e cemento
3 intonaco di calce e gesso
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,015
0,93
1800
18
0,02
–
–
–
21,21
2,29
0,015
0,54
1500
18
0,03
2 muratura
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,50
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,40
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R > 2,29 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R < 0,44
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
2,50
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
2,34
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
2,38
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
2,31
m2K/W
se si utilizzano blocchi rettificati
2,29
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
Sblocco 45 cm
Sblocco 38 cm
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
0,180 W/mK
0,152 W/mK
0,140 W/mK
0,120 W/mK
Tre possibili soluzioni di Muratura monostrato intonacata Trasmittanza U<0,40 W/m2K
SOLUZIONE 1b sp. 41 cm
E
SOLUZIONE 1c sp. 38 cm
E
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 1a sp. 48 cm
E
I
I
sezione orizzontale
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 1 Muratura monostrato intonacata
Trasmittanza U≤0,40 W/m2K
A
B
C
D
E
F
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x45x22,5 (sp. 45 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x38x22,5 (sp. 38 cm) PORTANTE
Rmur
2,404 m2K/W
Cmur
0,416 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
850 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Rmur
2,391 m2K/W
Cmur
0,418 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
850 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)458,52
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)403,02
U parete
(W/m2K) 0,383
Capacità termica
(kJ/m2K) 368,6
Sfasamento onda termica
(h) 17,72
Fattore di attenuazione 0,07
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,03
96
I
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI PORTANTE
25x35x24,9 (sp. 35 cm) PORTANTE
Rmur
2,447
Cmur
0,409
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
850
Fblocco
45
rmateriale
lmateriale
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
389,83
340,33
0,384
318,60
16,01
0,11
0,04
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
347
297,50
0,375
297,2
15,47
0,12
0,04
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato con intonaco termico
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
r
densità
kg/m3
m
perm. vapore
–
1/he
1 intonaco termico
0,04
0,030
0,09
720
5
0,33
–
–
–
22,5
1,98
0,015
0,54
1500
18
0,03
2 muratura
3 intonaco di calce e gesso
R
resistenza
2
m K/W
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,50
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,40
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 1,98 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,50
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
2,16
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
2,02
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
2,06
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
2,00
m2K/W
se si utilizzano blocchi rettificati
1,98
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
Sblocco 38 cm
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
0,176 W/mK
0,162 W/mK
0,139 W/mK
0,116 W/mK
Tre possibili soluzioni di Muratura monostrato con intonaco termico Soluzione tecnica
SOLUZIONE 2a sp. 42,5 cm
E
Caratteristiche del blocco
SOLUZIONE 2c sp. 34,5 cm
E
E
I
I
Trasmittanza U<0,40 W/m2K
SOLUZIONE 2b sp. 39,5 cm
I
sezione orizzontale
sezione verticale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x38x22,5 (sp. 38 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI ORIZZONTALI
25x35x25 (sp. 35 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x30x24,9 (sp. 30 cm) PORTANTE
Rmur
2,119 m2K/W
Cmur
0,472 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
860 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)388,05
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)343,95
U parete
(W/m2K) 0,377
Capacità termica
(kJ/m2K) 320,8
Sfasamento onda termica
(h) 17,09
Fattore di attenuazione 0,08
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,03
Rmur
2,180
Cmur
0,458
Giunti di malta termica da 8 mm
Rblocco
2,258
leq blocco
0,155
rblocco
576
Fblocco
65
rmateriale
1540
lmateriale
0,322
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rmur
2,107
Cmur
0,475
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
950
Fblocco
45
rmateriale
lmateriale
279,11
235,01
0,369
215,6
13,32
0,18
0,06
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
341,24
297,24
0,379
285,7
15,83
0,10
0,04
97
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 2 Muratura monostrato con intonaco termico
Trasmittanza U≤0,40 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato con cappotto
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
r
densità
kg/m3
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
m
perm. vapore
–
R
resistenza
2
m K/W
1/he
0,04
1 intonaco plastico
0,005
0,70
1000
5
0,01
2 isolante per cappotto
0,040
0,04
80
3
1,00
–
–
–
20,57
1,30
0,015
0,54
1500
18
0,03
3 muratura
4 intonaco di calce e gesso
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,50
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,40
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 1,30 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,77
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
1,42
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
1,33
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
1,35
m2K/W
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
1,31
m2K/W
0,247
W/mK
0,212
W/mK
0,176
W/mK
0,141 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
1,30
m2K/W
Soluzione tecnica
Tre possibili soluzioni di Muratura monostrato con cappotto SOLUZIONE 3a sp. 36 cm
SOLUZIONE 3c sp. 31 cm
E
E
E
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25X30x22,5 (sp. 30 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
40X30X25 (sp. 30 cm) PORTANTE
BLOCCO AFORI VERTICALI
33X25X24,9 (sp. 25 cm) PORTANTE
Rmur
1,584 m2K/W
Cmur
0,631 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
900 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)313,66
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)286,16
U parete
(W/m2K) 0,359
Capacità termica
(kJ/m2K) 258,1
Sfasamento onda termica
(h) 13,65
Fattore di attenuazione 0,11
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,04
98
Trasmittanza U<0,40 W/m2K
SOLUZIONE 3b sp. 36 cm
I
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 3 Muratura monostrato con cappotto
Trasmittanza U≤0,40 W/m2K
A
B
C
D
E
F
Rmur
1,390
Cmur
0,719
giunti di malta cementizia da 7 mm
Rblocco
1,478
leq blocco
0,203
rblocco
780
Fblocco
45-55
rmateriale
1690
lmateriale
0,355
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rmur
1,490
Cmur
0,671
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
1000
Fblocco
45
rmateriale
lmateriale
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
279,68
251,88
0,385
227,8
11,88
0,16
0,06
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
243,88
217,58
0,371
241,3
12,72
0,14
0,05
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
Muratura doppio strato con isolante
s
l
r
m
in intercapedine
spessore
conducibilità
densità
perm. vapore
3
m
W/mK
kg/m –
1/he
1 intonaco di calce e cemento
0,015
0,93
1800
18
2 muratura
–
–
–
20,57
3 isolante 0,040
0,04
80
3
4 muratura
–
–
–
20,57
5 intonaco di calce e gesso
0,015
0,54
1500
18
1/hi
resistenza termica R della parete
trasmittanza termica U della parete
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,02
0,64
1,00
0,64
0,03
0,12
2,49
m2K/W
0,40
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 0,64 conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 1,56
m2K/W
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
0,70
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
0,65
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
0,67
m2K/W
Sblocco 20 cm
Sblocco 17 cm
Sblocco 12 cm
Sblocco 10 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
0,65
m2K/W
0,287
W/mK
0,244
W/mK
0,172
W/mK
0,143 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
0,64
m2K/W
Tre possibili soluzioni di Muratura doppio strato con isolante in intercapedine
SOLUZIONE 4c sp. 31 cm
E
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 4a sp. 47 cm
E
Trasmittanza U<0,40 W/m2K
SOLUZIONE 4b sp. 41 cm
E
Caratteristiche del blocco
I
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
30x20x19 (sp. 20 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
50x17x22,5 (sp. 17 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
50x12x24,9 (sp. 12 cm)
Rmur
0,733
Cmur
1,364
giunta di malta cementizia da 8 mm
Rblocco
1,294
leq blocco
0,255
rblocco
780
Fblocco
45
rmateriale
1550
lmateriale
0,450
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)396,52
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)347,02
U parete
(W/m2K) 0,373
Capacità termica
(kJ/m2K) 312,5
Sfasamento onda termica
(h) 14,07
Fattore di attenuazione 0,16
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,06
Rmur
0,672 m2K/W
Cmur
1,487 W/m2K
GV a incastro e malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
800 kg/m3
Fblocco
55 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Rmur
0,645
Cmur
1,551
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
900
Fblocco
55
rmateriale
lmateriale
341,02
291,52
0,391
278,9
12,49
0,23
0,09
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
268,7
219,2
0,400
231,8
10,67
0,33
0,13
99
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 4 Muratura doppio strato con isolante in intercapedine
Trasmittanza U≤0,40 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura doppio strato con isolante
in intercapedine e faccia a vista
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
r
densità
kg/m3
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
m
perm. vapore
–
R
resistenza
2
m K/W
1/he
0,04
1 laterizio faccia a vista
0,120
0,65
1800
33,42
0,17
2 isolante 0,040
0,04
80
3
1,00
3 muratura
–
–
–
20,57
1,13
0,015
0,54
1500
18
0,03
4 intonaco di calce e gesso
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,49
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,40
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 1,13 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,88
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
1,23
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
1,15
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
1.18
m2K/W
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
Sblocco 17 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
1,14
m2K/W
0,244
W/mK
0,203
W/mK
0,162
W/mK
0,138 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
1,13
m2K/W
Soluzione tecnica
Tre possibili soluzioni di Muratura doppio strato con isolante in intercapedine e faccia a vista
SOLUZIONE 5a sp. 42,5 cm
SOLUZIONE 5c sp. 42,5 cm
E
E
E
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
45x25x25 (sp. 25 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
33X25x22,5 (sp. 25 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
30X25X25 (sp. 25 cm) PORTANTE
Rmur
1,172 m2K/W
Cmur
0,853 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 7 mm
Rblocco
1,237 m2K/W
leq blocco
0,202 W/mK
rblocco
780 kg/m3
Fblocco
45-55 %
rmateriale
1690 kg/m3
lmateriale
0,355 W/mK
Massa frontale
(kg/m2)448,94
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)426,44
U parete
(W/m2K) 0,392
Capacità termica
(kJ/m2K) 375,3
Sfasamento onda termica
(h) 13,72
Fattore di attenuazione 0,17
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,07
100
Trasmittanza U<0,40 W/m2K
SOLUZIONE 5b sp. 42,5 cm
I
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 5 Muratura doppio strato con isolante in intercapedine e faccia a vista
Trasmittanza U≤0,40 W/m2K
A
B
C
D
E
F
Rmur
1,117 m2K/W
Cmur
0,895 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
840 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Rmur
1,162 m2K/W
Cmur
0,861 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 7 mm
Rblocco
1,219 m2K/W
leq blocco
0,205 W/mK
rblocco
780 kg/m3
Fblocco
55 %
rmateriale
1690 kg/m3
lmateriale
0,355 W/mK
463,52
440,72
0,400
383,7
13,76
0,17
0,07
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
448,94
426,44
0,394
375,3
13,68
0,17
0,07
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato
intonacata
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
r
densità
kg/m3
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
m
perm. vapore
–
1/he
1 intonaco calce e cemento
0,04
0,015
0,93
1800
18
0,02
–
–
–
21,21
2,54
0,015
0,54
1500
18
0,03
2 muratura
4 intonaco di calce e gesso
R
resistenza
2
m K/W
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,75
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,36
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R > 2,54 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R < 0,39
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
2,77
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
2,59
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
2,64
m2K/W
Sblocco 45 cm
Sblocco 38 cm
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
2,57
m2K/W
0,163
W/mK
0,137
W/mK
0,126
W/mK
0,108 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
2,54
m2K/W
Tre possibili soluzioni di Muratura monostrato intonacata
Trasmittanza U<0,36 W/m2K
SOLUZIONE 1b sp. 48 cm
E
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 1a sp. 48 cm
E
SOLUZIONE 1c sp. 41 cm
E
Caratteristiche del blocco
I
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x45x21,9 (sp. 45 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x45x22,5 (sp. 45 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x38x22,5 (sp. 38 cm) PORTANTE
m2K/W
W/m2K
Rmur
2,923 m2K/W
Cmur
0,342 W/m2K
GV a incastro con malta termica 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
850 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Rmur
2,54 m2K/W
Cmur
0,390 W/m2K
GV a incastro con malta termica 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
850 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Rmur
3,140
Cmur
0,318
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
850
Fblocco
45
rmateriale
lmateriale
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)
U parete
(W/m2K)
Capacità termica
(kJ/m2K)
Sfasamento onda termica
(h)
Fattore di attenuazione
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K)
432
382,5
0,298
368,6
20,58
0,04
0,01
452,52
403,02
0,319
368,6
19,77
0,05
0,01
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
389,83
340,33
0,360
318,6
16,43
0,10
0,04
101
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 1 Muratura monostrato intonacata
Trasmittanza U≤0,36 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato
con intonaco termico
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
2010
U (W/m2K)
limite
0,6
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
r
densità
kg/m3
m
perm. vapore
–
1/he
1 isolante termico
3 intonaco di calce e gesso
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,030
0,09
720
5
0,33
–
–
–
21,21
2,22
0,015
0,54
1500
18
0,03
2 muratura
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,74
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,36
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 2,22 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,45
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
2,42
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
2,26
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
2,31
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
2,24
m2K/W
se si utilizzano blocchi rettificati
2,22
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
0,145 W/mK
0,124 W/mK
0,103 W/mK
0,083 W/mK
Tre possibili soluzioni di Muratura monostrato con intonaco termico Soluzione tecnica
SOLUZIONE 2a sp. 39,5 cm
SOLUZIONE 2c sp. 39,5 cm
E
I
E
I
sezione orizzontale
sezione verticale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x35x22,5 (sp. 35 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI ORIZZONTALI
25x35x25 (sp. 35 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x35x24,9 (sp. 35 cm) PORTANTE
Rmur
2,22 m2K/W
Cmur
0,45 W/m2K
GV a incastro con malta termica 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
850 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)357,56
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)313,46
U parete
(W/m2K) 0,360
Capacità termica
(kJ/m2K) 296,2
Sfasamento onda termica
(h) 16,47
Fattore di attenuazione 0,09
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,03
102
Trasmittanza U<0,36 W/m2K
SOLUZIONE 2b sp. 39,5 cm
E
I
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 2 Muratura monostrato con intonaco termico
Trasmittanza U≤0,36 W/m2K
A
B
C
D
E
F
Rmur
2,22
Cmur
0,45
giunti di malta termica da 8 mm
Rblocco
2,26
leq blocco
0,145
rblocco
576
Fblocco
65
rmateriale
1540
lmateriale
0,322
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rmur
2,447
Cmur
0,409
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
950
Fblocco
45
rmateriale
lmateriale
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
279,12
235,02
0,360
215,6
13,32
0,18
0,06
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
376,6
332,5
0,336
325,6
18,51
0,06
0,02
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato
con cappotto
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
r
densità
kg/m3
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
R
resistenza
2
m K/W
m
perm. vapore
–
1/he
0,04
1 intonaco plastico
0,005
0,70
1000
5
0,01
2 isolante per cappotto
0,040
0,04
80
3
1,00
–
–
–
20,57
1,54
0,015
0,54
1500
18
0,03
3 muratura
4 intonaco di calce e gesso
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,74
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,36
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 1,54 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,65
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
1,68
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
1,57
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
1,60
m2K/W
Sblocco 38 cm
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
1,56
m2K/W
0,226
W/mK
0,209
W/mK
0,179
W/mK
0,149 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
1,54
m2K/W
Tre possibili soluzioni di Muratura monostrato con cappotto
E
E
E
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 3a sp. 44 cm
SOLUZIONE 3c sp. 36 cm
I
I
sezione orizzontale
Caratteristiche del blocco
Trasmittanza U<0,36 W/m2K
SOLUZIONE 3b sp. 41 cm
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x38x19 (sp. 38 cm) PORTANTE
Rmur
Cmur
GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x35x25 (sp. 35 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x30x25 (sp. 30 cm) PORTANTE
1,574 m2K/W
W/m2K
Rmur
Cmur
1,640 m2K/W
0,660 W/m2K
Rmur
Cmur
1,659 m2K/W
0,603 W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
1,760
0,187
790
50
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
1,923
0,156
780
45-55
1690
0,355
1,638
0,232
850
50
1640
Massa frontale
(kg/m2)371,03
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)343,53
U parete
(W/m2K) 0,360
Capacità termica
(kJ/m2K) 302,6
Sfasamento onda termica
(h) 14,96
Fattore di attenuazione 0,08
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,03
334,77
307,27
0,352
263,5
14,06
0,10
0,03
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
288,57
261,07
0,349
237,9
13,29
0,12
0,04
103
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 3 Muratura monostrato con cappotto
Trasmittanza U≤0,36 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
Muratura doppio strato con isolante
s
l
r
m
in intercapedine
spessore
conducibilità
densità
perm. vapore
3
m
W/mK
kg/m –
1/he
1 intonaco di calce e cemento
0,015
0,93
1800
18
2 muratura
–
–
–
21,21
3 isolante 0,040
0,04
80
3
4 muratura
–
–
–
21,21
5 intonaco di calce e gesso
0,015
0,54
1500
18
1/hi
resistenza termica R della parete
trasmittanza termica U della parete
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,02
0,77
1,00
0,77
0,03
0,12
2,75
m2K/W
0,36
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 0,77 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
W/m2K
C=1/R = 1,29
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
0,84
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
0,79
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
0,80
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
0,78
m2K/W
se si utilizzano blocchi rettificati
0,77
m2K/W
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
Sblocco 17 cm
Sblocco 12 cm
0,298 W/mK
0,238 W/mK
0,203 W/mK
0,143 W/mK
Tre possibili soluzioni di Muratura doppio strato con isolante in intercapedine SOLUZIONE 4b sp. 41 cm
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 4a sp. 47 cm
E
I
I
Rmur
0,800 m2K/W 0,952
Cmur
W/m2K
GV e GO di malta cementizia da 12 mm
Rblocco 0,840 m2K/W 1,020
leq blocco0,238 W/mK 0,195
rblocco
820 kg/m3
760
Fblocco
45 %
45-55
rmateriale 1500 kg/m3 1690
lmateriale
W/mK 0,335
m2K/W
m2K/W
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)400,21
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)350,71
U parete
(W/m2K) 0,337
Capacità termica
(kJ/m2K) 325,9
Sfasamento onda termica
(h) 15,71
Fattore di attenuazione 0,11
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,04
104
E
I
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI 25x20x19 (sp. 20 cm)
e 40x20x25 (sp. 20 cm)
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
50x17x22,5 (sp. 17 cm)
Rmur
0,825
Cmur
1,212
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
850
Fblocco
55
rmateriale
lmateriale
Trasmittanza U<0,36 W/m2K
SOLUZIONE 4c sp. 41 cm
E
sezione orizzontale
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 4 Muratura doppio strato con isolante in intercapedine
Trasmittanza U≤0,36 W/m2K
A
B
C
D
E
F
BLOCCO A FORI VERTICALI
50x17x22,5 (sp. 17 cm)
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rmur
0,77 m2K/W
Cmur
1,29 W/m2K
GV a incastro con malta termica 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
850 kg/m3
Fblocco
55 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
341,70
292,20
0,348
293,2
14,31
0,15
0,05
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
357,20
307,70
0,360
293,20
13,72
0,17
0,06
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura doppio strato con isolante
in intercapedine e faccia a vista
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
r
densità
kg/m3
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
m
perm. vapore
–
R
resistenza
2
m K/W
1/he
0,04
1 laterizio faccia a vista
0,120
0,65
1800
33,42
0,17
2 isolante 0,040
0,04
80
3
1,00
3 muratura
–
–
–
20,57
1,38
0,015
0,54
1500
18
0,03
4 intonaco di calce e gesso
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,74
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,36
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 1,38 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,72
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
1,50
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
1,41
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
1,44
m2K/W
Sblocco 33 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
1,39
m2K/W
0,219
W/mK
0,199
W/mK
0,166
W/mK
0,133 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
1,38
m2K/W
Tre possibili soluzioni di Muratura doppio strato con isolante in intercapedine e faccia a vista Trasmittanza U<0,36 W/m2K
SOLUZIONE 5c sp. 47,5 cm
E
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 5a sp. 50,5 cm
E
SOLUZIONE 5b sp. 47,5 cm
E
Caratteristiche del blocco
I
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x33x19 (sp. 33 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
40x30x25 (sp. 30 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x30x22,5 (sp. 30 cm) PORTANTE
Rmur
1,526
Cmur
0,655
giunti di malta cementizia da 8 mm
Rblocco
1,765
leq blocco
0,187
rblocco
790
Fblocco
50
rmateriale
1550
lmateriale
0,450
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)528,39
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)505,89
U parete
(W/m2K) 0,344
Capacità termica
(kJ/m2K) 429
Sfasamento onda termica
(h) 16,90
Fattore di attenuazione 0,08
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,03
Rmur
1,390
Cmur
0,72
giunti di malta cementizia da 7 mm
Rblocco
1,50
leq blocco
0,199
rblocco
780
Fblocco
45-55
rmateriale
1690
lmateriale
0,355
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rmur
1,584 m2K/W
Cmur
0,631 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
900 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
490,39
467,89
0,360
403,8
15,53
0,11
0,04
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
524,66
502,16
0,338
434,1
18,30
0,08
0,03
105
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 5 Muratura doppio strato con isolante in intercapedine e faccia a vista
Trasmittanza U≤0,36 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,08
0,15
1,00
1,32
0,03
0,12
2,74
m2K/W
0,36
W/m2K
* regime stazionario
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 1,32 conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,76
m2K/W
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
1,44
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
1,35
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
1,37
m2K/W
Sblocco 33 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
1,33
m2K/W
0,229
W/mK
0,209
W/mK
0,174
W/mK
0,139 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
1,32
m2K/W
Soluzione tecnica
Tre possibili soluzioni di Muratura doppio strato con tavelle in laterizio assemblate a secco
SOLUZIONE 6a sp. 43,5 cm
SOLUZIONE 6c sp. 38,5 cm
E
E
E
I
I
I
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
33x30x19 (sp. 30 cm) PORTANTE
Rmur
1,32 m2K/W
Cmur
0,76 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
860 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)343,83
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)321,33
U parete
(W/m2K) 0,360
Capacità termica
(kJ/m2K)279,60
Sfasamento onda termica
(h) 12,35
Fattore di attenuazione 0,15
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,05
106
Trasmittanza U<0,36 W/m2K
SOLUZIONE 6b sp. 43,5 cm
sezione orizzontale
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 6 Muratura doppio strato con tavelle in laterizio assemblate a secco (facciata ventilata)
Trasmittanza 2006
2008
U≤0,36 W/m2K
U (W/m2K)
U (W/m2K)
limite
limite
A
0,85
0,72
B
0,64
0,54
C
0,57
0,46
D
0,50
0,40
E
0,46
0,37
F
0,44
0,35
Muratura doppio strato con tavelle
s
l
r
m
in laterizio assemblate a secco
spessore
conducibilità
densità
perm. vapore
3
m
W/mK
kg/m –
(facciata
ventilata)
1/he
1 paramento di tavelle in laterizio
0,040
0,50
1100
23,80
2 intercapedine d’aria* 0,040
193
3 isolante 0,040
0,04
80
3
4 muratura
–
–
–
22,84
5 intonaco di calce e gesso
0,015
0,54
1500
18
1/hi
resistenza termica R della parete
trasmittanza termica U della parete
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
40x30x25 (sp. 30 cm) PORTANTE
Rmur
1,390 m2K/W
Cmur
0,719 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 7 mm
Rblocco
1,478 m2K/W
leq blocco
0,203 W/mK
rblocco
780 kg/m3
Fblocco
45-55 %
rmateriale
1690 kg/m3
lmateriale
0,355 W/mK
BLOCCO A FORI VERTICALI
33x25x24,9 (sp. 25 cm) PORTANTE
Rmur
1,490
Cmur
0,671
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
970
Fblocco
45
rmateriale
lmateriale
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
318,39
295,89
0,355
259,40
12,44
0,15
0,05
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
312,30
289,80
0,343
266,50
13,08
0,13
0,04
Muratura monostrato intonacata
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
r
densità
kg/m3
m
perm. vapore
–
1/he
1 intonaco di calce e cemento
3 intonaco di calce e gesso
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,015
0,93
1800
18
0,02
–
–
–
20,57
2,73
0,015
0,54
1500
18
0,03
2 muratura
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,94
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,34
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R > 2,73 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R < 0,37
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
2,98
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
2,78
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
2,84
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
2,73
m2K/W
se si utilizzano blocchi rettificati
2,73
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
Sblocco 45 cm
Sblocco 38 cm
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
0,151 W/mK
0,128 W/mK
0,118 W/mK
0,101 W/mK
Tre possibili soluzioni di Muratura monostrato intonacata
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 1a sp. 48 cm
E
I
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Trasmittanza U<0,34 W/m2K
SOLUZIONE 1b sp. 39,5 cm
SOLUZIONE 1c sp. 33 cm
E
E
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x45x21,9 (sp. 45 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
24,7x36,5x24,9 (sp. 36,5 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
24,7x30x24,9 (sp. 30 cm) PORTANTE
Rmur
3,14
Cmur
0,32
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
850
Fblocco
45
rmateriale
lmateriale
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)432,00
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)382,50
U parete
(W/m2K) 0,300
Capacità termica
(kJ/m2K)368,60
Sfasamento onda termica
(h) 20,58
Fattore di attenuazione 0,04
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,01
Rmur
2,85
Cmur
0,35
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
0,16
rblocco
800
Fblocco
rmateriale
lmateriale
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rmur
2,95
Cmur
0,34
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
0,10
rblocco
850
Fblocco
rmateriale
lmateriale
341,50
292,00
0,327
292,60
16,68
0,09
0,03
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
244,50
195,00
0,317
211,10
13,38
0,18
0,06
107
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 1 Muratura monostrato intonacata
Trasmittanza U≤0,34 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato
con intonaco termico
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
r
densità
kg/m3
m
perm. vapore
–
1/he
1 intonaco termico
3 intonaco di calce e gesso
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,030
0,09
720
5
0,33
–
–
–
21,21
2,42
0,015
0,54
1500
18
0,03
2 muratura
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,94
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,34
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 2,42 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,41
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
2,64
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
2,47
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
2,52
m2K/W
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
2,44
m2K/W
se si utilizzano blocchi rettificati
2,42
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
Sblocco 38 cm
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
0,144 W/mK
0,133 W/mK
0,114 W/mK
0,095 W/mK
Soluzione tecnica
Tre possibili soluzioni di Muratura monostrato con intonaco termico SOLUZIONE 2a sp. 42,5 cm
E
I
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x38x22,5 (sp. 38 cm) PORTANTE
Rmur
2,50 m2K/W
Cmur
0,399 W/m2K
GV a incastro con malta termica 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
850 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)384,43
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)340,33
U parete
(W/m2K) 0,330
Capacità termica
(kJ/m2K)317,60
Sfasamento onda termica
(h) 18,42
Fattore di attenuazione 0,06
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,02
108
Trasmittanza U<0,34 W/m2K
SOLUZIONE 2b sp. 39,5 cm
SOLUZIONE 2c sp. 34,5 cm
E
E
I
sezione orizzontale
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 2 Muratura monostrato con intonaco termico
Trasmittanza U≤0,34 W/m2K
A
B
C
D
E
F
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x35x24,9 (sp. 35 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
24,7x30x24,9 (sp. 30 cm) PORTANTE
Rmur
2,447
Cmur
0,409
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
950
Fblocco
45
rmateriale
lmateriale
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Rmur
2,50
Cmur
0,4
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
leq blocco
0,12
rblocco
700
Fblocco
rmateriale
lmateriale
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
376,60
332,50
0,336
325,60
18,51
0,06
0,02
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
254,10
210,00
0,330
222,70
14,58
0,14
0,05
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
Muratura monostrato con cappotto
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
l
conducibilità
W/mK
r
densità
kg/m3
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
m
perm. vapore
–
R
resistenza
2
m K/W
1/he
0,04
1 intonaco plastico
0,005
0,70
1000
5
0,01
2 isolante per cappotto
0,040
0,04
80
3
1,00
–
–
–
20,37
1,74
0,015
0,54
1500
18
0,03
3 muratura
4 intonaco di calce e gesso
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,94
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,34
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 1,74 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,57
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
1,90
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
1,77
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
1,81
m2K/W
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
1,76
m2K/W
0,185
W/mK
0,158
W/mK
0,132
W/mK
0,105 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
1,74
m2K/W
Tre possibili soluzioni di Muratura monostrato con cappotto Soluzione tecnica
SOLUZIONE 3a sp. 36 cm
SOLUZIONE 3c sp. 31 cm
E
E
I
I
sezione verticale
Caratteristiche del blocco
Trasmittanza U<0,34 W/m2K
SOLUZIONE 3b sp. 36 cm
E
BLOCCO A FORI ORIZZONTALI
25x30x25 (sp. 30 cm)
Rmur
1,799
Cmur
0,556
giunti di malta termica da 8 mm
Rblocco
1,936
leq blocco
0,155
rblocco
592
Fblocco
64
rmateriale
1540
lmateriale
0,322
I
sezione orizzontale
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)236,57
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)209,67
U parete
(W/m2K) 0,330
Capacità termica
(kJ/m2K)180,50
Sfasamento onda termica
(h) 11,59
Fattore di attenuazione 0,19
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,06
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
45x30x20 (sp. 30 cm) PORTANTE
Rmur
Cmur
giunti di malta termica
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
1,766 m2K/W
0,556 W/m2K
1,957
0,230
826
45
1540
0,322
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x25x30 (sp. 25 cm) PORTANTE
Rmur
1,857
Cmur
0,538
blocco rettificato con GV a incastro
Rblocco
1,846
leq blocco
0,13
rblocco
750
Fblocco
rmateriale
lmateriale
301,29
273,79
0,337
239,40
12,74
0,11
0,04
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
255,70
228,20
0,328
220,30
13,37
0,12
0,04
109
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 3 Muratura monostrato con cappotto
Trasmittanza U≤0,34 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
Muratura doppio strato
s
l
r
m
con isolante in intercapedine
spessore
conducibilità
densità
perm. vapore
3
m
W/mK
kg/m –
1/he
1 intonaco di calce e cemento
0,015
0,93
1800
18
2 muratura
–
–
–
20,97
3 isolante
0,040
0,04
80
3
4 muratura
–
–
–
20,97
5 intonaco di calce e gesso
0,015
0,54
1500
18
1/hi
resistenza termica R della parete
trasmittanza termica U della parete
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,02
0,86
1,00
0,86
0,03
0,12
2,93
m2K/W
0,34
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 0,86 conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 1,16
m2K/W
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
0,94
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
0,88
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
0,89
m2K/W
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
Sblocco 17 cm
Sblocco 12 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
0,87
m2K/W
0,267
W/mK
0,213
W/mK
0,181
W/mK
0,128 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
0,86
m2K/W
Soluzione tecnica
Tre possibili soluzioni di Muratura doppio strato con isolante in intercapedine SOLUZIONE 4b sp. 47 cm
E
SOLUZIONE 4a sp. 47 cm
E
I
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 4 Muratura doppio strato con isolante in intercapedine
Trasmittanza U≤0,34 W/m2K
A
B
C
D
E
F
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
40x20x25 (sp. 20 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
50x20x22,5 (sp. 20 cm)
BLOCCO A FORI VERTICALI
37,3x17,5x23,8 (sp. 17,5 cm)
Rmur
0,952
Cmur
1,05
giunti di malta cementizia da 7 mm
Rblocco
1,02
leq blocco
0,195
rblocco
820
Fblocco
45-55
rmateriale
1690
lmateriale
0,355
m2K/W
W/m2K
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)411,27
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)361,77
U parete
(W/m2K) 0,321
Capacità termica
(kJ/m2K)325,90
Sfasamento onda termica
(h) 16,35
Fattore di attenuazione 0,09
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,03
110
Trasmittanza U<0,34 W/m2K
SOLUZIONE 4c sp. 42 cm
E
Rmur
0,875 m2K/W
Cmur
1,143 W/m2K
GV a incastro e GO di malta termica 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
780 kg/m3
Fblocco
50 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Rmur
0,86 m2K/W
Cmur
1,16 W/m2K
GV a incastro e GO di malta termica 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
0,21 W/mK
rblocco
900 kg/m3
Fblocco
%
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
384,28
334,78
0,337
312,50
15,30
0,12
0,04
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
373,37
323,87
0,340
315,00
15,26
0,12
0,04
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
s
spessore
m
Muratura doppio strato con isolante
in intercapedine e faccia a vista
l
conducibilità
W/mK
r
densità
kg/m3
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
m
perm. vapore
–
R
resistenza
2
m K/W
1/he
0,04
1 laterizio faccia a vista
0,120
0,65
1800
33,42
0,17
2 isolante
0,040
0,04
80
3
1,00
–
–
–
20,92
1,57
0,015
0,54
1500
18
0,03
3 muratura
4 intonaco di calce e gesso
1/hi
0,12
resistenza termica R della parete
2,93
m2K/W
trasmittanza termica U della parete
0,34
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 1,57 m2K/W
conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,64
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
1,71
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
1,60
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
1,63,
m2K/W
Sblocco 38 cm
Sblocco 35 cm
Sblocco 30 cm
Sblocco 20 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
1,59
m2K/W
0,222
W/mK
0,205
W/mK
0,175
W/mK
0,117 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
1,57
m2K/W
Tre possibili soluzioni di Muratura doppio strato con isolante in intercapedine e faccia a vista SOLUZIONE 5b sp. 47,5 cm
E
Trasmittanza U<0,34 W/m2K
SOLUZIONE 5c sp. 47,5 cm
E
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 5a sp. 55,5 cm
E
I
Caratteristiche del blocco
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
I
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x38x19 (sp. 38 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x30x22,5 (sp. 30 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
37,3x30x23,8 (sp. 30 cm)
Rmur
Cmur
GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
1,58 m2K/W
W/m2K
1,638
0,232
850
50
1640
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)582,03
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)559,53
U parete
(W/m2K) 0,338
Capacità termica
(kJ/m2K)478,60
Sfasamento onda termica
(h) 18,63
Fattore di attenuazione 0,06
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,02
Rmur
1,584 m2K/W
Cmur
0,631 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
900 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Rmur
1,690 m2K/W
Cmur
0,592 W/m2K
GV a incastro e GO di malta term. 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
0,18 W/mK
rblocco
700 kg/m3
Fblocco
%
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
524,66
502,16
0,338
434,10
17,30
0,08
0,03
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
467,54
445,04
0,326
383,70
15,97
0,11
0,03
111
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 5 Muratura doppio strato con isolante in intercapedine e faccia a vista
Trasmittanza U≤0,34 W/m2K
A
B
C
D
E
F
2006
U (W/m2K)
limite
0,85
0,64
0,57
0,50
0,46
0,44
2008
U (W/m2K)
limite
0,72
0,54
0,46
0,40
0,37
0,35
2010
U (W/m2K)
limite
0,62
0,48
0,40
0,36
0,34
0,33
Muratura doppio strato con tavelle
s
l
r
m
in laterizio assemblate a secco
spessore
conducibilità
densità
perm. vapore
–
(facciata ventilata)
m
W/mK
kg/m3
1/he
1 paramento di tavelle in laterizio
0,040
0,50
1100
23,8
2 intercapedine d’aria*
0,040
–
–
193
3 isolante
0,040
0,04
80
3
4 muratura
–
–
–
20,92
5 intonaco di calce e gesso
0,015
0,54
1500
18
1/hi
resistenza termica R della parete
trasmittanza termica U della parete
* regime stazionario
R
resistenza
m2K/W
0,04
0,08
0,15
1,00
1,52
0,03
0,12
2,94
m2K/W
0,34
W/m2K
La soluzione tecnica indicata, per poter essere conforme al D.Lgs. 311/06, deve prevedere le seguenti prestazioni dello strato in muratura:
resistenza termica minima della muratura con i giunti in malta
R = 1,52 conduttanza termica massima della muratura con i giunti in malta
C=1/R = 0,66
m2K/W
W/m2K
Per assicurare la prestazione dello strato in muratura, i blocchi che lo costituiscono devono avere le seguenti prestazioni (marcatura CE):
Conducibilità termica equiv. massima del blocco (senza giunti)
R resistenza termica minima del blocco (senza giunti)
se si utilizza malta cementizia MC
leq = spessore blocco / resistenza termica blocco
1,66
m2K/W
se si utilizza malta termica MT
1,55
m2K/W
Esempi nel caso di blocchi con giunti in malta cementizia:
se si utilizzano blocchi ad incastro con MC
1,58
m2K/W
Sblocco 25 cm
Sblocco 20 cm
Sblocco 17 cm
Sblocco 12 cm
se si utilizzano blocchi ad incastro con MT
1,54
m2K/W
0,151
W/mK
0,121
W/mK
0,103
W/mK
0,072 W/mK
se si utilizzano blocchi rettificati
1,52
m2K/W
Tre possibili soluzioni di Muratura doppio strato con tavelle in laterizio assemblate a secco
SOLUZIONE 6b sp. 43,5 cm
E
Trasmittanza U<0,34 W/m2K
SOLUZIONE 6c sp. 43,5 cm
E
Soluzione tecnica
SOLUZIONE 6a sp. 51,5 cm
E
I
Caratteristiche del blocco
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Tipologia 6 Muratura doppio strato con tavelle in laterizio assemblate a secco (facciata ventilata)
Trasmittanza U≤0,34 W/m2K
A
B
C
D
E
F
I
sezione orizzontale
sezione orizzontale
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x38x19 (sp. 38 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
25x30x22,5 (sp. 30 cm) PORTANTE
BLOCCO A FORI VERTICALI
37,3x30x23,8 (sp. 30 cm)
Rmur
Cmur
GV a incastro
Rblocco
leq blocco
rblocco
Fblocco
rmateriale
lmateriale
1,58 m2K/W
W/m2K
1,638
0,232
850
50
1640
m2K/W
W/mK
kg/m3
%
kg/m3
W/mK
Massa frontale
(kg/m2)410,03
Massa superficiale senza int.
(kg/m2)387,53
U parete
(W/m2K) 0,332
Capacità termica
(kJ/m2K)334,20
Sfasamento onda termica
(h) 15,54
Fattore di attenuazione 0,07
Trasmittanza termica periodica
(W/m2K) 0,02
112
I
sezione orizzontale
Rmur
1,584 m2K/W
Cmur
0,631 W/m2K
GV a incastro e GO di malta cem. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
W/mK
rblocco
900 kg/m3
Fblocco
45 %
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
Rmur
1,690 m2K/W
Cmur
0,592 W/m2K
GV a incastro e GO di malta term. da 12 mm
Rblocco
m2K/W
leq blocco
0,18 W/mK
rblocco
700 kg/m3
Fblocco
%
rmateriale
kg/m3
lmateriale
W/mK
352,66
330,16
0,332
289,60
14,21
0,10
0,03
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
295,54
273,04
0,321
239,20
12,88
0,14
0,04
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Dalle valutazioni condotte sulle soluzioni tecniche analizzate, possono essere
tratte alcune considerazioni di massima.
Per rispondere ai valori di trasmittanza limite indicati dalla norma per le
zone climatiche A e B, è possibile affidarsi a soluzioni tecniche di involucro
monostrato o stratificate caratterizzate da ridotti spessori degli elementi in
laterizio, e dunque ridotta presenza di massa: questo però determina valori
di attenuazione e sfasamento poco performanti dal punto di vista del comfort termico proprio in località dove il problema del surriscaldamento estivo
incide maggiormente e dove, dunque, occorrerebbe garantire almeno 8 ore di
sfasamento e non più di 0,40 come fattore di attenuazione. Tendenzialmente, spostandosi dal nord al sud Italia, diminuisce la necessità di isolamento
termico (e di trasmittanze basse), ma aumenta la necessità di inerzia termica
(per garantire valori di sfasamento e attenuazione adeguati): dunque risulta
necessaria una verifica incrociata di questi due aspetti.
In effetti, le località del sud Italia sono caratterizzate per lo più da valori
di irradianza superiori ai 290 W/m2, per cui ricadono nella prescrizione normativa che prevede la verifica della massa superficiale dell’involucro (almeno
230 kg/m2) o della trasmittanza termica periodica (inferiore a 0,12 W/m2K).
Dalle valutazioni presentate in questo paragrafo emerge però che non sempre
vengono raggiunti adeguati valori di attenuazione con soluzioni tecniche
caratterizzate da una massa superficiale di 230 kg/m2, e, pertanto, il mero
rispetto della prescrizione normativa, per quanto attiene la verifica della
massa superficiale, non sempre assicura un’adeguata prestazione in termini
di sfasamento e attenuazione.
Inoltre, quando il Decreto afferma che è possibile individuare soluzioni alternative che assicurino le stesse prestazioni garantite da una massa superficiale
di 230 kg/m2, non è chiaro quali siano queste prestazioni, dal momento che,
a seconda dei materiali utilizzati (e quindi del loro valore di calore specifico,
densità e conducibilità termica) e del modo di comporre la stratigrafia di
involucro, si possono ottenere valori prestazionali molto diversificati.
Anche la verifica della trasmittanza termica periodica è elemento di criticità, perchè strettamente relazionata al valore di trasmittanza (YIE = U.f).
Di conseguenza, un unico valore di trasmittanza termica periodica a livello
nazionale risulta penalizzante per il sud Italia e facilmente raggiungibile per
il nord Italia.
Infatti, nelle zone climatiche A e B le soluzioni tecniche stentano ad avere una
trasmittanza termica periodica inferiore a 0,12 W/m2K anche quando hanno
ottimi valori di sfasamento e attenuazione, a causa della trasmittanza alta.
In queste regioni sarà sicuramente conveniente verificare di avere una massa
superficiale di 230 kg/m3.
Per contro, nelle zone climatiche E ed F, è sufficiente avere un fattore di attenuazione inferiore a 0,35 (e uno sfasamento di 8h circa) per ottenere una
trasmittanza termica periodica inferiore a 0,12 W/m2K.
Dal momento che la verifica della trasmittanza termica è già imposta, appariva
più adeguata la verifica di un indicatore di inerzia termica (come lo sfasamento e l’attenuazione) piuttosto di un indicatore ancora una volta premiante
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
113
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
la trasmittanza termica, oppure poteva avere senso se si fosse imposta la
verifica della trasmittanza termica periodica in tutte le località (e non solo
per quelle con irradianza superiore a 290 W/m2).
Si ritiene dunque importante la valutazione dei valori di sfasamento e attenuazione, oltre alle verifiche di legge.
In generale, l’uso di soluzioni monostrato di almeno 30 cm garantisce sempre
valori di attenuazione e sfasamento adeguati.
Le soluzioni a cappotto permettono di raggiungere, con ridotti spessori della
parete complessiva, valori elevati di resistenza termica, ma “erodendo” lo
strato massivo e dunque riducendo le prestazioni di attenuazione e sfasamento.
Risultano dunque poco adeguate per le zone climatiche A, B e C; possono essere
utilizzate nelle zone D, E ed F, avendo l’accortezza di verificare che lo strato
massivo interno sia comunque sufficiente a garantire valori di attenuazione
e sfasamento opportuni (usando blocchi di almeno 25 cm di spessore).
Le soluzioni a doppio a strato con isolante interposto spesso hanno valori
di massa superficiale bassi e, di conseguenza, valori di sfasamento e attenuazione non soddisfacenti. In questi casi, l’utilizzo di un blocco di almeno
20 cm, come strato interno, consente di ottenere valori di attenuazione e
sfasamento certamente interessanti.
Anche nel caso di utilizzo del laterizio faccia a vista, che aumenta la massa
superficiale in maniera ragguardevole, si riscontrano spesso valori di sfasamento inferiori alle 8 ore e valori di attenuazione superiori a 0,40; valori questi
già considerati “limite”. In queste soluzioni, l’utilizzo di un blocco di almeno
17 cm, come strato interno, consente di ottenere valori di attenuazione e
sfasamento adeguati.
In generale, tutte le soluzioni proposte, che rispondono ai valori limite della
zona climatica E, sono adeguate anche dal punto di vista dei valori di sfasamento e attenuazione. In questi casi occorre, piuttosto, fare attenzione a
valori di sfasamento superiori a 16 ore: alcune soluzioni monostrato, superiori
ai 45 cm e ai 350 kg/m2, infatti, sono caratterizzate da valori di sfasamento
di circa 20 ore. I valori di sfasamento vanno calibrati all’interno del progetto
in modo da spostare il picco di temperatura nelle ore in cui la temperatura
esterna è inferiore. Per esempio, nel caso estivo occorre fare in modo che lo
sfasamento sposti il picco di temperatura dall’ora di incidenza della radiazione
solare sulla parete (al mattino se la parete è a est, al pomeriggio se la parete
è esposta a ovest) all’ora più fresca notturna (le ore prima dell’alba). Questo
significa che, per esempio, è opportuno che una parete esposta ad est abbia
uno sfasamento di circa 16 ore e che una parete esposta ad ovest abbia uno
sfasamento di circa 10 ore, mentre sfasamenti molto superiori possono spostare
il picco in fasi della giornata con temperature già alte, non permettendo alla
parete di “scaricare” il calore accumulato.
Alcuni blocchi di “nuova generazione” a setti sottili, ideati per migliorare
le prestazioni di isolamento termico, conciliano le caratteristiche di buoni
valori di resistenza termica, ridotti spessori complessivi della parete, ottimi
valori di sfasamento e attenuazione, pur con una massa superficiale che può
risultare inferiore ai 230 kg/m2.
114
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
5.3 Soluzioni innovative ad alte prestazioni
La necessità di realizzare soluzioni tecnico-costruttive ad alte prestazioni termiche, in relazione all’entrata in vigore del normativa sul risparmio energetico
e all’affermazione sul mercato di una concorrenzialità legata alla costruzione
di edifici caratterizzati da un elevato contenimento dei consumi energetici,
ha profondamente modificato il settore delle costruzioni, sia nelle soluzioni
progettuali di involucro, sia nell’offerta produttiva.
Un primo percorso intrapreso dopo l’emanazione della normativa, legato all’uso
di blocchi in laterizio già in commercio e senza particolari innovazioni di
prodotto, ha riguardato l’introduzione di nuove soluzioni tecnico-costruttive
a cappotto, oltre alla maggiore diffusione di soluzioni a doppio strato con
intercapedine isolata (anziché a cassa vuota). La riduzione della trasmittanza
termica dell’involucro richiesta dalla normativa è stata in una prima fase facilmente garantita dall’inserimento di strati di isolamento termico, con spessori
sempre più elevati (per poter rientrare in “classi energetiche” più premianti);
queste “nuove” soluzioni tecnologiche hanno comportato molti problemi di
gestione da parte delle imprese di costruzione e dei progettisti, soprattutto
in relazione alla soluzione dei ponti termici. Le soluzioni costruttive ad alte
prestazioni termiche, infatti, richiedono una maggiore attenzione nella messa
in opera: i materiali isolanti sono molto deteriorabili, generalmente maneggiati
con scarsa cura in cantiere, spesso messi in opera in maniera non uniforme ad
avvolgere l’involucro e dunque con risultati prestazionali poco efficaci.
Il comparto del laterizio, tradizionalmente dominante in Italia come materiale
per la realizzazione di involucri, ha affrontato la sfida del miglioramento delle
prestazioni termiche puntando sulle specificità tecnico-realizzative e prestazionali che lo hanno da sempre caratterizzato come vincente, intervenendo
positivamente sugli aspetti (legati soprattutto alla sua alta conducibilità
termica) che lo penalizzavano nel confronto con altri materiali.
Gli obiettivi della normativa energetica sono diventati un potente stimolo per
il settore e hanno favorito la ricerca di nuove soluzioni tecnico-costruttive e
lo sviluppo di prodotti innovativi ad alte prestazioni in grado di dare risposte adeguate alle specificità della condizione climatica e tecnico-costruttiva
italiana.
Un interessante percorso di innovazione di prodotto riguarda lo studio di
geometrie migliorate dei blocchi forati, che ha portato alla realizzazione di
elementi a setti sottili, i quali abbinano a una ridotta conducibilità termica
elevati valori di sfasamento e ridotti valori di attenuazione. Le caratteristiche
di isolamento termico del singolo elemento dipendono infatti dalla sua percentuale di foratura (ovviamente più il blocco è forato e “poroso”, maggiore è la
sua capacità di isolare termicamente) e dalla geometria dei fori: l’aumento del
numero di file di fori nella direzione perpendicolare al flusso termico migliora
in modo determinante le prestazioni di isolamento, riducendo la conducibilità
termica degli elementi.
Un ulteriore percorso di innovazione riguarda l’integrazione del materiale
isolante tra i blocchi in laterizio in soluzioni preassemblate. Si tratta di sistemi integrati costituiti da una parte resistente (blocco forato in laterizio
interno) e una parte di rivestimento (blocco forato in laterizio esterno) con
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
115
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
5
interposto del materiale isolante fissato meccanicamente tramite tasselli ai
blocchi. Si viene così a formare, con un solo prodotto, una parete pluristrato
isolata, mantenendo i vantaggi di velocità realizzativa delle soluzioni monostrato e fornendo, al contempo, una prestazione più elevata in termini di
isolamento termico.
Un percorso di innovazione simile nella concezione, ma diverso nel risultato,
è la vera e propria integrazione del materiale isolante all’interno dei fori dei
blocchi in laterizio. Si tratta di blocchi forati in laterizio la cui geometria
presenta appositi fori nei quali, durante il processo produttivo o come ultima
fase del processo produttivo, vengono inseriti materiali isolanti. In commercio,
si possono trovare blocchi contenenti lana di roccia, sughero, polistirene,
perlite espansa, grafite.
Questi prodotti avanzati hanno costi superiori rispetto ai tradizionali blocchi
in laterizio, ma si ripagano con il minor tempo necessario per la posa (quindi
col minor costo di manodopera). Inoltre, hanno il vantaggio di evitare l’uso
del cappotto, fornendo una soluzione sicuramente più durevole e più omogenea nella prestazione.
Ulteriori percorsi si stanno delineano, anche se ancora sono in fase sperimentale e quindi non reperibili in commercio. Per esempio, l’inserimento nei fori
degli elementi di PCM (materiali a cambiamento di fase) o coating riflettenti.
Il trattamento delle cavità con rivestimenti e vernici basso-emissivi, capaci
di bloccare le dispersioni di calore per irraggiamento (di gran lunga superiori
alle perdite per conduzione e convezione), sembra che possa determinare
benefici sia in inverno che in estate.
Molte tuttavia sono le criticità ancora aperte da questi virtuosi percorsi di
innovazione. Per esempio, il comportamento nel tempo di queste soluzioni
accoppiate e “contaminate”: l’inserimento di materiali “altri” nel laterizio, se
da un lato può consentire una maggiore stabilità ai materiali integrativi che
si trovano in un ambiente “protetto”, solleva però il problema delle diverse
curve temporali di decadimento prestazionale dei diversi materiali e l’impossibilità di poter operare una sostituzione. I materiali isolanti hanno infatti una
durata notevolmente inferiore al laterizio e l’impossibilità di poter sostituire i
materiali inglobati potrebbe comportare nel tempo una perdita prestazionale
delle pareti costruite con questi sistemi. Inoltre, l’ibridazione dei materiali
comporta la difficoltà di separare ambiti materici differenti al termine della
vita utile dell’edificio e di poter dunque operare uno smaltimento selettivo,
ostacolando il riciclaggio. In questo senso, soluzioni monomateriche, come i
blocchi a setti sottili, sembrano al momento più affidabili e a minor impatto
ambientale.
Come sempre, la sperimentazione di nuovi prodotti richiede un periodo di
verifica della bontà delle soluzioni individuate e di controllo delle prestazioni
ottenute sul campo.
6
Fig. 1. Soluzioni doppio strato con isolante in intercapedine. Sopra la soluzione è composta da
blocchi forati in laterizio porizzato rettificato da 8 cm e da 12 cm con interposto un pannello
isolante in lana di vetro da 10 cm. La parete completa, con due strati di intonaco tradizionale
da 1,5 cm, garantisce una trasmittanza termica di 0,27 W/m2K. Sotto la soluzione è composta
da forati leggeri in laterizio da 8 cm e da 12 cm con interposto un pannello isolante in lana di
vetro da 10 cm. La parete completa, con due strati di intonaco tradizionale da 1,5 cm, garantisce
1
2
3
4
116
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Fig. 2. Soluzioni doppio strato con isolante in intercapedine. Sopra la soluzione è composta da
blocchi forati in laterizio porizzato rettificato da 8 cm e da 25 cm con interposto un pannello
isolante in lana di roccia da 8 cm. La parete completa, con due strati di intonaco tradizionale
da 1.5 cm, garantisce una trasmittanza termica di 0,25 W/m2K. Sotto la soluzione è composta
da forati leggeri in laterizio da 8 cm e da blocchi forati in laterizio porizzato rettificato da 30
cm con interposto un pannello isolante in polistirene da 5 cm. La parete completa, con due
strati di intonaco tradizionale da 1,5 cm, garantisce una trasmittanza termica di 0,26 W/m2K
(valori dichiarati dai produttori).
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
una trasmittanza termica di 0,28 W/m2K (valori dichiarati dai produttori). Questa soluzione
però, essendo “leggera”, presenta bassi valori di sfasamento e alti valori di attenuazione, non
garantendo adeguata inerzia termica a differenza delle soluzioni con blocchi forati.
7
Fig. 3. Blocco forato in laterizio porizzato e rettificato da 30 cm, con isolante a cappotto in
polistirene espanso da 5 cm. La parete completa, con due strati di intonaco (tradizionale interno
da 1,5 cm e plastico esterno da 0,8 cm), garantisce una trasmittanza termica di 0,27 W/m2K
(valori dichiarati dai produttori).
Fig. 4. Blocco forato in laterizio porizzato a setti sottili da 45 cm. Con due strati di intonaco
tradizionale da 1,5 cm, la parete garantisce una trasmittanza termica di 0,299 W/m2K. La
massa superficiale della parete è di 360 kg/m3; lo sfasamento è di 17 ore e l’attenuazione di
0,08 (valori dichiarati dai produttori).
Fig. 5. Blocco forato in laterizio porizzato a setti sottili da 45 cm. Se il blocco non è rettificato,
la parete completa, con due strati di intonaco tradizionale da 1,5 cm, garantisce una trasmittanza termica di 0,27 W/m2K. Se il blocco è rettificato, la parete completa, con due strati di
intonaco tradizionale da 1,5 cm, garantisce una trasmittanza termica di 0,24 W/m2K.
Nel caso di blocchi rettificati, se all’esterno viene utilizzato un intonaco termico da 4 cm è
possibile ottenere una trasmittanza termica di 0,206 W/m2K. La massa superficiale della parete
non intonacata (nel caso dei blocchi rettificati) è di 365 kg/m2; lo sfasamento è di 20 ore e
l’attenuazione è di 0,04 (valori dichiarati dai produttori).
8
9
Fig. 6. Blocco forato in laterizio porizzato a setti sottili da 40 cm. Con due strati di intonaco
tradizionale da 1,5 cm, la parete garantisce una trasmittanza termica di 0,31 W/m2K, con una
massa frontale di 340 kg/m3 e 19 ore di sfasamento (valori dichiarati dai produttori).
Fig. 7. Blocchi forati in laterizio porizzato da 24 cm e 12 cm, con interposto un pannello di
materiale isolante in polistirene da 5 cm. Il sistema è preeassemblato e i blocchi sono fissati
tra loro tramite tasselli. La parete completa, con due strati di intonaco tradizionale, garantisce
una trasmittanza termica di 0,29 W/m2K (valori dichiarati dai produttori).
10
Fig. 8. Blocco forato in laterizio porizzato da 30 cm di spessore con inserti in polistirene. La
parete completa, con due strati di intonaco tradizionale, garantisce una trasmittanza termica
di 0,30 W/m2K (valori dichiarati dai produttori).
Fig. 9. Blocchi forati in laterizio porizzato da 38 cm con inserti in polistirene e in sughero. La
parete completa, con due strati di intonaco tradizionale, garantisce una trasmittanza termica
di 0,24 W/m2K nel caso del polistirene e di 0,27 W/m2K nel caso del sughero (valori dichiarati
dai produttori).
Fig. 10. Blocco forato in laterizio porizzato da 30 cm di spessore con riempimento in perlite. La
parete completa, con due strati di intonaco tradizionale, garantisce una trasmittanza termica
di 0,28 W/m2K. Sono disponibili in commercio blocchi fino a 49 cm, con una trasmittanza
termica complessiva di 0,18 W/m2K (valori dichiarati dai produttori).
11
Fig. 11. Blocco forato in laterizio porizzato da 30 cm con riempimento in lana di roccia. La
trasmittanza della parete, con 2 cm di intonaco leggero all’esterno e 1 cm di intonaco calce o
gesso all’interno, può raggiungere un valore di 0,25 W/m2K. La massa superficiale della parete
intonacata è di 222 kg/m2 (valori dichiarati dai produttori).
Fig. 12. Blocco forato riempito con materiale a cambiamento di fase (PCM). Il materiale a
cambiamento di fase (PCM) è in grado di accumulare il calore latente e rilasciarlo con uno
sfasamento di tempo, di ridurre le oscillazioni di temperatura all’interno degli ambienti e di
garantire una elevata inerzia termica. I granuli di materiale sono contenuti in sacchetti onde
evitare la dispersione. Si tratta di una tecnologia interessante, ma ancora poco applicabile per
gli alti costi dei materiali PCM (paraffina, ecc.).
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
12
117
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
5.4 Il ruolo delle coperture per il risparmio energetico
L’edificio, secondo quanto riportato nell’art. 2 del D. Lgs. 192/05, è descritto
come un sistema costituito dalle strutture edilizie esterne che delimitano uno
spazio di volume definito, dalle strutture interne che ripartiscono tale volume
e da tutti gli impianti e dispositivi tecnologici che si trovano stabilmente al
suo interno. Sono considerate come strutture edilizie d’involucro, non solo le
chiusure verticali, ma anche le chiusure orizzontali o inclinate.
Quando si considerano le chiusure verticali, ai fini della valutazione delle
prestazioni termiche, si computa il contributo di ogni strato componente,
da quello di finitura interno al rivestimento esterno: anche la prestazione di
quest’ultimo incide sui consumi energetici e sul comfort interno all’edificio.
Analogamente, nel caso delle coperture, queste, in quanto parti dell’involucro
dell’edificio, devono essere considerate globalmente: parte strutturale e manto
esterno compreso.
Il D.Lgs. 192/05 e le disposizioni correttive ed integrative contenute nel successivo D.Lgs. 311/06 riportano i valori di trasmittanza termica da rispettare
per le strutture opache orizzontali o inclinate, differenziati per zona climatica, ed i valori di trasmittanza per i pavimenti, ossia le chiusure orizzontali
inferiori (vedi paragrafo 1.2).
Tuttavia, è necessario precisare come comportarsi per rispettare i limiti di
trasmittanza in due casi particolari, che coinvolgono le coperture, sui quali
vanno fatte alcune precisazioni in relazione al:
1. caso di strutture inclinate opache come copertura di uno spazio abitato e
riscaldato (vedi schema “primo caso”);
2. caso di strutture inclinate opache come chiusura di uno spazio non abitato
e non riscaldato, che è a sua volta delimitato da un solaio che delimita
un ambiente interno riscaldato (vedi schema “secondo caso”).
Gli schemi seguenti riportano i valori di riferimento delle trasmittanze termiche
che consentono di definire le stratigrafie delle chiusure esterne.
Possibili interpretazioni del
rispetto dei limiti di norma per
coperture a falde inclinate.
tabella 3.1 Coperture All. C
E
UNI EN ISO 6946 (2008)
Prospetto 3 comma 5.4
U = 0,8 W/m2K
Rif. All. I punto 7
E
N.R.
tabella 2.1
Strutture opache
verticali All. C
I
Primo caso
tabella 2.1
Strutture opache
verticali All. C
I
Secondo caso (a).
tabella 3.1
Coperture All. C
tabella 2.1
Strutture opache
verticali All. C
tabella 3.1
Coperture All. C
E
N.R.
I
Secondo caso (b).
Nel primo caso, ci si rifà alla tabella 3.1 per le coperture dell’allegato C del
D.Lgs. n. 311/06.
Nel secondo caso si presentano diverse procedure, frutto di interpretazioni
possibili del D.Lgs. n. 311/06 e di norme cogenti:
a. una prima possibilità (a) è di rifarsi, per l’ultimo solaio, alla tabella 3.1
relativa alle coperture dell’allegato C, assumendo per la copertura, fra
locale non riscaldato e ambiente esterno, il valore di trasmittanza infe-
118
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Caratteristiche del tetto
1
Tetto a tegole senza feltro, pannelli o equivalenti
2
3
4
Tetto a lastre o tetto a tegole con feltro o pannelli o equivalenti sotto le tegole
Come in 2 ma con rivestimento di alluminio o altro rivestimento a bassa
emissività all’intradosso della copertura
Tetto rivestito con pannelli e feltri
RJ
m2K/W
0,06
0,2
Valori di resistenza termica dei
sottotetti secondo la norma
UNI EN ISO 6946 (prospetto 3
al punto 5.4).
0,3
0,3
Nota - I valori del prospetto 3 comprendono la resistenza termica dell’intercapedine d’aria e la resistenza del tetto (pendente). Essi non comprendono la resistenza termica superficiale esterna (Rse).
Le coperture con manto in laterizio
Le scelte progettuali delle chiusure orizzontali (piane o inclinate), finalizzate
all’isolamento termico e ad evitare il rischio di condensa, variano a seconda
della loro posizione nell’edificio. Più specificamente, si possono distinguere
tre casi:
1. solaio di copertura propriamente detto
2. solaio di copertura di altri ambienti non riscaldati
3. solaio su ambiente esterno in genere (calpestio di ambienti a sbalzo, solaio
su pilotis, ecc.).
La differenza sostanziale tra il primo caso e gli altri due è determinata dal
fatto che il solaio di copertura necessita di una barriera impermeabilizzante
che protegga le strutture dalle infiltrazioni di acque meteoriche; inoltre, è
soggetto a forti sbalzi di temperatura superficiale, a causa della sua esposizione al sole (Laurìa, 2003).
Gli interventi volti a incrementare le prestazioni termiche possono incidere
notevolmente sul miglioramento del microclima interno, dell’inquinamento
indoor e dei costi d’esercizio (conseguenti alla minore richiesta di potenza,
sia per il riscaldamento invernale che per il raffrescamento estivo).
Tra i numerosi modi per classificare le diverse coperture discontinue, la norma
UNI 8627 utilizza come riferimento il relativo comportamento igrotermico,
basato sul ruolo di due parametri: l’isolamento termico e la ventilazione.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
119
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
riore o uguale a 0,8 W/m2K, come specificato nell’allegato I al punto 7
del Decreto, in cui si specifica che tale valore deve essere rispettato dalle
strutture edilizie di separazione tra edifici o unità immobiliari confinanti,
nel rispetto dei requisiti acustici, e da tutte le strutture opache, verticali,
orizzontali e inclinate che delimitano spazi non riscaldati con l’ambiente
esterno;
b. un’ulteriore procedura di riferimento (b) è quella di considerare l’ultimo
solaio confinante con lo spazio non riscaldato e le falde inclinate come
un pacchetto complesso, in cui lo spazio del sottotetto costituisca un’intercapedine d’aria. Per il valore di resistenza si assume, allora, la somma
fra quella dell’ultimo solaio e il valore della resistenza di ambienti non
riscaldati, riportato nella norma UNI EN ISO 6946:2008, Resistenza termica e
trasmittanza termica - metodo di calcolo, di cui si riporta lo stralcio del prospetto 3 al punto 5.4. Il valore di resistenza termica risultante deve naturalmente rispettare i limiti previsti al punto 3.1 dell’Allegato C del Decreto.
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Alcune soluzioni di
copertura riferite agli schemi
funzionali dei tetti in base
al loro comportamento
termoigrometrico:
1 - tetto non isolato e non
ventilato; 2a,b – tetto non
isolato e ventilato;
3 - tetto isolato non ventilato;
4a,b - tetto isolato e
ventilato.
1
2a
2b
3
4a
4b
Mentre l’isolamento termico ha lo scopo di controllare le dispersioni termiche in periodo invernale, attraverso la ventilazione si persegue l’obiettivo
di ridurre il flusso termico entrante nel periodo estivo e di smaltire il vapore
interno nel periodo invernale.
La norma UNI 8627 definisce quattro schemi funzionali:
1. il tetto non isolato e non ventilato, in cui non sono previsti né lo strato
termoisolante, né lo strato di ventilazione;
2. il tetto non isolato e ventilato, in cui è previsto solamente lo strato di
ventilazione;
3. il tetto isolato e non ventilato (tetto ‘caldo’), in cui è previsto lo strato
termoisolante mentre è assente lo strato di ventilazione;
4. il tetto isolato e ventilato (tetto ‘freddo’), in cui è previsto sia lo strato
termoisolante, sia lo strato di ventilazione.
Nelle coperture a falde (Lauria, 2003), effetti igrometrici benefici, anche se
poco controllabili, possono essere conseguiti anche in assenza di specifici
strati funzionali termoisolanti o di ventilazione per effetto della forma stessa
del tetto (il volume d’aria del sottotetto, se non interessato da moti convettivi, può assolvere funzioni coibenti) o della sua caratterizzazione fisica
(la circolazione d’aria nel sottotetto può essere garantita da una struttura
portante discontinua).
Occorre inoltre ricordare che anche le coperture prive di strato di ventilazione (schemi 1 e 3) devono sempre contemplare la presenza dello strato di
micro-ventilazione, essenziale per garantire il corretto equilibrio igrotermico
del manto. Da ciascun schema funzionale si possono ottenere diverse configurazioni, che danno luogo alle differenti possibilità di utilizzazione del
sottotetto.
Relativamente alla verifica delle prestazioni termoigrometriche per le coperture con manto in elementi di laterizio (coperture inclinate a falde, di
tipo ventilato e non ventilato), il calcolo del contributo della ventilazione
è oneroso e, in ogni caso, nel periodo invernale, essa non incide in maniera
sostanziale, per cui lo strato di ventilazione potrebbe essere considerato come
una camera d’aria statica.
Tuttavia la ventilazione naturale, nel periodo estivo, potrebbe contribuire a
migliorare la situazione di comfort interno, oltre a diminuire lo stress per gli
120
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
impianti di raffrescamento. Per il calcolo della trasmittanza termica di uno
strato di aria statica, si fa riferimento ai valori di resistenza del prospetto
2 al punto 5.3.1, Intercapedine d’aria non ventilata, della norma UNI EN
ISO 6946:2008. Generalmente viene trascurato il contributo della resistenza
termica del manto di copertura, dal momento che si tratta di un manto discontinuo.
Inerzia termica
Il Decreto attuativo (DPR n. 59 del 2 aprile 2009) prevede che tutte le chiusure
opache orizzontali e inclinate abbiano un valore del modulo di trasmittanza
termica periodica (YIE) inferiore a 0,20 W/m2K.
Integrazione degli impianti di produzione di energia termica ed elettrica
nelle coperture
Le coperture possono essere interessate dall’interfaccia con i sistemi tecnologici per la produzione di energia termica ed elettrica. Infatti, con l’entrata
in vigore del D.Lgs. 192/05 e del D.Lgs. 311/06, con riferimento all’allegato
I ai punti 12 e 13, si è reso obbligatorio, per tutte le categorie di edifici e
nei casi di nuova costruzione o di nuova installazione di impianti termici o
di ristrutturazione di impianti esistenti, l’utilizzo di fonti rinnovabili per la
produzione energetica; in particolare, queste devono coprire il 50% del fabbisogno annuo di energia primaria per la produzione di acqua calda sanitaria.
Si precisa, inoltre, che per edifici di nuova costruzione o per edifici in ristrutturazione è obbligatoria l’installazione di impianti fotovoltaici per la
produzione di energia elettrica, la cui potenza sarà definita da un apposito
decreto ministeriale.
Il 26 febbraio 2007 è stato, inoltre, emanato, dal Ministero dello Sviluppo
Economico e dal Ministero dell’Economia e delle Finanze, il decreto attuativo
sull’efficienza energetica in edilizia, in cui si ribadisce l’obbligatorietà del
solare termico per il riscaldamento dell’acqua sanitaria e dell’impianto fotovoltaico per una quota del consumo energetico.
In merito, viene suggerita, in prima battuta, l’opzione sul tetto piano e a falda.
Tutto ciò fa presupporre uno sviluppo significativo del mercato del solare
termico e del fotovoltaico, con l’installazione prevista da parte del Ministero
competente di 400-500.000 m2 di pannelli solari l’anno, entro il 2009.
Per poter comprendere l’ordine di grandezza che l’installazione di tali impianti
comporta sui m2 di copertura, si riportano dei dati da letteratura sul dimensionamento medio di un impianto a energia solare, con la premessa che si
tratta di valutazioni da considerare “di prima approssimazione”, poiché non
è facile progettare correttamente tali impianti senza conoscere la località
di installazione e la destinazione d’uso del fabbricato. Le regole generali di
dimensionamento forniscono delle indicazioni di massima di questo ordine:
1,2 m2 di pannello solare per persona, per l’Italia settentrionale; 1 m2 per
l’Italia centrale; 0,8 m2 per l’Italia meridionale; 50-70 litri di serbatoio per ogni
metro quadrato di pannelli solari installati. Ad esempio, per una famiglia di
3-4 persone del nord Italia, occorre installare circa 4 m2 di pannelli solari e un
serbatoio di circa 200-280 litri, mentre bastano circa 3,2 m2 di pannelli solari
e 150-200 litri di serbatoio per la stessa famiglia di 4 persone nel sud Italia.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
121
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Modalità di passaggio del
calore attraverso un solaio
in latero-cemento: per
conduzione attraverso i solidi
in continuità; per conduzione,
convezione e irraggiamento
nelle zone di discontinuità dei
materiali e di presenza di aria;
flusso di calore attraverso i
setti verticali continui.
122
Possibili soluzioni di copertura
Un solaio in latero-cemento non è solo costituito dall’accostamento di “materiale omogeneo” o di strati omogenei, ma la sua struttura interna consta di
almeno tre diversi materiali: il laterizio, l’acciaio e il calcestruzzo. I blocchi
di laterizio presentano, inoltre, delle cavità di aria, per cui il flusso di calore
che attraversa il solaio passa:
–per conduzione attraverso i materiali solidi che permettono una continuità
fisica da un ambiente all’altro (il calcestruzzo, il ferro ed i setti di laterizio);
–per conduzione, convezione (a causa dei movimenti d’aria) e irraggiamento
all’interno delle cavità dei blocchi.
La forte diversità geometrica della struttura dei solai, inoltre, non permette
di schematizzare gli strati come omogenei e, conseguentemente, di valutare il
flusso termico con il metodo della parete multipla. Quindi, si ricorre, spesso,
ad una grandezza di tipo globale, detta conduttanza “C” (paragrafo 2.3), definibile sperimentalmente oppure mediante calcoli agli elementi finiti secondo
la UNI 10335. Il suo inverso costituisce la resistenza termica unitaria. I solai
sono costituiti anche da una serie di strati di materiali diversi, con differenti
funzioni (di isolamento termico, di sottofondo, di pavimentazione, di impermeabilizzazione, ecc.). La presenza di calcestruzzo, sia pur limitata rispetto
al laterizio, influenza le caratteristiche termiche in modo rilevante.
In particolare, i solai a doppio travetto di nervatura e quelli a lastra presentano un comportamento termico peggiore rispetto a quelli gettati in opera e
a travetti prefabbricati e blocchi di laterizio interposti.
Per il calcolo dei valori termici di progetto, si fa riferimento alle tabelle
della norma UNI 10355, che riportano le resistenze termiche unitarie delle
più diffuse tipologie di solaio in latero-cemento. Per ogni tipo di solaio sono
indicati nella norma:
–la descrizione della struttura;
–la rappresentazione schematica del solaio e dell’elemento che lo compone
(tipo di blocco);
–la massa volumica del blocco (vuoto per pieno);
–le dimensioni del blocco e la sua percentuale di foratura;
–la densità o peso specifico per unità di superficie del solaio;
–la resistenza termica unitaria riferita alla temperatura media di 20°C.
Tali valori, inoltre, si riferiscono alla sola struttura di solaio e non includono
né l’effetto degli intonaci, né quello dei coefficienti superficiali di scambio
per convezione e radiazione.
Si riportano di seguito alcune
schede esemplificative del calcolo della trasmittanza termica per altrettante tipologie di
coperture inclinate, realizzate
su solaio in latero-cemento.
Le resistenze termiche R delle
soluzioni di copertura, inclinata, isolata e ventilata, sono
state calcolate aggiungendo
flusso di calore attraverso
alle resistenze termiche del
i setti verticali continui
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
PV = pressione vapore
PS = pressione di vapore saturo
T =temperatura
Solaio di copertura inclinata in latero-cemento (blocco da 16 cm) con manto in laterizio
E
Massa superficiale
(kg/m2) 223,9
Massa superiore senza intonaco
(kg/m2) 201,4
U solaio
(W/m2 K) 0,375
Capacità termica
(kJ/m2 K)
193,3
(h)
5,72
Fattore di attenuazione
0,60
(W/m2K)
0,23
Sfasamento onda termica
I
sezione verticale
Trasmittanza termica periodica
Diagramma di Glaser
Caratteristiche del solaio
s
l
r
m
spessore
conducibilità
densità
perm. vapore
3
m
W/mK
kg/m 1/he
1 tegola piana 0,020
0,43
1200
25,71
2 intercapedine d’aria*
0,080
–
–
193
3 isolante
0,080
0,04
80
3
4 solaio in latero-cemento**
0,180
–
–
–
5 intonaco di calce e gesso
0,015
0,54
1500
18
1/hi
resistenza termica R del solaio
trasmittanza termica U del solaio
* regime stazionario ** valori termici da norma UNI10335
Soluzione tecnica 1
sp. 35,5 cm
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,05
0,14
2,00
0,30
0,03
0,11
2,67
0,375
m2K/W
W/m2K
25 °C
kPa
2.5 T
Ps
2.0
1.5
20
15
10
Pv
1.0
5
0.5
0.0
0
1
2
3
4
5
Solaio di copertura inclinata in latero-cemento (blocco da 20 cm) con manto in laterizio
E
Massa superficiale
(kg/m2)
254,9
Massa superiore senza intonaco
(kg/m2)
232,4
U solaio
(W/m2 K)
0,371
Capacità termica
(kJ/m2 K)
219,7
(h)
6,49
Fattore di attenuazione
0,51
(W/m2K)
0,19
Sfasamento onda termica
I
sezione verticale
U solaio
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Diagramma di Glaser
Caratteristiche del solaio
Soluzione tecnica 2
sp. 39,5 cm
s
l
r
m
spessore
conducibilità
densità
perm. vapore
3
Schema 1
m
W/mK
kg/m 1/he
1 tegola piana
0,020
0,43
1200
25,71
Schema
2
2 intercapedine d’aria*
0,080
–
–
193
3 isolante
0,080
0,04
80
3
Schema
3
4 solaio in latero-cemento**
0,220
–
–
–
5
intonaco
di
calce
e
gesso
0,015
0,54
1500
18
Schema 4
1/hi
resistenza termica R del solaio
trasmittanza termica U del solaio
* regime stazionario ** valori termici da norma UNI10335
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,05
0,14
2,00
0,33
0,03
0,11
2,70
0,371
m2K/W
W/m2K
25 °C
kPa
2.5 T
Ps
2.0
1.5
20
15
10
Pv
1.0
5
0.5
0.0
0
1
2
3
4
5
123
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
solaio in latero-cemento, i cui valori fanno riferimento alle tabelle della
norma UNI 10355, quelle relative agli intonaci e agli scambi superficiali di
convezione e radiazione.
L’obiettivo di tale schema non è tanto il soddisfacimento del valore limite di
trasmittanza, che può essere ridotto tramite la collocazione di uno spessore
maggiore di materiale isolante, quanto il ruolo della massa del solaio in laterocemento e delle tegole ai fini dell’attenuazione e dello sfasamento dell’onda
termica esterna, soprattutto nel periodo estivo.
Se si suppone che le temperature dei due ambienti (interno/esterno), separati
dal solaio, rimangano costanti nel tempo, non si rappresenta la situazione
E
Massa superficiale
(kg/m2) 271,9
Massa superiore senza intonaco
(kg/m2) 249,4
U solaio
(W/m2 K)
Capacità termica
(kJ/m2 K) 292,1
Sfasamento onda termica
I
sezione verticale
PV = pressione vapore
PS = pressione di vapore saturo
T =temperatura
0,36
(h)
8,26
Fattore di attenuazione
0,32
(W/m2K)
0,12
Trasmittanza termica periodica
Diagramma di Glaser
Caratteristiche del solaio
s
l
r
m
spessore
conducibilità
densità
perm. vapore
3
m
W/mK
kg/m 1/he
1 tegola piana
0,020
0,43
1200
25,71
2 intercapedine d’aria*
0,080
–
–
193
3 isolante
0,080
0,04
80
3
4 solaio in latero-cemento**
0,260
–
–
–
5 intonaco di calce e gesso
0,015
0,54
1500
18
1/hi
resistenza termica R del solaio
trasmittanza termica U del solaio
* regime stazionario ** valori termici da norma UNI10335
Soluzione tecnica 3
sp. 43,5 cm
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Solaio di copertura inclinata in latero-cemento (blocco da 24 cm) con manto in laterizio
R
resistenza
2
m K/W
0,04
0,05
0,14
2,00
0,39
0,03
0,11
2,76
0,36
m2K/W
W/m2K
25 °C
kPa
2.5 T
Ps
2.0
1.5
20
15
10
Pv
1.0
5
0.5
0.0
0
1
2
3
4
5
reale, poichè la temperatura esterna varia sensibilmente durante il giorno
e le stagioni; così, pur mantenendo la temperatura interna il più possibile
costante, grazie a un impianto di climatizzazione, questa può variare anche
notevolmente nei periodi in cui l’impianto non è in funzione, ad esempio,
durante la notte: l’involucro può rispondere in modo diverso a tali variazioni
istantanee in funzione della sua inerzia termica.
Il laterizio ed il calcestruzzo che compongono il solaio hanno un’ottima
capacità di accumulo, sia per la loro massa, sia per il loro calore specifico.
Ciò non si riscontra invece per i materiali leggeri a causa del ridotto valore
della loro massa.
Appare chiara, quindi, la necessità di porre molta attenzione ai solai esterni
che, per la loro posizione, necessitano di una ottimizzazione di queste caratteristiche. Ancora una volta, emerge che sarebbe opportuno attribuire il
maggiore spessore possibile al solaio che si viene a trovare in condizioni di
frontiera. Ad una maggiore altezza del solaio corrisponde, infatti, a parità di
altre condizioni, una minore trasmittanza con un maggior peso e quindi una
maggiore capacità di accumulo. Questa soluzione è da preferirsi anche rispetto
a quelle che prevedono, per ragioni statiche, il raddoppio della nervatura.
Tali ultime soluzioni, infatti, pur offrendo una massa maggiore, e quindi una
capacità di accumulo termico adeguata, presentano l’inconveniente di una
ridotta resistenza termica, a causa della minore altezza e della maggiore
conducibilità del calcestruzzo.
Sempre per utilizzare al meglio la capacità di accumulo termico, è necessario
fare in modo che la massa di accumulo si trovi alle maggiori temperature
possibili. A parità di trasmittanza globale, nel caso in cui la massa è esposta
verso temperature minori, la diversa distribuzione delle temperature determina
un accumulo minore, con insufficiente capacità di smorzamento e sfasamento
dell’onda termica.
124
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
È essenziale evitare in fase di esecuzione dell’opera alcune criticità, spesso
sottovalutate nel progetto, che possono determinare la realizzazione di involucri mal funzionanti, non conformi o con comportamenti di isolamento
termico ben differenti dalle previsioni progettuali. Si evidenzia, inoltre,
come ogni fase necessiti di particolare attenzione e come debba sussistere
un’interrelazione inscindibile fra di esse, ai fini di ottenere
una prestazione ottimale delle chiusure esterne.
Alla scala del sub-sistema delle chiusure verticali si è, finora,
fatto riferimento al solo valore di trasmittanza termica di
una porzione di involucro, supponendo che l’intero involucro
sia uniforme. Il comportamento reale, e di conseguenza la
quantificazione del fabbisogno energetico, può invece essere
condizionato in modo significativo dall’accuratezza della
messa in opera dei componenti, dalla presenza (o meno) di
umidità indotta dalla esposizione della superficie muraria, dai
ponti termici e dalle interfacce tra i diversi sub-sistemi e tra
componenti in opera.
Uno degli aspetti più problematici è la disomogeneità della prestazione termica
dovuta all’interruzione dello sviluppo dell’involucro: spesso si presenta come
uno squilibrio termico identificabile in corrispondenza dei pilastri, delle corree,
delle travi, degli angoli, attorno ai serramenti, in prossimità dei cassonetti,
degli oscuranti a tapparella e nei vani per l’alloggiamento dei caloriferi.
Tali discontinuità (definite ponti termici) sono i punti a cui occorre prestare
particolare attenzione progettuale. In un edificio, possono essere presenti
ponti termici di tipo puntuale (nel caso, per esempio, degli ancoraggi metallici
che forano lo strato di materiale isolante per fissarlo alla parte resistente
della stratificazione), di tipo lineare (come sulla linea di interconnessione
fra un balcone e la muratura), o di tipo superficiale (nel caso dei cassonetti
sopra i serramenti).
Si tratta di elementi responsabili di importanti perdite di calore che provocano:
–un andamento del flusso termico in più direzioni, non solo dall’interno
all’esterno, e una deviazione delle isoterme (linee virtuali con la stessa
temperatura) che invece, nelle parti “omogenee”, hanno un andamento
parallelo;
–un aumento sensibile dei consumi;
–un abbassamento delle temperature delle superfici interne dell’edificio con
possibile innesco di condense e sicura riduzione del comfort abitativo.
In realtà, l’ipotesi di un andamento parallelo delle isoterme in una parete non
risulta mai corrispondente alla situazione in opera, poiché la parete non è
mai completamente omogenea. Per esempio, nel caso di una parete in blocchi
di laterizio – non costituita da una struttura omogenea, ma formata da setti
di argilla cotta, cavità di aria, giunti in malta e intonaco – i ponti termici
possono essere generati da diverse circostanze:
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Localizzazione dei ponti
termici tipici in un edificio.
Evidente ponte termico
generato dalla mancanza
di isolamento termico fra
rivestimento esterno in
laterizio pieno e il solaio in
calcestruzzo.
125
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
5.5 Criticità nella realizzazione di soluzioni tecniche di involucro ad alte
prestazioni
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
–disomogeneità termica dei materiali a contatto tra loro, con conduttività
anche molto differenti, che compongono un sub-sistema dell’edificio (per
esempio, la presenza di un pilastro di cemento armato in una parete di
materiale diverso);
–disomogeneità geometrica, nei casi in cui la superficie disperdente esterna è
maggiore della superficie interna che delimita l’ambiente riscaldato (angoli
di parete o incroci, ecc.).
Nodo di interfaccia fra il muro
di imposta della copertura e
la stessa a falde: isolamento
termico mancante sul
coronamento della chiusura
verticale.
Nella maggior parte delle situazioni, coesistono inevitabili ponti termici dovuti
a disomogeneità di materiali e di geometrie.
Risulta fondamentale capire come correggere, nel calcolo delle dispersioni
termiche, i valori di trasmittanza, considerando i contributi dei ponti termici. L’argomento è trattato dalla specifica normativa sul risparmio energetico
(D.Lgs. 192/2005 e successivo D.Lgs. 311/2006) nell’allegato A, in cui si
riporta una definizione di ponte termico e viene definito il fattore correttivo
rispetto al valore di trasmittanza delle chiusure verticali.
Quanto indicato nella normativa appare del tutto vago, dal momento che
risulta difficile ricondurre tutte le situazioni di ponti termici presenti in un
edificio a uno schema generico.
Anzi, la definizione di “ponte termico” viene limitata ai nodi di interfaccia
strutturali, ma, come appena visto, le discontinuità termiche esistono anche
in altre circostanze di connessione fra parti termicamente disomogenee, non
necessariamente strutturali.
Tuttavia la norma non fornisce indicazioni sul calcolo della trasmittanza dei
punti di interfaccia. In maniera semplificata, è possibile calcolare la dispersione di calore del ponte termico secondo la seguente formula:
Q = U* A* (Ti−Te) + K L* (Ti−Te)
dove:
Q = quantità di calore dispersa nell’unità di tempo (W);
U = trasmittanza della parete (W/m2K);
A = area della superficie della parete (m2);
(Ti - Te) = differenza di temperatura tra ambiente interno ed esterno (K);
K = trasmittanza lineare (coefficiente lineico) del ponte termico (W/mK),
di cui esistono dei valori tabellari;
L = lunghezza del ponte termico (m).
Definizione di ponte termico – Allegato A del D.Lgs. 192/2005 e s.m.i
Il ponte termico è la discontinuità di isolamento termico che si può verificare in corrispondenza degli innesti di elementi
strutturali (solai e pareti verticali, pareti verticali tra loro).
Il ponte termico risulta corretto quando la trasmittanza termica della parete fittizia (il tratto di parete esterna in corrispondenza
del ponte termico) non supera per più del 15% la trasmittanza termica della parete corrente.
Ufittizia ≤ Uparete + (Uparete * 0,15)
Se Uparete = 0,3 W/m2K allora Ufittizia deve essere
minore del valore 0,345 W/m2K.
Locale 1
Per parete fittizia si intende quella indicata nella
figura accanto (rielaborazione di quanto indicato
nel D.Lgs. n. 192/05 e s.m.i.).
Locale 2
126
parete corrente
Uparete
parete fittizia
Ufittizia ≤ Uparete + (Uparete.0,15)
parete corrente
Uparete
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Le perdite di calore dell’edificio, dovute ai ponti termici, possono raggiungere
e superare il 20% delle dispersioni totali e possono essere causa di condensazione superficiale, di formazione di macchie e muffe, con il conseguente
deterioramento delle parti costruttive e con sensibili penalizzazioni del
comfort abitativo interno.
È necessario, quindi, intervenire preventivamente, sia in fase progettuale, sia
in fase di realizzazione, per assicurare una perfetta continuità dell’isolamento,
per esempio, tra la parete perimetrale e la copertura.
prima
θsi
θsi = 9,6 °C
fRsi = 0,584
ψe= 0,295 W/(m.K)
θe = -5 °C
-4 °C
-1 °C
3 °C
7 °C
11 °C
15 °C
18 °C
θi = -20 °C
La temperatura interna nell’angolo
del soffitto è 9,6°C
θsi
dopo
θe = -5 °C
-4 °C
-1 °C
3 °C
7 °C
11 °C
15
°C
θsi
18 °C
θsi = 15,8 °C θ = -20 °C
fRsi = 0,832 i
ψ = 0,021 W/(m.K)
e
La temperatura interna nell’angolo
del soffitto è 15,8°C
Nodo di connessione fra una chiusura
verticale a doppia parete con intercapedine
isolata e la copertura: correzione del
ponte termico (θe = 5°C; θi = 20°C).
Confronto delle isoterme prima
e dopo la correzione (inserimento
di materiale isolante in colore arancione).
La scarsa corrispondenza fra il momento progettuale e il momento realizzativo
rappresenta quasi sempre un grave problema: una scelta di prodotto espressa
dal progetto difficilmente corrisponde, nella prassi attuale, a quanto viene
poi messo realmente in opera. Il rischio è di focalizzarsi su calcoli onerosi,
anche di una certa complessità, per definire al meglio le caratteristiche termiche di un edificio e dei suoi sub-sistemi, per poi vedere svanire le ipotesi
a causa di una cattiva realizzazione, con prestazioni reali molto lontane da
quelle ipotizzate.
E’ vero che la produzione è sempre più orientata nella direzione dell’ottimizzazione di prodotto, ma nella realtà il problema sta altrove. La fase critica è la
messa in opera, che richiede la capacità di rispettare poche regole precise per
costruire a regola d’arte. Ad esempio, giunti verticali assemblati con fessure
tra blocco e blocco, con la malta solo nei giunti orizzontali e non in quelli
verticali, facendo riferimento ad una muratura, comportano un notevole abbassamento delle prestazioni attese. Errori o imprecisioni nella costruzione sono
destinati a produrre inevitabilmente una notevole divaricazione tra i valori
determinati attraverso il calcolo e quelli effettivi che si avranno in opera.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
127
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Ponte termico in adiacenza del cassonetto degli
avvolgibili: da isolare sul lato esterno per impedire
infiltrazioni d’aria e umidità.
Sistema speciale di blocco
in laterizio per cassonetti
con elemento sagomato
in materiale isolante. Il
sistema prevede l’opzione
con i fori dell’elemento
riempiti di perlite per
un miglior isolamento
e il montaggio della
cassetta della cinghia per
la movimentazione degli
avvolgibili in materiale
isolante.
Per esempio, una delle prime operazioni da compiere in cantiere è la cernita
degli elementi difettosi presenti nella partita di prodotti, che vanno eliminati,
soprattutto se destinati a murature portanti fortemente sollecitate.
Vista la gamma delle tipologie di blocchi presenti sul mercato, gli addetti ai
lavori dovrebbero essere a conoscenza delle modalità di messa in opera e delle
differenze di posa fra elementi con fori in verticale o in orizzontale.
Se i blocchi prevedono la posa con i fori in orizzontale, non è possibile prevedere cosa accada dal punto di vista prestazionale se l’assemblaggio di tali
blocchi avviene con direzioni dei fori differenti da quelle previste.
Messa in opera di blocchi
non conformi.
Messa in opera di elementi
con errata giacitura dei fori.
128
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
In alcuni casi, l’incidenza dell’errore di messa in opera è elevata a tal punto
che potrebbe essere paragonabile a un vero e proprio “buco nella parete”.
Nella posa, ai fini dell’ottenimento di prestazioni termiche ottimali, bisogna
prestare molta attenzione ai giunti di malta: un’esecuzione grossolana o
un’omissione di giunto determina un grave degrado della prestazione termica
delle chiusure esterne. Nel caso di blocchi normali, i giunti di malta orizzontali
e verticali devono essere i più regolari possibile, di spessore compreso tra 5 e
15 mm ed essere riempiti fino alla superficie esterna; le eventuali sbavature
verso l’esterno vanno subito eliminate. I giunti, inoltre, dovrebbero avere la
stessa dimensione, corso dopo corso.
Un’ottimizzazione delle prestazioni termiche può derivare dalla realizzazione
del giunto di malta interrotto, anche di un solo centimetro: tale accorgimento
può essere operato sia in presenza di murature portanti che di tamponamento.
L’impiego di blocchi a incastro verticale consente di diminuire il rischio di
errore e di messa in opera non conforme.
I blocchi ad incastro rettificati in laterizio, che numerosi produttori italiani
stanno proponendo, evitano ulteriormente i danni dovuti a una messa in
opera scorretta e, soprattutto, diminuiscono le possibilità di disomogeneità
termica fra elemento ed elemento, dato che il giunto da effettuare è solo
quello orizzontale, di spessore di 1÷3 mm.
Un’altra criticità di cantiere è la discontinuità prestazionale dovuta a riempimenti inadeguati dei vuoti per arrivare a completare la tessitura muraria: per
esempio, tramite l’impiego di elementi di altra natura, blocchi o mattoni in
laterizio normale, a fori orizzontali, o tramite il riempimento con cemento o
malta dei buchi in esubero o il taglio e l’inserimento di pezzi di risulta.
In sintesi, è possibile affermare che tendere verso un sistema di assemblaggio quasi a secco, anche nel settore dei laterizi (ad esempio, attraverso
l’uso di blocchi rettificati), consente di avere un controllo maggiore a livello
aziendale sulla qualità dei prodotti e una diminuzione del rischio di messa in
opera non a regola d’arte, grazie alla riduzione delle operazioni in cantiere,
che si riducono ad un accostamento in orizzontale e ad una applicazione di
un sottile film di collante.
Un ulteriore aspetto negativo che merita particolare attenzione è anche la
mancanza di comunicazione e interrelazione fra gli attori del processo edilizio
e la negligenza nei controlli per verificare se l’opera realizzata sia conforme
a quanto previsto in progetto.
Nel caso degli orizzontamenti (solaio alleggerito con blocchi in laterizio), si
possono identificare quattro diverse zone interessate dalla disomogeneità di
materiale e di forma e, pertanto, con possibili formazioni di ponti termici:
a) le zone in corrispondenza dei fori del blocco (di solito si è in presenza di
almeno tre file orizzontali di camere d’aria divise tra loro da setti orizzontali
di laterizio);
b) le zone costituite dai setti e dalle pareti verticali dei blocchi;
c) le zone corrispondenti alle nervature di conglomerato con la presenza o
meno del fondello in laterizio;
d) le zone dove sono presenti dispositivi strutturali (travi o nervature di
ripartizione).
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
129
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Il flusso termico che passa nelle zone di cui al punto a) è sensibilmente
basso poiché limitato è il valore della conducibilità dell’aria presente fra i
setti orizzontali.
Il flusso termico che interessa le zone di tipo b), essendo queste continue, è
senz’altro superiore, ma è pur sempre limitato, sia per il modesto valore della
conducibilità termica del laterizio, sia per la limitata sezione interessata (in
totale 8 ÷ 10 cm per ogni metro di sezione di solaio).
Le zone di tipo c), invece, possono essere considerate dei veri e propri ponti
termici in quanto comportano una variazione di materiale (calcestruzzo)
che, pur costituendo una porzione modesta della sezione del solaio, ha una
conducibilità più che doppia di quella dei blocchi in laterizio.
Il fenomeno della
“termoforesi” si manifesta
con la “rigatura” dei soffitti
con evidenziazione delle
nervature: l’eterogeneità
della temperatura superficiale
interna favorisce depositi
differenziati di polvere in
corrispondenza dell’intradosso
del solaio.
ambiente
freddo (T2)
Ti
Ti min
ambiente
caldo (T1)
Una conseguenza diretta di questo succedersi continuo di zone a maggiore
dispersione con zone caratterizzate da una più alta resistenza termica è il
fenomeno cosiddetto di “termoforesi”, specialmente nei solai di copertura.
La superficie interna di un solaio di copertura, o di separazione tra ambienti
a temperatura diversa, in corrispondenza delle nervature o delle zone travi
(ponti termici), di cui al punto d), avrà sicuramente una temperatura inferiore
a quella delle zone limitrofe.
Questa diversità di temperatura è sostanzialmente la causa di formazione
differenziata di acqua di condensa. Con l’evaporazione successiva vi sarà un
deposito delle particelle di pulviscolo in essa contenute, generando un effetto
visibile di ombreggiatura di specifiche zone dell’intradosso.
Il fenomeno può essere evitato solo assicurando una limitata differenza di
resistenza termica fra i materiali contigui. Tale differenza si può quantificare
attraverso il “fattore di eterogeneità termica”:
g=
T1 - ti,min
T1 - ti
dove: ti,min è la temperatura interna della zona più fredda;
ti è la temperatura interna della zona adiacente, più calda;
T1 è la temperatura dell’ambiente riscaldato.
Per valori di “g” pari a 1,5÷2,0 il fenomeno non dovrebbe verificarsi.
130
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Alcune soluzioni tecniche di involucro presentate nel paragrafo 3.1 sono
state analizzate anche dal punto di vista economico; in particolare, si è
provveduto alla valutazione dei costi di costruzione (espressi in €/m2) per
cinque differenti soluzioni costruttive (3 soluzioni monostrato e 2 a doppio
strato), di pari trasmittanza, in tre differenti zone climatiche (E, D, B) e per
quattro differenti tipologie di edificio (unifamiliare, a schiera, pluripiano, a
torre) limitatamente alla zona climatica D.
L’approccio seguito per la valutazione degli oneri di costruzione si basa
sull’individuazione dei costi per opera compiuta da prezzario relativo alla
zona climatica di indagine; di pari passo è stata svolta l’indagine sui prezzi
dei materiali impiegati.
Le tre zone climatiche prese in considerazione sono: la zona climatica E
(da 2100 a 3000 GG) con valore limite di trasmittanza termica per chiusure
verticali opache di 0,46 W/m2K (2006); la zona climatica D (da 1400 a 2100
GG) con valore limite di trasmittanza termica per chiusure verticali opache di
0,50 W/m2K; la zona climatica B (da 600 a 900 GG) con valore limite di trasmittanza termica per chiusure verticali opache di 0,64 W/m2K.
Per la zona climatica E si è fatto riferimento al prezzario delle opere edili di
Milano, per la D a quello di Roma, per la B a quello di Palermo.
Dalla valutazione dei costi di costruzione delle diverse soluzioni di involucro
in laterizio emerge, per la zona climatica E, che la soluzione costruttiva più
costosa è la muratura a doppio strato con isolante in intercapedine, mentre
quella meno costosa è la muratura monostrato con cappotto.
costi di costruzione di pareti verticali in zone climatiche E D B
140
120
costo euro/m2
100
119,47
111,13
110,08
97,68
111,93
107,05
110,47
96,46
85,39
80
116,97
118,14
86,93
115,91
Confronto tra i costi di
costruzione al m2 di soluzioni
di involucro nelle zone
climatiche E, D, B.
93,02
74,97
60
40
20
Zona climatica D (es. Roma)
muratura doppio
strato con isolante
in intercapedine e
faccia a vista
tipologia costruttiva
Zona climatica E (es. Milano)
muratura doppio
strato con isolante
in intercapedine
muratura
monostrato
con cappotto
muratura
monostrato con
intonaco termico
muratura
monostrato
intonacata
0
Zona climatica B (es. Palermo)
Le differenze di costo al m2 tra le diverse soluzioni costruttive variano da
circa 3 € (tra la muratura a doppio strato con isolante in intercapedine e la
muratura a doppio strato con mattone faccia a vista) a circa 12 € (tra la
muratura monostrato con cappotto e quella a doppio strato con isolante in
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
131
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
5.6 Valutazioni economiche di soluzioni tecniche di involucro
costi di costruzione dell’involucro opaco in zona climatica D
Confronto tra i costi di
costruzione di superfici opache
di diverse tipologie di edificio
(zona climatica D).
600000
514618
542888
504904
479508
500000
371959
400000
costo euro
300000
200000
85802
36273
16772
15474
tipologia costruttiva dell’involucro
tipologia unifamiliare
tipologia a schiera
tipologia pluripiano
92257
39001
16638
tamponamento
leggero
87453
36970
muratura doppio
strato con
isolante in
intercapedine e
faccia a vista
63210
26722
11400
muratura
doppio strato
con isolante in
intercapedine
0
34448
14696
muratura
monostrato
con cappotto
81487
100000
muratura
monostrato
intonacata
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
intercapedine). Il confronto dei prezzi nelle altre zone climatiche mette in
evidenza la similarità degli andamenti tra le diverse soluzioni costruttive,
con valori decrescenti dal nord al sud Italia. In particolare, i prezzi tra Roma
e Milano sono quasi coincidenti, eccetto che per la soluzione monostrato con
cappotto, la quale, sia a Roma che a Palermo, è molto meno costosa rispetto
alle altre. E’ stata inoltre introdotta nella valutazione una soluzione di involucro leggero (costituita da materiale isolante e tamponamenti in fibrocemento
e cartongesso), ed è emerso come questa sia la soluzione più costosa tra
quelle prese in esame: circa 124 €/m2 per la zona climatica D.
Valutato il costo di costruzione al metro quadrato (€/m2), è stato calcolato,
stavolta solo per la zona climatica D, il costo di costruzione totale delle
superfici opache di diverse tipologie di edificio: unifamiliare, a schiera, pluripiano, a torre.
tipologia a torre
Dal confronto dei costi di costruzione delle soluzioni di involucro prese in
considerazione, per le diverse tipologie di edificio, emerge innanzitutto come
le differenze di costo tra una soluzione di involucro e un’altra incidano molto
di meno nell’edificio unifamiliare e nella tipologia a schiera, mentre sono più
marcate nella tipologia pluripiano (con 20.000 € di differenza in più, tra la
soluzione monostrato intonacata e la muratura a doppio strato, rispetto a
quella monostrato con cappotto, e nell’ordine dei 30.000 € di differenza in più
per il tamponamento leggero) e ancora più sensibili per la tipologia a torre.
Nella tipologia unifamiliare, la differenza tra la tipologia monostrato e il
tamponamento leggero è di circa 5.000 €, mentre la differenza tra muratura
monostrato con cappotto, muratura a doppio strato e muratura monostrato
intonacata (tutte e tre con costi simili) è di circa 3.000 €.
In merito ai costi delle diverse soluzioni di involucro prese in considerazione,
così come per i costi della soluzione al m2, quella economicamente più costosa
risulta essere, dalle valutazioni effettuate, il tamponamento leggero, la meno
costosa quella monostrato con cappotto; sono invece tra loro confrontabili i
costi di costruzione dell’involucro a doppio strato con isolante in intercapedine
e con isolante e rivestimento faccia a vista.
132
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
5.7 Valutazione ambientale LCA di soluzioni tecniche di involucro
Tra le informazioni tecniche che il progettista dovrebbe avere a disposizione
per operare le proprie scelte progettuali, oltre alle verifiche del comportamento energetico (e quindi dei risparmi conseguibili durante la fase d’uso
dell’edificio e delle condizioni di benessere termico garantite agli abitanti),
oltre alla valutazione dei costi economici che le diverse scelte determinano,
risulta importante anche considerare le ripercussioni ambientali di una scelta
costruttiva rispetto a un’altra, valutate secondo l’analisi del ciclo di vita (LCA,
Life Cycle Assessment).
L’analisi ambientale è, infatti, finalizzata all’individuazione della soluzione più
eco-efficiente tra diverse alternative tecniche, ossia quella a minor impatto
ambientale, a parità di prestazioni. Presupposto fondamentale è quindi quello
di mettere a confronto diverse alternative tecniche che soddisfino tutte la
stessa qualità prestazionale.
Individuare nella realtà la particolare condizione di “a parità di prestazione”
è tutt’altro che semplice, poiché la maggior parte dei componenti ed elementi
tecnici presenti in una costruzione assolvono a più prestazioni contemporaneamente. Per esempio, dovendo scegliere quello meno impattante tra due
materiali chiamati a garantire all’interno della stratigrafia di chiusura verticale
una certa prestazione di resistenza termica, occorre identificare quale sia il
flusso di riferimento (quantità di materiale di riferimento, espressa in peso),
da analizzare nella valutazione ambientale, che garantisca una “parità” di
prestazione (unità funzionale). Occorre cioè definire lo spessore, per ciascun
tipo di materiale, che assicuri la “parità” di resistenza termica, individuandone, di conseguenza, la “quantità” (in peso) impiegata in un metro quadrato. Ma può accadere che la quantità materica (unità funzionale) dei due
tipi di prodotto, che garantisce la stessa prestazione di isolamento termico,
non soddisfi però la stessa prestazione di isolamento acustico, di resistenza
meccanica, di durabilità, ecc.
Appare allora importante effettuare comparazioni calate nella specificità del
singolo progetto, dove possa emergere l’effettiva “parità di prestazioni” dei
prodotti analizzati, come sinergia delle prestazioni attese da quei componenti, in quella collocazione, all’interno di quel progetto. Questa attenzione
nell’impostazione delle comparazioni ambientali risulta importante perchè
occorre confrontare tipi di componenti e materiali “adatti” a quella specifica
collocazione. Per esempio, la densità di un materiale isolante per rivestimenti
a cappotto rispetto a un materiale isolante da collocare in intercapedine varia
per la diversa resistenza meccanica necessaria alla specifica collocazione. Un
possibile obiettivo di analisi ambientale può essere, dunque, volto a supportare
la scelta tra due materiali alternativi, all’interno di una collocazione precisa
in uno specifico progetto.
Porre a paragone alternative materiche è però solo una delle possibilità di
uso dell’analisi ambientale; un’altra possibilità è quella di confrontare diverse
alternative tecnico-costruttive, dove non solo cambia l’ambito materico, ma
anche le modalità di messa in opera. In questo caso, l’oggetto dell’indagine
non è più propriamente il prodotto o il singolo componente, ma un sub-sistema
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
133
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
edilizio. Per esempio, potrebbero essere comparate due soluzioni tecnicocostruttive di chiusura verticale: una di tipo massivo e una di tipo leggero.
Anche in questo caso diventa difficile definire l’unità funzionale come “parità
di prestazioni”, poiché nel paragone tra soluzioni leggere e soluzioni massive
sono proprio le diverse caratteristiche prestazionali a condizionare il bilancio
complessivo: la leggerezza influisce sulle fasi di produzione, di cantiere e di
dismissione, ma contribuisce in modo limitato al comfort e al risparmio energetico garantito dall’inerzia termica. Diventa, pertanto, difficile computare le
diversità prestazionali, dirette o complementari (paragrafo 4.4), e risulta ancor
più complesso tenere in considerazione il fatto che, per esempio, una muratura
monostrato svolge un ruolo sia strutturale, sia di chiusura verticale.
Un’altra modalità di confronto, particolarmente adatta al settore delle costruzioni, è la comparazione tra soluzioni tecnico-costruttive alternative anche
all’interno dello stesso scenario materico (ad esempio, all’interno della vasta
offerta delle soluzioni in laterizio), per individuare l’ottimizzazione d’uso di
una certa tecnologia e la soluzione più eco-efficiente nelle diverse fasi del
ciclo di vita, anche dal punto di vista della “quantità materica” impiegata.
Una valutazione potrebbe riguardare, ad esempio, l’opportunità della prefabbricazione, piuttosto che dell’esecuzione in opera; l’alleggerimento materico
o la pesantezza, ecc. In questo modo, si può cercare di comprendere le possibili ricadute, dal punto di vista ambientale, di alcuni attuali orientamenti
volti al miglioramento prestazionale dei prodotti (laterizio porizzato invece
che normale, aumento della foratura, assemblaggio a secco del sistema di
rivestimento). Anche in questo caso, non è possibile generalizzare l’analisi,
ma occorre adottare una valutazione correlata a situazioni e modi d’uso
identificati e circoscritti a priori.
L’incidenza del peso e della durata nelle analisi ambientali
La valutazione ambientale del ciclo di vita LCA parte dalla definizione dell’unità
funzionale, ossia dall’individuazione della “quantità” di materiale necessaria
ad assolvere la prestazione.
Emerge, da questo primo passaggio, l’incidenza del peso nella valutazione
ambientale: chiaramente, un componente più pesante è già svantaggiato dal
punto di vista ambientale rispetto a un componente leggero. Questo perchè
uno degli oggetti di valutazione ambientale è, appunto, il consumo di materie prime; pertanto, un componente a elevata densità, e quindi pesante, ha
probabilmente comportato un prelievo maggiore di risorse e darà luogo a una
maggiore produzione di rifiuti a fine vita. Inoltre, richiederà una maggiore
energia per le fasi trasporto-messa in opera-dismissione.
Spesso, però, componenti “pesanti” assolvono a più prestazioni contemporaneamente (prestazione termica, acustica, portante), per cui è fondamentale
cercare di operare paragoni che mettano a confronto soluzioni caratterizzate
da prestazioni simili, se non identiche.
Il vantaggio della leggerezza nelle valutazioni ambientali si contrappone
spesso al vantaggio della maggiore durata, che solitamente caratterizza
soluzioni massive.
Mentre il peso è caratteristica nota e facilmente determinabile, molto più
difficile è attribuire un periodo certo di vita utile ai materiali e ai componenti
134
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
edilizi. In realtà, la variabile tempo è determinante rispetto al tema della
sostenibilità: per quanto un materiale sia impattante in fase di produzione
e possa richiedere il consumo di una ingente quantità di materie prime ed
energia, se la sua durata è notevole, i consumi ambientali si “diluiscono”
in tale lunga vita, mentre un materiale a basso impatto, che però sia poco
durevole richiederà continui cicli di produzione e sostituzione, rendendosi nel
tempo più impattante.
Si tratta quindi di progettare con attenzione e scegliere materiali e soluzioni costruttive caratterizzate da una durata coerente con quella prevista dal
progetto.
L’energia incorporata
Sono disponibili indicatori semplificati rispetto alla valutazione LCA, ma
ugualmente utili per comprendere le conseguenze di scelte progettuali lungo l’intero ciclo di vita dei prodotti che vanno a confluire nell’edificio. Per
esempio, per conteggiare l’energia spesa nella fase di costruzione occorre
conoscere anche quella utilizzata per la produzione di ogni singolo componente e/o materiale utilizzato, oltre che l’energia consumata dai macchinari,
dal lavoro umano, ecc.
Per semplificare la descrizione e il computo di tale energia “contenuta” nei
materiali/componenti, viene introdotta la definizione di “energia incorporata”
(embodied energy), come la quantità di energia non rinnovabile spesa per
la realizzazione di una unità di materiale, componente o sistema, che può
essere espressa in MJ/kg o MJ/m3.
L’energia incorporata tiene conto delle seguenti fasi del processo edilizio:
– estrazione dei materiali
– trasporto dei materiali allo stabilimento di fabbricazione
– fasi di lavorazione e produzione
– trasporto al cantiere e messa in opera.
L’energia incorporata è, dunque, un indicatore sintetico che permette di
conoscere l’energia consumata da tutti i processi a monte della fase di uso
di un edificio - dall’acquisizione delle materie prime alla messa in opera di
ciascun componente - andando a includere i macchinari utilizzati in fase di
estrazione delle materie prime, il processo di produzione dei componenti edilizi
e il trasporto dei materiali. Un termine più adeguato per definire l’embodied
energy è il cumulative energy demand, ossia la somma di tutta l’energia in
ingresso nelle diverse fasi del processo costruttivo.
Questo indicatore fornisce informazioni su fasi importanti del ciclo di vita,
anche se non contempla la fase di dismissione e fine vita, permettendo di
compiere anche comparazioni tra l’energia utilizzata per costruire l’edificio
rispetto all’energia consumata durante l’uso.
Spesso si è orientati a considerare solo i consumi energetici relativi alla fase
d’uso degli edifici, trascurando l’energia che ogni processo di realizzazione
“consuma” per produrre i componenti edilizi e per costruire l’edificio stesso.
Dal momento che le costruzioni ad alto rendimento energetico hanno l’obiettivo di abbattere drasticamente i consumi energetici in fase d’uso attraverso
l’adozione di soluzioni tecniche più performanti, occorre individuare quali siano
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
135
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
gli aumenti di energia determinati dalla “implementazione prestazionale” e
dunque operare anche una verifica delle scelte attuate affinché le stesse non
determinino un incremento dei consumi in fase di produzione e realizzazione
dell’edificio, inficiando i benefici ambientali complessivi.
Lo scopo dell’indicatore embodied energy è di rendere consapevoli in maniera
immediata della quantità di energia “incorporata” negli edifici, stimolando
operazioni di recupero o riciclaggio dei materiali al posto di operazioni di
demolizione e ricostruzione.
Va inoltre tenuto presente che le operazioni di manutenzione attuate durante
la fase d’uso aumentano l’energia incorporata in un edificio e nei suoi componenti. Questo aspetto risulta particolarmente importante per valorizzare
quei materiali che richiedono poca manutenzione e penalizzare quelli che
richiedono frequenti cicli di manutenzione e sostituzione.
Il processo di calcolo dell’embodied energy è complesso e coinvolge numerose
fonti di dati. Esistono, però, in letteratura dati “medi” che possono essere
utilizzati in una valutazione di larga massima.
Un forte limite di questo indicatore è il fatto di prendere in considerazione
solo gli aspetti legati al consumo di energia, trascurando altri fattori determinanti come il consumo di materie prime e di acqua e le emissioni inquinanti,
tipicamente prese in considerazione in una valutazione LCA. Esso consente,
tuttavia, di operare valutazioni “semplificate” che permettono, comunque, di
esprimere un giudizio ambientale sulle scelte progettuali.
pietra locale
0,79 MJ/kg
blocchi in calcestruzzo
0,94 MJ/kg
cemento
cemento prefabbricato
Valori tipici delle energie
incorporate dei principali
materiali edilizi (fonte:
rielaborazione dati contenuti
in Lawson, 1998).
1,3 MJ/kg
2 MJ/kg
laterizio
2,5 MJ/kg
isolante in cellulosa
3,3 MJ/kg
cartongesso
6,1 MJ/kg
alluminio riciclato
8,1 MJ/kg
acciaio riciclato
8,9 MJ/kg
plywood
10,4 MJ/kg
isolante in legno mineralizzato
14,6 MJ/kg
vetro
15,9 MJ/kg
isolante in fibra di vetro
acciaio
zinco
PVC
rame
isolante in polistirene
alluminio
136
30,3 MJ/kg
32 MJ/kg
51 MJ/kg
70 MJ/kg
70,6 MJ/kg
117 MJ/kg
227 MJ/kg
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
La scelta tra soluzioni tecniche alternative può essere affrontata avendo due
possibili obiettivi: da un lato, confrontare materiali o soluzioni tecniche
alternativi, verificando anche il comportamento energetico in fase d’uso;
dall’altro, cercare di individuare, all’interno della stessa soluzione tecnica,
l’ottimizzazione quantitativa (in termini materici e di prestazione attesa) tra
l’energia spesa in fase di produzione e realizzazione e l’energia spesa in fase
d’uso dell’edificio.
Relativamente al primo caso, nel seguito sono messe a confronto le soluzioni
tecniche individuate nei paragrafi precedenti e sottoposte già a verifica dei
consumi energetici in fase d’uso (vedi paragrafo 3.2), del comportamento in
termini di comfort (vedi paragrafo 3.1) e la valutazione dei costi di costruzione (vedi paragrafo 5.6).
Energia incorporata calcolata
con dati di letteratura
(Alcorn, 1998; Lawson, 1996;
Venkatarama, Jagadish, 2003),
a parità di trasmittanza
termica U.
Muratura monostrato
Muratura monostrato
Muratura doppio strato
Muratura doppio strato
intonacata
con cappotto
con isolante in intercapedinecon isolante in intercapedine
e faccia a vista
I
I
I
I
I
E
E
E
E
E
strato 1
strato 2
strato 3
strato 4
strato 5
TOTALE
materiale intonaco di calce e gesso intonaco di calce e gesso intonaco di calce e gesso intonaco di calce e gesso
0,015
0,015
0,015
0,015
spessore (m)
densità (kg/m3)
1500
1500
1500
1500
peso a m2 (kg)
22,5
22,5
22,5
22,5
energia incorporata materiale
(MJ/kg)
2,9
2,9
2,9
2,9
energia incorporata strato
(MJ)
65,25
65,25
65,25
65,25
materiale muratura termolaterizio muratura termolaterizio muratura termolaterizio muratura termolaterizio
0,38
0,17
0,085
0,13
spessore (m)
densità (kg/m3)
878
878
878
878
peso a m2 (kg)
333,64
149,26
74,63
114,14
energia incorporata materiale
(MJ/kg)
2,5
2,5
2,5
2,5
energia incorporata strato
(MJ)
834,1
373,15
186,575
285,35
materialeintonaco di calce e cemento
isolante minerale
isolante minerale
isolante minerale
0,015
0,04
0,04
0,04
spessore (m)
densità (kg/m3)
1800
80
80
80
peso a m2 (kg)
27
3,2
3,2
3,2
energia incorporata materiale
(MJ/kg)
4,4
30,3
30,3
30,3
energia incorporata strato
(MJ)
118,8
96,96
96,96
96,96
materiale
intonaco plastico muratura termolaterizio
laterizio faccia a vista
0,005
0,085
0,12
spessore (m)
densità (kg/m3)
1000
878
1800
peso a m2 (kg)
5
74,63
216
energia incorporata materiale
(MJ/kg)
4,4
2,5
7,2
energia incorporata strato
(MJ)
22
186,575
1555,2
materiale
intonaco di calce e cemento
0,015
spessore (m)
1800
densità (kg/m3)
(kg)
27
peso a m2 4,4
energia incorporata materiale
(MJ/kg)
118,8
energia incorporata strato
(MJ)
energia incorporata
(MJ)
1018,16
557,36
654,16
2002,76
massa frontale
kg/m2
Tamponamento
leggero
383,14
179,96
201,96
355,84
cartongesso
0,026
900
23,4
6,1
142,74
isolante minerale
0,07
80
5,6
30,6
169,68
fibrocemento
0,013
1800
23,4
9,5
222,3
montanti in alluminio
0,001
2700
0,675
227
153,225
687,945
53,075
Tra le soluzioni tecniche monostrato per involucro, a parità di trasmittanza
termica (considerando un 1 m2 di superficie), si evince, in prima approssima-
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
137
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Valutazione dell’energia incorporata di soluzioni tecniche alternative per
la realizzazione di involucri
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
zione, che la soluzione a cappotto ha una minore energia incorporata, seguita
da quelle a doppio strato e con tamponamento leggero, mentre la muratura
monostrato e quella a doppio strato con faccia a vista presentano una energia
incorporata piuttosto elevata. Il laterizio ha una densità (e quindi un peso)
notevolmente superiore al materiale isolante e, dunque, viene penalizzato
nel bilancio ambientale, nonostante la sua produzione sia meno “energivora”
dei prodotti isolanti in fibra minerale. I materiali isolanti come il polistirene
(a bassa densità e ridotto peso) hanno un’energia incorporata elevatissima,
dovuta alle attività di estrazione, trasporto, lavorazione delle materie prime
(petrolio) e produzione; ma, essendo leggeri, i pannelli isolanti hanno una
ridotta incidenza sulla energia incorporata dell’intero edificio. Il laterizio,
come noto, utilizza argilla, materia prima locale, ampiamente diffusa in Italia, con ridotti costi di estrazione e trasporto; più elevati, ma non eccessivi,
sono i costi energetici per la cottura in forno dei prodotti; ma, essendo un
materiale pesante, incide notevolmente sull’energia incorporata complessiva.
La valutazione comparativa tiene conto del ruolo dei giunti di malta, che
hanno un’energia incorporata molto simile all’energia incorporata del laterizio
(Venkatarama, Jagadish, 2003), e dell’intonaco di finitura nelle soluzioni in
laterizio, nonché dei montanti in alluminio e delle lastre di rivestimento della
soluzione leggera in materiale isolante. L’energia incorporata dei montanti
di alluminio è molto elevata, soprattutto se sono realizzati con alluminio
primario (un notevole abbattimento si ha nel caso di alluminio riciclato).
La soluzione monostrato e la soluzione in muratura a doppio strato con faccia
a vista sono le più energivore, a causa soprattutto della notevole quantità di
materiale impiegato (la massa frontale è di 383 kg/m2, nel caso della muratura monostrato, e di 355 kg/m2 nel caso della muratura a doppio strato con
faccia a vista). Si tratta, però, di due soluzioni particolarmente performanti
in termini di inerzia termica, che non è stata assunta come “prestazione di
riferimento” al momento della comparazione, basata, invece, esclusivamente
sulla “parità di trasmittanza termica”. Se però si reimpostano le assunzioni di
partenza, ponendo l’inerzia termica come parametro da considerare, le altre
soluzioni risultano decisamente penalizzate e quella costituita da tamponamento leggero si presenta come la meno performante.
Le soluzioni monostrato e a doppio strato con faccia a vista sono, inoltre, le
uniche due soluzioni caratterizzate da una massa frontale tale da consentire
il rispetto dei valori imposti dal D.Lgs. 311/06 per le località con irradianza superiore ai 290 W/m2. Le soluzioni costituite da muratura a cappotto
e da muratura a doppio strato con isolante in intercapedine sono le meno
“energivore”, dal momento che riescono a contenere la quantità di “peso”
di laterizio coinvolto. Anche la soluzione con tamponamento leggero è tra
le meno energivore, dato che il materiale isolante ha un “peso” per m2 di
parete di soli 5,6 kg, che rende molto contenuto il “flusso di riferimento”;
per contro incidono molto, su tale soluzione tecnica, l’energia incorporata
nei rivestimenti prefabbricati e nei montanti in alluminio.
Queste valutazioni vanno messe in relazione non solo tra loro, ma anche e
soprattutto con i risultati emergenti dalla valutazione dei consumi energetici
durante la fase d’uso dell’edificio (ovviamente prendendo a riferimento non più
l’energia incorporata in un metro quadrato di chiusura, ma l’energia incorporata
138
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Muratura monostrato
Muratura monostrato
Muratura doppio strato
Muratura doppio strato
intonacata
con cappotto
con isolante in intercapedinecon isolante in intercapedine
e faccia a vista
strato 1
strato 2
strato 3
strato 4
strato 5
TOTALE
I
I
E
E
materiale
intonaco di calce e gesso
intonaco di calce e gesso
0,015
0,015
spessore (m)
volume
(m3)
0,015
0,015
energia incorporata materiale
(MJ/m3)
1584
1584
energia incorporata strato
(MJ)
23,76
23,76
materiale
muratura termolaterizio
muratura termolaterizio
0,38
0,17
spessore (m)
volume
(m3)
0,38
0,17
energia incorporata materiale
(MJ/m3)
1764
1764
energia incorporata strato
(MJ)
670,32
299,88
materiale
intonaco di calce e cemento
isolante minerale
0,015
0,04
spessore (m)
volume
(m3)
0,015
0,04
energia incorporata materiale
(MJ/m3)
1584
2520
energia incorporata strato
(MJ)
23,76
100,80
materiale
intonaco plastico
0,005
spessore (m)
volume (m3)
0,005
energia incorporata materiale
(MJ/m3)
1584
energia incorporata strato
(MJ)
7,92
materiale
spessore (m)
volume
(m3)
energia incorporata materiale
(MJ/m3)
energia incorporata strato
(MJ)
energia incorporata
(MJ)
717,84
432,36
Tamponamento
leggero
I
I
I
E
E
E
intonaco di calce e gesso
intonaco di calce e gesso
0,015
0,015
0,015
0,015
1584
1584
23,76
23,76
muratura termolaterizio
muratura termolaterizio
0,085
0,13
0,085
0,13
1764
1764
149,94
229,32
isolante minerale
isolante minerale
0,04
0,04
0,04
0,04
2520
2520
100,80
100,80
muratura termolaterizio
laterizio faccia a vista
0,085
0,12
0,005
0,12
1764
6228
149,94
747,36
intonaco di calce e cemento
0,015
0,015
1584
23,76
448,20
Occorre sottolineare, però, che la procedura Itaca ha due lacune, dovute a
carenze di informazioni reperibili sull’argomento: non considera la durabilità
dei materiali (sembra che tutti i materiali siano “estensibili” alla vita utile
assunta per l’edificio) e trascura di computare gli interventi di manutenzione
e sostituzione che si rendono necessari negli edifici di “lunga” durata, penalizzando, di fatto, materiali e componenti durevoli, che non ottengono sconti
in tale valutazione.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
1101,24
cartongesso
0,026
0,026
1584
41,18
isolante minerale
0,07
0,07
2520
176,40
fibrocemento
0,013
0,013
1584
20,59
montanti in alluminio
0,001
0,00025
704700
176,17
414,34
Energia incorporata calcolata
con dati forniti dal Protocollo
Itaca (requisito 2.1.5.
energia inglobata) a parità di
trasmittanza termica U.
139
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
nell’intero perimetro delle chiusure verticali opache). Da questo confronto è
possibile definire a quanti anni d’uso corrisponde l’energia già incorporata
nell’edificio alla partenza.
Anche il Protocollo Itaca, lo strumento messo a punto dalle Regioni per la
certificazione energetico-ambientale degli edifici allo scopo di accedere a
incentivi pubblici dietro una verifica della effettiva sostenibilità dei progetti,
prende in considerazione il requisito dell’energia incorporata.
Un aspetto interessante, introdotto dal Protocollo Itaca, è quello della “normalizzazione” delle energie incorporate in funzione dell’aspettativa di vita utile
dell’edificio. La scelta dei materiali adeguati deve, infatti, essere relazionata
alla durata prevista. In questo modo, si stimola la realizzazione di edifici
durevoli: per abbassare gli impatti occorre puntare su una aspettativa di vita
“lunga” che diluisca, nella normalizzazione, le energie incorporate immesse
all’atto di costruzione.
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Scheda di valutazione del requisito del Protocollo Itaca relativo all’energia inglobata
Requisito 2.1.5 - Energia inglobata
Area di Valutazione: 2. Consumo di risorse
Esigenza: diminuire il consumo di energia primaria inglobata
nei materiali da costruzione.
Categoria di requisito: 2.1. Consumi energetici
Indicatore di prestazione: energia inglobata normalizzata per il ciclo
di vita dell’edificio (anni).
Unità di misura: MJ/m2 anno.
Metodi e strumenti di verifica: inventario dei materiali da costruzione, valutazione dell’energia inglobata complessiva nell’edificio, calcolo del rapporto tra
l’energia inglobata e la superficie utile dell’edificio. Il risultato del rapporto deve essere normalizzato per la durata della vita dell’edificio. Il contenuto di energia
primaria (CEP) indica la quantità di energia impiegata per la produzione, la lavorazione ed i relativi trasporti di un materiale, inclusa quella necessaria all’estrazione
delle materie prime. Non esiste un metodo di calcolo standardizzato e pertanto i valori (Tabella 1) riportati nelle pubblicazioni possono variare: alcuni si riferiscono
solo all’energia impiegata nella produzione ed i valori forniti dai produttori non sempre sono attendibili.
Esempio
1 m3 di calcestruzzo ha un contenuto di energia primaria pari a:
1 (m3) x 500 (kWh/m3) x 3.600 = 1.800.000 (kWsec = kJ)/1.000 = 1.800 (MJ) che va normalizzato per la vita media di un edificio (valutato in 100 anni) = 18 MJ
e moltiplicato per il volume del calcestruzzo dell’edificio e diviso per i metri quadrati della superficie utile.
Strategie di riferimento: impiego razionale di materiali a basso contenuto di energia pimaria.
Tabella 1
Materiale kWh/m3 Metalli
Acciaio
Alluminio
Ferro
Piombo
Rame
Materiali inerti
Argilla, terra cruda
0-30
Blocchi di calce e di sabbia
440
Blocchi di argilla espansa
645
Calcestruzzo (non armato)
500
Calcestruzzo armato
2.770-3.200
Calcestruzzo cellulare (gasbeton)
300-440
Laterizio pieno
1.140-1.360
Laterizio forato
590-1.040
Laterizio porizzato
490
Laterizio (clinker)
1.730
Laterizio (tegole)
1.150
Vetro (lastre per finestre)
15.000
Materiali termoisolanti
Argilla espansa (granulato)
370-430
Fibre di cellulosa (fiocchi)
100-190
Fibre di cocco (materassini)
95
Lana di pecora (materassini)
Poco
Lana di roccia (materassini)
270-700
Lana di vetro (materassini)
270-500
Pannelli in fibre di legno morbidi
590-785
Pannelli in paglia
30
Pannelli di legno mineralizzato
700-800
Perlite espansa (granulato)
225
Pannelli di polistirene espanso (EPS)
600-700
Pannelli di polistirene estruso (XPS)
600-800
Pannelli di poliuretano (PUR)
1.140-1.330
Sughero espanso (granulato)
180
Vetro cellulare
750-975
Materie plastiche
Polietilene (PE)
Polipropilene (PP)
Poliuretano (PU)
PVC
Legno e affini
Legno (europeo) conifere
470
Legno (europeo) latifoglie
750
Legno lamellare
1.150
Pannelli in fibre di legno (morbidi)
590-785
Pannelli in fibre di legno (medi)
350-800
Pannelli truciolati
800-1.100
Scala di prestazione:
140
Prestazione quantitativa
> 92 MJ/m2 anno
90 < MJ/m2 anno ≤ 92
88 < MJ/m2 anno ≤ 90
86 < MJ/m2 anno ≤ 88
84 < MJ/m2 anno ≤ 86
82 < MJ/m2 anno ≤ 84
80 < MJ/m2 anno ≤ 82
≤ 80 MJ/m2 anno
kWh/t
9.000
72.500
3.500
10.000
15.000
20.800
20.000
27.800
14.200
Punteggio
-2
-1
0
1
2
3
4
5
Punteggio raggiunto (*)
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Muratura monostrato
intonacata
I
sostituzione intonaci ogni 25 anni
1018 MJ
E
Muratura monostrato
con cappotto
I
E
Muratura doppio
strato con intonaco
in intercapedine
I
sostituzione cappotto ogni 25 anni
557 MJ
Energia incorporata calcolata
in base alle esigenze di
manutenzione nell’arco di vita
di 100 anni dell’edificio, a
parità di trasmittanza termica U.
sostituzione intonaci ogni 25 anni
654 MJ
E
Muratura doppio
strato con intonaco
in intercapedine
e faccia a vista
I
2002 MJ
E
Tamponamento
leggero
I
sostituzione totale ogni 25 anni
688 MJ
E
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
141
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
La variabile tempo e la durata sono fattori non trascurabili, anche in un
indicatore come l’energia incorporata, che “fotografa” la situazione all’atto
della costruzione senza formulare previsioni sulla fase d’uso.
Eppure, le questioni relative alla durabilità dei materiali e agli interventi di
manutenzione e sostituzione sono ancora trascurate, compromettendo, di fatto, l’efficacia e la validità del risultato che emerge dalle valutazioni svolte.
Per cercare di restituire una maggiore equità alla comparazione, è necessario
introdurre una valutazione delle energie incorporate che tenga conto anche
del tempo. La questione della “durata” dell’edificio è fondamentale per operare
scelte coerenti anche dal punto di vista ambientale.
È evidente che se un edificio viene progettato per usi temporanei e con una
aspettativa di vita di 25 anni, risultano vantaggiose le soluzioni leggere,
reversibili e con una ridotta energia incorporata. Ma se un edificio viene
progettato per un uso prolungato e con una aspettativa di vita di almeno
100 anni (come avviene spesso nel settore residenziale), risultano vantaggiose soluzioni durevoli e che richiedono una ridotta manutenzione, anche
se “pesanti” e con una consistente energia incorporata.
Supponendo di considerare un edificio residenziale con una durata “attesa” di
100 anni, probabilmente, in tale arco di tempo, occorreranno degli interventi
manutentivi sull’edificio, che andranno a incidere in maniera diversa sulle
diverse soluzioni tecniche.
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
È stata assunta in tal senso l’ipotesi di dover intervenire con una sostituzione
ogni 25 anni sugli intonaci di rivestimento nelle soluzioni in laterizio, di
non dover intervenire mai sulla soluzione faccia a vista (si trascura la pulizia,
equiparandola alla ripittura delle soluzioni intonacate, anch’essa trascurata),
con una sostituzione ogni 25 anni sull’isolante della soluzione a cappotto e
con una sostituzione complessiva ogni 25 anni della soluzione con tamponamento leggero. Da questa valutazione, “pesata” rispetto alla durata, scaturisce
uno scenario delle energie incorporate notevolmente differente, che rende la
soluzione leggera più impattante, sul lungo periodo, a causa delle sostituzioni
che si rendono necessarie. Le soluzioni a cappotto e a doppio strato con isolante
in intercapedine rimangono le meno impattanti (anche se non è stato valutato
il degrado del materiale isolante in intercapedine e l’eventuale necessità di
una sostituzione per questa soluzione). E’ bene, comunque, precisare che si
tratta di valutazioni effettuate con dati di letteratura e con assunzioni molto
approssimative: l’intenzione è di delineare un quadro di orientamento, senza
la volontà di rendere “assoluti” i dati presentati.
Si è detto, all’inizio del paragrafo, che una seconda modalità di valutazione può
essere volta ad ottimizzare la soluzione tecnica di involucro nell’abbinamento
materico tra laterizio e materiale isolante. L’indicatore preso in considerazione
è sempre l’embodied energy, a “parità di trasmittanza termica” (nel caso in
esame, U=0,50 W/m2K).
Energia incorporata calcolata
con dati di letteratura
(Alcorn, 1998; Lawson, 1996;
Venkatarama, Jagadish, 2003),
a parità di trasmittanza
termica U.
A
B
C
D
E
F
G
E
E
E
E
E
E
I
I
I
I
I
I
E
I
strato 1 materiale
inton. calce e cemento
intonaco plastico
intonaco plastico
intonaco plastico
intonaco plastico
intonaco plastico
0,015
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
spessore (m)
densità
(kg/m3)
1800
1000
1000
1000
1000
1000
peso a m2 (kg)
27
5
5
5
5
5
energia incorporata materiale (MJ/kg)
4,4
4,4
4,4
4,4
4,4
4,4
energia incorporata strato
(MJ)
118,8
22
22
22
22
22
isolante minerale
isolante minerale
isolante minerale
isolante minerale
isolante minerale
strato 2 materiale
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
spessore (m)
densità
(kg/m3)
80
80
80
80
80
peso a m2 (kg)
1,6
2,4
3,2
4
4
energia incorporata materiale (MJ/kg)
30,3
30,3
30,3
30,3
30,3
energia incorporata strato
(MJ)
0
48,48
72,72
96,96
121,2
145,44
murat. termolaterizio murat. termolaterizio murat. termolaterizio murat. termolaterizio murat. termolaterizio murat. termolaterizio
strato 3 materiale
0,33
0,27
0,22
0,17
0,12
0,06
spessore (m)
densità
(kg/m3)
878
878
878
878
878
878
peso a m2 (kg)
289,74
237,06
193,16
149,26
105,36
52,68
energia incorporata materiale (MJ/kg)
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
energia incorporata strato
(MJ)
724,35
592,65
482,9
372,15
263,4
131,7
strato 4 materiale
intonaco calce e gesso inton. calce e gesso inton. calce e gesso inton. calce e gesso inton. calce e gesso inton. calce e gesso
0,015
0,015
0,015
0,015
0,015
0,015
spessore (m)
densità
(kg/m3)
1500
1500
1500
1500
1500
1500
peso a m2
(kg)
22,5
22,5
22,5
22,5
22,5
22,5
energia incorporata materiale (MJ/kg)
2,9
2,9
2,9
2,9
2,9
2,9
energia incorporata strato
(MJ)
65,25
65,25
65,25
65,25
65,25
65,25
fibrocemento
0,013
1800
23,4
6
140,4
isolante minerale
0,07
80
5,6
30,3
169,69
montanti alluminio
0,01
2700
0,675
227
153,225
cartongesso
0,026
900
23,4
6,1
142,74
TOTALE
energia incorporata
(MJ)
908,4
728,38
642,87
557,36
471,85
384,39
606,045
massa frontale
kg/m2
339
266
223
180
137
85
53
142
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
A
B
C
Energia incorporata calcolata
con dati forniti dal Protocollo
Itaca (requisito 2.1.5.
energia inglobata), a parità di
trasmittanza termica U.
D
E
F
E
E
E
E
E
E
G
E
I
I
I
I
I
I
I
strato 1
strato 2
strato 3
strato 4
materialeinton. calce e cemento intonaco plastico intonaco plastico intonaco plastico
intonaco plastico
intonaco plastico
fibrocemento
0,015
0,015
0,015
0,015
0,015
0,015
0,013
spessore (m)
volume
(m3)
0,015
0,015
0,015
0,015
0,015
0,015
0,013
energia incorporata materiale
(MJ/m3)
1584
1584
1584
1584
1584
1584
1584
energia incorporata strato
(MJ)
23,76
23,76
23,76
23,76
23,76
23,76
20,59
materiale
isolante minerale isolante minerale isolante minerale
isolante minerale
isolante minerale isolante minerale
0,02
0,03
0,13
0,04
0,06
0,07
spessore (m)
volume
(m3)
0,02
0,03
0,13
0,04
0,06
0,07
2520
2520
2520
2520
2520
2520
energia incorporata materiale
(MJ/m3)
energia incorporata strato
(MJ)
0
50,40
75,60
100,80
126,00
151,20
176,40
materiale
murat. termolaterizio murat. termolaterizio murat. termolateriziomurat. termolaterizio murat. termolaterizio murat. termolaterizio montanti in alluminio
0,33
0,27
0,22
0,17
0,12
0,06
0,001
spessore (m)
volume
(m3)
0,33
0,27
0,22
0,17
0,12
0,06
0,00025
energia incorporata materiale
(MJ/m3)
1764
1764
1764
1764
1764
1764
704700
energia incorporata strato
(MJ) 582,12
476,28
388,08
299,88
211,68
105,84
176,17
materialeintonaco calce e gesso intonaco calce e gessointonaco calce e gessointonaco calce e gesso intonaco calce e gesso intonaco calce e gesso
cartongesso
0,015
0,015
0,015
0,015
0,015
0,015
0,026
spessore (m)
volume
(m3)
0,015
0,015
0,015
0,015
0,015
0,015
0,026
energia incorporata materiale
(MJ/m3)
1584
1584
1584
1584
1584
1584
1584
energia incorporata strato
(MJ)
23,76
23,76
23,76
23,76
23,76
23,76
41,18
TOTALE
energia incorporata
(MJ)
629,64
574,20
511,20
448,20
385,20
304,66
414,34
massa frontale
kg/m2
339
266
223
180
137
85
53
Va sottolineato che i dati di letteratura presi a riferimento sono sicuramente
penalizzanti rispetto a “situazioni locali”, specifiche, virtuose. Per esempio, alcuni studi condotti in Italia sui prodotti in laterizio hanno evidenziato una
energia incorporata del laterizio compresa tra 1,6 e 1,8 MJ/kg, rispetto al
dato di 2,5 MJ/kg tratto da letteratura e assunto nelle valutazioni precedentemente esposte. L’accessibilità e la diffusione di informazioni ambientali
messe a disposizione da parte dei produttori tramite etichette ambientali,
come l’Environmental Product Declaration (EPD), potrebbero sicuramente valorizzare i prodotti con bilancio favorevole.
Molto c’è ancora da fare su questo versante. Sicuramente una valutazione
ambientale del ciclo di vita dovrebbe comprendere anche altri indicatori,
oltre all’energia incorporata. Insomma, si auspica che diventino sempre più
alla portata del progettista i risultati di valutazioni ambientali come quelle
derivanti dal Life Cycle Assessment. Solo allora sarà possibile pensare ad edifici
qualitativamente performanti, sicuri, confortevoli e garantiti nel tempo.
RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
143
Le soluzioni di involucro per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti
Questa comparazione è finalizzata a individuare il punto di minor carico ambientale (minor energia incorporata), ottimizzando la stratigrafia analizzata.
Ovviamente questo indicatore deve essere messo in relazione anche alle diverse
prestazioni offerte dalle stratigrafie analizzate (come illustrato nel paragrafo 3.1).
In generale, si evince che le soluzioni a minor energia inglobata sono le soluzioni D-E-F. Le soluzioni A e B sono le più energivore, ma sono anche quelle
caratterizzate da una elevata massa frontale che consente di rispettare i valori
imposti dal D.Lgs. 311/06 per le località con irradianza superiore ai 290 W/m2.
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Finito di stampare il 15 ottobre 2009
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Progettazione e coordinamento grafico
Studio Sichel, Piacenza
Tutti i diritti riservati. La riproduzione in qualsiasi forma di parti scritte
o illustrate del presente volume, se non espressamente autorizzata, è
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RACCOMANDAZIONI PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI