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INVOLUCRO AD ALTO ISOLAMENTO TERMICO E ACUSTICO: DIAGNOSI, VERIFICHE E SOLUZIONI PROGETTUALI A CONFRONTO
Workshop
Dalla diagnosi energetica alla implementazione delle i i di t fit tti iti itàazioni di retrofit: prospettive e criticità
Sandro Attilio ScansaniPolitecnico di Milano – Dipartimento ABCPolitecnico di Milano Dipartimento ABC
giovedì 23 ottobre 2014ore 9.00/18.00ore 9.00/18.00
Auditorium "Il Parco" – BCCCarate Brianza
La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
Effi i Ri biliEfficienza e Rinnovabiliuna sinergia fondamentale
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
AREE DI INTERESSEAREE DI INTERESSE
Involucro edilizio (coperture, basamenti, pareti, involucro trasparente, protezione solare, daylighting, ecc );ecc.);
Impianti meccanici (riscaldamento, climatizzazione estiva, ventilazione, produzione di acqua calda, servizi idrici ecc );idrici, ecc.);
Impianti elettrici (generazione, distribuzione e utilizzo dell’energia, illuminazione);
Miglioramento della gestione (miglioramento della gestione, manutenzione e contabilità energetica, ecc.).
Fonti energetiche rinnovabili (solare termico solare Fonti energetiche rinnovabili (solare termico, solare fotovoltaico, biomassa, ecc.);
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
1 è1
2
3
4
5esterno interno
La trasmittanza U è definita dall'inversodella somma delle resistenze degli strati edelle intercapedini che costituiscono laparete:
6esterno interno parete:
1n
1
1
i h1
C1
C1ss
h1U
−
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+++++=
λλ RR11
=ean1i hCCh ⎠⎝ λλ RR tottot
••
))TTTT((AAQQ eeiitottot −−==••
UU
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
CHIUSURE VERTICALI
Isolamento dall’esterno – sistema “a cappotto”
Comunemente noto come “cappotto” consisteComunemente noto come cappotto consistenell’applicazione, sull’intera superficie esternaverticale dell’edificio, di pannelli isolanti chevengono poi coperti da uno spessore sottilevengono poi coperti da uno spessore sottile,protettivo, di finitura realizzato con particolariintonaci.
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
Il sistema di isolamento termo acustico in
Isolamento dell’intercapedineIl sistema di isolamento termo‐acustico inIntercapedine, conosciuto col nome di “muro acassetta”, consta di due pareti dello stesso o didiverso materiale di differenti dimensionidiverso materiale, di differenti dimensioni,separate da una camera d’aria continua al cuiinterno si pone il materiale isolante
È possibile isolare l’intercapedine dellaÈ possibile isolare l intercapedine dellamuratura attraverso l’insufflaggio di materialeisolante. Occorre prestare attenzione affinché imateriali utilizzati garantiscano una buonamateriali utilizzati garantiscano una buonaareazione ed evitino la formazione dellacondensa tra l’isolante e la struttura muraria.
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Insufflaggio schiuma isolante
La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
Isolamento dall’esterno – facciata ventilata
La facciata ventilata sfrutta la ventilazione di unacamera d’aria creata fra l’isolante ed il rivestimentoesterno. Quest’ultimo può essere costituito da elementidi i t l id i t tt t lli i l ti idi varia natura: lapidei, terrecotte, metallici, plastici,conglomerati cementizi fibrorinforzati, ceramici. Lepareti ventilate sono progettate e realizzate per darl ogo nell’intercapedine ad n fl sso d’arialuogo, nell’intercapedine, ad un flusso d’ariaascendente azionato dalla prevalenza naturale dovutaalla differenza di temperatura fra l’aria presentenell’intercapedine e quella presente in ingresso della
Sistema ventilatonell intercapedine e quella presente in ingresso dellastessa, detto “effetto camino”.
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
COPERTURE INCLINATE
TETTO VENTILATO
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
COPERTURE
Isolamento delle coperture piane – tetto rovescio
Nel tetto freddo il materiale isolante è posizionato sopralo strato impermeabile. In questo caso, il materialeisolante protegge il manto impermeabile dalle
i i t i h ( i li t i li) d llescursioni termiche (giornaliere e stagionali) e dalleintemperie, aumentandone la durata nel tempo. Èl’isolante ad essere sottoposto a notevoli sollecitazionifisiche e meccaniche In fase di progetta ione èfisiche e meccaniche. In fase di progettazione, ènecessario prestare attenzione alla scelta di unadeguato isolante.
Esempio di tetto rovescio
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
Isolamento delle coperture piane – tetto caldo
Nel tetto caldo il materiale isolante è posizionato sottolo strato impermeabile. E’ necessario, prestareattenzione alla barriera al vapore, che deve essere
tt t tt t ffi hé fprogettata correttamente affinché possa frenarel’evacuazione dell’eventuale vapore acqueoproveniente dall’ interno dell’edificio.
Esempio di tetto caldoEsempio di tetto caldo
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
INFISSI
• legno• materiali polimerici (PVC) con anima in metallo
fil t t lli ( ll i i i i ) t li t i• profilato metallico (alluminio,acciaio) con taglio termico• misto metallo legno e metallo polimero
Alluminio con taglio termico
PVC‐Alluminio
PVC
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventiPrestazioni
depositi superficiali di metalli – depositi superficiali di metalli o ossidi metallici:ε < 0,3trasmittanza vetro vetro: – trasmittanza vetro-vetro: U = 1,0 ÷ 2,0 W/m²K
– guadagno solare: F = 50 ÷ 70%
– coefficiente di trasmissionevisibile: tv = 70 ÷ 75%
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
INFISSI
Schermature
Sistema di schermatura
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
U = 0.364 W/m2K - h lorda 3.00 mPONTI TERMICI
ψ = 0.82 W/mKinc. 24%
ψ = 0.62 W/mKinc. 18%
ψ = 0.41 W/mKinc. 12%
ψ = 0.16 W/mKinc. 5%
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
PONTE TERMICO CORRETTO
U = 0.364 W/m2K - h lorda 3.00 m
ψ = 0.03 W/mKinc. 0,8%
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
GENERAZIONE
BILANCIO ENERGETICOSCHEMA
Caldaia tradizionale
Caldaia
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a condensazione
La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
S t C ld
QH
Sorgente Calda Aria/AcquaAria/Acqua
(Lavoro)LPDC
QC
Sorgente Fredda
Acqua/AcquaAcqua/Acqua
Sorgente Fredda
Coefficient of Performance
C.O.P.=QH C.O.P. =
TH
Coefficient of Performance Terra/AcquaTerra/Acqua
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C.O.P.L
C.O.P.TH - TCIDEALEREALE
La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
LEnergia Elettrica
L
Sorgente calda (impianto/edificio)
Sorgente fredda(aria, acqua, terreno)
QHQC
Generatore di calore Pompa di di calore
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
POMPA DI CALORESCHEMA GENERALE
POMPA DI CALORE
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
SISTEMA DI REGOLAZIONE
Valvole termostatiche
Il risparmio di energia indotto dall'uso dellevalvole termostatiche può arrivare fino al 20%.Proprio per questa ragione salvo poche eccezioniProprio per questa ragione, salvo poche eccezioni,ne è fatta obbligatoria l'installazione negli edifici dinuova costruzione e nelle ristrutturazioni.
N i d lli iù ti di di t i l l l è iàNei modelli più recenti di radiatori, la valvola è giàpredisposta per ricevere una "testa" termostatica.In questo caso l'installazione è più semplice ecosta circa 40 euro per ogni radiatore Se invece ècosta circa 40 euro per ogni radiatore. Se invece ènecessario sostituire l'intera valvola, il costo siaggira sui 50/80 euro, mano d'opera compresa.
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
MILANO 2404 GG Eph lim. B A A+
Torre 8 appartamenti S/V = 0.40 55,21 58 ‐ 29 29 ‐ 14 > 14
Condominio 4 appartamenti S/V = 0.60 72,10 58 ‐ 29 29 ‐ 14 > 14
Villetta 1 appartamentoS/V = 0.90 97,44 58 ‐29 29 ‐ 14 > 14
Qv = V * n * Ca * GG * 24Wh = m3 * (1/h) * Wh/m3K * K/anno * hQv = 300 * 0.3 * 0.34 * 2404 * 24 = 1765.50 kWh
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Per appartamento di 100 m2
Qve = 17,65 kWh/m2 anno
La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
MILANO 2404 GG Eph lim. B A A+
Torre 8 appartamenti S/V = 0.40 55,21 58 ‐ 29 29 ‐ 14 > 14
Incidenza QV 17 41 32% 30% 61% 126%Incidenza QV 17,41 32% 30% 61% 126%
Condominio 4 appartamenti S/V = 0.60 72,10 58 ‐ 29 29 ‐ 14 > 14
Incidenza QV 17,41 24% 30% 61% 126%
Villetta 1 appartamento S/V = 0.90 97,44 58 ‐29 29 ‐ 14 > 14
Incidenza QV 17,41 18% 30% 61% 126%
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
ILLUMINAZIONE
Effetti diretti e indirettiL’efficienza dei sistemi di illuminazione riduce il carico interno, portando dei benefici nella stagione estiva; razionalizza i consumienergetici riducendoli anche fino all’80%, nei casi di sostituzione di lampade ad incandescenza con quelle fluorescenti o a Led.
Aspetti economici
g , p qPer gli alimentatori, è bene optare per quelli elettronici, che consentono di ridurre i consumi di energia elettrica fra il 5 ed il 10%,(maggiori durate rispetto a quelli magnetici).
Controllo Risparmio energetico
Controllo manuale 0 (Caso base)
C iti ità li ti
La sostituzione delle lampade a incandescemza con quellefluorescenti comporta un ammortamento in 5-12 mesi e hannouna durata di 15 volte superiore.
Controllo manuale 0 (Caso base)
Parzializzatore 10%
Interruttori a tempo 10%
Sensore di presenza 20%Criticità applicativeFase di controllo della sua applicazione ed esistenza di un progetto di illuminazione.
Sensore di presenza 20%
Controllo in funzione della luce naturale 20-30%
33Fonte: Osram
La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
SOLARE TERMICO
COLLETTORE A TUBI SOTTO VUOTO
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La definizione degli interventiLa definizione degli interventi
IMPIANTO STAND ALONE
SOLARE FOTOVOLTAICOIMPIANTO STAND ALONE
CELLE FOTOVOLTAICHE
IMPIANTO GRID CONNECTED
BILANCIO ENERGETICO
IMPIANTO GRID CONNECTED
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