06 romagnoni

Sostenibilità e durabilità dell’involucro architettonico

prof. ing. Piercarlo Romagnoni

Università IUAV di VeneziaDipartimento Unico della Ricerca

Dorsoduro, 2206 – 30123 Venezia

Progettare e costruire sostenibile - Torino, 3 Febbraio 2011

SOSTENIBILITA’

Rapporto Brundtland

Report of the World Commission on Environment and Development (1987)

Sostenibilità significa "meeting the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs"


Sostenibilità in edilizia

Sviluppo di un sistema di progettazione controllato e strutturato attraverso l’integrazione di saperi diversi, in modo da fornire un prodotto in grado di soddisfare le esigenze dell’utente (qualità dell’ambiente interno) con un impegno minimo di risorse naturali sia in fase di costruzione che di esercizio e con un significativo contenimento degli impatti ambientali.



Sostenibilità in edilizia

Contenimento delle quantità di energia, di materie prime , di acqua e di emissioni in ambiente in tutto il processo di costruzione

Estrazione e produzione di materiali da costruzione

Trasporto dal luogo di produzione a quello di uso

Edificazione

Uso e manutenzione

Riciclo e dismissione

Impatto ambientale

Energia: uso di energia pulita efficienza energetica

Aria: qualità (pulizia, salubrità,…)

Acqua: accessibilità, qualità

Terra: gestione e sviluppo delle risorse

Materiali: estrazione, produzione e ciclo di vita


Enfatizzando un approccio sistematico per ottenere una gestione della sostenibilità ambientale, occorre focalizzare 6 importanti temi di indagine

Protezione delle risorse rinnovabili

Conservazione delle risorse non rinnovabili

Impatti biologici e chimici a lungo termine

Utilizzo del territorio e ambiente costruito

Comportamento sociale ed economico

Informazione e decison making


Conservazione delle risorse non rinnovabili

Il percorso verso la sostenibilità coinvolge la progettazione di prodott i dei s istemi e del l ’organizzazione e l’implementazione di piccole gestioni in grado di proporre con efficacia tecnologie per evitare problemi di impatto ambientale.

Prima conseguenza: comprensione dei budget globale dei materiali maggiormente usati dall’uomo e di come i cicli di vita possano essere modificati.

Seconda conseguenza: gestione dei rifiuti e sviluppo di tecnologie chimiche “verdi”.

Valutazione degli impatti di energia e dell’uso dei materiali nell’ambiente; identificare approcci a basso impatto per la gestione delle risorse rinnovabili.


Utilizzo del territorio e ambiente costruito

Negli Stati Uniti, gli edifici richiedono il 65% del consumo di energia elettrica, il 36% del totale utilizzo energetico e rilasciano gas per il 30% delle emissioni globali.

! Progettazione verde (green buildings)

! Valutazione delle costruzioni sull’ecosistema

In Italia

Che tipo di potenzialità esprime un protocollo ambientale?

Definizione delle prestazioni di un edificio

Rispondenza a requisiti

energetici (consumi ed emissioni di CO2) ambientali (materiali e impatto ambientale)

di progetto (progettazione integrata)

Verifica delle prestazioni (monitoraggio)


Eco buildings

Rispondenza a requisiti

energetici (consumi ed emissioni di CO2) ambientali (materiali e impatto ambientale)

Protocollo ITACA (2004)

Gli standard LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) sono parametri per l’edilizia sostenibile, sviluppati negli Stati Uniti e applicati in oltre 40 Paesi del mondo.

In UK dal 2008 è obbligatorio per le nuove costruzioni in edilizia sociale di possedere un livello minimo di sostenibilità ambientale (Code for Sustainable Homes )


Per un edificio ai fini della sostenibilità ambientale, la caratterizzazione dell’involucro è fondamentale

Ambiente qualità interna emissioni in ambiente

Energetica produzione di energia (integrazione rinnovabili) caratterizzazione energetica dei componenti efficienza energetica nelle prestazioni

Ciclo di vita utilizzo manutenzione dismissione


Condizioni invernali ! dispersioni termiche

! trasmittanza termica

L’involucro viene energeticamente caratterizzato dalla trasmittanza termica U (inverso della resistenza termica R) (UNI EN ISO 6946)Le giunzioni tra elementi sono caratterizzate dal coefficiente lineico "(ponte termico: UNI EN ISO 10211, UNI EN ISO 14683)

Condizioni estive ! apporti di calore

! capacità termica sfasamento temporale smorzamento

L’involucro viene caratterizzato dalla trasmittanza termica dinamica YIE (UNI EN ISO 13786)

Caratterizzazione energetica

Controllo solare illuminazione (ottimizzazione) riscaldamento raffrescamento ventilazione

Materiali Energia rinnovabile Co-generazione

Verifica operativa

! Monitoraggio dei risultati "


Come si qualifica un edificio a basso consumo energetico?

(www.europeanpassivehouses.org)

Passive houses:richiesta energetica per il riscaldamento ! 15 kWh/(m2 anno) riscaldamento, acqua calda sanitaria ed usi elettrici ! 120 kWh/(m2 anno)

Parete esterna U ! 0,15 W/(m2K)Copertura U ! 0,15 W/(m2K)Pavimento U ! 0,15 W/(m2K)Porte e finestre U ! 0,8 W/(m2K)Vetro U ! 0,8 W/(m2K)

Coeff. lineicoponte termico lineare " ! 0,01W/(m K)

Tenuta all’aria n50 ! 0,6 h-1

(EN 13829)

Net Zero Energy Buildings (NZEB)

IEA Task 40 Annex 52

Science House at the Science Museum of Minnesota (2003)

Plus-Energy Settlement - Freiburg (2006)

Environmental Technology Center at Sonoma State University (2001)

Raggiungere energia zero (o zero emissioni di CO2) significa usare in modo intensivo energia rinnovabile

alcune considerazioni…

Il progetto

progettare l’involucro

progetto integrato

progettare l’impianto

Un punto nodale: la qualità del prodotto finale in edilizia

Prescrizioni legislative e normative ! complicazioni ?


Ciclo di vita e materiali dell’involucro

quali caratteristiche?

! durabilità ! manutenibilità

… e ciò vale per tutti i componenti!!


Per esempio…

elementi o ricoprimenti in metallo

Come li vorremmo… Come possono essere …

# progetto integrato

# operatore specializzato (consapevole)

La durabilità del materiale deve ottenere riscontro in un processo/ progetto definito e certificato

La manutenibilità del prodotto installato deve essere programmata /progettata

L’eco-sostenibilità si deve tradurre nelle conoscenza dei consumi energetici di lavorazioni e trasporto e nella valutazione delle emissioni in ambiente in riferimento alla vita del manufatto


Check-list per il progettista (strutture e componenti metalliche)

Stabilire la “vita nominale” (Norme Tecniche per le Costruzioni) richiesta alla struttura, dunque identificare la durabilità dei sistemi di protezione alla corrosione (UNI EN ISO 12944-1 vernici) (UNI EN ISO 14713 zincatura)

Individuare e classificare la corrosività dell’ambiente nella zona in cui la struttura sarà ubicata (UNI EN ISO 12944-2 vernici) (UNI EN ISO 14713 zincatura)

Identificare eventuali condizioni di corrosione particolari (UNI EN ISO12944-2 vernici, valide anche per la zincatura)

Progettare la struttura in modo di garantire adeguata accessibilità per i lavori di protezione dalla corrosione (UNI EN ISO 12944-3) (UNI EN ISO 14713 in caso di zincatura)


Vita nominale della struttura(NTC / febbraio 2008)

Vita Nominale Descrizione

• 10 anni Opere provvisorie. Opere in fase costruttiva

• > 50 anni Opere ordinarie, opere infrastrutturali di dimensioni contenute di importanza normale (Classe 1)

• > 100 anni Opere, ponti, opere infrastrutturali e/o di rilevata importanza (Classe 2)


Corrosività dell’ambiente

Individuare e classificare la corrosività dell’ambiente nella zona in cui la struttura sarà ubicata ed eventuali condizioni particolari

UNI EN ISO 12944Protezione dalla corrosione delle strutture in acciaio

mediante VERNICIATURA

Durabilità

La durabilità è il tempo previsto di durata dell’efficacia di una protezione anticorrosiva fino al primo importante intervento di manutenzione (Ri 3).

Ri3 – 1%

La durabilità è un’indicazione che aiuta nella stesura di un programma di manutenzione.


VERNICIATURA

La norma UNI EN ISO 12944-1 definisce la durabilità secondo tre classi:

! bassa (L) da 2 a 5 anni! media (M) da 5 a 15 anni! alta (H) più di 15 anni

Durabilità


Progettazione adeguata

Smussare spigoli vivi

Ripassare i profili dei tagli eseguiti con laser o plasma


Fruibilità della struttura

Vita nominale

Durabilità del trattamento protettivo

nr. interventi manutentivi


60.000 kg di vernice ogni 7 anni

Riverniciata già 17 volte

Eco-sostenibilità


Eco-sostenibilità


• Secondo norme internazionali (UNI EN ISO 1471:2009)

• Linee Guida EUR 24286 EN : 2010

• Bagno zinco in classe 1 secondo particolari tempi di immersione

• Rintracciabilità dei materiali in linea con i requisiti EUROCODICI 3


• Dichiarazione Ambientale di Prodotto EPD

• Realizzato su sito registrato EMAS

• Sistema Gestione Integrata Q-A-S


www.sistematriplex.com

Considerazioni finali …

Un punto nodale: la qualità del prodotto finale in edilizia

Prescrizioni legislative e normative ! non sono complicazioni !!!

E’ improprio parlare di progettazione “integrata” ?? equipe di esperti

E’ importante sviluppare competenze nel settore Progetto come interazione e integrazione tra diversi soggetti e diverse competenze


Grazie per l’attenzione…

Documents

06 romagnoni