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Timestamp: 2018-10-21 10:51:41+00:00

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PER LA PARTE DIVULGATIVA: UTILIZZARE PARAGRAFI 1 E 4 PER LA PARTE SCIENTIFICA I PARAGRAFI 2 E 3 ISOLAMENTO TERMICO ESTIVO E CAPPOTTO - PDF
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1 Isolamento Estivo PER LA PARTE DIVULGATIVA: UTILIZZARE PARAGRAFI 1 E 4 PER LA PARTE SCIENTIFICA I PARAGRAFI 2 E 3 ISOLAMENTO TERMICO ESTIVO E CAPPOTTO Per abitare sostenibile noi intendiamo un ottimale isolamento dal caldo e dal freddo, in grado di ridurre i consumi, facendo risparmiare denaro agli abitanti ed energia alla casa. L abitare diventa sostenibile quando si assicura un basso impatto ambientale pur offrendo un habitat confortevole e salubre, e quando raggiunge realmente i vantaggi che promette, grazie all attenzione alla qualità dei prodotti usati. Con questa frase il consorzio Cortexa sintetizza i vantaggi e quindi la missione di un isolamento a Cappotto; ma se l efficacia del sistema è condivisa ed accettata per quanto riguarda l aspetto invernale, lo stesso non vale per quello che riguarda l aspetto estivo e l estate è di nuovo alle porte. 1. Il vantaggio di un buon isolamento termico in inverno ed in estate nel panorama europeo I benefici generati dal isolamento termico sul consumo energetico per il riscaldamento nei climi freddi sono ormai chiari e pubblicamente riconosciuti da tecnici di settore e non. L entità del risparmio energetico e la prestazione termica dell involucro edilizio generabili grazie all applicazione di isolamento termico, quando impiegato nei climi più caldi, e soprattutto per quanto riguarda i periodi estivi, non sono concetti altrettanto diffusi e affermati. Sono stati condotti diversi studi basati su simulazioni analitiche con lo scopo di valutare l influenza dell isolamento termico sulla domanda di energia per il riscaldamento e il raffreddamento in diverse località europee, appartenenti a diverse zone climatiche. Queste simulazioni determinano la quantità di calore, sotto forma di combustibile o gas naturale, che occorre fornire all edificio per garantire una temperatura operativa interna di 20 C durante il periodo invernale e la quantità di energia che deve essere rimossa dalla struttura per mezzo di un sistema di raffreddamento al fine di limitare la temperatura dell aria interna a un massimo di 25 C durante l estate.
2 In questo modo è stato possibile determinare l entità di energia primaria richiesta per il riscaldamento e il raffreddamento e stabilire il fabbisogno energetico di un edificio su tutto l arco dell anno. Questi dati sono anche la base per la valutazione dei benefici generati dell isolamento termico dell involucro nelle diverse fasi stagionali. Le calcolazioni sono state replicate considerando volta per volta diversi livelli di isolamento termico con il fine di poter definire come e quanto un livello minimo di isolamento termico dell involucro influisce sul fabbisogno per ogni zona climatica. I diversi standard di isolamento si possono genericamente ricondurre a quattro macrocategorie edilizie: Edificio non isolato con involucro sostanzialmente costituito dall elemento portante o di supporto senza alcuno strato di materiale isolante. Edificio con isolamento minimo: i componenti costruttivi sono accoppiati con uno strato di isolante termico di spessore ridotto (4-8 cm). Edificio con buon livello di isolamento, con presenza di uno strato isolante di cm. Edificio ad alte prestazioni energetiche (15-30 cm di materiale isolante). I risultati confermano come prevedibile che, in tutte le zone climatiche europee l aumento del livello di isolamento genera una sensibile diminuzione del fabbisogno energetico per il riscaldamento invernale. Questa riduzione va dal 90% per gli edifici nei climi Baltici al 80% per gli edifici nei climi mediterranei. Risultati altrettanto interessanti si ottengono però per le prestazioni energetiche e termiche estive. Un maggiore livello di isolamento permette di ridurre del 50% la quantità di frigorie richieste nel periodo estivo e quindi di dimezzare il consumo elettrico dei condizionatori per il raffrescamento estivo. I benefici del isolamento, nei climi mediterranei, non riguardano solo la riduzione del consumo di energia ma anche livello di comfort degli ambienti abitati. Il numero di ore annuali con temperatura interna superiore a 25 C può essere ridotto fino al 75% adottando un livello di isolamento eccellente. 2. L isolamento termico in estate: lo stato dell arte Dal punto di vista normativo, la EN nelle sue parti ed aggiornamenti (vedi affronta il tema in quattro punti trasponendo e sintetizzando in modo semplice ed efficace le conclusioni degli studi ad oggi disponibili: calcolo e verifica del fabbisogno energetico per il raffrescamento estivo verifica della trasmittanza termica periodica Yie 1 ombreggiamento delle aperture ventilazione degli ambienti Come si intuisce questi 4 aspetti si riferiscono alla parte opaca (parete e copertura), alla parte trasparente (finestre), alla ventilazione ed al comportamento d insieme. 1) Il DPR 59/09 definisce all art. 2 la Trasmittanza Termica Periodica YIE (W/m 2 K) come quel parametro che valuta la capacità di una parete opaca di sfasare ed attenuare il flusso termico che la attraversa nell arco delle 24 ore, definita e determinata secondo la norma UNI EN ISO 13786:2008 e successivi aggiornamenti.
3 Senza dilungarsi negli aspetti che non riguardano direttamente la parete opaca, per quest ultima la normativa prevede 2 : (omissis) 3. esegue, in tutte le zone climatiche ad esclusione della F, 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: 1. relativamente a tutte le pareti verticali opache con l eccezione di quelle comprese nel quadrante nord-ovest / nord / nord-est, almeno una delle seguenti verifiche: a. che il valore della massa superficiale Ms, di cui al comma 22 dell allegato A, sia superiore a 230 kg/m²; b. che il valore del modulo della trasmittanza termica periodica (YIE), di cui al comma 4, dell articolo 2, sia inferiore a 0,12 W/m² K; 2) Per tutte le categorie di edifici, così come classificati in base alla destinazione d uso all articolo 3 del decreto del Presidente della Repubblica 26 agosto 1993, n. 412, ad eccezione, esclusivamente per le disposizioni di cui alla lettera b), delle categorie E.5, E.6, E.7 ed E.8, il progettista, al fine di limitare i fabbisogni energetici per la climatizzazione estiva e di contenere la temperatura interna degli ambienti, nel caso di edifici di nuova costruzione e nel caso di ristrutturazioni di edifici esistenti di cui all articolo 3, comma 2, lettere a), b) e c), numero 1), del decreto legislativo, questo ultimo limitatamente alle ristrutturazioni totali: 1. valuta puntualmente e documenta l efficacia dei sistemi schermanti delle superfici vetrate, esterni o interni, tali da ridurre l apporto di calore per irraggiamento solare; 2. esegue, in tutte le zone climatiche ad esclusione della F, 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: 1. relativamente a tutte le pareti verticali opache con l eccezione di quelle comprese nel quadrante nord-ovest / nord / nord-est, almeno una delle seguenti verifiche: a. che il valore della massa superficiale Ms, di cui al comma 22 dell allegato A, sia superiore a 230 kg/m²; b. che il valore del modulo della trasmittanza termica periodica (YIE), di cui al comma 4, dell articolo 2, sia inferiore a 0,12 W/m² K; 2. relativamente a tutte le pareti opache orizzontali ed inclinate che il valore del modulo della trasmittanza termica periodica YIE, di cui al comma 4, dell articolo 2, sia inferiore a 0,20 W/m 2 K; 3. utilizza al meglio le condizioni ambientali esterne e le caratteristiche distributive degli spazi per favorire la ventilazione naturale dell edificio; nel caso che il ricorso a tale ventilazione non sia efficace, può prevedere l impiego di sistemi di ventilazione meccanica nel rispetto del comma 13 dell articolo 5 decreto del Presidente della Repubblica 26 agosto 1993, n Gli effetti positivi che si ottengono con il rispetto dei valori di massa superficiale o trasmittanza termica periodica delle pareti opache previsti alla lettera b), possono essere raggiunti, in alternativa, con l utilizzo di tecniche e materiali, anche innovativi, ovvero coperture a verde, che permettano di contenere le oscillazioni della temperatura degli ambienti in funzione dell andamento dell irraggiamento solare. In tale caso deve essere prodotta una adeguata documentazione e certificazione delle tecnologie e dei materiali che ne attesti l equivalenza con le predette disposizioni.
4 2. relativamente a tutte le pareti opache orizzontali ed inclinate che il valore del modulo della trasmittanza termica periodica YIE, di cui al comma 4, dell articolo 2, sia inferiore a 0,20 W/m 2 K; (omissis) Come si nota la normativa non parla di altro se non di trasmittanza termica periodica o, in alternativa, di massa: parametri come sfasamento o smorzamento, non sono parametri necessari ed utili per il calcolo in quanto il loro effetto combinato è dato appunto dalla trasmittanza termica periodica per sua stessa definizione. Provando a verificare tale parametro su una struttura fatta da un solo materiale isolante (qualsiasi esso sia) in un caso e da un solo materiale pesante (es. laterizio) nell altro è possibile notare che in entrambi i casi non si ha la soluzione perfetta del problema: nel primo caso si hanno pareti fortemente isolate che pur rispettando i limiti di trasmittanza termica periodica comportano maggiori oscillazioni della temperatura interna; nel secondo caso si hanno pareti poco isolate e molto pesanti che riducono le oscillazioni di temperatura ma sono fortemente disperdenti d inverno. Si può concludere quindi che anche ipotizzando possibile la realizzazione di una parete fatta da un solo materiale, questa scelta sarebbe comunque insoddisfacente sotto qualche punto di vista. L ottimo è utilizzare soluzioni ibride in cui si sommano gli effetti di un materiale pesante, idoneo per attenuare le oscillazioni della temperatura interna, agli effetti di un materiale isolante, efficace dal punto di vista dell isolamento. Non di poco conto poi è la posizione reciproca dei due materiali, ovvero quale mettere internamente e quale esternamente: pare logico, se si vuole massimizzare l effetto di controllo sulle temperature interne, porre il materiale pesante internamente (vedi esempio). Si dimostra in questo modo che la soluzione a Cappotto è la soluzione ideale e più efficace anche per mantenere fresca e confortevole la casa nel periodo estivo. L efficacia è facilmente verificabile con qualche semplice modellazione secondo la EN 13786, norma di riferimento per il comportamento estivo dell involucro, anche se per una più veritiera valutazione complessiva dello stesso non vanno trascurati gli altri due aspetti citati sopra e relativi alla ventilazione e, soprattutto, all ombreggiamento. Quest ultimo, laddove assente o inefficace, può anche rendere vani gli effetti della corretta progettazione e realizzazione della parete opaca dato che un diretto irraggiamento attraverso la superficie vetrata surriscalda istantaneamente l ambiente interno. La ventilazione invece, se non efficace o peggio ancora assente, non riesce a raffrescare perfettamente gli ambienti interni durante la notte contribuendo, nel tempo, ad un eccessivo surriscaldamento degli ambienti e delle strutture. La normativa non prende in considerazioni altri aspetti che possono avere una loro influenza sull aspetto energetico, come ad esempio il colore. Da questo punto di vista si consiglia la scelta di colori chiari o in alternativa colori a base di pigmenti freddi in modo da avere minori temperature superficiali in parete. Se l effetto ai fini dell efficacia sull isolamento in fase estiva non è regolamentato, per una corretta esecuzione dei Sistemi a Cappotto si consiglia l utilizzo di colori con un indice di riflessione IR 3 superiore al 30%. 3) L indice di riflessione IR misura l indice di riflessione di un materiale della luce diurna (irraggiamento); pur non essendo regolamentato a livello normativo, il consorzio Cortexa suggerisce un valore > 30 % (ovvero colori più chiari possibile o in alternativa colori a base di pigmenti freddi) in modo da non surriscaldare la parete (tenendo conto che siamo in presenza di un isolante termico pochi mm sotto la superficie esterna della stessa). Per la stessa ragione, in caso di spessori rilevanti, è opportuno aumentare ancora tale valore.
5 In conclusione una corretta progettazione della parete opaca è la base su cui lavorare per realizzare edifici economici e confortevoli: senza un buon involucro è impossibile raggiungere determinate prestazioni. Il Cappotto è quello che sfrutta meglio le prestazioni dei singoli materiali e ne semplifica la posa in quanto risolve tutti o tanti ponti termici riducendo così la manodopera e le problematiche in cantiere. Al tempo stesso, sfruttando al massimo le qualità dei materiali rende tendenzialmente irrilevante la massa superficiale dell isolante utilizzato 4 ed annullando praticamente il rischio di condensa interstiziale: significa che la scelta del materiale isolante deve essere funzionale alla stabilità ed alla resa del sistema, non tanto agli aspetti energetici estivi in quanto in questi casi è solo una questione di centimetri. Grazie al Cappotto si possono realizzare efficienti nuovi edifici ma anche e soprattutto riqualificare gli involucri degli edifici esistenti tirando fuori la migliore prestazione possibile anche in edifici vecchi senza per questo rinunciare ad una libertà estetica. Esempio: Isolamento in intercapedine 1. Intonaco esterno 15 mm 2. Laterizio forato 120 mm 3. Isolante (MW/EPS/PUR) 100 mm 4. Laterizio forato 80 mm 5. Intonaco interno 15 mm Isolamento a Cappotto 1. Intonaco interno 15 mm 2. Laterizio forato 200 mm 3. Isolante (MW/EPS/PUR) 100 mm 4. Rasatura 0.5 mm 5. Finitura 0.3 mm 4) Nella maggior parte dei casi le pareti sono realizzate con elementi in laterizio che hanno densità nell ordine dei kg/m 3. In tali casi parlare di massa relativamente all isolante perde di significato come dimostrato nell esempio. La massa può avere una sua efficacia in strutture di parete leggere permettendo di raggiungere il limite di norma con uno spessore relativamente più piccolo. E indubbio comunque che in un bilancio fra comportamento invernale ed estivo, in caso di pareti leggere sia necessario utilizzare alti spessori di materiale isolante in quanto è l unico a cui è delegato il comportamento termico dell involucro.
6 INTERCAPEDINE Trasmittanza termica U (W/m 2 K) / Trasmittanza termica Periodica YIE (W/m 2 K) MW: U = 0.28 W/m 2 K YIE = 0.15 W/m 2 K EPS: U = 0.26 W/m 2 K YIE = 0.14 W/m 2 K PUR: U = 0.24 W/m 2 K YIE = 0.13 W/m 2 K CAPPOTTO Trasmittanza termica U (W/m 2 K) / Trasmittanza termica Periodica YIE (W/m 2 K)MW W/m 2 K MW: U = 0.28 W/m 2 K YIE = 0.08 W/m 2 K EPS: U = 0.25 W/m 2 K YIE = 0.07 W/m 2 K PUR: U = 0.23 W/m 2 K YIE = 0.07 W/m 2 K NB: Calcoli eseguiti considerando i seguenti valori: Materiale Spess (mm) Densità (kg/m 3 ) Cal. Specifico (J/Kg K) λ (W/m K) Intonaco calce e gesso 1, ,700 Laterizi forati ,400 Laterizi forati ,387 Blocchi laterizio forati Intonaco di calce ,900 Lana di roccia - intercapedine Lana di roccia - cappotto EPS grafite - intercpaedine EPS grafite cappotto PUR - intercapeidne PUR - capotto
7 3. L efficacia dell isolamento Che l isolamento termico sia la soluzione più efficace per una riduzione dei costi energetici è ormai oggi opinione diffusa, tant è che il governo negli ultimi anni ha incentivato tutte le opere edili nella direzione del risparmio energetico. Purtroppo, stando ai dati forniti dall ENEA in base alle domande presentate in questi anni, solo una parte minore dei fondi messi a disposizione sono stati destinati ad opere riguardanti l involucro (vedi Gli interventi più utilizzati sono quelli destinati a sostituzione di infissi o di caldaie; se quanto accaduto è ragionevolmente comprensibile essendo queste due tipologie di interventi meno invasive per i proprietari e meno costose, è altrettanto vero che non sono quelle che comportano il maggiore beneficio. Da vari studi condotti sul tema si sottolinea che tutti tendenzialmente convergono nel considerare l intervento di isolamento termico di un involucro permette di ottenere il maggior beneficio sia in termini di risparmio conseguito che di ritorno dell investimento, nonostante un maggiore onere necessario. La soluzione di isolare con un Sistema a Cappotto unisce a questi vantaggi anche la semplicità della posa, la facilità di soluzione dei problemi in cantiere e soprattutto la possibilità di riqualificare esteticamente edifici vecchi e fatiscenti, dando la possibilità di riconvertire non solo energeticamente ma anche funzionalmente ed esteticamente interi Da pezzi vari di studi città. condotti sul tema si sottolinea che tutti tendenzialmente convergono nel considerare l intervento di isolamento termico di un involucro permette di ottenere il maggior beneficio sia in termini di risparmio conseguito che di ritorno dell investimento, nonostante un maggiore onere necessario. La soluzione di isolare con un sistema cappotto unisce a questi vantaggi anche la semplicità della posa, la facilità di soluzione dei problemi in cantiere e soprattutto la possibilità di riqualificare esteticamente edifici vecchi e fatiscenti, dando la possibilità di riconvertire non solo energeticamente ma anche funzionalmente ed esteticamente interi pezzi di città.
8 4. Il Cappotto anche d estate Per quanto detto la soluzione a Cappotto resta la soluzione più efficace in tutte le condizioni climatiche e per tutte le tipologie costruttive. Con il Cappotto si possono ottenere prestazioni analoghe o superiori a quelle di parete con alta massa in quanto si sfrutta non solo la presenza dell isolante termico, ma si ha l ottimizzazione delle prestazioni dei materiali. Questa regola vale in tutte le condizioni sia invernali che estive in quanto la massa interna fa da regolatore climatico permettendo di gestire i picchi di calore. L isolante contribuisce in una minima parte a questo effetto in funzione della tipologia scelta e del tipo di struttura: è indubbio comunque che un idoneo spessore di isolante abbassa la trasmittanza termica della parete contribuendo favorevolmente a ridurre gli effetti della temperatura esterna su quella interna (sia in termini di dispersioni che di surriscaldamento). Lavorando e perfezionando la parete opaca con un Sistema a Cappotto, si massimizza il risparmio energetico e l investimento fatto su di esso in quanto coprendo la maggior parte dell involucro disperdente è quello che ha la maggiore efficacia: agendo come dimostrato sia in inverno che d estate si ha un investimento efficace 365 giorni l anno. Con un Sistema a Cappotto oltre a ridurre i consumi si dà nuova vita a fabbricati ed intere zone urbane pertanto, è opportuno rivolgersi a materiali idonei e certificati ed a personale specializzato che prestino cura ed attenzione a tutte le fasi della posa: dalla scelta e posa dei materiali alla gestione del cantiere. Consorzio Cortexa Via Mannelli, Firenze, Italia P.IVA / C.F Iscr. Reg. Impr. di Firenze - R.E.A. n

References: art. 2
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