E nergia incorporata

Per qua nt o r iguard a il lat er iz io , a lc u ne ind ic az io ni po s so no e ss ere at t int e da u no st ud io co ndo t to su lla ba se d i dat i pr imar i , r ile vat i pre sso u no

st abilime nt o pro dutt ivo it a lia no (G.B ecca li, M.C e l lura, M.Fo nt ana ,

S.Longo, M.Mistretta, 2009). Dall’analisi dei risultat i, si evince che la pro duz io ne d i 1 Kg d i lat er iz io po rizzat o co mpo rt a co mp le s s iva me nt e u n co nsu mo d i e nerg ia pr imar ia par i a c irca 4 ,552 [MJ/ Kg], co s ì r ip art it a:

 L’estrazio ne dell’argilla inc ide per l’1% (0,045 [MJ/Kg]),

esse nz ia lme nt e per le o peraz io ni d i sca vo ;

 Le fa si d i t raspo rt o de lle mat er ie pr ime , d e i co mbust ili e de l pro dotto fin it o imp lica no u n co nsu mo co mp le s siv o di e nerg ia par i a c ir ca a l 12% de l co nsu mo e nerget ico tot a le (0, 55 0 [MJ/ Kg]), ess e nz ia lme nt e dovuto all’impiego di gaso lio co me co mbust ibile per autotrazione;

 I l pro ce sso d i e la bo ra z io ne inc id e p er il 23% (1,064 [MJ/ Kg]) d i cu i il 48% è dovuto all’energia elettrica impiegata per l’alimentazio ne de i ma cc h inar i e il 52% a lla pro duz io ne/appro vvig io na me nt o deg l i imput d i pro ce sso (acqua, ga so lio , po list ir e ne) ;

 I l co nt r ibut o de lla fa se d i imba lla gg io , par i a ll’1% de l co nsu mo energet ico totale, è dovuto principalmente all’energia d i feedstock de i mat er ia li imp ie gat i;

 I l co nsu mo p iù r ile va nt e si ver ific a ne i pro cessi d i co tt ura e d i ess ica z io ne (c ir ca 2,85 [M J/ Kg]), d i cu i il 49% è do vut o all’ imp ie go d i o lio co mbu st ibile BT Z (1,396 [MJ/ K g]) per l’a lime nt a z io ne d e l forno, il 38% è dovuto all’impiego di gas metano per il process o di ess ica z io ne (1,083 [M J/ Kg]) e il r ima ne nt e 13% è rapprese nt ato da l co nsu mo d i e nerg ia e let t ric a (0,37 [MJ/ Kg ]).

Per qua nt o rig uarda la sce lt a de l mat er ia le iso la nt e a lc u ne ind ica z io n i po sso no esser e at t int e da u no st ud io co nd otto da ll’U nit à d i r ic erc a SP ACE (Sperim enta zion e e Proc essi ne l prog etto di Architett ura e nel Ci clo di vit a dei prod otti in Edilizia ) d e l D ipart ime n to BEST ( Building Environm ent

Soluzioni innovative in laterizio per edifici ad alta efficienza energetica: un nuovo modello di involucro in muratura portante

Scienc e & Te cnolo gy) de l Po lit e c nico d i M ila no (A.C ia mpo li, M. La va g na, V.G iurd a ne lla, C.Mo nt ice lli, M .Pa le ar i, A. Masp er i, D. Mo nd in i, V.Pa ne lla ). Lo st ud io “E nerg ia per co st ru ire, e ner g ia per a bit are. Ot t imizz az io ne energet ica e ambientale di so luzio ni tecniche di invo lucro in laterizio ” ha prev ist o un indag ine su lle due t ec nic he co st rutt ive a magg io re d if fu s io ne su l t err it o r io naz io na le, e nt ra mbe rea liz zat e as se mb la ndo lat er iz i e mat er ia li iso la nt i:

 la p aret e mo no blo cco co n iso la me nt o a cappo tto est erno ;

 la do pp ia paret e co n int ercap ed ine iso lat a.

Nell’ambito delle due famig lie, so no stati co mpost i diversi “pacchett i” ese mp lific at iv i, in re la z io ne a d ive rs i sp esso r i e t ipo lo g ie d i e le me nt i i n lat er iz io : ne l ca so de lla so lu z io ne t ec nica a c appo tto , so no st at e se le z io nat e 4 var ia nt i d i suppo rto murar io in lat er iz io , ne lle qu a li a i b lo c c hi , t radiz io na li e po r izzat i, imp ie gat i neg li spes so r i d i 25 e 30 c m, so no st at i a ffia ncat i 15 t ip i d i iso la nt i d ive rs i.

Al fine d i co ndurre le a na lis i, è st ato impo st o un limit e d i t ras mit t anz a coerente con quanto prescritto dalla normativa per la zona climat ica “E” ed il p iù po ss ib ile s imile per t utt e le st rat igr a fie co mpo st e; a t a le sco po , so no st at i, d i vo lt a in vo lt a, mo d ific at i g li sp esso r i deg li iso la nt i in r e laz io ne a lle nec ess it à.

Prend ia mo in co ns id eraz io ne il pr imo gruppo d i st rat igra fie, r isu lt a nt i dall’accoppiament o di un blocco in laterizio porizzato dello spessore di 25 c m co n 15 mat er ia li iso la nt i d iver s i ( fibra d i le g no , la na d i ro cc ia o d i vet ro, po list ire ne e spa nso s int er iz zat o o est ruso , sughero esp a nso aut o co llat o , vet ro ce llu lar e, s ilic at o d i ca lc io idrat o , schiu ma po lyiso espa nsa r ig id a )

Tutt e le so luz io ni e sa minat e ha nno u n va lo re di t ras mit t anza d i

0,32-0,33 [W/ mq K] ragg iu nt a co n la var iaz io ne deg li sp es so r i de i pa nne lli co ibe nt i in re la z io ne a lla co ndut t ivit à t e r mic a pro pr ia d i o g ni mat er ia le, var ia bile t ra 0,028 e 0,049 [ W/ mK], co sic c hé la c hiu sura vert ica le a bb ia uno spe sso re co mpre so t ra 32 e 35 cm.

Il valore di massa superficia le dei singo li “pacchetti” mo stra un’o sc illa z io ne co nt e nut a t ra 198 e 218 [Kg/ mq].

Soluzioni innovative in laterizio per edifici ad alta efficienza energetica: un nuovo modello di involucro in muratura portante

In merito alla sfasamento dell’o nda termi ca entrante si so no ottenut i valor i d i 12-14 o re per t utt i i mat er ia li iso la nt i.

I l va lo re d e l fat t ore d i at t enuaz io ne si co llo ca t ra 0,10 e 0,12 per qua ls ia s i t ipo d i mat er ia le iso la nt e imp ie gat o , be n a l d i so tto del limit e min imo d i 0,16 ind iv id uat o da lla no r mat iva d i r ifer ime nt o .

Anc he le o sc illa z io n i de lla t ras mit t anza t er mic a per io d ica so no

as so lut a me nt e ins ig nific a nt i, co n va lo r i d i 0,03 -0,04 W/ mq K a fro nt e d i u n live llo ma ss imo co ns ig liat o di 0,16 [ W/ mqK].

Le 15 st rat igr a fie so no qu ind i car at t eriz za t e t utt e da lla st es so live llo d i e ffic ie nz a, abbast a nz a e le vat o sia in reg ime e st ivo c he inver na le.

Quest o co nse nt e perc iò u na p iù “line are” co mp araz io ne, a par it à d i prest az io ni, d e lle carat t er ist ic he c he inve ce co nt radd ist inguo no o gn i so luz io ne, qua li:

 Energ ia inco rpo rat a [MJ/ mq]

 CO2 inco rpo rat a [ Kg d i Co2 eq./ mq]

Figura 3.2.1_1

Valutazioni delle soluzioni a cappotto realizzate con blocchi porizzati in pasta da 25 cm di spessore (ricerca “Energia per costruire, energia per abitare” Politecnico di Milano)

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Figura 3.2.1_2

Grafici comparativi delle 15 soluzioni analizzate (ricerca “Energia per costruire, energia per abitare” Politecnico di Milano)

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La va lut az io ne de l pro filo a mb ie nt a le de lle 15 so luz io n i d i c hiu sur a vert ica le o paca pre se in co ns idera z io ne , e vide nz ia la predo mina nz a deg l i imp ie g hi e nerget ic i e de lle e mis s io ni d i g as se rra imput a bili a ll’e le me nt o in lat er iz io r is pet to alla quo t a part e re lat iva a i co ibe nt i.

In t er min i d i e nerg ia inco rpo rat a, il va lo re min imo d i 75 6 [MJ/ mq] appart iene alla so luzio ne costruttiva che vede l’impiego del sughero aut o co llat o , respo nsa bile per il 1 5% de l co ns u mo e nerget ico tot a le ; a l contrario, il “pacchetto” co mposto da cappotto in fibra di legno segna il va lo re ma ss imo d i 11 24 [MJ / mq], d i cu i o lt re il 35% a car ico de ll’ iso la nt e. Ne l co mp le s so , il co nt e nut o di e nerg ia in co rporat a med io s i at t es t a int o rno a 885 [MJ/ mq].

I r isu lt at i d i ga s s erra e me s s i vedo no un s imile a nd a me nt o , co n la so lu z io ne in su g hero c he s i at t est a a 62 [ Kg d i Co2 eq./ mq] (3% do vut o a ll’iso la nt e) e que lla in fibra d i leg no a 80 [ Kg d i Co2 eq./ mq] (25% do vut o a ll’ iso la nt e), co n u n live llo med io d i 6 9 [Kg d i Co2 eq./mq].

L’ampia analisi quindi, fa chiarezza su alcune indicazio ni semplicist iche

c he at t ribu is co no fin troppo fac ilmente caratterist iche di “a lta

sostenibilit à” a tutti i materiali iso lant i di origine naturale. Si sottolinea inve ce, co me g ià pre ced e nt e me nt e e nu nc iat o , che la r icer ca d e lla so st enib ilit à no n può r iso lvers i se no n a tt raverso lo scrupo lo so e at t ent o st ud io d i t utt i i par a met r i int ere ssat i, ne l part ico lar e ca so sp ec ifico pre so in esa me.

Ne lla no st ra sp ec ific a r icer ca d e l mat e r ia le iso la nt e, part ia mo t ene ndo co nt o delle carat t erist ic he c he do vrà a ver e la so luz io ne co mp le s s iva :

 Trasmittanza inferiore al limit e di normativa in zona climat ica “E”

(0,34 [W/ mq K])

 Spesso re co mp le ssivo par i a lla so lu z io ne co mpar a t iva e sist e nt e ( lat er iz io mo no blo c co co n inser ime nt o d i iso la nt e ne lle int ercap ed in i 36,5 c m)

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Un at t ent a a na lis i t ra le pre st az io ni, i vin co li e l’e nerg ia inco rpo rat a , ci ha po rt ato alla sc e lt a d e i pa nne lli in Po list ir e ne Esp a nso S int er iz zat o (EPS) , a d isc ap it o d i pa nne lli in Fibr a d i Le g no .

Infat t i:

Ene rgi a p rima ria/K g

 Fibra d i leg no = 17 [MJ/ Kg]

 EPS = 100 [MJ/ Kg]

I valori sull’energia incorporata dei materiali so no unitari, ossia espressi in re laz io ne a lla ma ssa. I n pr ima bat t ut a si p ot rebbe e ss ere t ent at i d i a vva lers i direttamente di quest i dat i, ma l’analisi non può non tener co nto della qua nt it à ne ce ss ar ia a so dd is fare le pre s t az io ni , so prat t utto co ns idera ndo c he la carat t er ist ic he d i de ns it à e co ndu c ibilit à d iffer is co no se ns ib ilme nt e.

Densità

 Fibra d i leg no = 200 [ Kg/ mc]

 EPS = 35 [Kg/ mc]

Co ns idera ndo 1 mc d i mat er ia le, le e nerg ie pr ima r ie de i due iso la nt i r is u lt a no equ ipar a bili:

Ene rgi a p rima ria / mc

 Fibra d i leg no = 17 x 200 = 3.400 [MJ/ mc ]

 EPS = 100 x 35 = 3.500 [MJ/ mc ]

Ut iliz z a ndo panne lli d i sp es so re 6,5 c m, a vre mo :

Ene rgi a p rima ria / mq

 Fibra d i leg no = 221 [MJ/ mq]

 EPS = 227 [MJ/ mq]

G iu nt i ad u na pres so c hé equ ip ara bile e ner g ia inco rpo rat a ne i du e mat er ia li , in r e laz io ne a i mq ut iliz zat i [MJ/ mq] ne l no st ro spec ifico c aso d i app lica z io ne, i cr it er i d i s ce lt a s i so no q u ind i co nce nt rat i su lle pr est az io n i che i due iso lant i potevano attribuire al “pacchetto” (Trasmittanza, S fa sa me nt o , At t enuaz io ne) .

I l co nfro nt o prest az io na le de lle due so lu z io ni , ha decret at o la s ce lt a de ll’iso la nt e in pa nne lli EPS, c o me si e vince da lle sc hede a lle gat e.

Soluzioni innovative in laterizio per edifici ad alta efficienza energetica: un nuovo modello di involucro in muratura portante

Figura 3.2.1_3

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