Proprietario Comune di Empoli
Paese Italia
Città Empoli
Indirizzo via di Ponzano
Occupanti dell’edificio scuola materna di Ponzano
Uso primario scuola
Giorni/Ore d’impiego 8.00 – 17.00
Progettisti Marco Sala Associati
Ingegneri ing. Luigi Campa – Strutture
CMZ – ingegneria tecnica
Appaltatori Comune di Empoli
Produttori di tecnologie di risparmio
energetico Consage
Sorgenti di energia pannelli radianti, caldaie a condensazione combi
Anno di completamento 2001
Tecnologia costruttiva
La dispersione termica dell ’edificio è limitata dal la realizzazione delle murature portanti e di tamponamento con il “sistema isotermoacustico”. La faccia esterna delle murature perimetrali è rivestita con un paramento di listelli in cotto per uniformare la nuova costruzione alla scuola elementare esistente.
Le tipologie di finestra sono state usate a seconda della loro funzione e del loro orientamento. Una copertura ventilata garantisce inoltre un buon isolamento e la ventilazione dell´edificio.
È stato previsto un solaio termico isolato con riscaldamento a pannelli radianti.
ELEMENTO COSTRUTTIVO TRASMITTANZA TERMICA (W/m2K)
Muro esterno in laterizio 0,28
Finestra 1,7
Copertura ventilata 0,28
Solaio: spazi tecnici e magazzino 0,50
Valore medio di trasmittanza termica 0,43
2
Alcuni casi studio in Europa
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Planimetria.
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Planimetria generale.
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La serra.
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Isolamento
Muri b en sigillati e protetti dall’umidità oltre che ben c oibentati contribuiscono ad aumentare il comfort, a ridurre il rumore e a risparmiare sui costi energetici. I muri sono tuttavia gli elementi costruttivi più complessi della “pelle” dell’edi- ficio da coibentare, da sigillare e da proteggere dall’umidità. Il muro coibentato prefabbricato è un sistema innovativo che realizza muri in cemento armato che uniscono resistenza meccanica all’isolamento. Il componente prefabbricato è una cassaforma formata da due pannelli in poliestere (EPS) che si affacciano e sono connessi da un separatore che crea una cavità fra le due superfici. Tale sistema di coibentazione è in grado di garantire un valore di trasmittanza termica pari a 0,15 W/mqK.
Controllo solare
Dispositivi di cont rollo solare ed ombreggiatura ben progettati riducon o drastica- mente il guadagno termico di picco dell’edificio e la necessità di raffrescamento, oltre a migliorare la qualità della luce diurna all’interno dell’edificio stesso. La scuola riduce la quantità di consumo energetico annuale per il raffrescamento dal 5 al 15%. Il controllo solare e l’uso di dispositivi di ombreggiatura miglio- rano anche il comfort visivo degli utenti, controllando il bagliore e riducendo il rapporto di contrasto. I dispositivi di ombreggiatura danno inoltre la possibilità di differenziare le facciate di un edificio rendendo più interessante e a scala umana un progetto che potrebbe invece risultare banale. I frangisole orientabili sono in alluminio.
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Illuminazione
La “finestra intelligente” costituisce oggi un obiettivo importante nella ricerca tecnologica verso prodotti innovativi da parte di produttori di serramenti e componenti di facciate continue; in generale si osserva l´affermarsi del princi- pio della regolazione climatica interna ottenuta sfruttando le fonti di energia rinnovabili disponibili all’esterno.
La finestra si compone essenzialmente di due elementi di base in profili estrusi di PVC: la parte superiore (trasparente) ospita i sistemi di controllo della radiazione solare e dell’isolamento, mentre la parte inferiore, opaca, contiene il sistema di ventilazione e lo scambiatore di calore.
I componenti accessori che integrano la parte superiore del blocco finestra, e che possono essere montati in modo indipendente, sono costituiti da:
• un pannello esterno (apribile) costituito da vetro temperato;
• un pannello interno (apribile) con vetrocamera 4/6/3+3 con la lastra interna basso-emissiva;
• una tenda oscurante motorizzata;
• una tenda motorizzata parzialmente riflettente (40%);
• il modulo di controllo in fuzzy logic ed i sensori ambientali di temperatura e di rilevazione persone;
• accessori vari.
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Facciata sud con finestre intelligenti.
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Riscaldamento
Le migliori caldaie ad alta efficienza possono funzionare con effici enze stagio- nal i superiori al 90%: recuperando il calore della canna fumaria, la temperatura dei fumi arriva ad un valore in cui il vapore prodotto dalla combustione viene condensato. Da qui il nome di caldaia a condensazione ad alta efficienza.
Lum inanza.
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Un effetto collaterale è dovuto al fatto che la condensa, normalmente acidula, deve essere eliminata attraverso un sistema di drenaggio.
Inoltre, tutte le caldaie a condensazione producono pennacchi di fumo dalla canna fumaria che sembrano vapore. I pennacchi di fumo possono arrivare alle proprietà confinanti provocando fastidio e condensa sul vetro o sui profili delle finestre; in questi casi è necessario un attento posizionamento della canna fumaria. Una caldaia a condensazione è una moderna caldaia ad alta efficienza con uno scambiatore di calore più grande, o un secondo scambiatore. Produce temperature dei fumi più basse ed un consumo minore di gas. Generalmente converte più dell’88% del combustibile in calore utile contro il 78% delle caldaie convenzionali.
Raffrescamento
Anche il raffrescamento naturale viene garantito dalla presenza della “finestra i ntelligente” che utilizza le variazioni climatiche esterne per fornire il massimo comfort interno e ridurre i consumi energetici degli impianti nelle varie condi- zioni di uso. Essa comprende i concetti di raccolta solare, immagazzinamento e distribuzione del calore, sempre minimizzando guadagni interni e dissipazione del calore stesso.
Schermatura
Una tenda motorizzata permette il 30% di controllo delle radiazioni; due controlli di flusso d’aria avvengono con una valvola a “T” che riduce il calore in estate e pre-riscalda l’aria di ventilazione durante l’inverno.
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197 Effetti: alto guadagno solare, sistemi solari attivi, alto flusso di ventilazione, controllo delle radiazioni solari, raffrescamento notturno.
Trasmittanza termica: U 1,7 W/m²K Trasmittanza visibile: U vetro 3,5 W/m²K Aria casuale ammessa: m = 50 m³/h
Ventilazione
La ventilazione naturale è garantita da molte aperture sulle facciate sud e nord. Dura nte l’inverno, di giorno, le finestre intelligenti implementano una ventilazione naturale insieme allo scambiatore di calore ed alle aperture finestrate.
La copertura è di tipo ventilato: un primo solaio in struttura predalles ed un’ul- teriore copertura, formata da una carpenteria metallica e da pannelli in alluminio, che copre il primo solaio distanziandosi in modo variabile su tutta la superficie. Sul lato sud di questa seconda copertura sono localizzati dei frangisole orientabili che impediscono il surriscaldamento in facciata, mentre all’estremità in direzione nord sono disposte delle alette che permettono, a seconda delle esigenze clima- tiche, una depressione tra le due superfici di copertura in modo da provocare una ventilazione naturale, coadiuvata delle finestre poste in alto nelle aule.
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Sistemi tecnologici
Aria fredda viene fornita attraverso un sistema d i ventilazione con un’unità di recup ero calore a flusso i ncrociato, ogni classe con la sua unità indipendente. Il sistema funziona con un flusso d’aria costante nei canali di immissione ed espulsione aria.
La semplicità del progetto e la sua capacità di garantire una buona qualità dell’aria sono stati i motivi della sua selezione.
Il prospetto a sud-est ha un’ampia area finestrata per gli spazi utilizzati so- prattutto di giorno. L’accorgimento fornisce grandi guadagni solari passivi oltre che luce diurna.
I guadagni termici solari sono immagazzinati nella massa dell’edificio.
Tende interne controllano il bagliore mentre frangisole manovrabili esterni pro- teggono dal surriscaldamento.