Figura 5.4.20.: Simulazioni realistiche e a colori sfalsati degli ambienti dedicati alla didattica con gli apparecchi luminosi dello stato di fatto

In base ai dati desunti dal rilievo si è applicato un fattore correttivo, pari a 0.43, probabilmente dovuto all'usura delle lampade, alla sporcizia e alla scarsa manutenzione.

La gura 5.4.20 riporta le simulazioni dei locali più signicativi in due visualizzazioni, una realistica e una a colori sfalsati.

Legenda

Figura 5.4.20.: Simulazioni realistiche e a colori sfalsati degli ambienti dedicati alla didattica con gli apparecchi luminosi dello stato di fatto

È possibile notare che le aule, in particolare i tavolini del bambini, risultano non illumi-

nate a dovere con valori che si aggirano intorno ai 200-230 lux, mentre la norma richiede

un illuminamento medio di almeno 300 lux in tutti gli ambienti (gura 5.4.17). In partico-

lare si segnala il laboratorio di arte che, con valori intorno ai 100 lux, risulta poco adatto

all'attività svolta al suo interno.

6. Green Energy Plan: interventi di Retrot

Introduzione

In conseguenza ai risultati della prima fase di valutazione delle prestazioni dell'edicio, si enunciano gli interventi proposti. Questi dovranno essere valutati attraverso un confronto tra la situazione di partenza (stato di fatto o baseline) e la situazione modicata, ovvero successiva agli interventi.

Il criterio con il quale vengono valutate le azioni di riqualicazione proposte si basa:

ˆ sul tempo di ritorno dell'investimento;

ˆ sulla stima del risparmio energetico conseguibile e dell'automatica riduzione di emis- sioni di CO 2 ;

ˆ sul grado di miglioramento della qualità ambientale.

L'azione più vantaggiosa sotto i tre aspetti (economico,energetico e ambientale) sarà quella migliore. Gli edici scolastici fanno parte degli immobili che, essendo di proprietà e compe- tenza della Pubblica Amministrazione, devono rientrare all'interno della programmazione economica prevista nei Piani Triennali e Annuali ¹ e quindi non costituiscono un'esclusi- va voce di spesa. Per questo le azioni intraprese devono essere le più strategicamente vantaggiose e l'indicatore maggiormente usato sarà il tempo di ritorno.

All'inizio di ogni sezione si troverà una scheda relativa all'intervento oggetto, che seguirà i concetti sviluppati dal Gruppo di lavoro sull'ecienza energetica del Kyoto Club ² , con:

ˆ un codice identicativo alfanumerico: una cifra riguardante l'area di interesse(1.involucro edilizio, 2.impianti meccanici, 3.impianti elettrici, 4.miglioramento gestione), due let- tere indicanti la categorie (LI: illuminazione, RS: fonti energetiche rinnovabili...), un numero progressivo per le diverse categorie;

ˆ titolo della misura;

ˆ descrizione sintetica;

1

Si veda a tal proposito la Direttiva 2010/31/EU e la 2012/27/EU.

2

Green Energy Audit - Manuale operativo per la diagnosi energetica e ambientale degli edici - Edizioni

Ambiente 2011

ˆ valutazioni non riferite necessariamente all'edicio ma anche al componente o al sistema:

funzionante ->non sono previsti interventi di riqualicazione nella parte edilizia o impianti- stica pertinente con la misura descritta,

obsoleto -> la misura proposta è il risultato di un audit energetico che tiene conto del fatto che ci possano essere delle sinergie con interventi di riqualicazione tecnologica o adeguamento normativo;

gestione e manutenzione -> la misura non prevede interventi di sostituzione di componenti o di installazione di nuovi ma solo il miglioramento delle modalità di gestione.

Queste valutazioni sono espresse con:

A= applicazione della misura molto conveniente B= applicazione della misura conveniente

C= applicazione della misura è fattibile anche se i margini di convenienza non sono molto elevati

D= applicazione della misura non è conveniente perché complessa o antieconomica.

ˆ sezioni punteggi (rating): con una serie di indicatori, espressi da un rating, di seguito descritti.

Potenziale di risparmio: (riduzione percentuale annua di consumo di energia primaria riferito alla misura implementata)

Ritorno economico: (espresso come Simple Pay-back dell'investimento)

Adabilità della misura: (indica quanto la misura rimarrà ecace e adabile nel tempo)

Fattibilità dell'intervento: (indica la facilità o meno ad attuare la misura)

Miglioramento della sostenibilità: valuta in modo sintetico gli eetti positivi relativi al miglioramento della sostenibilità generata dalla misura

E = contenimento dei consumi di energia

R = contenimento dei consumi di risorse (non energetiche) I = riduzione impatto ambientale

C = miglioramento del comfort.

Nelle valutazioni del rating sono utilizzati anche altri simboli:

Veriche di norma

Non meno importante sarà l'accertamento delle veriche di norma ³ da rispettare in seguito alla riqualicazione. Gli obblighi di legge si determinano innanzitutto denendo il tipo di intervento (DLgs 192/05) e la classicazione dell'edicio (DPR 412/93):

Nel caso oggetto si hanno due principali tipologie di intervento: quello sull'involucro e quello sugli impianti.

Di seguito, si riportano le veriche da rispettare per gli interventi di ristrutturazione par- ziale e manutenzione straordinaria dell'involucro (DPR 59/09 Art.4 e Dlgs 28/11) attinenti solo agli interventi di retrot che saranno proposti:

3

tabelle riprese da [27]

ˆ Comma 4: Per le sole strutture interessate dall'intervento, vericare che:

- Trasmittanza strutture opache verticali minori dei valori indicati nella tabella 6.1;

- Trasmittanza strutture opache orizzontali minori dei valori indicati nella tabella 6.2;

- Trasmittanza chiusure trasparenti minori dei valori indicati nella tabella 6.3;

- Trasmittanza vetri minore dei valori indicati nella tabella 6.4.

Tabella 6.1.: Trasmittanza termica delle strutture opache verticali

Tabella 6.2.: Trasmittanza termica delle strutture opache orizzontali o inclinate

Tabella 6.3.: Trasmittanza termica delle chiusure trasparenti

Tabella 6.4.: Trasmittanza termica dei vetri

ˆ Comma 17: Vericare l'assenza di condensazioni superciali e che le condensazioni interstiziali delle pareti opache siano limitate alla quantità rievaporabile secondo la normativa vigente (UNI EN ISO 13788). Qualora non esista un sistema di controllo dell'umidità relativa interna, per i calcoli necessari si assumono i valori: UR=65% e T interna =20°C.

ˆ Comma 18: Il progettista per la limitazione dei fabbisogni per la climatizzazione estiva e per il contenimento della temperatura interna negli ambienti:

- valuta puntualmente e documenta l'ecacia dei sistemi schermanti delle superci vetrate, esterni o interni, tali da ridurre l'apporto di calore per irraggiamento solare;

- utilizza al meglio le condizioni ambientali esterne e le caratteristiche distributive degli spazi per favorire la ventilazione naturale dell'edicio:

- adotta sistemi di ventilazione meccanica controllata nel caso non sia ecace lo sfruttamento della ventilazione naturale.

In questo caso è prescritta l'adozione di un recuperatore di calore ogni qual volta la

portata totale di ricambio (G) e il numero di ore di funzionamento (M) del sistema

di ventilazione, siano superiori ai valori limite riportati nella seguente tabella (DPR

412/93 Art. 5, comma 13 a Allegato C):

ˆ Comma 19: È resa obbligatoria la presenza di sistemi schermanti esterni. Qualora se ne dimostri la non convenienza in termini tecnico-economici, detti sistemi possono essere omessi in presenza di superci vetrate con fattore solare (UNI EN 410) minore o uguale a 0.5.

ˆ Comma 20: Il progettista, al ne di limitare i fabbisogni energetici per la climatizza- zione estiva e di contenere la temperatura interna degli ambienti, valuta puntualmente e documenta l'ecacia dei sistemi ltranti o schermanti delle superci vetrate, tali da ridurre l'apporto di calore per irraggiamento solare. Gli eventuali impedimenti di natura tecnica ed economica all'utilizzo dei predetti sistemi devono essere evidenziati nella relazione tecnica di cui al comma 25. La predetta valutazione può essere omessa in presenza di superci vetrate con fattore solare (UNI EN 410) minore o uguale a 0.5.

ˆ Comma 20: Vericare che in ogni locale o zona a caratteristiche termiche uniformi siano installati dispositivi per la regolazione automatica della temperatura ambien- te per evitare il sovrariscaldamento per eetto degli apporti solari e degli apporti gratuiti.

ˆ Comma 14: Sono prescritti, fermo restando quanto indicato dall'art.5 comma 6 del DPR 412/93 per gli impianti di potenza complessiva ≥350W all'articolo 5:

- un trattamento ⁴ chimico di condizionamento per impianti di potenza nominale del focolare complessiva ≤100 kW;

- un trattamento di addolcimento per impianti di potenza nominale del focolare complessiva tra 100 e 350 KW. ⁵

ˆ Comma 15: Limiti più severi per gli edici pubblici- In tutti i casi di nuova costru- zione o ristrutturazione di edici pubblici o a uso pubblico devono essere rispettate le seguenti ulteriori disposizioni:

- valori limite già riportati (comma 4) sono ridotti del 10%

- il valore limite del rendimento globale medio stagionale è calcolato con la seguente formula: η g ≥ (75 + 4logP n)%

- i predetti edici devono essere dotati di impianti centralizzati per la climatizzazione invernale ed estiva, se quest'ultima fosse prevista.

Di seguito, si riportano le veriche da rispettare per gli interventi di nuova installazione di impianti termici o ristrutturazione degli stessi impianti (DPR 59/09 Art.4 e Dlgs 28/11) attinenti solo agli interventi di retrot che saranno proposti:

4

Si fa riferimento alla norma UNI 8065.

5

Tali indicazioni valgono: in assenza di produzione di ACS e in presenza di acqua di alimentazione

dell'impianto con durezza temporanea ≥25°f e in caso di produzione di ACS in presenza di acqua di

alimentazione dell'impianto con durezza temporanea > 15°f.

ˆ Comma 5: Vericare che:

- il rendimento globale Medio stagionale η g ≥ (75 + 3logP n)% se Pn< 1000 kW - il rendimento globale medio stagionale η g ≥ 84% se Pn≥ 1000 kW

dove logPn è il logaritmo in base dieci della potenza utile nominale del generatore o dei generatori di calore al servizio del singolo impianto termico, espressa in kW.

ˆ Comma 5: Allegare alla relazione tecnica una diagnosi energetica dell'edico e del- l'impianto che individui gli interventi di riduzione della spesa energetica, i relativi tempi di ritorno degli investimenti, i miglioramenti di classe energetica dell'edicio, motivando le scelte impiantistiche che si vanno a realizzare nel caso di installazione di potenze nominale al focolare ≥100 kW.

6.1. Fonti rinnovabili

Negli ultimi anni, a causa dell'incremento dei prezzi dei combustibili fossili e dell'inqui- namento ambientale, si sono sviluppate nuove tecnologie caratterizzate da un forte con- tenimento degli impatti ambientali. Queste tecnologie appaiono oggi le migliori fonti di investimento per il futuro energetico. Verranno descritte di seguito quelle che si intende prendere in considerazione per il caso in oggetto.

6.1.1. Pannelli termodinamici

Questa tecnologia si contraddistingue dai più noti pannelli solari ⁶ per la caratteristica di poter funzionare anche di notte, con pioggia, vento e in giornate nuvolose.

Il principio di funzionamento ⁷ di questi pannelli sfrutta le proprietà siche del uido refrigerante che al cambio di stato liquido-gas-liquido è in grado di trasferire il calore captato dai pennelli no all'acqua che si desidera riscaldare.

I sistemi solari termodinamici si applicano in situazioni dove vi è domanda di acqua calda a 50°C, come nel caso di riscaldamento centralizzato (con pannelli radianti o fan coil) e produzione di acqua calda sanitaria.

Il principio di funzionamento dei sistemi solari termodinamici sfrutta i considerevoli scambi termici legati al cambiamento di stato (liquido-vapore, vapore-liquido). Tale calore viene ceduto dai pannelli all'acqua per riscaldarla. Il sistema funziona come un frigorifero convenzionale, vi è quindi una zona fredda (evaporatore), una zona calda (condensatore) e un compressore. Nella zona fredda vi sono i pannelli, mentre nella zona calda è presente lo scambiatore di calore. In dettaglio il funzionamento ottimizzato del sistema:

il gas refrigerante, dopo essersi liquefatto nel condensatore, viene depositato in un reci- piente detto recipiente di liquido, e passa ad una valvola di espansione che regola l'uscita del liquido verso i pannelli; dalla valvola di espansione, sotto forma di micro gocce in grado

6

Il funzionamento dei pannelli tradizionali è limitato dalla presenza della radiazione solare diretta e quindi dal loro orientamento.

7

Tratto dalla brochure della Solar PST

di cambiare repentinamente di stato, il liquido passa ai pannelli attraverso tubature in ra- me. Il uido refrigerante, circola nei pannelli solari dove si riscalda grazie al calore captato dall'ambiente esterno, presente nella radiazione solare diretta o diusa, nella convezione naturale dell'aria, nell'eetto del vento e della pioggia. In uscita allo stato aeriforme, vie- ne portato alla temperatura di 110°-120° mediante la fase di compressione. Il gas viene quindi diretto verso il condensatore che a sua volta si interfaccia con l'acqua da riscaldare attraverso gli scambiatori termici e il ciclo riparte.

Questi pannelli non presentano alcun rischio legato a un aumento eccessivo della pressione del gas all'interno del sistema durante il periodo estivo, inoltre sono resistenti alle aggres- sioni da parte degli agenti esterni. I pannelli presentano totale resistenza alla corrosione interna, grazie al materiale anodizzato con cui sono realizzati. I pannelli non necessitano di una fonte di energia per il processo di decongelamento durante il periodo invernale. Non temono l'acqua calcarea e richiedono una manutenzione minima.

Dal punto di vista della sostenibilità ambientale questo sistema si pone in buona po- sizione, sfruttando, ancor più dei sistemi tradizionali, ciò che viene oerto gradualmente dall'ambiente e garantendo materiali non inquinanti. Il uido refrigerante ⁸ , all'interno dei pannelli, non è inammabile, non corrosivo, atossico, chimicamente stabile alle alte pressioni con un elevato calore di evaporazione.

Questi pannelli di dimensioni ridotte e maneggevoli ⁹ :

ˆ non necessitano di rinforzo della struttura alla quale vengono ancorati per la loro leggerezza ¹⁰ ;

ˆ non necessitano dell'orientamento a Sud per avere buone prestazioni ma, ovviamente, è raccomandabile esporre i pannelli il più possibile alla luce del sole, al vento e alla pioggia;

ˆ la supercie di captazione è composta da entrambi i lati del pannello ¹¹ ;

ˆ sono caratterizzati da resistenza alle alte e basse temperature;

ˆ la supercie robusta li rende resistenti ai colpi, all'abrasione e all'usura, nonché protetti dalla polvere, dalla corrosione e dall'umidità;

ˆ la loro durata è garantita per 25 anni e richiedono una minima manutenzione.

La ditta produttrice alla quale si è fatto riferimento in questa tesi è la Solar PST; nella foto di gura 6.1.1 ne viene mostrato un utilizzo.

8

Il uido utilizzato per i sistemi domestici è il 134A, mentre per gli industriali è il 407C.

9

Dimensioni: 2.00x0.80m

10

Un pannello pesa 8 Kg.

11

Supercie di captazione totale = 3.20 m

Figura 6.1.1.: Esempio di utilizzo dei pannelli termodinamici Solar PST

6.1.2. Scambiatore Aria - Terreno

Lo scambiatore Aria-Terreno ore un contributo sensibile nel ridurre i consumi energetici destinati alla ventilazione. Attraverso lo sfruttamento dell'energia contenuta del terreno è, infatti, possibile pre-riscaldare o pre-rarescare l'aria che si utilizza per il rinnovo; ciò assume un valore rilevante in edici industriali, commerciali, scolastici, etc. che devono garantire un costante rinnovo dell'aria ambiente per ragioni di salubrità.

Il principio di funzionamento ¹² di questi sistemi è molto semplice: l'aria di rinnovo viene presa all'esterno e spinta da un ventilatore all'interno del fabbricato, dopo essere passata in un condotto posizionato nel terreno ad una profondità di circa 2 metri.

In inverno, il terreno si trova ad una temperatura superiore a quella dell'aria, mentre in estate si trova ad una temperatura inferiore. In ogni stagione quindi possiamo contare su un signicativo contributo energetico (gura 6.1.2) che, in inverno, ci permette di consumare meno energia per riscaldare l'aria di rinnovo e in estate, come in questo caso, di garantire un rarescamento naturale dell'ambiente senza un impianto di climatizzazione oppure, di rarescarla meno nel caso sia presente. Infatti, in estate, il pre-rarescamento dell'aria esterna tramite la sorgente geotermica costituita dal terreno, fornirà un piacevole eetto di rarescamento negli edici che va a sostituire gli impianti di aria condizionata, sconsigliati negli asili nido.

12

Tratto dalla scheda tecnica di Rehau

Figura 6.1.2.: Principio di funzionamento invernale ed estivo dello scambiatore aria-terra.

Il contributo energetico fornito da questi sistemi dipende da diversi fattori:

ˆ la sua lunghezza totale

ˆ la profondità

ˆ le caratteristiche climatiche della zona di installazione

ˆ le caratteristiche del terreno e dalle diverse tipologie di installazione ( ad anello, a serpentino, a collettore).

Nonostante ciò è possibile aermare che, in media, contribuiscono per oltre il 20% nel risparmio energetico per il riscaldamento e per l'80% per il rarescamento, senza pericoli di mua e proliferazione di acari.

Nell'uso di questi sistemi è necessario fare molta attenzione solo ad alcuni fattori, quali la condensazione, la salubrità dell'aria immessa e le perdite di carico su questi circuiti.

Le caratteristiche dei materiali utilizzati per le condotte e le pendenze devono essere tali da convogliare la condensa nel punto più basso per drenarla evitando accumuli. L'aria deve essere salubre, in qualche modo disinfettata evitando che venga in contatto con alcuni gas contenuti con il terreno come ad esempio il radon.

Le superci delle condotte devono essere più lisce possibile in modo da ridurre le perdite

di carico e quindi i consumi energetici. In ultimo i componenti del sistema devono avere

una bassa resistenza termica per ottenere un buono scambio.

Figura 6.1.3.: Esempi di posizionamento delle tubazioni dello scambiatore

La fornitura delle tubazioni avviene con la protezione su entrambi i lati per mantenere i tubi puliti (gura 6.1.4).

I costi energetici vengono ridotti, in particolare se il sistema è abbinato ad un recupe- ratore di calore. La ditta produttrice alla quale si è fatto riferimento in questa tesi è la REHAU.

Figura 6.1.4.: Protezione delle tubazioni

6.2. Involucro trasparente

6.2.1. Sostituzione del serramento

L'involucro trasparente, in questo caso nestre e porte-nestra, garantisce l'ingresso della luce naturale, il contatto con l'esterno, il ricambio d'aria ma allo stesso tempo non deve compromettere il comfort termoigrometrico e acustico e deve garantire il controllo della radiazione solare nonché la sicurezza delle persone, la durevolezza e la manutenibilità.

Questo intervento è stato proposto considerando che gli inssi esistenti montano vetro singolo e telaio non a taglio termico, oltre che permettere elevate inltrazioni d'aria.

La scelta delle prestazioni del nuovo serramento dipende da molti fattori quali la zona climatica, il tipo di esposizione, la zona di vento, l'altezza sul livello del mare, il contesto geograco-ambientale, la funzione interna, le caratteristiche tipologiche dell'edicio.

I parametri da tenere in attenta considerazione sono:

ˆ indice di trasmissione luminosa del vetro ¹³ (τ 1 ) e della nestra (τ t )

ˆ trasmittanza termica dell'insso (U w ), del vetro ¹⁴ (U g ) e del telaio (U f )

ˆ prestazioni di controllo solare del vetro ¹⁵ (g g ) e dell'insso (g w )

ˆ indice di selettività spettrale del vetro (LSG), che lega la trasmissione luminosa al controllo solare

ˆ classe di permeabilità all'aria della nestra

ˆ l'indice di prestazione acustica ¹⁶ (R w ).

Si sceglieranno inssi con coecienti di trasmissione luminosa elevati (0.80-0.85), essendo su pareti verticali, mentre la trasmittanza termica del serramento, inuendo molto nel- le dispersioni per trasmissione e nel benessere termoigrometrico, dovrà essere contenuta.

La prestazione deve essere bilanciata con le esigenze di controllo solare dell'insso, che inuenza il guadagno solare ma anche gli apporti gratuiti in inverno.

13

È il rapporto tra radiazione luminosa trasmessa e quella incidente, limitato alla zona del visibile.

14

Indica quanto disperde la supercie vetrata. Più basso è questo valore, migliore è il potere termoisolante e quindi le perdite attraverso il vetro.

15

Indica la quota percentuale di energia solare che entra in una stanza e quindi trasmessa dal vetro, rispetto all'energia totale incidente.

16

È l'indice che misura le prestazioni acustiche del vetro in decibel.

Di fondamentale importanza è la posa in opera del serramento: un corretto montaggio e la compatibilità dimensionale, meccanica e chimico-sica tra il serramento e il vano murario potrebbero vanicare l'intervento. Il corretto montaggio può essere vericato in seguito mediante l'analisi termograca a raggi infrarossi e con il Blower Door Test ¹⁷ può essere vericata l'eventuale assenza di inltrazioni d'aria.

La sostituzione degli inssi genera vantaggi di :

ˆ riduzione della parte di carico termico legato ai serramenti;

ˆ controllo del guadagno solare legato alla parte vetrata;

ˆ riduzioni delle inltrazioni d'aria dal telaio.

Nell'ottica di intervenire per il migliore utilizzo della luce e dell'energia, si è prevista la sostituzione di tutti gli inssi in evidente stato di degrado nella parte adibita a nido, compatibilmente con la possibilità economica. Tale operazione permetterà di sfruttare al meglio il potenziale di guadagno termico passivo attraverso le nuove vetrate basso emissive e gli inssi a taglio termico.

Sono state scelte portenestre e nestre di dimensioni uguali alle esistenti e con le stes- se possibilità di apertura. Come indicato dalla normativa, dovranno avere trasmittanza minore o uguale a 2.16 W/m ² K e montare vetri con trasmittanza minore o uguale a 1.71 W/m ² K (valori ridotti del 10% per l'ulteriore riduzione dettata dalla normativa per gli edici pubblici).

Gli inssi saranno costituiti da proli termicamente isolati e guarnizioni di elevata qualità.

Di fondamentale importanza è la parte vetrata dell'insso, che, come per una parete, è soggetta a scambio termico con l'esterno per conduzione, convezione e irraggiamento. Il valore U g , che li rappresenta e deve essere per questo basso. In particolare i vetri saranno di tipo vetrocamera basso emissivo ¹⁸ . Ciò signica che sarà una vetrata composta da un vetro sopra il quale è stata posata una pellicola di ossidi di metallo che ne migliorano notevolmente le prestazioni di isolamento termico. Il rivestimento permette il passaggio di radiazioni ad onde corte ma riette, verso l'interno, l'energia infrarossa delle onde lunghe.

Il rivestimento non compromette signicativamente la trasmissione luminosa e grazie al trattamento basso-emissivo le dispersioni si riducono ulteriormente, passando da un Ug di 2,7 W/m ² K per un vetro camera normale, a 1,4 W/m ² K per un vetro camera basso emissivo. In gura 6.2.1 si riportano i valori di trasmittanza termica per varie tipologie di superci vetrate, ma sapendo che si può arrivare no a valori di 0.6 W/m ² K.

Al contempo il valore di trasmissione luminosa e l'indice di prestazione acustica dovranno essere molto alti, al ne di non compromettere rispettivamente l'illuminazione naturale, già scarsa, e l'isolamento acustico.

17

Permette di misurare l'ermeticità di un edicio dopo aver imposto una determinata dierenza di pressione tra interno ed esterno. Questo test è ad esempio, una procedura obbligata nell'ambito dell'ottenimento della Certicazione Casa-Clima.

18

In inglese Low-E.

Figura 6.2.1.: Valori di trasmittanza termica a seconda del tipo di supercie vetrata

Questa sostituzione sarà strettamente legata all'intervento di isolamento sull'involucro opaco.

Veriche da rispettare

Come già descritto precedentemente le chiusure trasparenti dovranno essere caratterizzate da:

trasmittanza delle chiusure trasparenti ≤0.216 * W/m ² K

trasmittanza vetri ≤1.71 * W/m ² K

*limiti diminuiti del 10% perché si tratta di un edicio pubblico.

Poiché è stata fatta la scelta di non adottare schermature per le superci vetrate sa-

rà necessario scegliere vetri con fattore solare ≤0.5 per ridurre l'apporto di calore per

irraggiamento solare.

6.3. Involucro opaco

6.3.1. Isolamento con sistema a cappotto

L'inserimento del sistema cappotto, come rivestimento dall'esterno, porta a sicuri beneci di tipo energetico.

Figura 6.3.1.: Eetto del sistema a cappotto esterno[?]

Spesso la disomogeneità di materiale nella composizione dell'edicio comporta ponti termici, i quali possono essere risolti grazie alla continuità del materiale isolante posto all'esterno. Esso assicura:

ˆ l'assenza del rischio di condensazione superciale (e mue) poiché sulla supercie interna la temperatura è sempre maggiore di quella di rugiada;

ˆ una temperatura superciale interna sensibilmente vicina alla temperatura dell'aria:

benessere termico (assenza di moti convettivi, elevata temperatura media operante

= (Taria+T media.radiante pareti )/2 );

ˆ la riduzione delle dispersioni energetiche purché tutte le strutture sono isolate;

ˆ la riduzione del rischio di fenomeni di degrado all'esterno poiché il comportamento della facciata è termicamente uniforme.

Esso consiste nell'applicare sulla faccia esterna della parete un pannello di materiale isolante

ricoperto di intonaco, raorzato da un'armatura e completato da uno strato di nitura.

Il sistema è composto dalla seguente successione di strati [31]:

ˆ supporto murario

ˆ prodotti di incollaggio e rasatura

ˆ materiale isolante

ˆ intonaco sottile

ˆ armatura di rinforzo

ˆ strato di nitura.

Questo sistema ridurrà i costi energetici per il riscaldamento invernale ma contribuirà anche al comfort estivo. Lo strato isolante, infatti, posizionato all'esterno dell'edicio ltra l'energia e ne riduce il passaggio attraverso la parete impedendo a questa di surriscaldarsi eccessivamente e in tempi rapidi. L'eetto è quello di avere pareti interne fresche durante la giornata. Infatti, al concetto di capacità termica è associabile il concetto di riduzione del usso entrante dalla parete opaca. L'irraggiamento solare produce sulla supercie della parete esterna una temperatura maggiore di quella dell'aria esterna, con conseguente aumento del usso termico entrante.

Per governare la risposta delle pareti in tal senso si possono calcolare due parametri:

ˆ il coeciente di sfasamento

ˆ il coeciente di attenuazione.

Essi descrivono come l'ampiezza di oscillazione e gli elevati valori di temperatura super-

ciale esterna vengano avvertiti sulla supercie interna. Il DLgs 192 (e le sue successive modiche) prescrive per alcune località la massa superciale minima di 230 kg/m ² , o siste- mi equivalenti, per contenere il surriscaldamento estivo degli ambienti. Nel caso la parete non abbia tale massa è necessario dimostrare che essa ha prestazioni sucienti a garantire la risposta inerziale, ovvero è necessario valutare i due coecienti: sfasamento (espresso in h) e attenuazione (espresso in %) dell'onda termica.

Riportiamo i risultati ottenuti (con Termolog) per la parete esposta a Sud (gura 6.3.2).

È possibile notare che lo sfasamento temporale è più di 10 h (rispetto alle 5 h pre-

intervento), mentre l'attenuazione calcolata dal programma è di circa il 18% (mentre nello

stato di fatto era pari al 61%) (gura 6.3.3).

Figura 6.3.2.: Sfasamento dell'onda termica della parete post-intervento (multitubola- re portante) nella parte di edicio costruito nel primo intervento (fonte Termolog) e, in tabella, risultati sull'inerzia termica della stessa parete.

Figura 6.3.3.: Sfasamento dell'onda termica della parete allo stato di fatto (multitubo- lare portante) nella parte di edicio costruito nel primo intervento (fonte Termolog) e, in tabella, risultati sull'inerzia termica della stessa parete.

Il sistema a cappotto permette di avere sollecitazioni termiche più contenute sulle strut-

ture di tamponamento e portanti, generalmente caratterizzate da valori dierenziali di

dilatazione e contrazione termica; il contenimento della variazione delle temperature su- perciali esterne sulla muratura, sia nel ciclo giorno-notte che in quello stagionale, evita la possibile fessurazione dovuta ai dierenti coecienti di dilatazione termica del laterizio, del calcestruzzo e degli intonaci. Fenomeni di questo tipo si stanno al momento vericando, come visibile nella foto 6.3.4.

Il cappotto, con il suo comportamento termoplastico, garantendo uniformità di reazione del sistema rispetto alle sollecitazioni esterne, poiché il coeciente di dilatazione termica è uniforme e sulla supercie i componenti hanno comportamenti compensati, fa si che non si verichino fessurazioni nonostante le elevate dierenze di temperatura che si manifestano sul lato esterno della barriera termica.

Figura 6.3.4.: Fenomeni registrati in situ

Il sistema a cappotto garantisce anche un buon comportamento igrotermico della parete ai ni della condensazione interstiziale; infatti, l'isolamento posto all'esterno comporta che il salto di temperatura avvenga nella parte esterna della parete, dove la concentrazione di vapore è diminuita per eetto della resistenza degli strati interni. I graci nelle gure 6.3.5 e 6.3.6 rappresentano l'andamento della pressione di saturazione (dipendente dalle condizioni al contorno e dalla resistenza dei materiali al passaggio del vapore).

Nei diagrammi di gura 6.3.6 si può notare l'andamento tipico del sistema a cappotto

in regime invernale, il quale mostra come il rischio di fenomeni di condensazione intersti-

ziale (che si vericano quando le due spezzate, rappresentanti le pressioni del vapore e di

saturazione, si incontrano) è evitato. Evitando le condizioni di condensazione superciale

interna e interstiziale si ha il risanamento igrometrico dell'involucro.