Riqualificazione energetica degli edifici Sistema di rivestimento cappotto Firenze, 31.01.2017

1) Attività PSC Area Toscana e provincia SP In un momento in cui si parla costantemente di ecosostenibilità, di risparmio energetico, la progettazione e la realizzazione di un opera risulta un operazione complessa e per ottenere un risultato che soddisfi tutti gli obiettivi, deve essere integrale e questo implica che il progettista collabori con gli specialisti dei vari settori. Progettisti struttura impianti Architetto PROGETTO Committente PSC Sikkens Italia (Paint System Consultant) Figure specialistiche

1) Attività PSC Area Toscana e provincia SP L’Azienda offre un pacchetto servizi a operatori del settore edile (professionisti, imprese di costruzioni, committenze) su: Consulenza e supporto in fase di progettazione (start up), in tutto il territorio italiano Sopralluoghi e relazioni tecniche di fattibilità (lettere di ciclo) Informazione, promozione e campionature su prodotti e sistemi Formazione tecnica – Master presso Tech Center

1) Attività PSC Area Toscana e provincia SP Servizio di Assistenza e Consulenza Tecnica LETTERA DI CICLO 1) Attività PSC Area Toscana e provincia SP RELAZIONE TECNICA DOCUMENTO REDATTO DA CONSULENTI PSC O ASSISTENTI TECNICI DOCUMENTO CON CUI L’AZIENDA CERTIFICA LA CORRETTEZZA DEL CICLO DI INTERVENTO CONSIGLIATO  ACQUISIZIONE DI RESPONSABILITÀ RELAZIONE SOTTOSCRITTA DAL RESPONSABILE ASSISTENZA TECNICA NAZIONALE

Programma intervento Richiamo dei principi della Fisica Tecnica Trasmissione del calore Riepilogo della Normativa vigente in tema di risparmio energetico La tecnologia del rivestimento a cappotto Proiezione di un video di un video intervento operativo Analisi del ritorno economico dell’investimento

2) Brevi cenni alla Fisica Tecnica Trasmissione del calore Conducibilità termica Trasmittanza Termica Inerzia Termica

2) Brevi cenni alla Fisica Tecnica Trasmissione del calore Definito come trasferimento (variazione di Entropia) di una certa materia determinata da una differenza di temperatura (condizioni di contorno), dalle proprietà termofisiche, geometria del materiale Conduzione - solidi Convezione - fluidi Irraggiamento – onde elettromagnetiche (irraggiamento solare)

2) Brevi cenni alla Fisica Tecnica CONDUCIBILITA’ TERMICA: E’ la capacità di un materiale di trasmettere il calore e dipende unicamente dalla natura del materiale e non dalla sua geometria. Viene indicata con la lettera λ e nel SI si misura in W/m∙K

2) Brevi cenni alla Fisica Tecnica TRASMITTANZA: Rappresenta la quantità di calore che in regime stazionario attraversa una superficie unitaria (1 m2) sottoposta a una differenza di temperatura pari a 1°C. Indicata con la lettera U e definisce la capacità isolante di un materiale. Nel SI si misura in W/m2K

2) Brevi cenni alla Fisica Tecnica interno 1 2 3 esterno s1 s2 s3 spessore dove conducibilità Considerando che Rsi e Rse (resistenza superficiale interna ed esterna) sono costanti, la trasmittanza è funzione dello spessore e conducibilità

INERZIA TERMICA E REGIME DINAMICO 2) Brevi cenni alla Fisica Tecnica INERZIA TERMICA E REGIME DINAMICO L’inerzia termica è la capacità di un materiale ad assorbire il calore, rilasciandolo al cessare dell’emissione della sorgente. Essa dipende dalla capacità termica di accumulo dei materiali e dalla loro conduttività. L’inerzia di una parete ha la funzione di mantenere il più possibile costante le condizioni di comfort interne, anche quando all’esterno vi sono sensibili variazioni di temperatura.

2) Brevi cenni alla Fisica Tecnica L’assorbimento e il rilascio del calore da parte del materiale determina una risposta temporale dell’onda termica, che vuole evitare bruschi variazioni di temperatura tra interno ed esterno

2) Brevi cenni alla Fisica Tecnica INERZIA TERMICA: SFASAMENTO E ATTENUAZIONE L’inerzia termica è importante soprattutto per il periodo estivo, in quanto bisogna evitare il surriscaldamento dell’aria interna, dovuto al calore trasmesso dalle pareti. La capacità inerziale della struttura si misura con la trasmittanza termica periodica Yie (W/m2K) come sfasamento dell’onda termica e la sua attenuazione nell’arco delle ventiquattro ore. I parametri necessari al controllo del comfort e dei consumi energetici estivi sono: Fattore di attenuazione ‘fa’ Coefficiente di sfasamento ‘Φ’ Trasmittanza termica periodica Yie = U ∙ fa (valutato su 24h) Il fattore ‘fa’ rappresenta la riduzione di ampiezza dell’onda termica, nel passaggio attraverso la struttura in esame. Il coefficiente di sfasamento ‘Φ’ indica l’intervallo in ore che una variazione delle condizioni esterne impiega per manifestarsi all’interno.

2) Brevi cenni alla Fisica Tecnica INERZIA TERMICA: SFASAMENTO E ATTENUAZIONE La soluzione migliore si ha dalla scelta congiunta di materiali con bassa conduttività (buon potere isolante) e un’elevata capacità termica (valori elevati di densità e calore specifico). STABILIZZAZIONE DELLA TEMPERATURA

2) Brevi cenni alla Fisica Tecnica PRESTAZIONE TERMICA ESTIVA In alternativa alla determinazione dell’indice di prestazione termica per il raffrescamento (Epe,invol) il DM 26/06/09 prevede una classificazione mediante parametri qualitativi fa e S. Sfasamento (ore) Attenuazione Prestazioni Qualità Prestazionale S > 12 fa < 0,15 ottime I 10 < S ≤ 12 0,15 ≤ fa < 0,30 buone II 8 < S ≤ 10 0,30 ≤ fa < 0,40 medie III 6 < S ≤ 8 0,40 ≤ fa < 0,60 sufficienti IV S ≤ 6 0,60 ≤ fa mediocri V Fonte: D.M. 26/06/09 I due parametri sono calcolati secondo UNI EN ISO 13786. Nel caso non si rientri con entrambi i parametri in un intervallo, per la valutazione si considera lo sfasamento.

ISOLAMENTO TERMICO - QUADRO NORMATIVO UNI EN 832 Prestazione termica degli edifici - Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento - Edifici residenziali. UNI 10349 Riscaldamento e raffrescamento degli edifici - Dati climatici. UNI 10351 Materiale da costruzione - Valori della conduttività termica e permeabilità al vapore UNI 10379 Riscaldamento degli edifici - Fabbisogno energetico convenzionale normalizzato. Legge 10/’91 Legge quadro D.L.n°192-19.08.05 Attuazione direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico in edilizia D.L.n°311-29.12.06 Disposizioni correttive ed integrative al DL 19 Agosto 2005 n. 192, recante attuazione della direttiva 2002/91/CE, relativa al rendimento energetico in edilizia Leggi e regolamenti attuativi regionali D.P.R. n° 59/2009 Regolamento di attuazione dell'articolo 4, comma 1, lettere a) e b), del decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, concernente attuazione della direttiva 2002/91/CE sul rendimento energetico in edilizia. (09G0068) D.M. 26.06.2015 Verifica eliminazione condensa interstiziale e superficiale in fase di progettazione  

2) Brevi cenni alla Fisica Tecnica INERZIA TERMICA: NORMATIVA Al fine di considerare l’effetto dell’inerzia termica il D.Lgs n°311/06 indicava come MS minima il valore di 230kg/m2. Con MS massa superficiale della parete. Alcune norme locali pongono invece un limite alla qualità prestazionale riferita all’inerzia (almeno classe II). Il D.P.R. 59 del 2009 prescrive di operare le verifiche nelle località con un alto irraggiamento solare estivo (I m,s > 290W/m2) escluse le zone climatiche F: Pareti verticali opache, escluse quelle a N, NE, NO MS > 230 Kg/mq oppure Yie < 0,12 W/m2K Per tutte le pareti opache orizzontali e inclinate Yie < 0,20 W/m2K

APPROFONDIMENTO TECNICO INERZIA TERMICA: ISOLAMENTO A CAPPOTTO Il cappotto esterno è la migliore soluzione per la risposta inerziale, in quanto frena l’accumulo di calore dovuto all’irraggiamento estivo. In inverno fa lavorare la muratura al caldo, consentendo al calore di accumularsi internamente nelle ore di riscaldamento e di rilasciarlo lentamente dopo lo spegnimento. Garantisce quindi la creazione di un volano termico efficiente.

2) Brevi cenni alla Fisica Tecnica VERIFICA DELLA CONDENSA E TRASMISSIONE DEL VAPORE Il parametro Sd rappresenta la resistenza al passaggio del vapore, espressa come spessore di strato d’aria equivalente. Si esprime in metri. (es. Sd=1m significa che viene opposta la stessa resistenza al passaggio di vapore di 1 metro di aria) Rappresenta il prodotto Sd = μ∙d d = spessore dello strato di materiale μ = fattore di resistenza del passaggio al vapore

2) Brevi cenni alla Fisica Tecnica VERIFICA DELLA CONDENSA E TRASMISSIONE DEL VAPORE

2) Brevi cenni alla Fisica Tecnica VERIFICA DELLA CONDENSA E TRASMISSIONE DEL VAPORE Attenzione!!! Posizionare pannelli isolanti in pareti interne può creare problemi di condensa, se non si esegue un attenta verifica.

NORMATIVA NORMATIVA PRECEDENTE Al fine di considerare l’effetto dell’inerzia termica il D.Lgs n°311/06 indicava come MS minima il valore di 230kg/m2. Il D.P.R. 59 del 2009 prescriveva di operare le verifiche nelle località con un alto irraggiamento solare estivo (I m,s > 290W/m2) escluse le zone climatiche F: Pareti verticali opache, escluse quelle a N, NE, NO MS > 230 Kg/mq oppure Yie < 0,12 W/m2K Per tutte le pareti opache orizzontali e inclinate Yie < 0,20W/m2K Zona climatica Da Gennaio 2010 (D.lgs 311/2006) Dal 14 Marzo 2010 (D.M. 26/01/2010) A 0,62 0,54 B 0,48 0,41 C 0,40 0,34 D 0,36 0,29 E 0,27 F 0,33 0,26

Nuovo o interventi I livello Interventi ristrutturazione II livello NORMATIVA NUOVO D.M. 26/06/2015 Prescrive di operare le verifiche nelle località con un alto irraggiamento solare estivo (I m,s > 290W/m2) escluse le zone climatiche F: Pareti verticali opache, escluse quelle a N, NE, NO MS > 230 Kg/mq oppure Yie < 0,10 W/m2K Per tutte le pareti opache orizzontali e inclinate Yie < 0,18W/m2K Nuovo o interventi I livello Interventi ristrutturazione II livello

COS’È L’EPS? L’EPS è la forma espandibile del Polistirene (vecchia nomenclatura: Polistirolo). Eco-compatibile: è composto al 98% da aria Riciclabile al 100% Versatile: si presta a diversi utilizzi in molti ambiti industriali Inerte: non ha rilascio e viene usato anche per usi alimentari e conservazione cibi Stabile e garantito nel tempo in condizioni ambientali normali Performante: rispetta tutti i parametri della norma per l’isolamento termico UNI EN 13163:2003 PS

COS’È L’EPS? PS materia prima Perle espanse di EPS Si parte dalla perle sorgenti in polistirene, a 120 - 130 °C vengono introdotte in una camera in cui è soffiato vapore acqueo, successivamente si ha il rammollimento della plastica e rigonfiamento per ebollizione del pentano, si ottengono le sferette di schiuma. Aumentando la temperatura del vapore acqueo la superficie esterna delle sferette si fonde tra di loro e mediante compressione meccanica si ha la sinterizzazione delle sferette, con l’ottenimento del monoblocco.

Gamma prodotti sistema BLACK λ = 0,031 W/m∙K ENERGY / + λ = 0,032 W/m∙K λ = 0,033 W/m∙K BASE λ = 0,034 W/m∙K WHITE λ = 0,035 W/m∙K Tutta la gamma prodotti si ha la classe E resistenza al fuoco EN13501- 1

Resistenza al fuoco il provino che prende fuoco non ha marchiatura CE. Tutti quelli marchiati CE devono essere autoestinguenti per legge

ACCESSORI

TINTEGGIATURA ACRIL – SILOSSANICA Nell’ambito di un rivestimento a cappotto si utilizza una tinteggiatura di natura ACRIL – SILOSSANICA TRASPIRABILITà: l’eventuale umidità presente nella muratura permette di evaporare al’esterno e aumentando il potere coibente della muratura; IDROREPELLENZA: forma una barriera e protegge dalla pioggia Lavorando con il concetto del «poro aperto», il rivestimento a spessore protegge il supporto dalle intemperie e consente di far «traspirare» la muratura.

IL COLORE Al fine di limitare le sollecitazioni, derivanti dalle escursioni termiche, si consiglia di scegliere una TONALITà CHIARA, in particolare nel ns sistema ACC colori che abbiano un grado di luminosità > 55 Ad esempio: ACC C5.40.33 NO ACC F8.20.60 SÌ

VIDEO

FATTIBILITà ECONOMICA Modello di parete multistrato Resistenza termica Potenza termica Considerando le seguenti ipotesi semplificazioni: • regime stazionario; • parete piana ed estensione infinita; • materiali omogenei; • superfici interne ed esterne isoterme;

Sistema a cappotto: elementi di analisi e comparazione di muratura soggetta a rivestimento con lastra esterna Nuove costruzioni: Poroton da 250 mm Ristrutturazioni: laterizio in cassa vuota da 350 mm Ristrutturazioni: tufo da 350 mm

Sistema a cappotto: analisi valori di trasmittanza termica U wall Nuove costruzioni: Poroton da 250 mm – U wall = 0,867 W / m2K U wall WHITE λ = 0,035 ENERGY Λ = 0,033 ENERGY+ Λ = 0,032 BLACK Λ = 0,031 60 mm 0,343 0,331 0,326 0,319 80 mm 0,287 0,276 0,271 0,246 100 mm 0,236 0,232 0,226 120 mm 0,216 0,207 0,202 0,197 La tabella rappresenta il valore di trasmittanza termica U wall di un poroton rivestito con cappotto esterno, in funzione del tipo di lastra e spessore

Sistema a cappotto Renovatherm: analisi valori di trasmittanza termica U wall Ristrutturazioni: muratura cassa vuota da 350 mm – U wall = 0,467 W/ m2K WHITE λ = 0,035 ENERGY Λ = 0,033 ENERGY + Λ = 0,032 BLACK Λ = 0,031 60 mm 0,259 0,252 0,248 0,245 80 mm 0,225 0,218 0,215 0,211 100 mm 0,200 0,193 0,189 0,186 120 mm 0,179 0,173 0,169 0,166 La tabella rappresenta il valore di trasmittanza termica U wall di una cassa vuota rivestita con cappotto esterno, in funzione del tipo di lastra e spessore

Sistema a cappotto Renovatherm: analisi valori di trasmittanza termica U wall Ristrutturazioni: muratura in tufo da 350 mm – U wall = 1,285 W / m2K WHITE λ = 0,035 ENERGY Λ = 0,033 ENERGY + Λ = 0,032 BLACK Λ = 0,031 60 mm 0,399 0,383 0,375 0,366 80 mm 0,325 0,311 0,303 0,296 100 mm 0,274 0,261 0,255 0,249 120 mm 0,237 0,226 0,220 0,214 La tabella rappresenta il valore di trasmittanza termica U wall di una muratura in tufo rivestita con cappotto esterno, in funzione del tipo di lastra e spessore

FATTIBILITà ECONOMICA Esempio di rivestimento su muratura cassa vuota con lastra white da 100 mm Temperatura interna Ti = + 20 °C Temperatura esterna Te = 0 °C Coefficiente convettivo interno h1 = 5 W / m2K Coefficiente convettivo esterno h2 = 25 W / m2K Tipologia di muratura Flusso termico su unità di superficie ( W / m2 ) Q cassa vuota esistente 33,426 cassa vuota con rivestimento a cappotto esterno 3,802 Riduzione delle dispersioni di calore Tipologia di muratura Flusso termico ( W / m2 ) Consumo annuale unitario (KWh / m2 ) Costo unitario ( € / m2 ) (*) Cassa vuota 33,426 292,800 46,80 Rivestimento a cappotto 3,802 33,305 5,33 (*) Si può computare un Δ = 41,47 € / m2, come risparmio annuo su unità di superficie nella gestione del fabbricato. Valore teorico basato su algoritmi matematici, da valutare in funzione della costruzione e condizioni del fabbricato,  considerando un valore di 0,16 € / KWh

Focus Vernici Termici si considera che 1 cm di ISOLANTE ha un λ = 0,04 e Rt di 0,25 m2K / W si considera che 1 mm di VERNICE ha un λ = 0,08 e Rt di 0,0125 m2K / W se ne deduce che per raggiungere la stessa Resistenza Termica Rt bisognerebbe applicare 20 volte lo strato di vernice Materiali ad alto valore di isolamento termico possiedono bassi valori di emissività ε = 0,10. Le vernici possiedono valori di emissività pari a 0,85, per cui non possono essere classificate con materiali isolanti in regime invernale, bensì possono essere classificate ad alto assorbimento.

Focus Vernici Termiche Ad oggi non esistono prodotti vernicianti con valori di λd = 0,015 W / mK Trattandosi di spessori infinitesimali, anche i prodotti prestazionali, non possono essere considerati strati isolanti in regime invernale; Per riflettere la radiazione termica infrarossa un rivestimento deve possedere proprietà basso emissive

Grazie dell’attenzione Ing. Massimo Procacci PSC (Paint System Consultant) Area Toscana Umbria provincia di La Spezia   phone +39 055 301133 fax + 39 055 301035 mobile +39 3289514133 mail address massimo.procacci@akzonobel.com www.akzonobel.com