neo-Eubios 63 / Marzo 2018 by TEP s.r.l.

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Â´ EUBIOS bene et commode vivens

63 Trimestrale NÂ°63 - Anno XIX - Marzo 2018 - Poste Italiane Spa - Spedizione in Abbonamento Postale - D.L. 353/2003 (conv. In L. 27/02/2004 n. 46) art. 1, comma 1, DCB Milano

ISSN 1825-5515

Fino al 29 luglio 2018, è allestita a Milano, all’Armani/Silos, la mostra “Racconti immaginari”, oltre cento foto dell’artista milanese Paolo Ventura che raccontano un mondo immaginato, tra narrazione e gioco, dove le diverse forme espressive sono il mezzo per trasformare il sogno in realtà. Il fotografo trasformista propone un importante gruppo di opere accuratamente selezionate per rappresentare il suo percorso evolutivo. Dopo 10 anni di Stati Uniti, Paolo Ventura vive oggi in Italia e continua a realizzare le sue storie e le sue scenografie. Recentemente ha realizzato le scenografie per il musical “Carousel” al Lyric Opera di Chicago. Ha esposto inoltre al Museo d’Arte Contemporanea a Roma (MACRO), The Hague Museum of Photography, All’Aja, alla Galleria Nazionale d’Arte Moderna a Roma, ai Rencontres de la Photographie di Arles e al MART di Rovereto. Maggiori info: www.armanisilos.com.

Foto di copertina: © Susanna Mammi, Armani/Silos, Milano 2015.

= letteralmente, buona vita.

63 Editoriale

Analisi energetica ed economica sullo spessore

ottimale di isolante termico in edifici esistenti per uffici in climi mediterranei.

Studio estivo ANIT.

Risanamento energetico del patrimonio edilizio

esistente: ostacoli e opportunitĂ .

Buon Compleanno DPCM 5-12-1997!

UmiditĂ da condensa o con acqua in movimento.

Introduzione alle UNI EN ISO 12354:2017

per i calcoli previsionali di acustica edilizia.

ANIT

Strumenti per i Soci ANIT

Fondatore Sergio Mammi

A b b o n a r s i

si può. Stampato su carta prodotta con cellulose senza cloro-gas nel rispetto delle normative ecologiche vigenti.

Vignetta di Sergio Mammi, Fondatore ANIT.

Hanno collaborato:

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abbonamento annuale 4 numeri: 24 €

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Filippo de’ Rossi, DING – Dipartimento di Ingegneria, Università del Sannio, Benevento. Marcello Marigliano, Ingegnere, Libero professionista. Concetta Marino, Francesco Minichiello, DII – Dipartimento di Ingegneria Industriale, Università di Napoli Federico II, Napoli. Matteo Consoli, Andrea G. Melillo, Politecnico di Torino. Andrea Bocco, Elena Fregonara, Politecnico di Torino, Dipartimento Architettura e Design. Rossella Taraglio, Gabriele Piccablotto, Politecnico di Torino, Dipartimento Architettura e Design, Laboratorio di Analisi e Modellazione dei Sistemi Ambientali (LAMSA). Luca Raimondo, Architetto, libero professionista. Alessandro Panzeri, R&S ANIT. Matteo Borghi, esperto acustica ANIT. Valeria Erba, Vice Presidente ANIT.

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墌 Il numero 62 è on-line su www.anit.it

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Trimestrale N°62 - Anno XVIII - Dicembre 2017 - Poste Italiane Spa - Spedizione in Abbonamento Postale - D.L. 353/2003 (conv. In L. 27/02/2004 n. 46) art. 1, comma 1, DCB Milano

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EDITORIALE

sario per vivere una vita dignitosa, ma anche ad inseguire oggetti superflui. La soddisfazione nella vita si misura attraverso un progetto di vita, una carriera, una famiglia, una generazione. Si misura anche in base alla qualità di ogni istante, alle gioie e le sofferenze che colorano la nostra esistenza e alle nostre relazioni con gli altri; è anche concessa o negata dalla natura delle condizioni esterne e dal modo in cui la nostra mente traduce tali condizioni in felicità o infelicità. Fino a pochi anni or sono l’evolversi dell’ambiente è stato misurato dal punto di vista delle ere geologiche, biologiche e climatiche che si sono succedute nel corso di decine di migliaia o milioni di anni, con l’eccezione delle catastrofi globali causate da asteroidi giganti o eruzioni vulcaniche. Ai giorni nostri il ritmo del cambiamento continua ad accelerare a causa degli sconvolgimenti ecologici provocati dalle attività umane. In particolare, i rapidi cambiamenti verificatisi a partire dal 1950 hanno inaugurato una nuova era per il nostro pianeta, l’Antropocene (letteralmente “l’era degli umani”). Questa è la prima era nella storia del mondo in cui le attività umane stanno alterando in maniera pro-

IL CAMBIAMENTO CLIMATICO: L’AUDACIA DELL’ALTRUISMO Di Matthieu Ricard La nostra epoca presenta molteplici sfide. Uno dei nostri problemi principali consiste nell’integrare le richieste dell’economia, la ricerca della felicità e il rispetto per l’ambiente. Queste necessità corrispondono a tre diverse scale temporali - il breve, medio e lungo termine - a cui si sovrappongono tre tipi di interessi: i nostri, gli interessi delle persone vicine a noi e quelli di tutti gli esseri senzienti. L’economia e la finanza continuano a svilupparsi a una velocità sempre crescente. I mercati azionari raggiungono i massimi e poi crollano da un giorno all’altro. Chi vive nell’agio è spesso riluttante a modificare il proprio stile di vita per il bene di chi è meno fortunato e a beneficio delle generazioni future, mentre chi si trova in uno stato di necessità aspira legittimamente ad una maggiore ricchezza, ma anche ad inserirsi in una società consumistica che spinge non solo ad acquisire ciò che è neces-

colonna sonora Big Thief, “Mary” • Jake Xerxes Fussell, “Furniture Man” SZA, “The weekend” • Mdou Moctar, “Sousoume Tamachek” Kendrick Lamar, “DNA.” • The War on Drugs, “Holding on” Bjork, “Blissing me” • The Weather Station, “Thirty” Migos, “Bad and Boujee ft. Uzi Vert” • John Moreland, “Old Wounds”

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del Qatar e 1000 volte meno di un americano. A proposito dell’aumento del livello degli oceani, il magnate americano Stephen Forbes ha dichiarato a Fox News: “Cambiare quello che facciamo per qualcosa che accadrà fra cent’anni è a mio parere davvero assurdo”. Ma in realtà non è proprio un’affermazione del genere ad essere assurda? Il capo dell’azienda produttrice di carne più grande degli Stati Uniti è ancora più apertamente cinico: “Quello che conta” dice “è vendere la nostra carne. Quello che accadrà fra cinquant’anni non è affar nostro”. Ma questo riguarda tutti noi, così come i nostri figli, le persone vicine a noi, i nostri discendenti, tutti gli esseri umani e gli animali, ora e in futuro. Concentrare i nostri sforzi nel breve termine solo su noi stessi e i nostri parenti è una manifestazione deplorevole di egocentrismo. L’individualismo nel suo aspetto positivo promuove lo spirito di iniziativa, la creatività, l’andare oltre le norme e i dogmi antiquati e restrittivi, tuttavia può anche degenerare molto rapidamente nell’egoismo irresponsabile e nel narcisismo sfrenato, a svantaggio del benessere comune. L’egoismo è al centro della maggior parte dei problemi che abbiamo oggi: il divario crescente tra i ricchi e i poveri, l’atteggiamento dell’ “ognuno per sé”, che è in aumento, l’indifferenza verso le generazioni future. La necessità dell’altruismo Abbiamo bisogno di un filo di Arianna che ci permetta di trovare la strada in questo labirinto di problemi gravi e complessi. L’altruismo è questo filo che ci permetterà in maniera naturale di collegare le tre scale temporali -il breve, medio e lungo termine- integrando le loro diverse esigenze. Dobbiamo avere la perspicacia di riconoscerlo e l’audacia di dirlo.

fonda (e, attualmente, deteriorando) l’intero sistema che mantiene la vita sulla terra. Questa è una sfida completamente nuova che ci ha colti di sorpresa. Per molti di noi l’idea di “semplicità” evoca privazione, un restringimento delle nostre possibilità e un impoverimento dell’esistenza. L’esperienza mostra tuttavia che una semplicità volontaria non implica in nessun modo una diminuzione della felicità, ma al contrario porta con sé una migliore qualità di vita. È più divertente trascorrere una giornata coi figli o gli amici, a casa, al parco o nella natura, o saltando da un negozio all’altro? È più piacevole gioire dell’appagamento che deriva da una mente soddisfatta oppure volere sempre di più -una macchina più costosa, vestiti firmati, una casa più lussuosa? Lo psicologo americano Tim Kasser, autore di “The High Price of Materialism” (2003, MIT Press), e i suoi colleghi dell’Università di Rochester hanno sottolineato il costo elevato dei valori materialisti. Grazie a studi condotti nell’arco di vent’anni essi hanno dimostrato che, all’interno di un campione rappresentativo della popolazione, gli individui che focalizzano la loro esistenza sulla ricchezza, l’immagine, lo status sociale e altri valori estrinseci e materialisti promossi dalla società dei consumi sono meno soddisfatti della loro esistenza. Poiché sono concentrati su di sé, preferiscono la competizione alla cooperazione, contribuiscono meno all’interesse generale e non si preoccupano delle questioni ecologiche. I loro legami sociali sono indeboliti e, anche se hanno molte relazioni, hanno meno amici veri. Mostrano meno empatia e compassione verso chi soffre e hanno la tendenza a usare gli altri per i loro fini. Paradossalmente godono di minor salute rispetto al resto della popolazione. L’eccessivo consumismo è strettamente legato all’essere eccessivamente centrati su di sé. Inoltre i paesi ricchi, quelli che ricavano il massimo profitto dallo sfruttamento delle risorse naturali, non vogliono ridurre il proprio standard di vita. Eppure sono i principali responsabili dei cambiamenti climatici e di altre calamità (aumento di malattie correlate al cambiamento climatico -la malaria, per esempio, che si sta diffondendo in nuove regioni, o ad altitudini più elevate, via via che la temperatura minima aumenta) che colpiscono le popolazioni più povere -proprio quelle che hanno contribuito di meno a questi sconvolgimenti. Un cittadino afgano produce 2500 volte meno CO2 di un cittadino

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Matthieu Ricard è autore di “A Plea for the Animals” e “Altruism: The Power of Compassion”, è fotografo e si occupa di progetti umanitari. È inoltre il fondatore di Karuna-Shechen, organizzazione non profit con l’obiettivo di migliorare la vita in comunità disagiate in Nepal, India e Tibet attraverso iniziative per l’educazione, l’assistenza sanitaria e la sostenibilità. *Articolo pubblicato il 13 giugno 2017 su Siddhi, rivista on-line di Buddhismo e altre scienze della mente.

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ANALISI ENERGETICA ED ECONOMICA SULLO SPESSORE OTTIMALE DI ISOLANTE TERMICO IN EDIFICI ESISTENTI PER UFFICI IN CLIMI MEDITERRANEI di * Filippo de’ Rossi, Marcello Marigliano, Concetta Marino, Francesco Minichiello

punto di vista energetico, ambientale ed economico: è il caso degli edifici situati in climi con estati calde ed inverni miti, soprattutto in presenza di elevati carichi termici interni. Infatti, in tali casi l’aumento dell’energia richiesta per il raffreddamento estivo può risultare maggiore della riduzione di energia per il riscaldamento invernale. In altri termini, la sola riduzione della trasmittanza termica stazionaria unitaria dell’involucro edilizio opaco potrebbe essere penalizzante, poiché in presenza di un involucro edilizio troppo isolato si riduce il calore in eccesso smaltito verso l’esterno in regime estivo: ciò potrebbe cancellare i benefici connessi alla riduzione delle dispersioni termiche invernali. Lo spessore ottimale di isolante termico è funzione di molte variabili, quali il tipo di edificio, la destinazione d’uso, l’orientamento, le caratteristiche dell’involucro edilizio, le condizioni climatiche, il tipo ed il costo di fonte energetica, l’efficienza degli impianti. Kaynakli [8] ha osservato che usualmente lo spessore ottimale di isolante non è troppo elevato, poiché all’aumentare dello spessore diminuiscono i carichi termici ed i costi energetici, ma aumentano i costi del materiale. In molti studi effettuati considerando il regime stazionario, i risultati dell’analisi economica sono basati sui concetti di gradi-giorno e di gradi-ora [9-11]; le ricerche che invece considerano il regime transitorio sono abbastanza limitate [12-14]. Inoltre, altri ricercatori, come Dombayci [15], Comakli et al. [16], Mahlia et al. [17], evidenziano la necessità di considerare, oltre ai parametri tradizionali, anche altri, quali gli indici di CO2 e SO2, per ottenere lo spessore ottimale di isolante.

1. INTRODUZIONE In Italia gli edifici adibiti ad uffici sono stati caratterizzati negli ultimi anni da un incremento dei consumi energetici; in particolare, la crescente richiesta di climatizzazione estiva ha comportato un aumento notevole dei consumi di energia elettrica. Ormai, negli edifici per uffici l’incidenza dei consumi elettrici sul consumo complessivo di energia è pari a circa il 50% [1]. Gli uffici in Italia sono quasi 570.000, il 30.5 % dei quali si trova in circa 65.000 edifici adibiti completamente o in modo predominante ad uffici; essi sono responsabili di una quota significativa della richiesta energetica complessiva in Italia. Considerando solo gli uffici pubblici, l’energia elettrica e termica usate per gli impianti di climatizzazione sono pari, rispettivamente, a circa 1.88 TWh/anno e 1.01 TWh/anno [2]. Nell’Europa (a 27 stati membri) l’area calpestabile climatizzata degli edifici è pari a circa 12.5 miliardi di metri quadrati, con un corrispondente consumo medio di energia pari a 159 TWh/ anno per il riscaldamento e 7 TWh/anno per il raffreddamento [3]: è pertanto auspicabile una significativa riduzione della richiesta energetica degli edifici per uffici, che rappresentano una quota considerevole del patrimonio edilizio. L’uso di uno o più strati di materiale isolante sui componenti opachi dell’involucro edilizio rappresenta una soluzione molto comune tra le possibili strategie di riduzione delle richieste energetiche [4-7]. Tuttavia, in alcuni tipi di edificio, come quelli per uffici, l’applicazione acritica di notevoli spessori di isolante può risultare controproducente dal

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caldi. Nella valutazione del tempo di ritorno sono stati considerati gli incentivi fiscali del 65% validi oggi in Italia [24]. È stato infine valutato l’indice PMV (“Predicted Mean Vote”, cioè voto medio previsto) in alcuni locali svantaggiati, per tener conto anche dei requisiti di comfort termico degli occupanti all’interno degli edifici.

Yildiz et al. [18] hanno investigato sull’influenza delle diverse fonti energetiche. L’ottimizzazione dello spessore di isolante termico negli edifici molto spesso si riferisce erroneamente alla sola stagione invernale ma non a quella estiva. Purtroppo ciò accade anche per climi mediterranei, come sottolineato nei recenti dispositivi di legge in Italia sull’efficienza energetica degli edifici. Pertanto l’approccio attuale è inadeguato, specialmente quando si considera la metodologia del “cost-optimal” [19]. Poche sono le ricerche effettuate riguardanti l’influenza energetica dell’isolamento termico in estate [20, 21], mentre è evidente che è appropriato il calcolo dei parametri termoigrometrici dei componenti opachi dell’involucro edilizio al fine di valutare ed ottimizzare l’impatto energetico dei materiali isolanti anche in regime estivo [22, 23]. In questo articolo è riportata la valutazione dell’impatto energetico ed economico dell’isolamento termico esterno, con riferimento ad un caso di studio. L’analisi è stata effettuata mediante un software di simulazione energetica in regime dinamico, considerando le città di Palermo, Milano, Roma e Il Cairo, per valori crescenti dei carichi termici interni (10, 20, 30 W/m2). Gli spessori ottimali di isolante sono ottenuti calcolando le richieste di energia primaria ed i tempi di ritorno attualizzati dell’investimento (“discounted payback”); i risultati dimostrano la necessità di evitare un eccessivo spessore di isolante termico per gli edifici in climi mediterranei

2. CASO DI STUDIO E METODOLOGIA DI RICERCA 2.1 Edificio base In base ad una recente ricerca statistica sul patrimonio degli edifici per uffici in Italia [25], sono state definite le caratteristiche tecnologiche dell’edificio esistente utilizzato come riferimento (Figura 1). Le caratteristiche strutturali dell’edificio sono tipiche degli edifici italiani costruiti nel periodo 19461970 (struttura in cemento armato con pareti in mattoni). L’edificio base ha tre livelli (uno di basamento e due piani): nel basamento ci sono aree per parcheggio e depositi; al piano terra sono presenti il foyer, la sala da pranzo, un corridoio, due bagni e quattro uffici; al primo piano, sei uffici, un corridoio e due bagni. Nelle tabelle 1 e 2 sono riportate le caratteristiche principali dei componenti opachi e trasparenti dell’involucro edilizio, mentre nelle tabelle 3 e 4 le caratteristiche dell’impianto di climatizzazione a fan-coil, alimentati da una pompa di calore elettrica aria-acqua sia in riscaldamento che in raffreddamento. L’area totale dell’edificio riscaldata e raffreddata è pari a 394 m2.

Figura 1: vista assonometrica dell’edificio base e “spaccato” assonometrico del primo piano

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Tabella 1: caratteristiche termiche dellâ&#x20AC;&#x2122;involucro edilizio opaco

Tabella 2: caratteristiche termiche dei componenti vetrati

Tabella 3: periodo di riscaldamento e COP della pompa di calore per le tre zone climatiche italiane

Tabella 4: periodo di raffreddamento ed EER della pompa di calore per le tre zone climatiche italiane

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7) i valori massimi di trasmittanza termica unitaria per rispettare le leggi attuali sull’efficienza energetica in edilizia (DM 26.06.15 [27]) e le leggi immediatamente precedenti (DPR 59/2009 [28]), nel caso di ristrutturazione di un edificio esistente. I profili di funzionamento degli impianti di riscaldamento definiti dalle leggi italiane (DPR 412/93 [29]) e quelli per gli impianti di raffreddamento sono riportati nelle tabelle 3 e 4. Per Il Cairo, sono stati usati gli stessi profili di Palermo.

2.2 Metodologia di ricerca È stata effettuata la valutazione dell’influenza che l’isolamento termico esterno ha sulla richiesta energetica dell’edificio. Sono stati considerati tre casi: isolamento sui soli muri verticali perimetrali – proposta A; isolamento sui muri e sul solaio di copertura – proposta B; isolamento sui muri, sul solaio di copertura e sul pavimento del piano terra (cioè il pavimento tra il piano terra ed il basamento) – proposta C. La tabella 5 riporta i valori dei principali parametri termici (U, Yie e k) per i componenti opachi dell’involucro edilizio prima e dopo l’applicazione del materiale isolante con spessori variabili (da 2 a 12 cm, con un intervallo di 2 cm). L’analisi è effettuata considerando due tipi di materiale isolante: EPS poco massivo (polistirene espanso) e fibra di legno massiva. Per brevità, essendo molto simili i risultati, viene qui riportata solo l’analisi relativa alla fibra di vetro (λ = 0.038 W/mK, ρ = 150 kg/m3, c = 2.1 kJ/kgK). Lo spessore ottimale di isolante dipende molto dalle caratteristiche climatiche della località in cui l’edifico si trova. Pertanto, per effettuare l’analisi sono state scelte quattro diverse città (Palermo, Roma, Milano e Il Cairo), le cui temperature esterne di progetto sono riportate in tabella 6 [26]. Per le città italiane sono stati anche riportati (tabella

È stato anche fatto variare il contributo dei carichi termici interni. Considerando che negli edifici adibiti ad uffici ci sono molte apparecchiature elettriche ed elettroniche (PC, stampanti, fotocopiatrici, monitor, ecc.), sono stati considerati valori dei carichi interni pari a 10, 20 e 30 W/m2 (esclusi i carichi derivanti dalla illuminazione artificiale). Per il calcolo dei consumi energetici dell’edificio per riscaldamento e raffreddamento, nonché per la valutazione dell’indice di comfort termico interno PMV, è stato usato Design Builder [30], un software per la simulazione energetica dinamica che rappresenta l’interfaccia grafica di Energy Plus, motore di calcolo validato sperimentalmente mediante analisi sull’edificio e sugli impianti.

Tabella 5: caratteristiche termiche dell’involucro edilizio opaco prima e dopo l’applicazione dell’isolante termico

Tabella 6: temperatura esterna di progetto per le località considerate [26]

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Tabella 7: massimo valore di U per le città italiane in base alla legislazione italiana sul risparmio energetico in edilizia il riscaldamento è ovviamente sempre decrescente. Confrontando le tre proposte dal punto di vista dell’energia primaria utilizzata annualmente, la più conveniente è la B (isolamento solo sui muri verticali e sul solaio di copertura), seguita dalla C (isolamento su tutto l’involucro edilizio opaco) e poi dalla A (isolamento solo sui muri verticali). La proposta B risulta migliore della C perché il piano di basamento dell’edificio rappresenta una conveniente sorgente fredda in estate, cosicché risulta preferibile un pavimento non isolato per il piano terra. Inoltre, lo spessore ottimale di isolante ottenuto per Palermo (2-4 cm) è significativamente minore di quello che si otterrebbe applicando i limiti di trasmittanza termica imposti dall’attuale legislazione italiana (6-8 cm). Considerando un’analisi di tempo di ritorno attualizzato (“discounted payback”, DPB) dell’investimento, si nota che la soluzione migliore è ancora la seconda (B), con spessori ottimali di isolante nell’intervallo 2-4 cm (Figura 4).

3. RISULTATI 3.1 Risultati per Palermo L’analisi energetica per Palermo (Sud Italia – estati calde ed inverni miti) mostra una iniziale riduzione della richiesta annuale di energia primaria all’aumentare dello spessore di isolante per tutte e tre le proposte A, B e C (Figura 2), ma solo fino a uno spessore di 2 cm. Per spessori maggiori, è stato ottenuto un andamento quasi costante dei consumi energetici annuali per la proposta A (Figura 2a) ed una lieve riduzione nel caso B (Figura 2b), mentre per la proposta C l’applicazione di uno spessore di isolante maggiore di 2-4 cm risulta non conveniente (Figura 2c). Inoltre, la richiesta annua di energia cresce con i carichi termici interni, il che è dovuto all’aumento dell’energia richiesta per il raffreddamento. Riguardo alle richieste energetiche stagionali (Figura 3, riferita alla soluzione B ed a un carico termico interno di 20 W/m2), la richiesta per il raffreddamento cresce per spessori superiori a 2 cm, mentre quella per

Figura 2a: richiesta annuale di energia primaria (per riscaldamento e raffreddamento) in funzione dello spessore di isolante – proposta A per Palermo

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Figura 2b: richiesta annuale di energia primaria (per riscaldamento e raffreddamento) in funzione dello spessore di isolante â&#x20AC;&#x201C; proposta B per Palermo

Figura 2c: richiesta annuale di energia primaria (per riscaldamento e raffreddamento) in funzione dello spessore di isolante â&#x20AC;&#x201C; proposta C per Palermo

Figura 3: richiesta stagionale di energia primaria (per riscaldamento e raffreddamento) in funzione dello spessore di isolante â&#x20AC;&#x201C; proposta B per Palermo, carico interno di 20 W/m2

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Figura 4: tempo di ritorno attualizzato in funzione dello spessore di isolante – proposta B per Palermo

Tabella 8: PMV per l’ufficio 6 il 20 Agosto - Palermo; spessore di isolante di 4 cm, carichi interni di 20 W/m2

Anche in termini di comfort termico interno in regime estivo (Tabella 8), applicando uno spessore di isolante di 2-4 cm si ottiene un valore accettabile dell’indice PMV di Fanger nell’ufficio n°6 (uno dei locali più svantaggiati in estate).

3.2 Risultati per Milano Nel caso di Milano (Nord Italia – estati calde ed inverni molto freddi), risulta sempre una riduzione della richiesta annuale di energia primaria per riscaldamento e raffreddamento all’aumentare dello

Figura 5a: richiesta annuale di energia primaria (per riscaldamento e raffreddamento) in funzione dello spessore di isolante – proposta A per Milano

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Figura 5b: richiesta annuale di energia primaria (per riscaldamento e raffreddamento) in funzione dello spessore di isolante – proposta B per Milano

Figura 5c: richiesta annuale di energia primaria (per riscaldamento e raffreddamento) in funzione dello spessore di isolante – proposta C per Milano

te, per la soluzione C; il valore più basso si ottiene quando si usa uno spessore di isolante di 8-10 cm, che quindi rappresenta lo spessore ottimale. Si osserva inoltre che per l’ufficio 1 (uno dei locali più svantaggiati in inverno) i valori dell’indice PMV in inverno (tabella 9) sono troppo bassi per le soluzioni A e B, a causa dell’assenza di isolamento termico nel pavimento del piano terra nel caso B e anche nel solaio di copertura nel caso A. Pertanto tali due soluzioni non sono adatte e la soluzione C (isolamento di tutto l’involucro opaco) risulta la migliore. Nel caso di Milano lo spessore ottimale di isolante ottenuto (8-10 cm) è simile a quello che si otterrebbe applicando i limiti di trasmittanza termica imposti dall’attuale legge italiana.

spessore di isolante, per tutti e tre i casi A (Figura 5a), B (Figura 5b) e C (Figura 5c). Inoltre, per tutte e tre le proposte, le curve relative ai vari livelli di carico termico interno considerati tendono a sovrapporsi. Dalla Figura 6 (analisi energetica stagionale) si evince che ciò è dovuto al fatto che le richieste energetiche per riscaldamento sono decisamente maggiori di quelle per raffreddamento, a causa dei freddi inverni. In questo contesto climatico le soluzioni C (isolamento su tutto l’involucro edilizio opaco) e B (isolamento su tutto l’involucro edilizio opaco eccetto il pavimento del piano terra) sono caratterizzate dai minori consumi energetici. In Figura 7 sono riportati i valori del tempo di ritorno attualizzato in funzione dello spessore di isolan-

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Figura 6: richiesta stagionale di energia primaria (per riscaldamento e raffreddamento) in funzione dello spessore di isolante – proposta B per Milano, carico interno di 20 W/m2

Figura 7: tempo di ritorno attualizzato in funzione dello spessore di isolante – proposta C per Milano

Tabella 9: PMV per l’ufficio 1 il 21 Gennaio – Milano, spessore di isolante di 8 cm, carichi interni di 20 W/m2 poiché il livello di basamento rappresenta un’utile sorgente fredda in regime estivo e quindi è preferibile un pavimento non isolato per il piano terra. Come si evince dall’analisi energetica stagionale (Figura 9), per uno spessore maggiore di 4-6 cm la richiesta energetica per il raffreddamento supera quella per il riscaldamento. Inoltre, la richiesta energetica per il raffreddamento aumenta con lo spessore dell’isolante per valori maggiori di 2 cm.

3.3 Risultati per Roma Nel contesto climatico di Roma (Italia Centrale, estate calde ed inverni freddi), risulta sempre una riduzione della richiesta annuale di energia primaria per riscaldamento e raffreddamento all’aumentare dello spessore di isolante, per tutti e tre i casi A (Figura 8a), B (Figura 8b) e C (Figura 8c). La riduzione è gradualmente decrescente. La soluzione ottimale dal punto di vista energetico è la B, migliore della C

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Figura 8a: richiesta annuale di energia primaria (per riscaldamento e raffreddamento) in funzione dello spessore di isolante â&#x20AC;&#x201C; proposta A per Roma

Figura 8b: richiesta annuale di energia primaria (per riscaldamento e raffreddamento) in funzione dello spessore di isolante â&#x20AC;&#x201C; proposta B per Roma

Figura 8c: richiesta annuale di energia primaria (per riscaldamento e raffreddamento) in funzione dello spessore di isolante â&#x20AC;&#x201C; proposta C per Roma

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Figura 9: richiesta stagionale di energia primaria (per riscaldamento e raffreddamento) in funzione dello spessore di isolante – proposta B per Roma, carico interno di 20 W/m2

Figura 10: tempo di ritorno attualizzato in funzione dello spessore di isolante – proposta B per Roma

Tabella 10: PMV per l’ufficio 6 il 20 Agosto – Roma, spessore di isolante di 6 cm, carichi interni di 20 W/m2 leggermente maggiore di quello ottimale qui ricavato (6-8 cm). In termini di comfort termico, applicando uno spessore di isolante di 6 cm nel caso di Roma (con carichi termici interni di 20 W/m2), risulta accettabile l’indice PMV nell’ufficio 6 (uno dei locali più svantaggiati in regime estivo), valutato per il giorno 20 Agosto, come si evince dalla Tabella 10.

In Figura 10 è riportato il tempo di ritorno attualizzato in funzione dello spessore di isolante nel caso della soluzione B per Roma. Si evince che lo spessore più conveniente è pari a circa 6-8 cm; uno spessore maggiore riduce la convenienza economica dell’investimento. Usando i valori limite di legge relativi alla trasmittanza termica unitaria, lo spessore di isolante sarebbe pari a circa 8-10 cm,

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dai risultati stagionali (figura 12), che mostrano come l’energia necessaria per il raffrescamento estivo sia molto maggiore di quella per il riscaldamento invernale. In realtà, l’applicazione di uno strato isolante di spessore di 2 cm comporta una lieve riduzione della richiesta energetica annuale, ma ciò non è sufficiente per ottenere il minimo valore del tempo di ritorno attualizzato, come si evince da un’analisi tecnico-economica non riportata in questo articolo.

3.4 Risultati per Il Cairo Nel contesto climatico di Il Cairo (Nord dell’Egitto, clima molto caldo), l’analisi energetica riportata nelle Figure 11 mostra che la richiesta annua di energia primaria cresce con lo spessore di isolante per valori maggiori di 2 cm, per tutte le tre soluzioni A, B e C. Ciò è dovuto alle condizioni climatiche (estati molto calde ed inverni miti), a causa delle quali l’applicazione di isolante termico non è energeticamente conveniente al di sopra dei 2 cm. Ciò è confermato

Figura 11a: richiesta annuale di energia primaria (per riscaldamento e raffreddamento) in funzione dello spessore di isolante – proposta A per Il Cairo

Figura 11b: richiesta annuale di energia primaria (per riscaldamento e raffreddamento) in funzione dello spessore di isolante – proposta B per Il Cairo

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Figura 11c: richiesta annuale di energia primaria (per riscaldamento e raffreddamento) in funzione dello spessore di isolante – proposta C per Il Cairo

Figura 12: richiesta stagionale di energia primaria (per riscaldamento e raffreddamento) in funzione dello spessore di isolante – proposta B per Il Cairo, carico interno di 20 W/m2 climi mediterranei. Per tutte le zone climatiche considerate, l’aumento dello spessore di isolante al di sopra dei 2 cm comporta un incremento della richiesta energetica per il raffrescamento estivo, soprattutto nelle località più calde e per valori maggiori del carico termico interno (30 W/m2); invece, la richiesta energetica per il riscaldamento invernale ovviamente decresce sempre all’aumentare dello spessore di isolante. Considerando la richiesta energetica annuale complessiva ed i valori del tempo di ritorno attualizzato dell’investimento, sono stati ottenuti i seguenti valori dello spessore ottimale di isolante, in base al clima: - per Palermo (Sud Italia, estati calde ed inverni miti), 2-4 cm;

4. CONCLUSIONI In quest’articolo sono presentati i risultati di simulazioni energetiche, in condizioni termiche di regime dinamico, di un edificio per uffici esistente, per individuare lo spessore ottimale di isolante termico per i componenti opachi dell’involucro edilizio. Sono confrontate tre soluzioni (A – isolamento esterno solo sulle pareti perimetrali verticali; B – isolamento esterno solo sulle pareti perimetrali verticali e sul solaio di copertura; C – isolamento esterno sulle pareti perimetrali verticali, sul solaio di copertura e nel pavimento del piano terra) per valutare le richieste di energia primaria per il riscaldamento ed il raffrescamento dell’edificio, nonché i valori del tempo di ritorno attualizzato, considerando quattro

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e dei consumi energetici dei sistemi edificio-impianto. Caratterizzazione del parco immobiliare ad uso ufficio [Online], ENEA, Italia. Disponibile su: http://www. enea.it/it/Ricerca_sviluppo/documenti/ricerca-disistema-elettrico/condizionamento/rse163.pdf [3] EURAC, D2.1a Survey on the energy needs and architectural features of the EU building stock, in: iNSPiRE Project - Development of Systemic Packages for Deep Energy Renovation of Residential and Tertiary Buildings including Envelope and Systems, pp. 33-46, 2014. Disponibile su: http:// www.inspirefp7.eu/wpcontent/uploads/2014/08/ WP2_D2.1a_20140523_P18_Survey-on-the-energy-needs-and-architectural-features.pdf [4] Bellia L., De Falco F., Minichiello F., “Effects of solar shading devices on energy requirements of standalone office buildings for Italian climates”, Applied Thermal Engineering, vol. 45, no. 21, pp. 190-201, 2013. [5] Bellia L., Marino C., Minichiello F., Pedace A., “An Overview on Solar Shading Systems for Buildings”, Energy Procedia, vol. 62, pp. 309-317, 2014. [6] Marino C., Minichiello F., Bahnfleth W., “The influence of surface finishes on the energy demand of HVAC systems for existing buildings”, Energy and Buildings, vol. 95, pp. 70-79, 2015. [7] Marino C., Minichiello F., “Existing Buildings and HVAC Systems: Incidence of Innovative Surface Finishes on the Energy Requirements”, Energy Procedia, vol. 82, pp. 499-505, 2015. [8] Kaynakli O., “A review of the economical and optimum thermal insulation thickness for building applications”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 16, pp. 415-425, 2012. [9] Bolatturk A., “Determination of optimum insulation thickness for building walls with respect to various fuels and climate zones in Turkey”, Applied Thermal Engineering, vol.26, no. 11, pp. 1301–1309, 2006. [10] Yu J., Yang C., Tian L., Liao D., “A study on optimum insulation thicknesses of external walls in hot summer and cold winter zone of China”, Applied Energy, vol. 86, no. 11, pp. 2520-2529, 2009. [11] Ucar A., Balo F., “Determination of the energy savings and the optimum insulation thickness in the four different insulated exterior walls”, Renewable Energy, vol. 35, no. 1, 88-94, 2010. [12] Zedan M.F., Mujahid A.M., “An efficient solution for heat transfers in composite walls with periodic ambient temperature and solar radiation”, International Journal of Ambient Energy, vol. 14,

- per Roma (Centro Italia, estati calde ed inverni freddi), 6-8 cm; - per Milano (Nord Italia, estati calde ed inverni molto freddi), 8-10 cm; - per Il Cairo (Nord dell’Egitto, clima molto caldo), l’isolamento termico non risulta conveniente. Inoltre, il confronto tra gli spessori ottimali di isolante ottenuti con questa attività di ricerca e quelli necessari per rispettare gli attuali limiti di legge in Italia mostra che i primi sono minori dei secondi nei casi di Roma e soprattutto Palermo, mentre sono simili nel caso di Milano. La soluzione da scegliere è quella che fornisce i maggiori risparmi energetici ed i minori valori del tempo di ritorno attualizzato, cioè la B, eccetto nel caso di Milano. Infatti, in questo caso gli inverni molto rigidi fanno sì che la proposta B non sia adeguata in termini di comfort termico, per cui risulta complessivamente preferibile la C. Infine, quando si usano gli spessori ottimali di isolante ottenuti, si raggiungono livelli di comfort termico accettabili anche nei locali più svantaggiati. * Filippo de’ Rossi, DING – Dipartimento di Ingegneria, Università del Sannio, Benevento. Marcello Marigliano, Ingegnere, Libero professionista. Concetta Marino, DII – Dipartimento di Ingegneria Industriale, Università di Napoli Federico II, Napoli. Francesco Minichiello, DII – Dipartimento di Ingegneria Industriale, Università di Napoli Federico II, Napoli. RINGRAZIAMENTI Questo lavoro è stato sviluppato nell’ambito del progetto europeo “Italian Training qualificatiOn Workforce in building” (Acronimo: BUILD UP Skills ITOWN), Intelligent Energy - Europe (IEE), Call for proposals CIP-IEE-2013 - BUILD UP Skills Initiative. Contratto N°: IEE/13/BWI/721/SI2.680178. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI [1] Citterio M. (2009), Analisi statistica sul parco edilizio non residenziale e sviluppo di modelli di calcolo semplificati [Online], ENEA, Italia. Disponibile su: http://old.enea.it/attivita_ricerca/energia/ sistema_elettrico/condizionamento/RSE161.pdf. [2] Citterio M. (2009), Determinazione dei fabbisogni

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walls in steady periodic regime”, Applied Energy, vol. 164, pp. 509–531, 2016. [24] Legge 28 dicembre 2015, n. 208 Disposizioni per la formazione del bilancio annuale e pluriennale dello Stato (legge di stabilità 2016). [25] Margiotta F., Puglisi G. (2009), Caratterizzazione del parco edilizio nazionale. Determinazione dell’edificio tipo per uso ufficio, ENEA, Italia. [26] ASHRAE. International Weather files for Energy Calculations (IWEC weather files). User’s manual and CD-ROM, American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Atlanta, GA, USA, 2001. [27] Ministero dello Sviluppo Economico, Decreto Interministeriale del 26 giugno 2015 - Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici. [28] Decreto del Presidente della Repubblica 2 aprile 2009, n.59, Regolamento di attuazione dell’articolo 4, comma 1, lettere a) e b), del decreto legislativo 19agosto 2005, n. 192, concernente attuazione della direttiva 2002/91/CE sul rendimento energetico in edilizia. [29] Decreto del Presidente della Repubblica 26 agosto 1993, n.412, Regolamento recante norme per la progettazione, l’installazione, l’esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia, in attuazione dell’art. 4, comma 4, della L. 9 gennaio 1991, n. 10. [30] U.S. Department of energy. DesignBuilder 3.2.0.67

no. 2, pp. 83-98, 1993. [13] Granja A.D., Labaki L.C., “Influence of external surface color on the periodic heat flow through a flat solid roof with variable thermal resistance”, International Journal of Energy Research, vol. 27, no. 3, pp. 771-779, 2003. [14] Daouas N., Hassen Z., Aissia H.B., “Analytical periodic solution for the study of thermal performance and optimum insulation thickness of building walls in Tunisia”, Applied Thermal Engineering, vol. 30, no. 4, pp. 319-326, 2010. [15] Dombayci O.A., “The environmental impact of optimum insulation thickness for external walls of buildings”, Building and Environment, vol. 42, no. 11, pp. 3855-3859, 2007. [16] Comakli K, Yuksel B., “Environmental impact of thermal insulation thickness in buildings”, Applied Thermal Engineering, vol. 24, no. 5-6, 933-940, 2004. [17] Mahlia TMI., Iqbal A., “Cost benefits analysis and emission reductions of optimum thickness and air gaps for selected insulation materials for building walls in Maldives”, Energy, vol. 35, no. 5, pp. 22422250, 2010. [18] Yildiz A., Gurlek G., Erkek M., Ozbalta N., “Economical, environmental analyses of thermal insulation thickness in buildings” [Online], Journal of Thermal Science and Technology, vol. 28, no. 2, pp. 25-34, 2008. [19] Ascione F., Cheche N., De Masi R.F., Minichiello F., Vanoli GP., “Design the refurbishment of historic buildings with the cost-optimal methodology: The case study of a XV century Italian building”, Energy and Buildings, vol. 99, pp. 162-176, 2015. [20] Ozel M., “Cost analysis for optimum thicknesses and environmental impacts of different insulation materials”, Energy and Buildings, vol. 49, pp. 552–559, 2012. [21] Yu J., Tian L., Yang C., Xu X., Wanga J., “Optimum insulation thickness of residential roof with respect to solar-air degree-hours in hot summer and cold winter zone of China”, Energy and Buildings, vol. 43, no. 9, pp. 2304–2313, 2011. [22] Oliveti G., Arcuri N., Mazzeo D., De Simone M., “A new parameter for the dynamic analysis of building walls using the harmonic method”, International Journal of Thermal Sciences, vol. 88, pp. 96–109, 2015. [23] Mazzeo D., Oliveti G., Arcuri N., “Influence of internal and external boundary conditions on the decrement factor and time lag heat flux of building

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NOMENCLATURA c calore specifico, J• kg-1• K-1 COP Coefficiente di Prestazione DPB Tempo di ritorno attualizzato (“Discounted Payback”), numero di anni EER Indice di efficienza energetica (“Energy Efficiency Ratio”) k capacità termica interna areica, J• m-2• K-1 PMV voto medio previsto (“Predicted Mean Vote”) s spessore, m R resistenza termica unitaria, m2• K• W-1 U trasmittanza termica unitaria (stazionaria), W•m-2• K-1 Yie trasmittanza dinamica, W•m-2• K-1 λ conduttività termica, W• m-1• K-1 ρ densità, kg • m-3

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STUDIO ESTIVO ANIT di * Valeria Erba, Alessandro Panzeri

ANIT ha realizzato in collaborazione con il “Gruppo di Lavoro Estivo” (composto dalle aziende associate Ediltec, Fivra, Isotex, Knauf e Ytong) un approfondimento dedicato al comportamento estivo degli edifici (Fonte [3]). L’obiettivo è verificare attraverso una serie di simulazioni energetiche se il controllo della capacità termica interna periodica Cip (considerata come parametro strategico all’interno dei CAM) è connessa al controllo dei fabbisogni di raffrescamento e al comfort estivo.

Descrizione dello studio Gli edifici studiati appartengono alle 4 tipologie edilizie descritte nella figura A.1. Per ogni edificio sono stati descritti i seguenti parametri: • le caratteristiche delle strutture opache e trasparenti (pareti e serramenti) ai fini della trasmissione di calore (U); • le caratteristiche rispetto all’irraggiamento solare (Yie, α, ggl) delle strutture trasparenti e opache;

Figura A.1: Rappresentazione delle tipologie edilizie oggetto di studio. Il caso A riguarda una zona termica in edificio residenziale monofamiliare, il caso B un appartamento in condominio, il caso C un ufficio e il caso D alcune aule in un edificio scolastico.

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parametri estivi. Tale studio verrà approfondito in un articolo successivo.

• le caratteristiche rispetto all’inerzia interna (Cip) delle strutture opache; • la produzione di energia interna (carichi interni – profilo orario, giorno/notte); • la gestione delle schermature mobili dei sistemi trasparenti (ggl+sh); • le schermature fisse esterne (Fsh,ob); • la gestione della ventilazione (profilo orario – giorno/notte).

A.2 Variazione delle stratigrafie di parete esterna (Studio A) Casi analizzati Sono state studiate 80 differenti configurazioni considerando 4 tipologie edilizie, 2 zone climatiche e 5 stratigrafie di pareti esterne. Le stratigrafie sono tutte rispettose dei limiti di legge sulla trasmittanza termica stazionaria e periodica, ma hanno differenti valori di capacità termica interna periodica Cip. Lo studio mostra che sia in termini energetici (variazione rispetto al fabbisogno d’involucro Qc,nd) che di comfort (variazione della temperatura operante interna Top) non si verificano sostanziali differenze tra i casi nonostante il variare della capacità termica interna periodica.

Per ogni configurazione sono state condotte simulazioni in accordo con le UNI/TS 11300 in regime quasi stazionario medio mensile, con l’ausilio del software LETO distribuito da ANIT, per verificare che le configurazioni di partenza fossero conformi ai requisiti minimi del DM 26/06/15. Sono state poi condotte simulazioni in regime dinamico orario, con il software TRNSYS, per valutare il fabbisogno di energia sensibile di un impianto di raffrescamento con temperatura di set point di 26 °C (QC,nd ed EPC,nd) e la valutazione della temperatura media operante interna Top in assenza di impianto. Per i carichi interni e la ventilazione sono stati impiegati profili orari in accordo con la UNI/ TS 11300-1 in relazione alle destinazioni d’uso dei vari edifici (residenziale, uffici, scuola). Lo studio è costituito da tre parti, denominate Studio A, B e C. Riportiamo di seguito una sintesi dello Studio A condotto su 80 edifici di nuova costruzione con analisi degli effetti della variazione della stratigrafia esterna in termini energetici e di comfort; e una sintesi dello Studio B condotto su 48 edifici di nuova costruzione con analisi di differenti profili di utenza rispetto al controllo degli apporti solari e della ventilazione degli ambienti. Lo studio C simula quindi interventi di isolamento su edifici esistenti con struttura in c.a. e tamponamenti di due tipologie, ma entrambe con capacità termica maggiore di 40 kJ/m²K. Su tali pareti vengono previsti differenti interventi di riqualificazione energetica e viene valutato come questi incidano sui

Tipologie di pareti esterne e risultati È stata definita una configurazione BASE che prevede una struttura portante in c.a. e tamponamenti in laterizio con isolamento termico dall’esterno avente una capacità termica interna periodica Cip superiore a 40 kJ/m²K in accordo con le indicazioni dei CAM. Questa parete ha una stratigrafia denominata M1.1. Le altre stratigrafie invece hanno tutte un valore di Cip inferiore a 40 kJ/m²K come mostrato in Tabella A.2 e riguardano: • M.1.2 Struttura a secco • M.1.3 Blocchi in cemento cellulare • M.1.13 Blocchi cassero in legno cemento I risultati riportati in Tabella A.1 mostrano il calcolo del fabbisogno energetico ideale di riscaldamento QH,nd, del fabbisogno energetico ideale di raffrescamento QC,nd e la verifica % del soddisfacimento delle condizioni di comfort adattivo. I risultati delle diverse configurazioni sono poi messi a confronto con il caso BASE.

Tabella A.1: Risultati ottenuti con diverse tipologie di pareti esterne. La tabella è uno stralcio della “Scheda “Edificio A – C – M.1.1” del rapporto tecnico ANIT [Fonte 3].

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Tabella A.2: Tipologie di pareti considerate. Il caso M1.1 è definito come caso BASE ed è messo a confronto con le altre soluzioni. Tutte le stratigrafie rispondo ai requisiti minimi di legge per trasmittanza termica U e trasmittanza periodica Yie, ma differiscono per il valore di capacità termica interna periodica Cip [Fonte 3]. degli apporti solari e alla gestione della ventilazione. Per i casi analizzati si è tenuto costante il valore di trasmittanza termica stazionaria, trasmittanza periodica e capacità termica interna areica Cip delle pareti esterne in accordo con l’indicazione dei CAM (Cip superiore a 40 kJ/m²K). Lo studio dimostra che il controllo della capacità termica interna areica Cip delle strutture opache non è condizione necessaria e sufficiente per il comfort estivo. Si verificano infatti casi in cui è possibile non soddisfare le condizioni di comfort estivo sebbene le strutture opache esterne siano rispettose di un valore di Cip maggiore di 40 kJ/m²K.

Risparmio energetico Per quanto riguarda la variazione del fabbisogno energetico di raffrescamento QC,nd rispetto al caso BASE, la tabella mostra che nel peggiore dei casi si riscontra un incremento di 183 kWh. In termini economici questo corrisponde a un incremento di spesa di circa 12 euro l’anno. Per la stessa configurazione, però si ottiene un risparmio invernale di 773 kWh pari a circa 65 euro. Comfort estivo Dalla Tabella A.1 non risultano differenze tra i casi analizzati: il comfort è garantito per il 100% delle ore simulate per ogni configurazione. Questo aspetto è approfondito nel rapporto tecnico attraverso un’analisi del comfort adattivo con grafici come quelli riportati di seguito.

Variazione dei profili di controllo e risultati La configurazione di BASE in questo caso, riguarda un edificio progettato per avere un comportamento estivo corretto. Si tratta di un caso con adeguati livelli di isolamento termico (legati ai valori di trasmittanza termica periodica, sfasamento e attenuazione) abbinati a una corretta progettazione delle schermature solari e alla possibilità di controllo della ventilazione naturale.

Variazione dei profili di controllo solare e di ventilazione (Studio B) Casi analizzati Sono state studiate 48 differenti configurazioni considerando 4 tipologie edilizie, 2 zone climatiche e 6 profili d’utenza rispetto al controllo

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Diffusione della temperatura operante. Edificio A-C con pareti M1.1 e M1.2

Figura A.2: Grafico della temperatura operante interna media e della temperatura media giornaliera di esercizio per la configurazione BASE M1.1.C e per la variante M1.2.C dell’edificio A. In entrambi i casi i risultati della simulazione (indicati rispettivamente con i cerchi e le croci) si distribuiscono all’interno delle fasce di comfort del modello adattivo [Fonte 3].

Analisi di comfort adattivo. Edificio A-C nel periodo 15-18 giugno

Figura A.3: Andamento della temperatura operante interna oraria al variare delle configurazioni di parete. Le linee nere più spesse definiscono i confini della fascia di comfort adattivo. Il grafico riporta i risultati di 3 giorni (dal 15 al 18 giugno) e mostra come tutte le configurazioni abbiano oscillazioni di temperatura operante molto simili garantite da trasmittanze termiche periodiche Yie e coefficienti di assorbimento solari α comparabili; il variare della capacità termica interna periodica Cip delle strutture non influenza l’oscillazione [Fonte 3]

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in cui le schermature fisse esterne dei serramenti sono sempre aperte, ovvero Fsh,ob = 1 (Figura A.8). • edificio realizzato in legno: tutta la struttura dell’edificio è progettata in legno. La capacità termica complessiva dell’edificio passa da 25.746 kJ/K a 17.248 kJ/K (risultati in Figura A.9);

Di seguito descriviamo i risultati relativi all’edificio residenziale monofamiliare. La distribuzione della temperatura operante per la configurazione di BASE è riportata in Figura A.4, da cui si vede come per l’intero periodo si ricade all’interno della fascia di comfort adattivo. I casi di confronto sono pensati a partire dalla configurazione di BASE e considerando variabili sul controllo solare e la gestione di ventilazione. L’ultimo caso invece mostra la variabile in cui si cambia la capacità termica complessiva dell’edificio di BASE.

A parità di edificio, zona climatica e stratigrafia i seguenti grafici evidenziano come il controllo e la gestione dei guadagni solari e della ventilazione siano centrali per la gestione di un edificio di nuova costruzione ben isolato termicamente, in accordo con DM 26/06/2015 ovvero con adeguati valori di trasmittanza U e trasmittanza termica periodica Yie. Le varianti con gestione delle ventilazione inadeguata (M.1.E.VC) e con uso delle schermature inadeguate (M.1.E.SN) mostrano come gli ambienti analizzati tendano sempre a surriscaldarsi. La variante con caso di schermatura totale (fig A.7) rientra nelle condizioni di comfort termico estivo, ma porterebbe a non rispettare il benessere ottico luminoso. Quest’ultima considerazione ricorda che la progettazione energetica non esaurisce le tematiche progettuali presenti. L’effetto della schermatura è ben evidenziato dal fatto che la simulazione base (fig A.4) è compresa tra

I casi analizzati sono: • scarsa ventilazione: si simula il comportamento di un’utenza poco attenta alla necessità di utilizzare il raffrescamento notturno come strategia di comfort estivo (risultati in Figura A.5); • elevata ventilazione notturna: la variante simula il caso in cui l’utenza riesce ad attivare forti ricambi d’aria notturni (risultati in Figura A.6); • schermatura solare totale: la variante simula il caso estremo in cui le schermature fisse esterne davanti ai serramenti sono sempre chiuse, ovvero Fsh,ob = 0 (Figura A.7); • assenza di schermatura solare: al contrario della variante precedente, si simula il caso estremo

Caso di BASE. Edificio A-E-M1.1

Figura A.4: Distribuzione della temperatura operante per il caso di BASE. I risultati sono relativi a un edificio residenziale monofamiliare in zona climatica E progettato per garantire buone prestazioni estive [Fonte 3].

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Scarsa ventilazione. Edificio A-E-M1.1, ventilazione 0.3 ric/h

Figura A.5: Distribuzione della temperatura operante nel caso di scarsa ventilazione. Considerando un ricambio orario costante di 0.3 ric/h la temperatura operante esce dalla fascia di comfort. La gestione della ventilazione Ă¨ strategica.

Elevata ventilazione notturna. Edificio A-E-M.1.1 ventilazione 0.3-7.5 ric/h

Figura A.6: Distribuzione della temperatura operante per il caso con elevata ventilazione notturna. Rispetto al caso di BASE si registra un forte abbassamento delle temperature operanti. Il valore dei ricambi orari considerati varia tra il giorno e notte da 0.5 a 7.5 ric/h [Fonte 3].

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Schermatura solare totale. Edificio A-E-M1.1 con Fsh,ob = 0

Figura A.7: Distribuzione della temperatura operante nel caso di schermature fisse esterne sempre chiuse. Si ipotizza quindi una gestione estrema delle schermature solari in estate, con chiusura permanente dei sistemi oscuranti. Con questa configurazione la temperatura operante si mantiene nella fascia di comfort [Fonte 3].

Assenza di schermatura solare. Edificio A-E-M1.1 con Fsh,ob = 1

Figura A.8: Distribuzione della temperatura operante nel caso di schermature fisse esterne sempre aperte. Si ipotizza quindi una pessima gestione delle schermature solari in estate con conseguente uscita della temperatura operante dalla fascia di comfort [Fonte 3].

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Edificio in legno. Edificio A-E-M1.5

Figura A.9: Distribuzione della temperatura operante per un edificio in legno progettato dal punto di vista estivo. Il caso parte da un’ipotesi sull’involucro in cui si abbandonano le strutture del caso BASE (edificio in c.a e tamponamento M.1.1) a favore di una struttura in legno con stratigrafie leggera. Nonostante la perdita di capacità termica complessiva dell’edificio (che passa da 25.746 a 17.248 kJ/K) si vede dal grafico il mantenimento delle condizioni di comfort [Fonte 3]. zione dell’energia termica prodotta o accumulata; - corretta gestione dei carichi interni; - corretta valutazione della capacità termica complessiva dell’ambiente interno in relazioni ai contributi descritti.

un comportamento di schermatura completa più “fresco” (fig A.7) o da uno più “caldo” in caso di assenza di schermatura (fig A.8). L’effetto della ventilazione si può leggere alla stessa maniera: poca ventilazione o nulla (fig A.5) comporta surriscaldamento, elevati ricambi orari (fig A.6) comportano riduzione delle temperatura operante. L’edificio è stato progettato con numeri di ricambi orari che si posizionano tra i due estremi descritti, e quindi il risultato è in una posizione intermedia tra le due.

Le analisi condotte in diverse zone climatiche su quattro distinte tipologie di edificio con destinazioni d’uso residenziali, d’ufficio e scolastiche mostrano in termini di fabbisogno e di comfort che non vi sono differenze sostanziali di risultati dipendenti dalla capacità termica interna periodica delle singole strutture opache esterne.

Conclusioni L’analisi del comportamento estivo degli immobili è molto complesso e una buona prestazione non può dipendere da un singolo parametro che possa vincolare le scelte progettuali. La progettazione di un edificio con un buon comportamento energetico estivo passa dal governo dei diversi contributi: - adeguato livello di isolamento termico delle strutture opache (trasmittanza termica periodica) ai fini della riduzione dell’energia solare entrante; - adeguata capacità delle parti trasparenti di evitare l’ingresso di energia solare per mezzo della parte vetrata, delle schermature mobili e di quelle fisse; - adeguata progettazione della possibilità di impiegare la ventilazione/aerazione ai fini della dissipa-

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Le analisi mostrano che è possibile progettare un edificio che ha un buon comportamento estivo dal punto di vista energetico e dal punto di vista di comfort, con diverse tipologie di pareti esterne purché si rispettino gli attuali requisiti minimi di involucro del DM 26/06/15.

* Valeria Erba, Presidente ANIT. Alessandro Panzeri, R&S ANIT.

Si ringraziano per la realizzazione dello Studio: Alessandra Mesa e Margherita Mor

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RISANAMENTO ENERGETICO DEL PATRIMONIO EDILIZIO ESISTENTE: OSTACOLI E OPPORTUNITÀ di * Matteo Consoli, Andrea G. Melillo, Andrea Bocco, Elena Fregonara, Gabriele Piccablotto, Luca Raimondo, Rossella Taraglio.

Bocco e correlatori la Prof.ssa Elena Fregonara, Rossella Taraglio e Gabriele Piccablotto. L’oggetto dell’analisi è un edificio residenziale costruito negli anni ’60 a Torino. Lo studio ha previsto l’analisi energetica ed economica di soluzioni alternative per la riqualificazione energetica dell’edificio mediante l’impiego di materiali e tecnologie della bioedilizia. A seguito di un’approfondita analisi dell’edificio, sono stati definiti 4 scenari di progetto, diversificati sulla base della complessità degli interventi. I diversi scenari sono stati confrontati sotto l’aspetto delle prestazioni energetiche, quello economico (analisi Life Cycle Costing) e quello legislativo, prendendo in considerazione i requisiti minimi del D.M. 26 giugno 2015. L’approccio multidisciplinare, che ha coinvolto nel

INTRODUZIONE L’insoddisfacente prestazione energetica del patrimonio edilizio italiano, il problema del consumo di suolo e la necessità di sensibilizzare l’utenza sul tema del risparmio energetico costituiscono i presupposti di un lavoro volto a percorrere la strada della riqualificazione, del riuso e della valorizzazione. Il presente articolo è la sintesi dei risultati ottenuti nell’ambito dell’elaborazione della Tesi di Laurea Magistrale in Architettura per il Progetto Sostenibile “Il valore del riuso, due approcci alla riqualificazione sostenibile di un edificio residenziale a Torino”, discussa nel luglio 2017 presso il Politenico di Torino. La tesi è stata redatta dagli studenti Andrea G. Melillo e Matteo Consoli con relatore il Prof. Andrea

Figura 1

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TOUR ANIT 2018 Convegni tecnici gratuiti per fare il punto assieme ai nostri esperti sugli aspetti più critici dell’attuale quadro normativo/legislativo legato all’efﬁcienza energetica e al comfort acustico in edilizia. ISCRIZIONI DAL SITO www.anit.it I convegni in programma: ANIT RISPONDE: chiarimenti normativi e soluzioni tecnologiche ISOLARE E CONTABILIZZARE. Analisi del sistema ediﬁcio-impianto ACUSTICA IN EDILIZIA: obblighi e opportunità ACUSTICA E COMFORT,norme e soluzioni per migliorare la qualità acustica

5 MARZO BOLOGNA 6 MARZO FIRENZE 7 MARZO GENOVA 13 MARZO ALESSANDRIA 19 MARZO CREMONA 20 MARZO CUNEO 23 MARZO COMO 27 MARZO BRESCIA 5 APRILE TORINO 11 APRILE MILANO

12 APRILE REGGIO EMILIA 17 APRILE GORIZIA 18 APRILE VENEZIA 8 MAGGIO FIRENZE 9 MAGGIO BOLOGNA 10 MAGGIO MONZA 15 MAGGIO POTENZA 16 MAGGIO SALERNO 22 MAGGIO ORISTANO 30 MAGGIO MODENA

5 GIUGNO LATINA 6 GIUGNO ROMA 12 GIUGNO SIENA 13 GIUGNO PRATO 20 GIUGNO PARMA 26 GIUGNO MILANO 27 GIUGNO TREVISO 28 GIUGNO PADOVA 18 SETTEMBRE MILANO 25 SETTEMBRE MACERATA

26 SETTEMBRE PERUGIA 3 OTTOBRE RIETI 4 OTTOBRE L’AQUILA 10 OTTOBRE COSENZA 15 OTTOBRE BERGAMO 17 OTTOBRE FIRENZE 18 OTTOBRE VERBANIA 24 OTTOBRE RAVENNA 25 OTTOBRE BOLOGNA 30 OTTOBRE TORINO

7 NOVEMBRE

TARANTO 8 NOVEMBRE BARI 13 NOVEMBRE BOLZANO 14 NOVEMBRE VERONA 16 NOVEMBRE CATANIA 20 NOVEMBRE TRIESTE 21 NOVEMBRE VENEZIA

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ANIT RISPONDE: chiarimenti normativi e soluzioni tecnologiche per l’efﬁcienza energetica e l’acustica in edilizia Negli ultimi 2 anni di applicazione del DM 26 giugno 2015 per l’efficienza energetica e nei 20 anni di applicazione del DPCM 5 dicembre 1997 sui requisiti acustici passivi, i progettisti hanno dovuto superare diverse criticità operative. La corretta attuazione delle regole infatti non è sempre chiara tanto che il legislatore è intervenuto più volte con circolari e risposte ai dubbi frequenti (FAQ). L’obiettivo dell’incontro è fare il punto assieme ai nostri esperti sugli aspetti più critici dell’attuale quadro normativo/legislativo legato all’efficienza energetica e al comfort acustico in edilizia.

ACUSTICA IN EDILIZIA: obblighi e opportunità A vent’anni dall’introduzione degli obblighi previsti nelle Leggi nazionali, com’è cambiata l’acustica edilizia in Italia? Quali sono le nuove tecnologie da proporre nei prossimi progetti? Il convegno si pone l’obiettivo di analizzare l’evoluzione del settore e le prospettive per i sistemi di isolamento del futuro per edifici nuovi e da ristrutturare. La presentazione di casi di studio permetterà di approfondire i temi trattati.

ISOLARE E CONTABILIZZARE Analisi del sistema ediﬁcio-impianto La contabilizzazione e termoregolazione è ormai una realtà per molti edifici esistenti. La legge italiana infatti prevede l’obbligo di ripartizione delle spese per i servizi energetici (in primis riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria) in base agli usi volontari e involontari dei diversi utenti di un impianto termico. Questa situazione sta mettendo in luce l’importanza e l’efficacia della riqualificazione energetica degli edifici esistenti, perché grazie alla contabilizzazione e termoregolazione ora gli interventi di isolamento termico sono “visibili” dall’impianto e di conseguenza sono visibili nella bolletta energetica. L’obiettivo dell’incontro è fornire un’indicazione sulle potenzialità di risparmio energetico con particolare attenzione agli edifici condominiali esistenti nel rispetto dei requisiti minimi di legge (DM 26/6/15) e fare chiarezza sugli obblighi legislativi della contabilizzazione (D.lgs. 102/14 e D.lgs. 141/16).

ACUSTICA E COMFORT Il convegno si pone l’obiettivo di evidenziare quali prescrizioni dobbiamo rispettare, e quali soluzioni tecnologiche possiamo utilizzare, per ottenere adeguato comfort acustico negli edifici. Vengono descritti i limiti di legge in vigore, alla luce delle normative più recenti, e sistemi per la riduzione dei rumori da calpestio e la correzione dell’acustica interna. Esempi di calcolo previsionale, effettuati con le nuove norme UNI EN ISO 12354, e analisi di risultati ottenuti in opera permetteranno di approfondire i temi trattati.

PREVISTI CREDITI FORMATIVI PER I PARTECIPANTI registrazioni sul sito www.anit.it

11mo Salone Professionale Internazionale per lâ&#x20AC;&#x2122;Industria dei Materiali e Tecnologie per lâ&#x20AC;&#x2122;Isolamento

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16 -17 Maggio 2018 Quartiere Fieristico di Colonia

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Figura 2 to da indagini strumentali quali: termografia (per distinguere le strutture disperdenti e individuare i ponti termici), endoscopia (per la definizione delle stratigrafie delle diverse tipologie di parete) e termoflussimetria (svolta sulla base della norma ISO 9869 1:2014 Thermal insulation - Building elements - In-situ measurement of thermal resistance and thermal transmittance, per il rilievo della trasmittanza termica della parete più ricorrente e utile per il confronto tra i valori rilevati e quelli ottenuti da calcolo). In questa fase di analisi particolare attenzione è stata riservata allo studio e alla valutazione dei ponti termici: i 18 nodi individuati sono stati valutati agli elementi finiti ai sensi della UNI EN ISO 10211:2008 utilizzando il software Iris 3.1 distribuito da ANIT. L’approfondita conoscenza dell’edificio così maturata ha permesso di costruire il modello di simulazione rappresentativo, che è stato calcolato ai sensi della norma UNI TS 11300:2014 sia secondo il modello standard (tipo A2, per la classificazione energetica) sia secondo il modello tailored (tipo A3, per la diagnosi energetica). Quest’ultimo meglio approssima le reali condizioni di utilizzo dell’edificio e valuta in maniera più realistica i consumi energetici. La simulazione dell’edificio, effettuata con l’utilizzo di un software di calcolo certificato dal CTI, ha restituito un indice di prestazione di energia primaria globale non rinnovabile EPgl,nren pari a 237,94 kWh/m2 annui (classe energetica F) in condizioni standard (tipo A2) e pari a 150,94 kWh/m2 annui in condizioni di diagnosi (tipo A3).

caso specifico le discipline della tecnologia, dell’estimo e della fisica tecnica, ha permesso di evidenziare i vantaggi e le criticità in relazione alle diverse proposte di intervento. In particolare, l’oggetto del presente articolo è l’interferenza di alcuni requisiti legislativi sugli interventi di riqualificazione del patrimonio edilizio esistente. L’OGGETTO DELL’ANALISI L’edificio oggetto dello studio (figura 1) è un condominio di 6 piani fuori terra, costituito da 40 unità immobiliari e sito nell’area ovest di Torino, all’interno dei confini della microzona n. 33 Aeronautica/ Parella. L’edificio, costruito tra il 1957 e il 1959, presenta le caratteristiche edilizie tipiche dell’epoca: struttura portante a telaio in calcestruzzo armato, solai in laterocemento, tamponamenti in laterizio a cassa vuota e copertura con struttura lignea e manto in tegole marsigliesi. La quasi totalità dei serramenti dell’edificio sono in legno con vetro singolo, risalenti all’epoca di costruzione. L’impianto di riscaldamento è centralizzato con centrale termica a gas metano (caldaia di tipo a basamento tradizionale), distribuzione a colonne montanti e radiatori con termovalvole. Le principali caratteristiche sono riportate in tabella (figura 2). L’immobile, pur presentando i normali segni del tempo, non mostra condizioni di degrado o ammaloramento rilevanti. L’analisi dell’edificio si è basata su un attento rilievo dell’involucro, arricchi-

Figura 3

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L’obiettivo principale del presente studio è l’identificazione della soluzione di intervento preferibile tra i 4 scenari ipotizzati.

SCENARI DI INTERVENTO PER IL RISANAMENTO ENERGETICO Sulla base delle priorità evidenziate dalla diagnosi energetica sono stati ipotizzati 4 diversi scenari di intervento, elaborati in ordine crescente di performance energetica raggiunta e di costo d’investimento iniziale. Nella figura 3 si riporta la tabella riassuntiva della costruzione degli scenari.

VALUTAZIONE DEGLI INTERVENTI I singoli scenari di intervento sono stati simulati con l’utilizzo del software di calcolo per quantificare il risparmio energetico ottenibile. Il confronto delle diverse ipotesi di intervento sull’involucro ha previsto il ricalcolo dei ponti termici sulla base degli archetipi aggiornati tenendo conto delle strutture isolate, al fine di valutare l’impatto sulla prestazione energetica e verificare la bontà delle soluzioni progettuali ipotizzate. Il tema dei ponti termici riveste un ruolo centrale: considerati i vincoli nell’isolamento dell’involucro di un edificio esistente, la difficoltà di correzione dei ponti termici in corrispondenza di alcuni nodi critici (si pensi ad esempio al nodo parete esterna-balcone) determina potenziali criticità in termini di temperature superficiali, con il conseguente rischio di formazione di condensa o muffa. Nei casi più sfavorevoli gli interventi di isolamento discontinuo non solo impediscono la correzione del ponte termico ma portano al peggioramento dei coefficienti di trasmittanza termica lineica. L’analisi tecnologica dei nodi e la verifica termoigrometrica eseguita con il software Iris 3.1 assumono quindi un’importanza strategica nell’analisi delle ipotesi progettuali. La figura 4 riporta l’indice di prestazione di energia primaria globale non rinnovabile ottenibile attraverso la realizzazione di ciascuno scenario di intervento. Il più performante degli scenari (scenario 4) permette di raggiungere un EPgl,nren pari a 73,04 kWh/m2 annui (valutazione tipo A3) e di ottenere la classe energetica C. Tali valori costituiscono i dati di input per la valutazione degli scenari di progetto sotto il profilo economico. L’analisi LCC (Life Cycle Costing) è una tecnica definita dallo

Lo scenario 1 prevede: - sostituzione serramenti e isolamento cassonetti. Lo scenario 2 prevede: - sostituzione serramenti e isolamento cassonetti; - insufflaggio di fiocchi di cellulosa in intercapedine (di spessore compreso tra 11 e 21 cm) e sull’estradosso del solaio verso sottotetto (15 cm). Lo scenario 3 prevede: - sostituzione serramenti e isolamento cassonetti; - cappotto esterno (12 cm) e isolamento del solaio verso sottotetto (15 cm) con pannelli in fibra di legno. Lo scenario 4, infine, prevede: - sostituzione serramenti e isolamento cassonetti; - insufflaggio di fiocchi di cellulosa in intercapedine (di spessore tra 11 e 21 cm); - cappotto esterno (12 cm) e isolamento del solaio verso sottotetto (15 cm) con pannelli in fibra di legno. Gli scenari sono classificabili, sulla base del D.M. Requisiti Minimi del 26 giugno 2015, come “riqualificazione energetica” (scenario 1) e “ristrutturazione importante di secondo livello” (scenari 2, 3 e 4). Quest’ultimo tipo di intervento (D.M. del 26 giugno 2015, All. 1 Art. 1.4.1) interessa l’involucro edilizio con un’incidenza superiore al 25% della superficie disperdente lorda complessiva dell’edificio, ma non prevede, nel caso specifico, alcun intervento sull’impianto termico di climatizzazione invernale.

Figura 4

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Figura 5 saggio di sconto, relativi alla gestione dell’edificio a seguito dell’intervento. Il PBP (Payback Period), indicatore che rappresenta il periodo di recupero in anni dell’investimento iniziale, risulta sempre inferiore nel caso dello scenario 2. Dal punto di vista economico risulta preferibile intraprendere un percorso di efficientamento intermedio (scenario 2). Se è pur vero che all’aumentare dei costi di investimento corrispondono migliori performance energetiche post-intervento, le scelte progettuali devono indirizzarsi verso lo scenario più sostenibile in termini di capitale di investimento iniziale e risparmi futuri attesi. È da sottolineare, tuttavia, che il risultato è fortemente influenzato dalle caratteristiche specifiche dell’involucro in esame. Le stratigrafie dell’edificio oggetto dell’analisi, infatti, presentano un cospicuo spazio a disposizione nelle intercapedini delle strutture a cassavuota. L’insufflaggio di materiale isolante previsto negli scenari 2 e 4 permette il raggiungimento di un buon risultato dal punto di vista energetico, nonostante la carente correzione dei ponti termici. Tutto ciò rende poco conveniente l’ipotesi di interventi più performanti, la cui realizzazione risulta decisamente più onerosa a fronte di un lieve miglioramento energetico.

Standard ISO 15686 - 5:2008 per la quantificazione dei costi e dei benefici che si susseguono lungo tutte le fasi del ciclo di vita edilizio, applicabile sia nella progettazione di nuovi interventi sia nella riqualificazione di edifici esistenti. Nelle tabelle di cui alle figure 5 e 6, sono riportati i costi di investimento iniziale e i costi di gestione annuali per la climatizzazione invernale e l’acqua calda sanitaria, relativi ai 4 scenari di progetto ipotizzati e allo stato di fatto pre-intervento. L’analisi LCC è stata qui applicata, seppure in forma semplificata rispetto alla formalizzazione della metodologia illustrata nello Standard citato, sulla base del calcolo del Global Cost. Questo, a sua volta, trova il proprio fondamento metodologico nel documento EN 15459:2007. Nella figura 7 si riporta la tabella riassuntiva dei risultati della valutazione economica applicata ai 4 scenari di progetto. Il periodo temporale assunto per l’applicazione dell’analisi economica e per il calcolo degli indicatori è di 20 anni. Il confronto dei dati mostra come lo scenario 2 presenti il minor valore di NPC (Net Present Cost), ovvero il totale dei costi rilevanti che includono sia i costi per la realizzazione dell’intervento sia i costi, attualizzati mediante opportuno

Figura 6

Figura 7

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Figura 8

Figura 9

riportati nella figura 9, che evidenzia come alcune strutture (segnalate con l’asterisco) non soddisfino le prescrizioni del Decreto. Si pone particolare attenzione allo scenario 2, risultato preferibile dal punto di vista economico attraverso l’applicazione semplificata dell’analisi LCC. Lo scenario in questione presenta criticità nella verifica della trasmittanza media delle pareti, nonché nelle verifiche termoigrometriche delle pareti e dei ponti termici. Tali risultati negativi sono certamente dovuti alle problematiche insite nella tecnologia dell’insufflaggio. Pur garantendo buoni risultati di trasmittanza puntuali, infatti, il posizionamento dell’isolante nella mezzeria della parete determina il rischio di

IL RISPETTO DEI REQUISITI MINIMI Occorre infine valutare i diversi scenari di intervento in rapporto ai requisiti della normativa vigente per appurare il soddisfacimento delle verifiche di legge. L’elenco delle verifiche da rispettare sulla base del D.M. Requisiti Minimi del 26 giugno 2015 è determinato sulla base del tipo di intervento (riqualificazione energetica o ristrutturazione importante di secondo livello) e sulla classificazione dell’edificio E.1(1), abitazioni adibite a residenza con carattere continuativo (D.P.R. 412/93). La figura 8 riporta le più significative tra le verifiche imposte per il progetto in analisi. Gli esiti delle verifiche sono

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rato che l’impatto dei ponti termici, in particolar modo quelli di non facile risoluzione su un edificio esistente, è talmente elevato da impedire la verifica anche in presenza di ottimi valori di trasmittanza puntuale. Nella terza e quarta colonna della tabella (figura 9) è ben leggibile come, pur raggiungendo valori di trasmittanza puntuale di progetto molto inferiori rispetto a quelli iniziali, la verifica della trasmittanza media non è soddisfatta. In buona sostanza, considerati i numerosi vincoli posti dall’intervento su un edificio esistente, in questo ambito parrebbe preferibile un’attenzione preminente alla qualità delle soluzioni tecniche individuate, piuttosto che alla quantità intesa come raggiungimento di elevati livelli di performance energetica. A questo proposito è bene sottolineare l’importanza delle attuali prescrizioni in merito alle verifiche termoigrometriche, che prevedono l’assenza di rischio di formazione di muffe e l’assenza di condensazioni interstiziali secondo la norma UNI EN ISO 13788 (o metodi di calcolo più accurati quali l’analisi termoigrometrica dinamica secondo la UNI EN 15026:2008). Occorre infine fare una considerazione in merito al parametro H’T nel caso di ristrutturazione importante: negli scenari esaminati l’esito della verifica è positivo in quanto è sempre prevista la sostituzione degli infissi. Tale sostituzione, tuttavia, non può essere decisa dall’Assemblea Condominiale in quanto non è possibile obbligare un singolo proprietario ad eseguire un intervento su parti private. Il soddisfacimento del parametro H’T parte quindi dall’ottimistica ipotesi di una totale condivisione dell’iniziativa da parte dei singoli proprietari.

condensa interstiziale e l’incremento dell’incidenza dei ponti termici, con bassi valori di temperatura superficiale e alti valori di trasmittanza termica lineica. Al fine di evitare il rischio muffa e condensa si rendono pertanto necessari accorgimenti progettuali per il controllo dell’umidità relativa interna (ad esempio attraverso l’installazione di un impianto di ventilazione meccanica controllata) e della migrazione del vapore (ad esempio tramite la predisposizione di un freno al vapore). Le verifiche effettuate su tutti gli scenari determinano dunque l’esclusione di alcune soluzioni progettuali. In particolare, lo scenario 2 risulta sconsigliabile dal punto di vista termotecnico e tecnologico, oltre che non verificato dal punto di vista legislativo. A parte lo scenario 1, considerato come ipotesi di base, lo scenario 4 si configura come l’unica soluzione progettuale attuabile ai sensi del D.M. Requisiti Minimi, benché rappresenti la soluzione meno preferibile dal punto di vista economico. Gli indicatori analizzati nell’ambito dell’analisi Life Cycle Costing sono infatti al di sotto dei relativi margini di accettabilità rispetto allo scenario base. CONCLUSIONE Come spesso accade nei processi decisionali con più variabili è difficile che i diversi indicatori restituiscano risultati correlati. Anche in questo caso, infatti, gli output delle diverse fasi di lavoro sono in parte contrastanti dal momento che ogni disciplina coinvolta restituisce risultati parziali che non forniscono una indicazione univoca. Ciò evidenzia la difficoltà intrinseca nella progettazione integrata di un intervento di riqualificazione sul costruito. Sulla scorta delle considerazioni sin qui espresse, si rende necessaria una riflessione critica su alcuni aspetti del quadro legislativo che regolamenta gli interventi di efficientamento sul nuovo e sul costruito. Se da un lato è doveroso normare le nuove costruzioni rispetto ai più elevati standard qualitativi, dall’altro si evidenzia che un quadro di verifiche tanto severo sulla riqualificazione rischia di disincentivare azioni di efficientamento del patrimonio esistente. Nell’ottica della promozione degli interventi di efficientamento, infatti, si auspicherebbe una visione più contestualizzata rispetto alle criticità progettuali che questo studio ha evidenziato. In particolare, la verifica delle trasmittanze medie costituisce un parametro molto restrittivo, conside-

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Il rischio è che la legislazione sia di “ostacolo” alla riqualificazione del patrimonio edilizio esistente o che venga in qualche modo disattesa. Il rispetto degli attuali requisiti minimi rischia, infatti, di scoraggiare alcuni interventi di efficientamento che permetterebbero un significativo abbattimento dei consumi e che si configurano come più interessanti dal punto di vista economico. Ne è testimonianza l’analisi dello scenario 2 che porterebbe al dimezzamento dei consumi attuali dell’edificio con un Payback Period stimato di soli 4 anni. Nel tentativo di superare gli ostacoli sollevati, la legislazione dovrebbe oltretutto concentrare l’attenzione verso una prospettiva finora inesplorata.

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Una significativa opportunità, infatti, può derivare da una rafforzata comunicazione, ai diversi strati di utenza, dei potenziali impatti energetico-economici che gli interventi in questione possono implicare. Dal punto di vista del mercato, è stata sottolineata spesso la necessità di irrobustire il processo di monetizzazione delle prestazioni degli immobili, per esempio trasponendo sul piano valutativo le differenze qualitative (prestazionali) e i conseguenti impatti positivi sulla domanda, sulla produzione e sull’offerta.

Elena Fregonara, Rocco Curto, Mario Grosso, Paolo Mellano, Diana Rolando, Jean-Marc Tulliani, Environmental Technology, Materials Science, Architectural Design, and Real Estate Market Evaluation: A Multidisciplinary Approach for Energy-Efficient Buildings, Journal of Urban Technology, 2014 ISO 9869 1:2014 Thermal insulation - Building elements - In-situ measurement of thermal resistance and thermal transmittance, 2014 Legambiente (a cura di), Tutti in classe A, Roma, 2014

* Matteo Consoli, Andrea G. Melillo, Politecnico di Torino. Andrea Bocco, Elena Fregonara, Politecnico di Torino, Dipartimento Architettura e Design. Rossella Taraglio, Gabriele Piccablotto, Politecnico di Torino, Dipartimento Architettura e Design, Laboratorio di Analisi e Modellazione dei Sistemi Ambientali (LAMSA). Luca Raimondo, Architetto, libero professionista.

UNI TS 11300-1:2014. Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 1: Determinazione del fabbisogno di energia termica dell’edificio per la climatizzazione estiva ed invernale, 2014 Luca Raimondo, La valutazione dei ponti termici. Guida pratica-operativa per la certificazione energetica e il progetto, Maggioli, Santarcangelo di Romagna, 2015 Elena Fregonara, Valutazione sostenibilità progetto. Life Cycle Thinking e indirizzi internazionali, Milano, Franco Angeli Editore, 2015

BIBLIOGRAFIA EN ISO 15459:2007. Energy performance of buildings - Economic evaluation procedure for energy systems in buildings, 2007

Elena Fregonara, Roberto Giordano, Diana Rolando, Jean-Marc Tulliani, Integrating Environmental and Economic Sustainability in New Building Construction and Retrofits, Journal of Urban Technology, 2016

Andrea Bocco, Gianfranco Cavaglià, Cultura tecnologica dell’architettura. Pensieri e parole, prima dei disegni, Roma, Carocci Editore, 2008

Elena Fregonara, Valerio R. M. Lo Verso, Matteo Lisa, Guido Callegari, Retrofit scenarios and economic sustainability. A case-study in the Italian context, 8th International Conference on Sustainability in Energy and Buildings, Turin, 2016

ISO 15686:2008. Buildings and constructed assets - Service-life planning - Part 5: Life Cycle Costing, ISO/TC 59/CS 14; 2008

Matteo Lisa, Scenari di riqualificazione energetica e valutazione della sostenibilità economica: applicazione di soluzioni innovative su un edificio bifamiliare nel torinese, tesi di laurea magistrale, relatore Guido Callegari, Elena Fregonara, Corso di laurea magistrale in Architettura Costruzione Città, Politecnico di Torino, 2016

UNI EN ISO 10211:2008. Ponti termici in edilizia Flussi termici e temperature superficiali - Calcoli dettagliati, 2008 UNI EN 15026:2008. Prestazione termoigrometrica dei componenti e degli elementi di edificio - Valutazione del trasferimento di umidità mediante una simulazione numerica, 2008

Andrea G. Melillo, Matteo Consoli, Il valore del riuso, due approcci alla riqualificazione sostenibile di un edificio residenziale a Torino, tesi di laurea magistrale, relatore Andrea Bocco, Elena Fregonara, Gabriele Piccablotto, Rossella Taraglio, Corso di laurea magistrale in Architettura per il Progetto Sostenibile, Politecnico di Torino, 2017

UNI EN ISO 13788:2013. Prestazione igrotermica dei componenti e degli elementi per edilizia - Temperatura superficiale interna per evitare l’umidità superficiale critica e la condensazione interstiziale - Metodi di calcolo, 2013

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BUON COMPLEANNO DPCM 5-12-1997! Risultati del Quiz ANIT per i 20 anni del decreto sui requisiti acustici passivi di * Matteo Borghi

3 - Nel DPCM i limiti sul livello di rumore da calpestio (L’nw) • Sono da intendersi come valori minimi da superare • Dipendono dalla destinazione d’uso dell’ambiente abitativo • Devono essere misurati solo nella unità immobiliare dove il rumore viene generato

INTRODUZIONE Il DPCM 5-12-1997 “Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici” è il decreto che da oltre 20 anni indica i limiti di isolamento ai rumori per gli edifici del nostro paese. Pubblicato in Gazzetta Ufficiale il 22 dicembre 1997, entrò in vigore dopo 60 giorni il 20 febbraio 1998 e, considerato quanto tempo è passato, tutti coloro che si occupano di edilizia dovrebbero conoscere almeno i concetti base espressi al suo interno. Ma è proprio così? Per verificare questo aspetto, e ricordare i due decenni di applicazione del DPCM, ANIT Associazione Nazionale per l’Isolamento Termico e acustico, ha divulgato un semplice questionario per testare le competenze dei professionisti. Di seguito riportiamo i risultati del quiz al quale hanno risposto oltre 1100 utenti.

4 - Nel Decreto in quali categorie vengono distinti gli impianti rumorosi? • Impianti ad elevata rumorosità e silenziosi • Impianti tecnici e impianti tecnologici • Impianti a funzionamento continuo e discontinuo 5 - Secondo il DPCM dove si misura il rumore generato dagli impianti? • Nell’ambiente dove il rumore si origina • Solo nelle camere da letto • Nell’ambiente vicino maggiormente disturbato

IL TEST 1 - Quale descrittore usa il DPCM 5-12-1997 per valutare l’isolamento ai rumori aerei tra unità immobiliari? • R’w • L’nw • Rw

Risposte esatte • 1: R’w • 2: No • 3: Dipendono dalla destinazione d’uso dell’ambiente abitativo • 4: Impianti a funzionamento continuo e discontinuo • 5: Nell’ambiente vicino maggiormente disturbato

2 - Nel DPCM 5-12-1997 i limiti di isolamento di facciata dipendono dal clima acustico esterno? • Sì • No • Dipende dalla zonizzazione acustica del Comune

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Ogni risposta esatta forniva 2 punti e la Figura 6 riporta la distribuzione dei punteggi. Circa il 60 % degli intervistati ha ottenuto almeno 4 risposte corrette.

RISULTATI Al questionario hanno partecipato 1107 professionisti che in gran parte hanno risposto in modo corretto. Le Figure da 1 a 5 evidenziano i risultati del test.

Figura 1 â&#x20AC;&#x201C; Risultati domanda 01

Figura 2 â&#x20AC;&#x201C; Risultati domanda 02

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Figura 3 – Risultati domanda 03

Figura 4 – Risultati domanda 04

Figura 5 – Risultati domanda 05

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Figura 6 – Distribuzione dei punteggi

e corsi su questo tema, già pubblicati sul sito www.anit.it. I risultati del test sembrano confortanti, anche se le domande erano molto semplici e forse hanno partecipato principalmente coloro che già conoscevano il decreto. Speriamo comunque che anche questa iniziativa abbia contribuito a ricordare ai professionisti del settore l’importanza di applicare le prescrizioni in vigore sui requisiti acustici passivi.

CONCLUSIONI Il Quiz ANIT sul DPCM 5-12-1997 è stato un modo semplice e divertente per riportare l’attenzione sul decreto che negli ultimi 20 anni ha definito le prestazioni acustiche degli edifici in Italia. In questi due decenni ANIT ha contribuito a divulgarne la corretta applicazione, realizzando centinaia di eventi in tutto il paese e fornendo ai propri soci GUIDE DI CHIARIMENTO e il SOFTWARE ECHO per la verifica dei limiti di legge. Anche nel 2018 organizzeremo specifici convegni

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* Matteo Borghi, esperto acustica ANIT.

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UMIDITÀ DA CONDENSA O CON ACQUA IN MOVIMENTO? di * Alessandro Panzeri

La presenza di umidità nella e sulla struttura e la posizione di essa è già un buon indicatore della possibile origine del fenomeno. L’umidità di origine meteorica, o di risalita capillare oppure di condensazione superficiale da ponte termico è infatti generalmente caratterizzata da una posizione ben precisa. La figura mostra che, avendo la possibilità di avere una visione di insieme, la posizione e la distribuzione di umidità sono già un indizio molto utile alla comprensione del fenomeno. Sono chiare infatti le tipologie di umidità presenti: umidità da risalita (A), umidità da condensa superficiale (B), umidità meteorica (C) e umidità accidentale da rottura di tubo (D).

Premessa L’articolo affronta il tema dell’analisi dell’umidità superficiale soffermandosi su indagini visive e strumentali che consentono di attestare la tipologia di umidità presente e nello specifico di definire quando è un’umidità provocata da un insieme di condizioni ambientali interne, quando invece è oggetto di infiltrazioni di acqua attraverso le strutture. Definita la tipologia di umidità è possibile analizzare in profondità la presenza e la quantità di umidità con indagini invasive per mezzo del metodo ponderale in accordo con la norma UNI 11085. Il metodo e il tipo di prova consentono di apprendere il significato dell’umidità nelle strutture e i limiti degli strumenti non invasivi che consentono indagini superficiali qualitative.

Umidità in superficie: casi L’umidità superficiale nelle strutture edilizie può essere così classificata a seconda dell’origine: Tipologia

Descrizione

Umidità da condensa superficiale

Condensazione superficiale o interstiziale di umidità (vapore acqueo) prodotta nell’ambiente abitativo e che trova “una superficie fredda”

Umidità ascendente

Umidità dovuta a fenomeni di risalita capillare di acqua nelle pareti

Umidità accidentale

Umidità dovuta alla presenza di infiltrazioni o perdite in corrispondenza delle parti della costruzione a diretto contatto con acqua: impianti idrotermosanitari, scarichi, pluviali, coperture…

Umidità meteorica

Umidità presente sulle superfici esterne delle murature direttamente conseguente al fenomeno delle precipitazioni atmosferiche che può passare attraverso le murature

Umidità da costruzione

Umidità da costruzione che si riscontra in una struttura durante e immediatamente dopo i lavori di costruzione o ristrutturazione.

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Immagine 1: tipologie di fenomeni di umidità superficiale

Attraversando la struttura, infatti, l’umidità trasporta e scioglie sali. Una volta sulla superficie interna i sali si depositano poiché l’acqua evapora. I sali costituiscono una struttura che lentamente “preme” sull’intonaco disgregandolo e frantumandolo. I sali cristallizzati sono generalmente fortemente igroscopici, quindi assorbono l’acqua contenuta nell’aria e aumentano di volume passando dallo stato anidro a quello saturo. La conseguenza è una forte azione meccanica demolitiva in grado di sgretolare i materiali di rivestimento. Le foto di repertorio mostrano l’evidente presenza di sali cristallizzati sotto l’intonaco oggetto di disgregazione (i sali hanno un volume maggiore rispetto alla situazione originaria). Ciò non si verifica se l’umidità in superficie ha

La termografia consente di supportare l’indagine visiva, spesso non sufficiente, con la visione di insieme dei fenomeni. L’umidità superficiale infatti, è soggetta a fenomeni evaporativi che portano ad una riduzione della temperatura visibile con la termocamera. Si ottengono quindi delle immagini della posizione e dalla forma delle macchie di umidità che rispecchiano quanto riportato in figura. Individuata la forma e la posizione a queste informazioni si aggiungono altri dati ricavabili dalle indagini visive. Indagini visive L’umidità accidentale, l’umidità meteorica e l’umidità da costruzione generano fenomeni superficiali di degrado ben individuabili. L’umidità che attraversa le strutture dall’esterno verso l’interno, genera residui cristallini.

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Rigonfiamenti e fessurazioni dovute ai cristalli di sale su parete oggetto di infiltrazioni di acqua meteorica

Rigonfiamenti e fessurazioni dovute ai cristalli di sale in solaio e trave di bordo oggetto di infiltrazioni di acqua meteorica

In questi casi l’analisi può essere condotta monitorando nel tempo il comportamento dell’utenza con termo igrometri e valutando agli elementi finiti i nodi di costruzione dell’edificio. Un volta individuata la causa della presenza di umidità si può avere necessità di indagare l’umidità all’interno delle struttura. In questo caso sono possibili due modalità di indagine invasa: - indagini di umidità d’equilibrio - indagini ponderali

origine nella condensazione del vapore contenuto nell’aria interna. Nel qual caso è presente dell’umidità superficiale, individuabile per mezzo di termocamera e per mezzo di misuratori di umidità superficiale qualitativi, che è probabilmente dovuta alla presenza di vapore acqueo dell’aria dell’ambiente interno che, incontrando una superficie fredda, condensa. La causa può essere imputabile al comportamento dell’utenza e/o alla ridotta temperatura superficiale del ponte termico o di un struttura non isolata.

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In entrambi i metodi è necessario procedere forando la struttura.

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Immagine 2: misura dell’umidità di equilibrio

Immagine 3: misura ponderale della quantità di umidità presente nel materiale

letteratura, l’umidità presente nel materiale. Per capire questo percorso possiamo fare riferimento al software PAN che al suo interno, nella parte dedicata alla valutazione del lambda di progetto, permette di individuare la quantità di umidità presente in un materiale e seconda delle condizioni di equilibrio dell’aria. Ogni materiale che assorbe umidità ha infatti una curva che mette in relazione l’umidità relativa di equilibrio con l’umidità presente nel materiale (espressa in percentuale di massa o volume).

Indagini di umidità d’equilibrio Una volta forata la struttura si inserisce un misuratore di temperatura dell’aria e umidità relativa e lo si posiziona in profondità. E’ necessario sigillare il foro e si attende per un periodo sufficiente che l’aria presente nel foro sia in equilibrio con le condizioni interne della struttura. L’informazione che si ottiene è quindi relativa all’aria ad una certa temperatura e ad una certa umidità relativa. Con questa informazione si procede a valutare, sulla base della

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Immagine 4: software Pan, correlazione umiditĂ di equilibrio e contenuto dâ&#x20AC;&#x2122;acqua nei materiali Il punto debole di questo tipo di indagine Ă¨ il fatto di realizzare una misura indiretta e che il risultato passa per una curva di letteratura che puĂ˛ essere o meno rappresentativa del materiale della struttura. Lâ&#x20AC;&#x2122;indagine ponderale restituisce invece valori quantitativi ed Ă¨ quindi maggiormente rappresentativa. Durante i sopralluoghi si prelevano diversi campioni ad altezze differenti e profonditĂ variabili. Prelevato il campione Ă¨ necessario procedere sigillandolo in modo che il contenuto dâ&#x20AC;&#x2122;acqua non possa essere alterato dallâ&#x20AC;&#x2122;umiditĂ ambientale.

Indagini ponderali Per procedere con lâ&#x20AC;&#x2122;indagine ponderale Ă¨ necessario effettuare delle indagini invasive forando le strutture oggetto di indagine e prelevando dei campioni. Il tutto Ă¨ realizzabile con trapano a percussione con punta di 8-12 mm. Lâ&#x20AC;&#x2122;analisi ponderale in accordo con UNI 11085 presuppone di verificare la quantitĂ di umiditĂ presente in un campione di materiale della parete (ovvero in una certa posizione e in una certa profonditĂ ) di massimo 50g. Il dato che si ottiene si esprime come â&#x20AC;&#x153;contenuto di acquaâ&#x20AC;? Ca espresso in termini % come rapporto dato da:

Esistono in commercio â&#x20AC;&#x153;termobilanceâ&#x20AC;? predisposte alla realizzazione dellâ&#x20AC;&#x2122;analisi ponderale. Il procedimento per lâ&#x20AC;&#x2122;analisi prevede: 1) Predisposizione della termobilancia 2) Pesatura del campione di materiale prelevato (con una lettura al 0.001g) 3) Essicazione del campione alla temperatura di 105Â°C. Lâ&#x20AC;&#x2122;essicazione a 105Â°C si interrompe quando la bilancia verifica che il peso si stabilizza 4) Pesatura del campione essiccato 5) Valutazione dellâ&#x20AC;&#x2122;umiditĂ (in massa percentuale)

Dove: - Mu Ă¨ la massa del campione estratto - Ms Ă¨ la massa del campione dopo lâ&#x20AC;&#x2122;essicazione

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Alcune fotografie mostrano i passaggi:

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Termobilancia: esempio di pesatura del campione di materiale prelevato â&#x20AC;&#x201C; 0.855 g: fonte Tep srl

Termobilancia: esempio di essicazione del campione alla temperatura di 105Â°C in corso Ca [%] = 0.71 %: fonte Tep srl

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Una volta ottenuto il dato di contenuto d’acqua espresso in percentuale di peso si può confrontare con la letteratura che in relazione al tipo di materiale esprime dei gradi di giudizio. Segue una tabella che riassume alcuni dati di letteratura.

Conclusioni I fenomeni superficiali di umidità negli edifici e negli ambienti abitati sono molto frequenti e molto spesso confusi per la parte che riguarda l’origine e le cause. Le indagini visive, supportate dalle indagini strumentali superficiali, portano alla individuazione delle cause. Le indagini invasive all’interno delle strutture affinano l’informazione della presenza e quantità di umidità consentendo un approccio maggiormente ingegneristico non solo in relazione alle cause ma anche alle possibili soluzioni e verifiche.

L’indagine è molto utile per verificare il comportamento all’interno delle strutture e soprattutto per poter confrontare il “prima” e il “dopo” rispetto ad un intervento di risoluzione del problema. La termobilancia è uno strumento da laboratorio, tuttavia può essere trasportata e usata anche in campo. La velocità della prova dipende dal contenuto d’acqua e dal peso complessivo del provino ma è comunque dell’ordine di grandezza di minuti o decine di minuti.

* Alessandro Panzeri, R&S ANIT.

Tabella percentuale di acqua ponderale, dati di letteratura

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INTRODUZIONE ALLE UNI EN ISO 12354:2017 PER I CALCOLI PREVISIONALI DI ACUSTICA EDILIZIA di * Matteo Borghi

to acustico delle facciate rispetto ai rumori esterni (Tab. 1). I documenti sostituiscono le precedenti EN 12354 del 2002, modificandone in parte i modelli matematici. Questo articolo descrive le principali novità introdotte dalle nuove norme. Nei prossimi numeri di Neo Eubios alcuni temi verranno approfonditi con esempi specifici.

INTRODUZIONE A luglio 2017 sono state pubblicate le nuove versioni delle norme ISO 12354, Parti 1, 2 e 3, per i calcoli previsionali di acustica edilizia. La Parte 1 descrive i modelli per la valutazione dell’isolamento ai rumori aerei tra ambienti. La Parte 2 la determinazione del livello di rumore da calpestio. La parte 3 il calcolo dell’isolamen-

Tabella 1: Norme UNI EN ISO 12354:2017

DA UNI EN A UNI EN ISO

Figura 1 – Da EN 12354:2002 a UNI EN ISO 12354

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Un primo aspetto da evidenziare è il fatto che i documenti del 2017 sono stati pubblicati come ISO, a differenza delle precedenti EN. Mentre nel 2002 i modelli di calcolo erano stati elaborati da un gruppo di lavoro in sede CEN (Comitato Europeo per la Normazione), composto solo da esperti europei, le nuove 12354 sono state discusse presso ISO (International Organization for Standardization) ed hanno quindi validità in tutto il pianeta. In realtà nel 2005 erano già state pubblicate le norme ISO 15712 che di fatto riprendevano senza modifiche i contenuti delle EN 12354. Pertanto nel 2017 si è evitato di duplicare i documenti. Ora quindi le ISO 12354:2017 hanno abrogato sia le EN 12354:2002 che le ISO 15712:2005. Per quanto riguarda il nostro paese le norme sono state rese disponibili sul sito UNI a ottobre 2017, con la sigla UNI EN ISO 12354:2017. Inizialmente solo in lingua inglese, sono state poi riproposte nel dicembre dello stesso anno con traduzione italiana a fronte. Ora, a seguito della pubblicazione delle nuove 12354, sono in corso i lavori per l’aggiornamento del rapporto tecnico italiano UNI TR 11175:2005 che basa i suoi modelli di calcolo sulle EN 12354:2002.

PARTE 1: ISOLAMENTO TRA AMBIENTI INTERNI (R’w) La UNI EN ISO 12354-1 descrive le relazioni matematiche per determinare l’indice di potere fonoisolante apparente (R’w) di partizioni che separano ambienti differenti. Come per la versione precedente, anche la norma del 2017 definisce un modello di calcolo “in frequenza” e un modello semplificato per “indice di valutazione”. Il primo permette di ricavare i valori “in frequenza” del potere fonoisolante apparente dalla partizione (R’), inserendo nel motore di calcolo i dati “in frequenza” (R) degli elementi che compongono gli ambienti. Il secondo invece determina direttamente l’indice di potere fonoisolante apparente (R’w) partendo dagli indici di potere fonoisolante (Rw) delle partizioni. (Fig. 2) Di seguito approfondiremo in particolare il modello semplificato. La procedura di calcolo, in estrema sintesi, spiega come determinare i percorsi di rumore da ambiente emittente ad ambiente ricevente e come combinarli tra loro. I percorsi attraverso le strutture edili in genere sono 13, un percorso diretto (RDd,w) e 12 percorsi laterali (Rij,w) (Fig. 3).

Fig. 2 – Confronto tra modello in frequenza e semplificato

Fig. 3 – Percorsi tra ambiente emittente e ricevente

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Formula 1 – Relazione per il calcolo di R’w che è principalmente determinato dagli elementi a loro connessi (fino ad almeno la banda di terzo di ottava da 1000 Hz), e con un decremento nel livello di vibrazione, attraverso l’elemento nella direzione perpendicolare alla linea del giunto, minore di 6 dB (fino ad almeno la banda di terzo di ottava da 1000 Hz). Tra questi elementi vi sono: partizioni in cemento armato gettato in opera, pareti in legno pieno (ad es. CLT, Cross Laminated Timber), elementi in vetro, plastica, metallo, mattoni intonacati. Gli elementi di “Tipo B” invece sono tutto ciò che non è di “Tipo A”. La norma indica che possono essere considerati in questa categoria le pareti a secco, costituite ad esempio da lastre in cartongesso o gessofibra su struttura metallica o in legno. Nelle definizioni viene anche specificato che un elemento può essere considerato di Tipo A solo per una certa parte del range di frequenze e di Tipo B per la parte restante. Ad esempio alcune pareti in muratura sono di Tipo A nelle frequenze basse e medie e di Tipo B nelle frequenze più elevate. Le ISO 12354:2017 differenziano i modelli di calcolo in base al tipo di elementi considerati. Per gli edifici costruiti con elementi di “Tipo A” si mantengono in sostanza le relazioni matematiche proposte nelle EN 12354:2002. Per il “Tipo B” invece le trasmissioni laterali (Rij,w) vengono calcolate a partire dal corrispondente indice di isolamento acustico normalizzato Dn,f,ij,w (Formula 2).

La Formula 1 riporta la relazione matematica per combinare tra loro i percorsi Rispetto alla EN 12354-1:2002, la relazione riporta al termine un nuovo fattore per considerare nel calcolo eventuali prese d’aria nella parete, canali o altri passaggi per la trasmissione dei rumori aerei, come ad esempio corridoi esterni (Fig. 4).

Fig. 4 - Passaggio di rumore aereo attraverso percorso esterno (Dns) PARETI DI TIPO A E TIPO B Una ulteriore novità, introdotta dalle ISO 12354:2017, è la suddivisione degli elementi costruttivi in due categorie: elementi di “Tipo A” ed elementi di “Tipo B”. Gli elementi di “Tipo A” sono partizioni con un tempo di riverberazione strutturale

Formula 2: calcolo dei percorsi laterali per edifici leggeri

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Formula 3: coefficiente stimenti esterni quali ETICS (cappotti) o pareti ventilate. L’approccio per i rivestimenti interni è del tutto simile alla norma del 2002. Occorre calcolare prima la frequenza di risonanza del sistema (f0) e poi ricavare, da una tabella, il valore di ΔRw. Purtroppo le norme del 2017 hanno un evidente errore di scrittura. Per calcolare la frequenza di risonanza nelle formule D.1 e D.2 il termine 160 è stato sostituito per errore con 1/2π (Tab. 2). Questo comporta un errore di calcolo con un coefficiente pari a 1000, ma si spera che a breve venga pubblicata un’errata corrige per evitare disguidi.

L’indice Dn,f,ij,w può essere misurato in laboratorio, seguendo le indicazioni delle norme serie ISO 10848, o ricavato con specifiche relazioni matematiche riportate nell’Appendice G della norma. Per determinare tale parametro occorre calcolare il coefficiente , differenza di livelli di velocità, mediata sulle due direzioni, normalizzata sulla lunghezza del giunto e l’area di misura (Formula 3). L’Appendice F della ISO 12354-1 indica che il coefficiente può essere misurato in laboratorio con le ISO 10848. Inoltre al paragrafo F.4 propone alcune relazioni empiriche per il calcolo. CALCOLO DELL’INCREMENTO DI POTERE FONOISOLANTE Come nella EN 12354-1:2002, anche la norma del 2017 riporta nell’Appendice D una procedura per calcolare l’incremento di potere fonoisolante (ΔRw) di elementi di rivestimento quali contropareti a secco o massetti galleggianti. Il modello di calcolo è stato in parte modificato e sono state aggiunte, al paragrafo D.2.3, nuove formule per valutare la prestazione di rive-

La tabella per ricavare ΔRw è stata modificata per frequenze di risonanza inferiori a 200 Hz (Tab. 3). Ora l’incremento di potere fonoisolante aumenta costantemente al diminuire della frequenza di risonanza e, ponendo a confronto le relazioni del 2002 con quelle del 2017, si osserva che, a parità di dati di ingresso, queste ultime forniscono risultati più elevati al di sotto dei 200 Hz (Fig. 5).

Tabella 2: Calcolo f0, confronto tra EN 12354-1:2002 e ISO 12354-1:2017

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Tabella 3: Tabella per la determinazione di ΔRw

Fig. 5 – Confronto tra ΔRw EN 12354-1:2002 e ISO 12354-1:2017

Le relazioni matematiche per cappotti esterni e pareti ventilate sono una novità del 2017. Il modello richiede di determinare prima l’incremento valutato di una situazione “di laboratorio”, su una parete di base da 350 kg/m2, e poi di trasferire il dato alla situazione in opera. Tra i dati di ingresso per i cappotti vi sono la tipologia di materiale isolante, la percentuale di incollaggio e la presenza o meno di ancoraggi. L’argomento verrà approfondito in un articolo successivo.

lutare, oltre al calpestio su ambienti sovrapposti, anche il livello di disturbo tra stanze affiancate (Fig. 6). In sintesi il metodo richiede di analizzare, come per R’w, tutti i possibili percorsi di rumore e di combinarli tra loro. Per ambienti sovrapposti occorre determinare il livello di calpestio attraverso il percorso diretto e i 4 percorsi laterali. Il percorso diretto (Ln,d,w) dipende dal livello di calpestio del solaio portante (Ln,eq,0,w) e dalla riduzione di rumore da calpestio data da un rivestimento sul lato emittente (ΔLw) o da un controsoffitto sul lato ricevente (ΔLd,w). I percorsi laterali (Ln,ij,w) vengono valutati con specifiche relazioni matematiche che, anche in questo caso, vengono differenziate per elementi di “Tipo A” ed elementi di “Tipo B”. I vari percorsi devono essere combinati tra loro con la Formula 4

PARTE 2: LIVELLO DI RUOMORE DA CALPESTIO (L’n,w) Per la determinazione del livello di rumore da calpestio (L’n,w) la ISO 12354-2:2017 ha radicalmente modificato la procedura di calcolo del “modello semplificato” per indice di valutazione. Ora le relazioni matematiche richiamano in gran parte il “modello in frequenza” e permettono di va-

Fig. 6 - Calcolo del livello di calpestio su ambienti sovrapposti e affiancati

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Formula 4 – Calcolo di L’n,w Per il calcolo di ΔL,w la ISO 12354-2:2017 nell’Appendice C propone una nuova relazione matematica, che di fatto determina gli stessi risultati della formula indicata nel rapporto tecnico italiano UNI TR 11175 (Tabella 4 e Fig. 7)

Per il calcolo di Ln,eq,0,w la nuova norma riporta una specifica relazione per i solai in laterocemento rivestiti con massetto alleggerito. La formula, proposta da ricercatori italiani, è valida per l’intervallo di massa superficiale tra 270 e 360 kg/m2 ed indica un

Tabella 4: Calcolo ΔL w per massetti galleggianti

Fig. 7 – Calcolo ΔL w considerando m’ = 90 kg/m2 Confronto tra ISO 12354-2:2017 e UNI TR 11175:2005

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Tabella 5: confronto tra relazioni per il calcolo di Ln,eq,0,w in ISO 12354-2

Al momento tale modello è poco utilizzabile in quanto la procedura per la misura di laboratorio di alcuni parametri è ancora in fase di definizione.

livello di calpestio inferiore di 4 dB rispetto ad altre tipologie di solai di pari massa (Tabella 5) Infine si evidenzia che nell’Appendice F della ISO 12354-2:2017 viene proposto un modello di calcolo per il livello di calpestio proveniente dalle scale desolidarizzate dalla struttura portante dell’edificio (Fig. 8).

PARTE 3: ISOLAMENTO DI FACCIATA (D2m,nT,w) Infine per il calcolo delle facciate (ISO 123543:2017) il modello matematico non è stato di

Fig. 8 – Scale desolidarizzate (Fonte ISO 12354-2:2017)

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Fig. 9 – Giunto tra serramento e parete opaca potranno risultare del tutto disattese. Per chi vuole iniziare a far pratica con le nuove norme ricordiamo che il software Echo 8.0, fornito a tutti i soci ANIT, è aggiornato con le ISO 12354:2017 e può essere scaricato dal sito www.anit.it . Nei prossimi numeri della rivista Neo Eubios verranno approfonditi i modelli relativi alla determinazione dell’indice di potere fonoisolante apparente (R’ w), al calcolo dell’incremento di potere fonoisolante (ΔRw) ed alla determinazione del livello di rumore da calpestio (L’ n,w).

fatto modificato. Si evidenzia la possibilità di considerare nella valutazione del potere fonoisolante medio della partizione, anche i materiali di riempimento inseriti nei giunti tra serramento e parete opaca (Fig. 9). La prestazione fonoisolante di tali materiali (Rs) può essere misurata in laboratorio seguendo le indicazioni dell’Appendice J della UNI EN ISO 10140-1. I dati da inserire nel calcolo sono quindi il valore di Rs [dB] e la lunghezza del giunto [m]. CONCLUSIONI Questo breve articolo ha descritto le principali novità introdotte dalle norme UNI EN ISO 12354:2017. Per certi aspetti appare che i nuovi modelli sembrano essere più dettagliati rispetto ai precedenti e, in vari casi, i calcoli eseguiti con le nuove norme determinano risultati “migliori” rispetto a prima. Si consiglia comunque di mantenere un adeguato margine di sicurezza nei calcoli sui requisiti acustici passivi e di ricordare che, se non si verifica la corretta posa in opera di materiali e sistemi costruttivi, le valutazioni previsionali

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* Matteo Borghi, esperto acustica ANIT.

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Chi è ANIT ANIT è l’Associazione Nazionale per l’Isolamento Termico e Acustico. Fondata nel 1984, essa fornisce i seguenti servizi:

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´ neo-EUBIOS Periodico trimestrale anno XIX - n. 63 Marzo 2018 Direttore Responsabile Susanna Mammi Redazione TEP s.r.l. via Lanzone 31 20123 Milano tel 02/89415126

Grafica e impaginazione Claudio Grazioli Distribuzione in abbonamento postale Associato A.N.E.S. - Associazione Nazionale Editoriale Periodica Specializzata Stampa INGRAPH srl - via Bologna 104/106 - 20038 Seregno (MB)

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