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´ EUBIOS
ISSN 1825-5515
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bene et commode vivens
75 Trimestrale N°75 - Anno XXII - Marzo 2021 - 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
Ampia spiaggia, dune sabbiose e mare cristallino: le Saline
dei Monaci sono uno dei luoghi più suggestivi e spettacolari del Salento.
Situate all’interno della Riserva naturale regionale orientata di Torre Colimena, prendono il nome dai Monaci Benedet-
tini che, a partire dal 1731, utilizzavano questa zona per la raccolta di sale marino.
A questo scopo i monaci realizzarono alcuni edifici per la lavorazione e il deposito del sale, una torre di guardia e una
cappella affrescata dedicata alla Madonna del Carmelo di cui ora rimangono solo dei cenni.
Tra l’inverno e la primavera è possibile apprezzare lo spettacolo della danza dei fenicotteri rosa, che si librano nel cielo e planano eleganti nella salina.
Oltre ai fenicotteri la salina è popolata da moltissime specie
di uccelli tipici della zona, tra cui gru, cigni, germani reali, oche selvatiche, airone rosso e airone bianco.
Foto di copertina: Salina dei Monaci, (Italy) © Giuma.
= letteralmente, buona vita.
75 Materiali isolanti e conduttività termica
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Il calcolo di carichi termici invernali secondo UNI EN 12831 negli edifici ad elevate prestazioni
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Determinazione dell’isolamento acustico di facciata per ambienti d’angolo
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Applicabilità dell’ottimizzazione multi-obiettivo nella progettazione acustica delle aule scolastiche
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Impatti ambientali dei pannelli in poliuretano
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Il processo termotecnico per il Superbonus 110%
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Superbonus e parcelle professionali
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ANIT
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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:
effettuare versamento a: TEP srl Conto corrente presso Banca Popolare Commercio & Industria IBAN IT 20 B050 4801 6930 0000 0081 886 Indicare come causale: abbonamento 4 numeri neo-Eubios.
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ISSN 1825-5515
Paolo Savoia, Ingegnere libero professionisista. Nicola Granzotto, Edoardo Piana, Laboratorio di Acustica Applicata Università degli Studi di Brescia. Angelo Lombardo, Louena Shtrepi, Giuseppina E. Puglisi, Arianna Astolfi, Dipartimento di Energia, Politecnico di Torino. Erika Guolo, Francesca Cappelletti, Piercarlo Romagnoni, Università IUAV di Venezia. Fabio Raggiotto,Stiferite Spa. Neo-Eubios Giorgio Galbusera, staff tecnico ANIT. abbonamento annuale Alessandro Panzeri, staff tecnico ANIT. 4 numeri: 24 e Daniela Petrone, Vice Presidente ANIT. Valeria Erba, Presidente ANIT. Per abbonarsi con bonifico bancario,
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Z Il numero 74 è on-line
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Trimestrale N°74 - Anno XXI - Dicembre 2020 - 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
SOSTENIBILITA’ e SUPERBONUS
to sull’ambiente e sul risparmio energetico. Ritengo che in questo periodo, a parte le difficoltà burocratiche, sia importante sottolineare al legislatore anche alcuni aspetti legati alla sostenibilità economica e al concetto di miglioramento dell’efficienza energetica. Per quanto riguarda il primo aspetto, credo sia necessario lavorare sui massimali d’intervento previsti per gli edifici unifamiliari (Vd editoriale precedente Neo Eubios 74). Come già sottolineato 50.000 euro per l’isolamento delle componenti opache non bastano a riqualificare energeticamente un edificio neanche in parte: non bastano per il singolo intervento di isolamento a cappotto ma neanche per la coibentazione di una copertura. Ma è cambiato qualcosa in questi anni? Si, sono aumentati i prezzi, dalla materia prima fino alle tariffe professionali. Sembra un gatto che si morde la coda. Promuoviamo interventi di riqualificazione a costo zero ma poi mettiamo dei limiti economici che mal si combinano. Da una parte ci sono i massimali per inter-
Dai Rapporti ENEA sull’efficienza energetica e sulle detrazioni fiscali risultano dati confortanti che ci spingono sempre di più a credere che investire in efficienza energetica sia importante per l’ambiente ma anche per la bolletta. Infatti si parla di un risparmio complessivo di circa 17.700 GWh/anno dal 2007, anno in cui sono iniziati gli ecobonus, di cui poco più di 1.250 GWh/anno nel 2019. Infatti nel 2019 sono stati ottenuti risparmi per 250 milioni di euro sulla bolletta energetica nazionale e una riduzione delle emissioni di CO2 di oltre 2,9 milioni di tonnellate. L’attuale superbonus non presente nel 2019 quindi è solo un ulteriore spinta a un mercato in continua evoluzione. Verrà prorogato? Diventerà più semplice? Ad oggi non lo possiamo sapere ma stiamo lavorando perchè questo provvedimento possa diventare stabilmente un’opportunità per realizzare interventi sostenibili e di reale impat-
colonna sonora “Babylon” - Normandie • “La Cienega Just Smiled” – Ryan Adams “Gengar! Gengar! Gengar!” - Dowsing • “Bloodshot” – Julien Baker “Fiamme Negli Occhi” – Coma Cose • “Hestia” – The Rumjacks “Pink” – Aerosmith • “Blunt Force Concussion” The Dirty Nil “Lovesick” - Peace • “Gone Girl” – Iann Dior
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vento globale (50.000, 30.000, etc) dall’altra il limite derivante dalla verifica di congruità dei prezzi per intervento singolo. Questa ultima derivante dai prezzari o da una verifica analitica dei prezzi di mercato. Oggi il preventivo dell’impresa non è più fatto dall’impresa ma sulla base dei prezzari o dei prezzi di mercato. Quindi cosa succede: si spinge a cercare voci che permettano di avere prezzi sempre più alti, tanto sono “considerati congrui” e tanto possono essere giustificati. C’è di sicuro qualcosa che non funziona. Materiali, posa e tariffe professionali sono aumentate in misura variabile ma in modo tale da non garantire a nessuno un intervento a costo zero, come è stato pubblicizzato fino da maggio 2020. Io non credo che sia sostenibile un provvedimento che propone interventi a costo zero perchè si incorre in tutto quello che sta succedendo e se alla sig.ra Maria si propongono magari 5000 o 10000 euro per rifare tetto, pareti e impianto sembra tutto folle (anche se per gli interventi previsti il costo è minimo), sembra incomprensibile perché non era quello che si aspettava. Ma per due motivi: uno perché non comprende il significato di tali interventi dal punto di vista energetico, ambientale e di comfort, due perché fino a un anno fa gli stessi inter-
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venti costavano meno e quindi si sente presa in giro. Credo che mantenere una % minima non detraibile non sia sbagliato se si sistema tutto il processo e si rivede anche il concetto dei prezzi minimi. Avremmo persone più oculate e imprese che potranno proporre gli interventi più corretti a prezzi sostenibili. Si vedono i numeri degli ecobonus cosa hanno fatto negli anni precedenti, non blocchiamo la salita con burocrazia e poca sostenibilità. Un altro importante aspetto che va rivisto è quello dei limiti energetici. Quando parliamo di sostenibilità energetico ambientale dovremmo focalizzarci sulla riduzione dei consumi energetici e quindi dei fabbisogni. Oggi una valutazione che si basa sulla classificazione energetica non va in questa direzione. Posso avere edifici pessimi dal punto di vista dell’involucro, installare impianti a fonti rinnovabili e saltare di 4 classi. Credo che l’involucro efficiente debba essere maggiormente sostenuto, perché è la base di tutto un castello che se fatto di carta velina può crollare anche se dotato di biomassa, pompa di calore o pannelli fotovoltaici. Rivediamo gli indicatori così da poter garantire all’utente un edificio che sia sostenibile sempre. Questo aspetto verrà approfondito nel prossimo editoriale.
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MATERIALI ISOLANTI E CONDUTTIVITÀ TERMICA di * Valeria Erba, Giorgio Galbusera, Alessandro Panzeri
Con il presente approfondimento si vuole porre l’attenzione sulla corretta scelta delle prestazioni termoigrometriche dei materiali e relativa eventuale correzione in funzione dell’applicazione reale. Parlando di prestazioni è fondamentale avere il giusto riferimento normativo per capire se i valori scelti in fase di progetto, sia preliminare che definitivo, siano corretti e possano garantire il risultato previsto. Le norme tecniche UNI /CTI, essendo elaborate in gruppi di lavori di esperti con il supporto di laboratori e enti di ricerca, sono il riferimento più corretto per la valutazione del comportamento energetico dei nostri edifici nonché comunque l’unico ufficialmente valido in quanto citate nelle leggi di riferimento. I limiti di legge e i limiti per l’accesso ai bonus fiscali nel caso di interventi di efficienza energetica dipendono dal valore di trasmittanza delle singole strutture.
zione in base all’epoca di installazione. La UNI 10351 integra quanto non presente nella UNI EN ISO 10456:2008 con particolare riferimento ai materiali isolanti per l’edilizia e precisa i campi di applicazione e i differenti metodi di valutazione dei valori di conduttività termica e relativi fattori correttivi da utilizzare in base all’epoca di installazione dei materiali. Tale norma prevede in fase di progetto preliminare o in caso di diagnosi in cui non sia noto il materiale isolante specifico la possibilità di utilizzare dei valori tabellati. Nel progetto definitivo in cui sia stato scelto il prodotto è obbligatorio usare i valori di lambda dichiarato in marcatura CE per tutti i materiali isolanti che abbiano questo obbligo. Un qualsiasi materiale che abbia una norma armonizzata di prodotto deve obbligatoriamente redigere la marcatura CE e rilasciare la DoP (dichiarazione di prestazione). È possibile rilasciare la marcatura CE e quindi la DoP anche nel caso il fabbricante abbia volontariamente realizzato un ETA (European Technical Assessment). Per l’elenco di tutte le norme di prodotto armonizzate è possibile consultare il sito: https://ec.europa.eu/docsroom/documents/38863 Per verificare se il prodotto proposto ha un ETA è possibile consultare il sito: https://www.eota.eu/en-GB/content/home/2/185/
Come scegliere correttamente il valore della conduttività termica Il calcolo delle trasmittanze per legge, ma anche per l’accesso agli incentivi fiscali, deve essere eseguito in base alla norma UNI EN ISO 6946 che riprende le norme UNI EN 10456 e la UNI 10351. Nel caso di kit si desume dalla Resistenza termica dichiarata con la marcatura CE. La norma UNI 10351 fornisce il metodo per il reperimento dei valori di riferimento per conduttività termica, resistenza al passaggio del vapore e calore specifico dei singoli materiali da costru-
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Nelle tabelle seguenti è riportato un estratto della norma UNI 10351 con le indicazioni per la scelta dei principali parametri termici dei materiali isolanti. (i prospetti sono quelli presenti nella UNI 10351)
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Tabella 1: linee guida per la scelta del valore dei parametri di conduttività termica, fattore di resistenza al vapore e calore specifico secondo la norma UNI 10351. La conduttività termica dichiarata Nelle norme di prodotto per i materiali isolanti tra le prestazioni obbligatorie da dichiarare ovviamente è indicata la conduttività termica dichiarata λD. È importante sottolineare che dichiarare le prestazioni tramite marcatura CE significa offrire una garanzia sul valore dichiarato perché: - i metodi di valutazione si riferiscono a documenti certi e univoci, in quanto presenti nelle norme di prodotto o nei Documenti per la Valutazione Tecnica Europea - EAD- sulla base del quale il TAB (Organismo di valutazione tecnica) ha rilasciato l’ETA; - le prove vengono effettuate tramite metodi normati e presso laboratori accreditati: per la conduttività ad esempio la UNI EN ISO 12667; - sono note le condizioni al contorno (T e UR) e le condizioni di preparazione del provino (invecchiamento e stagionatura obbligatoria) su cui vengono effettuate le prove di laboratorio perché previsti nella relativa norma di prodotto o ETA; - il numero di prove è fissato e è ragionevolmente valido a livello statistico; - è sempre previsto un controllo di costanza delle
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prestazioni grazie ad una verifica della produzione nel tempo.
I valori di λD indicati nella DoP quindi rappresentano la prestazione di isolamento termico di quel materiale in condizioni di utilizzo standard. Nel caso quindi di materiali dotati di norma di prodotto il valore di conduttività termica da usare è sempre la conduttività termica dichiarata λD , lo stesso vale per i prodotti dotati di un ETA. Come e quando modificare il valore della conduttività termica Per definire il valore della conduttività termica di progetto da usare nei calcoli bisogna verificare se le condizioni di utilizzo in opera del materiale differiscono per un periodo di applicazione medio annuale, da quelle utilizzate per caratterizzare il materiale in laboratorio. In generale per la maggior parte dei materiali isolanti le condizioni standard di prova si riferiscono a un test condotto a 10 °C in mezzeria e con una stagionatura del materiale al 50% di UR e 23 °C. Ricordiamo che le norme tecniche legate alle prove
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di conduttività ipotizzano tali condizioni di UR e T in quanto quelle più rappresentative per l’uso dei materiali isolanti. Se queste condizioni sono rappresentative anche per l’applicazione reale (come spesso succede), allora i valori dichiarati possono essere usati direttamente senza correzioni. Al contrario se non sono rappresentative delle condizioni di progetto, allora è possibile valutare una modifica ai valori dichiarati secondo le indicazioni illustrate nel punto 7 della norma UNI EN ISO 10456:2008 per un calcolo in regime stazionario o alle indicazioni della norma UNI EN 15026 per un calcolo igrotermico in regime dinamico. Nei capitoli che seguono è proposto un approfondimento su come procedere a seconda dei casi.
condizioni standard riscontrabili nella maggior parte dei casi, ovvero condizioni tipicamente invernali con una temperatura di equilibrio a circa 10°C e considerando una stagionatura a 23°C al 50% di umidità relativa come da condizioni I b) della UNI EN ISO 10456 riportate in tabella. L’approccio è considerabile, ai fini delle valutazioni in periodo invernale, cautelativo, poiché all’inasprirsi delle condizioni esterne e quindi per valori di temperatura minori il materiale isolante lavora meglio ovvero ha una conduttività inferiore. Avendo rappresentato sino ad oggi l’isolante una barriera necessaria alla riduzione dei consumi invernali, l’attenzione del comportamento del materiale è stata dedicata al comportamento invernale. Il progettista prima di procedere col calcolo deve conoscere (o poter ipotizzare) le condizioni di esercizio del materiale e confrontarle con quelle utilizzate per la misura del valore di conduttività termica fornito da un produttore (ovvero conduttività dichiarata λD) o proposto dagli abachi delle norme. Se le condizioni di temperatura e umidità sono molto differenti deve modificare il valore dichiarato e trasformarlo in valore di progetto.
Valutazione energetica in regime stazionario secondo UNI EN ISO 6946 Nella maggior parte delle valutazioni di progetto (attestati di prestazione energetica, relazioni ex-legge 10 e diagnosi energetiche) l’analisi delle strutture opache viene realizzata in accordo con la norma UNI EN ISO 6946. Questa norma propone un calcolo della trasmittanza termica basato su un unico valore di conduttività termica attribuito ai materiali coinvolti rappresentativo delle condizioni medie di esercizio generali. In realtà i valori di conduttività per tutti i materiali da costruzione sono variabili a seconda della temperatura e dell’umidità al contorno: il valore migliora al diminuire della temperatura e dell’umidità e peggiora al crescere degli stessi. Per semplicità il calcolo della UNI EN ISO 6946 viene eseguito fissando le caratteristiche dei materiali ad un determinato set di condizioni al contorno senza tener conto della variabilità dei parametri. La conduttività termica dei materiali isolanti utilizzata per questo calcolo generalmente è la conduttività termica dichiarata λD perché riferita a
Modificare la conduttività termica dichiarata per umidità e temperatura Sottolineiamo che le correzioni del valore della conducibilità termica dichiarata λD espresso nella marcatura CE sono eventuali e non obbligatorie: sono previste infatti per condizioni di umidità e temperatura differenti da quelle convenzionali di riferimento per un periodo di applicazione medio annuale. La norma di riferimento che spiega come trasformare il valore di conduttività termica di un materiale isolante da un set di condizioni di umidità e temperatura λ1 a un altro set λ2 è la UNI EN ISO 10456 “Materiali e prodotti per l’edilizia – Proprietà igrotermiche. Valori tabulati di progetto
Tabella 2: condizioni di prova della conduttività termica secondo UNI EN ISO 10456.
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Analisi igrotermica in regime dinamico secondo UNI EN 15026 Abbiamo visto che per una valutazione energetica e/o igrotermica standard in regime stazionario (come ad esempio una verifica di Legge 10) è possibile utilizzare nei calcoli il valore di λD. Questo approccio nel caso di una simulazione dinamica vale solo per un’analisi di tipo meramente energetico (come ad esempio la simulazione dinamica del fabbisogno di un edificio), mentre non vale per un’analisi igrotermica completa. Infatti nel caso si voglia affrontare un calcolo igrotermico dinamico, che tenga conto di eventuale presenza e movimento dell’acqua nella struttura, le informazioni sui prodotti secondo i riferimenti della norma UNI 10351 o forniti attraverso la marcatura CE non sono sufficienti. A differenza di quanto avviene con un calcolo stazionario, infatti ad esempio la conduttività termica dichiarata λ D valida per una condizione media di esercizio, non basta per descrivere il comportamento del prodotto al variare del contenuto di umidità nel materiale o di umidità relativa dell’ambiente tipico di una simulazione igrotermica dinamica. Per far fronte a questa carenza, negli ultimi decenni alcuni laboratori tedeschi (citiamo i laboratori del Fraunhofer IBP o dell’Università di Dresda) hanno iniziato a testare i materiali da costruzione per ottenere una caratterizzazione igrotermica completa oggi necessaria al calcolo dinamico secondo la norma UNI EN 15026:2008. Il riferimento a questa norma è ormai consolidato (e citato anche dallo stesso legislatore con la FAQ 2.24 di agosto 2016) come alternativa al calcolo stazionario per le verifiche igrotermiche delle strutture opache di un edificio. Per eseguire questo calcolo ci troviamo quindi nelle condizioni di dover “pescare” le informazioni sui materiali isolanti non da riferimenti di norma, ma da dati di letteratura che fanno capo a test di laboratorio di istituti specializzati quali quelli sopra citati. Per questi calcoli il valore di conduttività termica varia in base al contenuto di umidità e alla temperatura considerata, parametri che a loro volta sono dipendenti dalle condizioni al contorno climatiche esterne e interne alla stratigrafia.
e procedimenti per la determinazione dei valori termici dichiarati e di progetto”. Questa norma specifica i metodi per la determinazione dei valori termici dichiarati e di progetto per materiale e prodotti per l’edilizia termicamente omogenei. I procedimenti di conversione proposti sono validi per temperature ambiente di progetto comprese tra -30°C e +60°C e temperature medie tra 0°C e 30°C. La variazione del lambda è determinata attraverso equazioni esponenziali che riproducono il comportamento del materiale al variare delle condizioni di temperatura e umidita relativa. Vengono forniti i procedimenti per convertire i valori ottenuti per un insieme di condizioni iniziali (condizione 1) ad una altra serie di condizioni (2) secondo le espressioni seguenti che sono applicabili per temperature ambiente di progetto comprese tra -30°C e +60°C e con una temperatura media di applicazione massima di 30°C. Il lambda modificato λ2 è quindi valutato come:
Dove FT e il fattore di conversione per temperatura e FM di umidità. Per poter valutare i fattori è necessario conoscere le condizioni iniziali (collegate al valore di lambda iniziale) e quelle finali, oltre che il tipo di materiale – ogni materiale infatti “reagisce” con un proprio comportamento. La norma UNI EN ISO 10456 descrive per i materiali isolanti i fattori di conversione e anche i contenuti di umidità in kg/kg o m3/m3 che possono essere impiagati per la valutazione della conduttività di progetto. Nel caso quindi di riferimento alla norma UNI EN ISO 6946 il valore di conduttività da usare in presenza di un materiale isolante con marcatura CE è il valore di conduttività dichiarato eventualmente modificato sulla base delle condizioni di progetto di temperatura e umidità con i fattori di conversione descritti. Sottolineiamo che in destinazioni d’uso residenziali in generale tali correzioni non sono richieste perché le condizioni d’uso per periodo di applicazione medio annuale sono vicine alle condizioni di prova.
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Figura 1: l’analisi igrotermica dinamica a cui ci riferiamo in queste pagine riguarda lo studio dei fenomeni di migrazione del vapore attraverso una stratigrafia descritti dalla norma UNI EN 15026:2008 “Prestazione termoigrometrica dei componenti e degli elementi di edificio - Valutazione del trasferimento di umidità mediante una simulazione numerica”. A tale scopo ogni materiale analizzato deve essere caratterizzato da una serie di dati igrotermici dipendenti da diverse variabili come ad esempio il contenuto di umidità, la temperatura al contorno o la capacità di assorbimento di umidità. Questa mole di informazioni non è necessaria invece per una valutazione dinamica del solo aspetto energetico dell’edificio: in questo caso la conduttività termica di progetto è sufficiente allo scopo dell’analisi.
Conclusioni In base a quanto abbiamo visto quindi le modalità di scelta del valore di conduttività termica di un materiale sono disciplinate dalla norma UNI 10351 e per i materiali isolanti l’informazione è fornita dalla stessa norma o dalla marcatura CE del prodotto. Il professionista che esegue i calcoli può valutare di modificare (ma non è obbligato) il valore di conduttività termica dichiarata se le condizioni di progetto differiscono da quelle di prova per un periodo di applicazione medio annuale.
norma UNI EN ISO 10456, per un’analisi igrotermica dinamica secondo UNI EN 15026 si fa riferimento a dati di letteratura consolidati forniti da laboratori. Altre modalità di calcolo (forfettarie, percentuali, con coefficienti di sicurezza, ecc.) non sono previste dalle norme e se utilizzate portano a valutazioni formalmente non corrette ai fini di un’analisi energetica prevista per legge o necessaria per accedere a un incentivo.
Questa operazione non è necessaria solitamente per la progettazione di edifici residenziali, perché i valori previsti in marcatura CE sono già valutati in condizioni simili a quelle reali.
1. Per la verifica standard di trasmittanza termica secondo UNI EN ISO 6946 (ovvero ad esempio nel caso di APE, verifica dei requisiti minimi, diagnosi energetica o calcolo finalizzato alle detrazioni) i valori di conduttività dichiarata λD sono già ottimizzati per tenere conto delle condizioni generiche di temperatura e di umidità (condizioni medie annuali e materiali con umidità al 50%UR).
In sintesi possiamo quindi concludere che:
Se si sceglie la strada della modifica della conduttività le valutazioni devono essere effettuate in base al tipo di calcolo considerato: per un’analisi prettamente energetica in regime stazionario o dinamico secondo UNI EN ISO 6946 le modifiche sono condotte con i criteri della
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2. Non esistono obblighi alla modifica della conduttività termica dichiarata λD riportata
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nella marcatura CE. Eventuali modifiche sono valutate di volta in volta dal tecnico in base alle esigenze del calcolo. Sono previste infatti per condizioni di umidità e temperatura differenti da quelle convenzionali di riferimento per un periodo di applicazione medio annuale.
della stratigrafia si utilizzano fonti di letteratura predisposte per il calcolo secondo UNI EN 15026. 4. Modifiche alla conduttività basate su metodi forfettari o desunte da elaborazioni con software non allineati alle normative sopra citate, portano a risultati formalmente non spendibili ai fini di una verifica o una relazione tecnica ufficiale.
3. Se si opta per una modifica alla conduttività è necessario seguire i criteri abbinati alla tipologia del calcolo: per la valutazione della trasmittanza in regine stazionario o un’analisi dinamica energetica si segue la norma UNI EN ISO 10456, per un’analisi dinamica igrotermica
* Valeria Erba, Presidente ANIT. Giorgio Galbusera, staff tecnico ANIT. Alessandro Panzeri, staff tecnico ANIT.
Il presente articolo è anche disponibile sul sito ANIT come approfondimento tecnico ed è scaricabile in formato .pdf dalla pagina https:// www.anit.it/pubblicazioni/approfondimenti-anit/
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IL CALCOLO DI CARICHI TERMICI INVERNALI SECONDO UNI EN 12831 NEGLI EDIFICI AD ELEVATE PRESTAZIONI di * Paolo Savoia
Riportiamo di seguito un primo articolo estratto del libro “Impianti termici negli edifici residenziali ad elevate prestazioni energetiche Capire l’involucro per progettare gli impianti” di Paolo Savoia, Editore Maggioli. Nel prossimo numero di neo Eubios riporteremo un secondo contributo sul calcolo dei carichi estivi con metodo Carrier-Pizzetti e metodo dinamico orario.
articolo, negli edifici ad elevata prestazione energetica, per le loro caratteristiche costruttive intrinseche, le condizioni di progetto sopra riportate devono essere necessariamente riviste, in quanto non c’è correlazione istantanea tra le potenze richieste e la variazione del clima esterno rispetto a quello interno.
L’evoluzione normativa ha permesso, dapprima solo in ambito di ricerca ma ora con maggior diffusione, l’esecuzione di calcoli particolarmente sofisticati per cercare di avvicinare maggiormente i risultati delle analisi energetiche ai reali consumi dei fabbricati. I modelli di calcolo semplificati, su cui si basano tutt’ora i programmi di calcolo termotecnico, implementano normative o metodi diffusi che sono applicabili tal quali per gli edifici non particolarmente prestazionali, dove è possibile trascurare, ai fini del dimensionamento impiantistico, aspetti quali le infiltrazioni d’aria e la costante di tempo del fabbricato che hanno un riscontro significativo sul fabbisogno di potenza termica e sul comportamento energetico dei fabbricati. Questi metodi di calcolo semplificati permettono un calcolo della potenza termica invernale o del carico termico estivo di tipo istantaneo riferito alla condizione di progetto, ovvero alla temperatura dell’aria esterna in inverno oppure alla temperatura ed umidità dell’aria esterna ed irraggiamento della località nei mesi estivi. Come mostrato nel testo da cui è tratto il presente
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In particolare possiamo riassumere che: - l’elevata resistenza termica e ridotta trasmittanza periodica consentono alle costruzioni efficienti di non risentire istantaneamente delle mutate condizioni esterne; - l’elevata costante di tempo permette di mantenere la temperatura interna costante durante lo spegnimento o l’attenuazione degli impianti; - la capacità termica areica interna periodica influisce sulla ridistribuzione dei picchi di temperatura interna nel caso di apporti gratuiti (anche solari) variabili; - il recupero di calore della ventilazione meccanica e la tenuta all’aria del fabbricato limitano l’influenza della temperatura esterna ed evitano indesiderate infiltrazioni ed esfiltrazioni d’aria. Il calcolo della potenza invernale secondo UNI EN 12831 La norma fornisce un metodo di calcolo semplificato, in regime termico stazionario (ovvero in condizioni di temperatura interna ed esterna invariate nel tempo), per il calcolo delle dispersioni termiche ambiente per ambiente, utili ai fini del dimensionamento dei
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Il fattore di esposizione della UNI EN 12831 può perciò essere considerato pari a 1,0 nel caso degli edifici ad elevate prestazioni energetiche e quindi non vanno applicate maggiorazioni alla trasmittanza termica dei componenti. È poco noto e non sempre implementato dai software commerciali, ma anche la UNI EN 12831 permette di calcolare le perdite per infiltrazioni, in funzione del ricambio d’aria a 50 Pa, indicato n50 [h -1] e misurato tramite la prova del Blower Door Test o ipotizzato da progetto. Nella UNI EN 12831:2006 tale valore si calcola invece con la seguente relazione: 2 · n 50 · e · ei dove e è il coefficiente di schermatura e ei rappresenta il fattore per correzione per l’altezza che tiene conto della maggior velocità del vento all’aumentare dell’altezza da terra e assume valori superiori all’unità per altezze sopra i 10 metri. L’ultimo componente per il calcolo complessivo del carico termico è rappresentato dalla potenza di ripresa e si ottiene moltiplicando il fattore di ripresa fRH decritto nella norma UNI EN 12831, per la superficie netta degli ambienti. Tale addendo viene utilizzato per compensare gli abbassamenti della temperatura interna dovuti allo spegnimento degli impianti termici e rappresenta il surplus di potenza da fornire da parte dell’impianto termico per alzare la temperatura dell’aria interna dal valore di attenuazione/spegnimento fino al set point considerato. La normativa indica i valori di fRH per abbassamenti di 2°C, 3°C o 4°C in un periodo di ripresa variabile da 1 a 4 ore per edifici con diversa massa, alta, media o bassa. L’elevata costante di tempo dei fabbricati ad elevate prestazioni, permette al fabbricato di perdere solo qualche decimale di °C durante lo spegnimento notturno degli impianti. Considerando inoltre che a temperature esterne notturne particolarmente rigide corrisponde una giornata soleggiata in cui si ha un guadagno in termini di apporti solari, possiamo affermare che il fattore fRH negli edifici ad elevate prestazioni può essere posto pari a 0 W/m2. Se volessimo visualizzare l’andamento della potenza termica richiesta al generatore per mantenere il set point di temperatura interna al variare della temperatura esterna, otterremo una retta in cui il carico termico si annulla alla temperatura esterna pari a quella interna prevista. La norma tecnica non tiene presente, in favore di sicurezza, la presenza dei carichi interni che in inverno costituiscono un apporto, tanto più significativo
terminali e del calcolo del carico termico di progetto necessario per la valutazione della potenza del generatore. La norma si applica tipicamente ai fabbricati in cui è previsto un riscaldamento a regime permanente nelle condizioni di progetto, pur considerando, come vedremo, condizioni di attenuazione o intermittenza del funzionamento dell’impianto. Ipotesi ulteriore è che la temperatura dell’aria e la temperatura operante abbiano lo stesso valore. Gli edifici scarsamente isolati, riscaldati in maniera intermittente con terminali ad alta componente convettiva, come ad esempio la maggior parte dei condomini con impianto centralizzato a radiatori, o ambienti in cui sono presenti ampie superfici vetrate non particolarmente isolate, si discostano dall’ambito di applicazione della norma, per la quale si prevedono casi particolari. Lo stesso dicasi nel caso di ambienti ad elevata altezza che possono causare gradienti importanti di temperature. Dalle premesse appare tuttavia che le ipotesi alla base del calcolo siano rispettate negli edifici ad elevate prestazioni che non rappresentano specifici scostamenti tra temperatura dell’aria e quella operante per l’elevata resistenza termica delle strutture e dove la trasmittanza termica dei componenti finestrati è ottimizzata per ridurre l’asimmetria radiale. La potenza complessiva viene calcolata attraverso la somma di vari contributi: trasmissione, ventilazione e ripresa. La potenza termica per trasmissione è legata alla trasmittanza dei componenti, alla loro superficie ed alla variazione tra la temperatura interna ed esterna. La norma considera un fattore di esposizione da moltiplicare alla trasmittanza dei componenti opachi e finestrati, variabile da 1,0 a 1,2, per tenere conto di influssi climatici tipo insolazione, assorbimento di umidità negli elementi dell’edificio, velocità del vento e temperatura, sempre che tali fattori non siano già stati considerati nel calcolo del valore della trasmittanza prevista dalla UNI EN ISO 6946 . In questa norma la resistenza superficiale esterna Rse varia in funzione della velocità del vento su base mensile. Per elevati valori di resistenza termica questa correzione non porta nessuna variazione numerica, pur passando Rse da 0,04 m2K/W a 0,08÷0,02 m2K/W, rispettivamente per velocità del vento da 1 a 10 m/s, si notano variazioni del terzo decimale della trasmittanza termica solo per strutture con isolamento termico nell’ordine di 10 cm e del secondo decimale al di sotto dei 5 cm per isolamento. Con 20 cm di isolamento termico, l’influenza di Rse è nulla.
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Grafico 1 tanto più il fabbricato è prestazionale. Si possono considerare negli ambienti abitativi da 2 a 4 W/m2 di apporti gratuiti interni, dati dagli elettrodomestici, dall’illuminazione, dalle perdite recuperate degli impianti di riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria e dalle persone mediamente presenti. Nella norma non vengono infine valutati gli apporti solari dovuti all’irraggiamento che consentono un parziale riscaldamento gratuito degli ambienti negli edifici ad elevate prestazioni, dove l’elevata resisten-
za termica consente di trattenere all’interno buona parte del calore prodotto. Tali apporti sono sempre presenti nelle giornate in cui si verificano le minime temperature esterne, originate dal forte re-irraggiamento verso la volta celeste del calore accumulato sulle superfici esterne riscaldate dal sole. Nel grafico 2, tratto dal monitoraggio di 9 giorni di un fabbricato ad elevate prestazioni, progettato per sfruttare gli apporti solai in inverno, si vede come
Grafico 2: Durante le giornate soleggiate (e quindi con minori temperature esterne duran-te le ore notturne) gli apporti solari contribuiscono in maniera significativa al riscaldamento gratuito del fabbricato
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durante le giornate poco soleggiate, indicate dalla scarsa produzione fotovoltaica e dalla temperatura esterna costante, la pompa di calore abbia bisogno di più energia per mantenere la temperatura interna costante. Nei giorni soleggiati, in cui si nota la produzione fotovoltaica unita ad una forte escursione termica della temperatura esterna, l’irraggiamento solare fa innalzare la temperatura interna che viene mantenuta durante la notte ad impianto spento. Dopo questa breve disamina è possibile asserire che la UNI EN 12831 costituisce una buona base di partenza per calcolare le dispersioni invernali e la potenza termica di progetto, se non vengono applicate le maggiorazioni previste e se si apportano alcune riduzioni almeno per tenere conto degli apporti interni sempre presenti. Inoltre la temperatura di picco, che si manifesta sempre nelle giornate soleggiate, non costituisce a prescindere la condizione di calcolo sfavorita, permettendo anche l’utilizzo di un salto termico tra interno ed esterno minore di quello normativo. Nelle tabelle 1 e 2 sono riportati a titolo di esempio i calcoli della potenza di picco di due fabbricati ad elevate prestazioni energetiche, similari in termini di trasmittanza dell’involucro e di superficie netta pari a circa 150 m2 , utilizzando inizialmente la norma UNI EN 12831 dapprima senza prevedere le correzioni sopra esposte e successivamente applicandole.
Nei calcoli sono state considerate le seguenti ipotesi nell’applicazione rigorosa della norma tecnica: - potenza di ripresa pari a 11 W/m2 ; - dispersione per trasmissione calcolate con temperatura esterna di progetto pari a -5°C; - nessun apporto interno. Viceversa nell’applicazione ragionata della norma tecnica si è ipotizzato: - nessun contributo di potenza per ripresa; - dispersioni per trasmissione dei componenti opachi calcolati tenendo conto di una temperatura esterna dell’aria di -2°C; – apporto interno di 2 W/m2K. Dall’analisi delle tabelle 1 e 2, possiamo vedere una riduzione di circa il 50% del carico termico di progetto qualora la norma tecnica UNI EN 12831 venga applicata coerentemente allo standard costruttivo degli edifici di elevata prestazione energetica. In entrambi i casi non viene valorizzato il contributo degli apporti solari, in quanto la norma si basa su un calcolo istantaneo di sola potenza termica. * Paolo Savoia, ingegnere libero professionisista. Per ulteriori informazioni sul libro “Impianti termici negli edifici residenziali ad elevate prestazioni energetiche - Capire l’involucro per progettare gli impianti” consultare la pagina web dell’autore www.paolosavoia.com
Tabella 1: Confronto tra due approcci di utilizzo della norma tecnica UNI EN 12831 Potenza termica di progetto di un fabbricato ad elevate prestazioni che utilizza in maniera significativa gli apporti solari
Tabella 2: Confronto tra due approcci di utilizzo della norma tecnica UNI EN 12831 Potenza termica di progetto di un fabbricato ad elevate prestazioni
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DETERMINAZIONE DELL’ISOLAMENTO ACUSTICO DI FACCIATA PER AMBIENTI D’ANGOLO di * Nicola Granzotto, Edoardo Piana
1. Introduzione La progettazione delle prestazioni di isolamento acustico di facciata di un edificio viene solitamente eseguita secondo la norma ISO 12354-3 [1]. Questa norma descrive un modello di calcolo per stimare le prestazioni acustiche degli edifici a partire dalle prestazioni dei singoli elementi. Un problema che spesso si incontra durante la fase di progettazione acustica delle facciate è quello della corretta valutazione dei locali d’angolo. Il calcolo previsionale dell’isolamento acustico di facciata di ambienti d’angolo non è sufficientemente dettagliato nella norma ISO 12354-3, per questo motivo si riporta di seguito un metodo di calcolo sviluppato per alcuni casi particolati, riferito al posizionamento di una sorgente sonora (altoparlante) nelle condizioni di misurazione in opera secondo quanto previsto dalla norma ISO 16283-3 [2].
una corretta valutazione o quando è richiesta una maggiore ripetibilità dei risultati. La misura in opera con altoparlante, secondo la ISO 16283-3 viene eseguita posizionando la sorgente di rumore all’esterno, l’onda sonora viene quindi diretta verso il centro della facciata. L’angolo tra la normale alla facciata e l’onda sonora che la colpisce deve essere di 45 ° ± 5 °. La distanza minima, D, tra la facciata e l’altoparlante deve essere di almeno 5 m (Figura 1). La direttività della sorgente deve essere approssimativamente uniforme, per questo motivo, secondo l’ultima versione della norma, è necessario l’utilizzo di una sorgente omnidirezionale (Allegato C — ISO 16283-3).
2. Determinazione dell’isolamento acustico di facciata 2.1. Valutazione sperimentale dell’isolamento acustico di facciata secondo la norma ISO 16283-3 Le misurazioni dell’isolamento acustico di facciata vengono eseguite secondo la norma ISO 16283-3. La valutazione può essere eseguita sia su singoli elementi di facciata che sull’intera facciata. A seconda dello scopo della misurazione, è possibile utilizzare diversi tipi di sorgenti di rumore (traffico stradale / ferroviario / aereo o altoparlante). L’utilizzo del metodo con l’altoparlante è necessario quando si devono valutare facciate con elevate prestazioni acustiche, quando la sorgente reale (traffico, ferrovia e aeromobili) non ha energia sufficiente per
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Figura 1. Geometria del metodo con altoparlante: 1 normale alla facciata, 2 piano verticale, 3 piano orizzontale, 4 altoparlante. L’isolamento acustico di facciata con altoparlante, Dls,2mnT , è calcolato come differenza tra il livello di pressione sonora esterna, misurato a 2 m davanti al centro della facciata (L1,2m) e la media spaziale del livello di pressione sonora nell’ambiente ricevente
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(L2), corretto da un fattore che tiene conto del tempo di riverberazione (T):
Considerando l’esempio di Figura 1, si possono considerare le seguenti quattro combinazioni di una sorgente posizionata a terra ad una distanza di 5 m dalla facciata: (a) 1a – 2a; (b) 1a – 2b; (c) 1b – 2a; (d) 1b – 2b. La combinazione 1a-2a è quella che porta generalmente ad un valore di isolamento di facciata minore e quindi in favore di sicurezza, in quanto i due lati risultano direttamente esposti al rumore. La combinazione 1b-2b invece è quella che porta ad un risultato dell’isolamento generalmente maggiore, in quanto il lato della facciata opposto alla sorgente risulta schermato dall’edificio. Risulta perciò necessario quantificare le suddette differenze e, se possibile, fornire il valore più rappresentativo dell’isolamento acustico di facciata; inoltre per una corretta interpretazione delle prestazioni di isolamento acustico della facciata, il rapporto di prova deve indicare quale posizione della sorgente è stata scelta durante le misurazioni.
(1) dove T0=0,5 s è il tempo di riverbero di riferimento. Il microfono esterno deve essere posizionato a 1,5 m d’altezza rispetto al pavimento dell’ambiente ricevente. L’indice di valutazione dell’isolamento acustico di facciata, Dls,2m,nT,w, viene quindi calcolato secondo la norma ISO 717-1 [3]. Quando si utilizzano posizioni diverse della sorgente sonora, ad esempio quando si valuta l’isolamento acustico di un ambiente d’angolo, il risultato combinato deve essere calcolato secondo la seguente formula: (2) dove n è il numero di posizioni della sorgente e Di è la differenza di livello per ciascuna combinazione sorgente-ricevitore. Nel caso di facciate con due o più lati esposti al rumore, la norma ISO 16283-3 non specifica in quali posizioni deve essere posizionato l’altoparlante. Tuttavia, in questo caso, sono necessarie due diverse misure sulla facciata. La Figura 2 mostra quattro possibili combinazioni di posizionamento della sorgente per una stanza d’angolo posta al piano terra di un edificio.
(3)
2b
2a
2.2. Progettazione dell’isolamento acustico della facciata secondo la norma ISO 12354-3 L’isolamento acustico di facciata dipende dal potere fonoisolante apparente della facciata stessa vista dall’interno del locale, dall’influenza della forma esterna della facciata e dalle dimensioni del locale. L’isolamento acustico di facciata può essere determinato secondo la formula (3).
dove R′ è il potere fonoisolante apparente della facciata, ΔLfs è la differenza di livello dovuta alla forma della facciata, Csab=0,16 è la costante Sabine, V è il volume della stanza ricevente, T0 è il tempo di riverbero di riferimento (0,5 s) e S è l’area totale della facciata vista dall’interno. Il potere fonoisolante apparente R′ può essere calcolato come:
1a
L1
L2
(4) dove τe,i è il coefficiente di trasmissione dell’elemento di facciata i dovuto alla trasmissione diretta del suono incidente su questo elemento, relativo alla potenza sonora incidente sulla facciata totale, τf è il coefficiente di trasmissione di una facciata o elemento f dovuto alla trasmissione laterale, relativa alla potenza sonora incidente sulla facciata totale, n è il numero di elementi di facciata per la trasmissione diretta ed m è il numero di elementi di facciata laterali.
1b Figura 2. Esempio di una stanza d’angolo con due pareti. Diverse combinazioni di posizioni degli altoparlanti: (a) 1a – 2a; (b) 1a – 2b; (c) 1b – 2a; (d) 1b – 2b.
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Per piccoli elementi tecnici (es. prese d’aria, cassonetti) il coefficiente di trasmissione può essere calcolato come:
tamente nei calcoli. Se le diverse parti della facciata totale sono soggette a diversi livelli di pressione sonora, come nel caso di un ambiente d’angolo, è possibile considerare queste parti separatamente. Il modello può essere utilizzato anche per calcolare direttamente l’indice di valutazione dell’isolamento di facciata, D2m,nT,w, sulla base delle valutazioni numeriche dei singoli elementi coinvolti. Se si effettuano calcoli separati per i due lati della facciata e la media logaritmica (2) viene calcolata senza considerare il contributo del rumore proveniente da altre parti della facciata, si può commettere un errore di valutazione. D’altra parte va notato che, nel caso di misure in opera, è corretto utilizzare la media logaritmica data da (2) perché tali misure tengono già conto della quantità di rumore proveniente dalla porzione di facciata che non è direttamente colpita dall’onda sonora. Allo scopo di calcolare l’isolamento acustico di facciata, viene introdotta l’attenuazione dovuta alla diffrazione dell’angolo dell’edificio o alla diversa distanza sorgente-facciata. L’attenuazione viene indicata con il termine ΔDFL dove F indica la facciata considerata e L la posizione ipotizzata per l’altoparlante. Si riportano di seguito alcuni casi particolari e delle formulazioni utili per il calcolo previsionale.
(5) dove Dn,e,i è la differenza di livello di pressione sonora normalizzata per il piccolo elemento i-esimo. Per altri elementi (es. muri, tetto, finestre) il coefficiente di trasmissione può essere calcolato secondo la formula: (6) dove Ri è il potere fonoisolante dell’i-esimo elemento e, Si è la sua area. La norma ISO 12354-3 specifica che, in caso di elementi rigidi, è possibile incorporare la trasmissione laterale riducendo il potere fonoisolante di 2 dB. La norma precisa che, se la facciata non è piana, la superficie totale deve essere ottenuta come somma delle superfici di tutti gli elementi che compongono la facciata visti dall’interno, a condizione che il suono incida in modo omogeneo su tutte le sue porzioni. Se questo requisito non può essere soddisfatto, ogni parte della facciata soggetta a un campo sonoro incidente omogeneo deve essere considerata separa-
3. Calcolo dell’isolamento di facciata di ambienti d’angolo 3.1. Caso di un ambiente d’angolo con due pareti L’isolamento acustico di facciata di un ambiente d’angolo con due pareti può essere calcolato mediante le seguenti formule [4]:
D 2m,nT,w2 è l’indice di valutazione dell’isolamento dell’intera facciata con l’altoparlante in posizione 2; D2m,nT,w11 è l’indice di valutazione dell’isolamento di facciata del solo lato 1 con l’altoparlante in posizione 1; D2m,nT,w22 è l’indice di valutazione dell’isolamento di facciata del solo lato 2 con l’altoparlante in posizione 2; ΔD21 è l’attenuazione dovuta allo spigolo dell’edificio o alla diversa distanza sorgente-facciata per il lato 2 con l’altoparlante in posizione 1; ΔD12 è l’attenuazione dovuta allo spigolo dell’edificio o alla diversa distanza sorgente-facciata per il lato 1 con l’altoparlante in posizione 2; D2m,nT,w è l’indice di valutazione dell’isolamento di facciata complessivo.
(7)
(8)
(9)
dove: D2m,nT,w1 è l’indice di valutazione dell’isolamento dell’intera facciata con l’altoparlante in posizione 1;
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Per l’attenuazione,ΔDFL, possono essere utilizzati i valori riportati nella Tabella 1.
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Nota 1: le attenuazioni sono state ricavate tramite simulazione software, considerando una distanza altoparlante-facciata pari a 5 m per il piano terra e il primo piano. Per i piani superiori l’altoparlante deve essere posto ad una distanza dalla facciata pari all’altezza del centro della facciata dal piano del terreno. In tal caso la sorgente risulta posizionata frontalmente alla facciata e le posizioni 1a e 2a non sono previste. Nota 2: le attenuazioni variano anche in funzione delle dimensioni dell’ambiente, i valori riportati sono da considerarsi come minimi e si riferiscono ad un edificio in prossimità di altri edifici, posti ad una distanza di 10 m. Per altre casistiche consultare il riferimento bibliografico [4]. Tabella 1 - Attenuazioni dovute alla diffrazione dell’edificio o alla diversa distanza sorgente-facciata per il piano terra, primo piano, secondo piano e terzo piano 3.2. Caso di un ambiente con una parete e il tetto Nel caso di un ambiente con una parete e il tetto a vista, se si considera di posizionare l’altoparlante solamente sul piano del terreno, può essere utilizzata la seguente formula:
mento di facciata del solo lato 3 (tetto) senza attenuazione; ΔD31 è l’attenuazione dovuta allo spigolo dell’edificio o alla diversa distanza sorgente-facciata per il lato 3 (tetto) con l’altoparlante in posizione 1.
Per inclinazioni del tetto minori o uguali al 40% si possono utilizzare le attenuazioni riportate nella Tabella 2.
(10)
dove:D2m,nT,w33 è l’indice di valutazione dell’isola-
Nota 3: le attenuazioni sono state ricavate, tramite simulazione software, considerando una distanza altoparlante-facciata pari a 5 m per il piano terra e il primo piano. Per i piani superiori al primo l’altoparlante deve essere considerato ad una distanza dalla facciata pari all’altezza del centro della facciata dal piano del terreno. Nota 4: in questo specifico caso le posizioni 1a e 2a non sono previste. Tabella 2 - Attenuazioni relative al tetto dovute alla diffrazione dell’edificio per il piano terra, primo piano, secondo piano e terzo piano
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Nel caso sia più rappresentativo considerare una seconda posizione dell’altoparlante direzionata verso il tetto, ad esempio per considerare un rumore proveniente da tutte le direzioni verso la facciata (rumore da traffico e rumore dovuto ad aeromobili, ecc.), risulta molto complicato generalizzare una formulazione a causa delle molteplici variabili in gioco. In questo caso potranno essere utilizzate le formule (1), (2) e (3) con attenuazioni nulle, in favore di sicurezza.
dove: ΔD31 è l’attenuazione dovuta allo spigolo dell’edificio o alla diversa distanza sorgente-facciata per il lato 3 (tetto) con l’altoparlante in posizione 1. ΔD32 è l’attenuazione dovuta allo spigolo dell’edificio o alla diversa distanza sorgente-facciata per il lato 3 (tetto) con l’altoparlante in posizione 2. D2m,nT,w viene calcolato con la formula (9).
3.3. Caso di un ambiente d’angolo con due pareti e il tetto Nel caso di un ambiente con due pareti e il tetto a vista avente due inclinazioni, se si considera di posizionare l’altoparlante sul piano del terreno, si possono utilizzare le seguenti formule:
(12)
Per le attenuazioni delle pareti si possono considerare i valori della Tabella 1 mentre per le attenuazioni del tetto si possono considerare i valori della Tabella 3.
(11)
Nota 5: le attenuazioni sono state ricavate, tramite simulazione software, considerando una distanza altoparlante-facciata pari a 5 m per il piano terra e il primo piano. Per i piani superiori al primo l’altoparlante deve essere posto ad una distanza dalla facciata pari all’altezza del centro della facciata dal piano del terreno. In tal caso la sorgente risulta posizionata frontalmente alla facciata e le posizioni 1a e 2a non sono previste. Tabella 3 – Attenuazioni relative al tetto dovute alla diffrazione dell’edificio per il piano terra, primo piano, secondo piano e terzo piano
4. Esempio di calcolo Si riporta di seguito un esempio di calcolo relativo ad ambienti d’angolo di dimensioni L1=4 m, L2= 5 m e altezza 2,75 m, posti al piano terra, primo piano e secondo piano (senza tetto a vista).
Rwf= 35 dB. Entrambi i lati hanno una finestra di dimensioni 1.500 m x 1.250 m. Si considerano inoltre un coefficiente di forma della facciata ΔLfs=0 e una perdita per trasmissioni laterali pari a 2 dB.
Si considera come indice di valutazione del potere fonoisolante della parete opaca di facciata il valore Rwm= 52 dB mentre per il serramento il valore
Applicando la formula (3) gli indici di valutazione dell’isolamento acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione del solo lato 1 e del
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solo lato 2 risultano rispettivamente: D2m,nT,w11=42.3 dB D2m,nT,w22=42.2 dB Per quanto riguarda le attenuazioni dovute alla diffrazione si considerano i valori riportati nella Tabella 1. Si riportano di seguito i calcoli dell’indice di valutazione dell’isolamento acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione, approssimati a una sola cifra con un decimale, relativi all’ambiente d’angolo posto al piano terra per le combinazioni della sorgente sonora 1a-2a, 1a-2b, 1b-2a, 1b-2b.
Figura 3 - Esempio di edificio con ambienti d’angolo
Combinazione 1a-2a:
Combinazione 1a-2b:
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Combinazione 2a-1b:
Combinazione 2a-1b:
Per quanto riguarda il secondo piano è presente solo la combinazione 1b-2b.
Nella Tabella 4 si i riportano i risultati relativi al piano terra, primo piano e secondo piano.
* Nicola Granzotto, Edoardo Piana, Laboratorio di Acustica Applicata Università degli Studi di Brescia Bibliografia
[1] ISO 12354-3:2017 Building Acoustics. Estimation of Acoustic Performance of Buildings from the Performance of Elements—Part 3: Airborne Sound Insulation against Outdoor Sound. [2] ISO 16283-3:2016 Acoustics. Field Measurement of Sound Insulation in Buildings and of Building Elements Façade Sound Insulation. [3] ISO 717-1:2020 Acoustics. Rating of Sound Insulation in Buildings and of Building Elements. Part 1: Airborne Sound Insulation. [4] Granzotto N., Piana E.A. Evaluation Method for Façade Acoustic Insulation for a Corner Room: Discussion on the Results Obtained as a Function of the Source Position. Applied Science 2020, 10(21), 7434. https:// www.mdpi.com/2076-3417/10/21/7434
Tabella 4 – Risultati dell’indice di valutazione dell’isolamento acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione per le diverse combinazioni di posizione della sorgente, per il piano terra, primo piano e secondo piano Si può notare come al piano terra la combinazione 1b-2b fornisca un valore dell’indice di valutazione dell’isolamento acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione, D2m,nT,w, maggiore di quasi 3 dB rispetto alla combinazione 1a-2a. La combinazione 1a-2a risulta pertanto in favore di sicurezza.
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APPLICABILITÀ DELL’OTTIMIZZAZIONE MULTI-OBIETTIVO NELLA PROGETTAZIONE ACUSTICA DELLE AULE SCOLASTICHE Lo sviluppo di un algoritmo di simulazione di * Angelo Lombardo, Louena Shtrepi, Giuseppina E. Puglisi, Arianna Astolfi
L’obiettivo della presente ricerca è quello di esplorare la possibilità di applicare l’ottimizzazione multi-obiettivo al progetto acustico di aule scolastiche al fine di supportare i professionisti nella individuazione delle migliori soluzioni per il suo trattamento acustico. Il perseguimento di questo obiettivo ha richiesto lo sviluppo di un algoritmo di simulazione realizzato in Grasshopper, che traspone le indicazioni della recente norma UNI 11532-2:2020, entrata in vigore a marzo dello scorso anno, e fornisce importanti feedback in fase di progettazione, indirizzando le scelte di rinnovamento acustico dell’ambiente oggetto d’intervento.
sturbi della voce per gli insegnanti, e dall’altro scarso livello di concentrazione e apprendimento per gli allievi2. I requisiti acustici per evitare di incorrere in tali problemi richiedono una progettazione acustica avanzata, che nella maggior parte dei casi deve essere applicata a edifici scolastici esistenti. Inoltre, in molti casi ad architetti e ingegneri che si occupano della progettazione o ristrutturazione di ambienti scolastici, mancano le competenze acustiche necessarie per far fronte a questa problematica. Da queste considerazioni emerge come lo scopo principale di questo studio sia stato quello di fornire uno strumento-guida in grado di supportare le scelte sia di progettazione che di rinnovamento acustico delle aule, e di studiare gli effetti di diversi trattamenti acustici. Tale strumento consiste in un algoritmo sviluppato in Grasshopper, che traspone le indicazioni della recente norma UNI 11532-2:2020 “Caratteristiche acustiche interne di ambienti confinati Metodi di progettazione e tecniche di valutazione - Settore scolastico”. L’algoritmo, oltre a verificare la conformità con i requisiti acustici fissati dalla normativa, consente anche di ottimizzare tipologia, estensione e posizione dei materiali acustici in funzione di più obiettivi (tempo si riverberazione, RT, indice di intellegibilità del parlato, STI, e budget necessario per il trattamento acustico, contribuendo
INTRODUZIONE Negli ultimi decenni, le condizioni acustiche delle aule scolastiche hanno ricevuto molta attenzione a causa del loro ruolo essenziale a garantire un insegnamento e un apprendimento efficaci, soprattutto ai primi livelli del percorso educativo. La bassa qualità acustica, purtroppo, è comune nel panorama educativo italiano: uno studio condotto da Ecophon Saint-Gobain1, su un campione rappresentativo di scuole, ha rivelato che nelle scuole italiane c’è troppo rumore e l’acustica in 9 aule su 10 è fuori norma. Questo rappresenta un grave problema negli ambienti educativi dal momento che la cattiva acustica delle aule determina da un lato fatica vocale e di-
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Ecophon Saint-Gobain, Emergenza ‘rumore’ nelle scuole italiane, Milano, 2014 G. E. Puglisi et al., “Influence of classroom acoustics on the reading speed: A case study on Italian second-graders,” J. Ac. Soc. Am. EL 144(2), EL144-EL149 (2018). G. E. Puglisi et al., “Four-day-follow-up study on the voice monitoring of primary school teachers: Relationships with conversational task and classroom acoustics,” J. Ac. Soc. Am. 141(1), 441-452 (2017). B. M. Shield and J. E. Dockrell, “The effects of noise on children at school: a review”, J. Building Acoustics 10(2), 97-106, 2003.
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I NUOVI EVENTI IN STREAMING DI ANIT SONO ORA DISPONIBILI SUL CANALE YOUTUBE
BONUS 110% A che punto siamo?
Alcuni titoli: •ECHO 8.1 - Incontro di approfondimento per i Soci ANIT •BONUS 110% - A che punto siamo? •Materiali isolanti: scelta dei dati di progetto •Comfort acustico degli ambienti chiusi •Diagnosi igrotermica degli edifici esistenti •Schermature solari e rispetto dei requisiti minimi •IRIS 5 Approfondimenti per i Soci ANIT •Ponti termici con il nuovo IRIS
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nello studio e nella ricerca di soluzioni acustiche idonee ed economiche. A tal proposito, le tecniche di ottimizzazione sono state usate raramente per scopi di progettazione acustica rispetto a quelle strutturali o di form-finding3, e questa ricerca tenta di studiare l’utilizzo e l’applicabilità.
parametrica Grasshopper che mette a disposizione un’area di lavoro, il GH canvas, e tutta una serie di componenti tra cui gli sliders, che se opportunamente definiti, permettono di replicare un’aula esistente in maniera piuttosto semplice (Figura 1). Attraverso questi cursori è possibile impostare le diverse variabili spaziali ed aggiungere gli elementi architettonici che la caratterizzano: variare le dimensioni dell’aula, aggiungere porte, finestre, moduli-lavagna e regolarne posizione e dimensioni, definire una posizione per l’insegnante, un numero di alunni con relativa area di occupazione ed infine, posizionare gli impianti.
APPROCCIO GENERALE Qualsiasi strumento di valutazione è utile ma diventa efficace se applicabile a più casi studio. Per poter applicare l’algoritmo a un gran numero di aule scolastiche, era necessario identificare un’aula tipo e le sue caratteristiche; una sorta di archetipo con variabili e vincoli. I dati dimensionali su aule di 326 edifici scolastici, rintracciati tramite i documenti cartacei conservati negli archivi del Comune di Torino e la loro elaborazione tramite i criteri statistici di Chauvenet e il test Q di Dixon4, ha permesso di generalizzare il modello parametrico il più possibile e tararlo sulla tipologia di aula più comune, ovvero caratterizzata da ampie superfici vetrate e da un alto soffitto e di rilevare i possibili valori anomali. I dati dimensionali degli elementi architettonici dell’aula sono stati individuati entro valori massimi e minimi di possibile variazione.
Materiali acustici-parametrici Realizzato il modello virtuale, l’algoritmo applica, a ciascuna superficie, dei materiali che sono stati suddivisi in due categorie: materiali “fissi” e materiali “parametrici”. Il primo include materiali che possiamo trovare in genere in qualsiasi aula (ad es. l’intonaco per pareti laterali e soffitto non trattato, piastrelle di marmo o ceramica per il pavimento, finestre, ecc.) con i rispettivi coefficienti di assorbimento desunti dalla norma UNI11532-2:2020. I materiali parametrici includono tutti quelli che generalmente vengono utilizzati in fase di progettazione, ed in particolare i pannelli porosi, i pannelli forati risonanti, i pannelli vibranti e il sistema di baffles. I coefficienti di assorbimento di
Modello geometrico-parametrico Al fine di valutare ed ottimizzare l’acustica dell’aula è stato necessario creare un modello virtuale. A tal fine, è stato utilizzato il software di modellazione
Figura 1 - Confronto tra il modello ad-hoc e quello generato dall’algoritmo.
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Badino, E.; Shtrepi, L.; Astolfi, A. Acoustic Performance-Based Design: A Brief Overview of the Opportunities and Limits in Current Practice. Acoustics 2020, 2, 246-278 W. Chauvenet, A Manual of Spherical and Practical Astronomy, Dover, New York, 1891. W. J. Dixon, Processing data for outliers, Biometrics, 1953.
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Figura 2 - Componenti GH disponibili per il trattamento acustico delle pareti. questi ultimi, sono stati calcolati implementando in linguaggio Python le formule presenti in letteratura per definire i coefficienti di assorbimento in frequenza per i materiali assorbenti porosi, risuonatori multipli e pannelli vibranti; mentre per il sistema di baffles è stato implementato il metodo di Wolfgang Probst5. L’intera fase di set-up viene gestita tramite specifici cursori; tutte le possibilità che il modello parametrico offre sono state calibrate su intervalli dinamici in modo da non generare errori (sovrapposizioni di pannelli lungo le aperture ad esempio), semplificare ed automatizzare delle operazioni come l’applicazione di pannelli acustici a parete e soffitto (Figura 2).
verso algoritmi ad-hoc e script in linguaggio Python delle formule per il calcolo dei parametri acustici. Il modello acustico geometrico ha utilizzato il plug-in gratuito di simulazione acustica Pachyderm. Quest’ultimo si basa su una simulazione ray-tracing e consente di tenere conto anche delle proprietà fonodiffondenti delle superfici, definite da coefficienti di scattering che sono stati in parte desunti da letteratura, e in parte ottenuti da una ricerca che ha confrontato risultati simulati con quelli misurati7. OTTIMIZZAZIONE MULTI-OBIETTIVO L’ottimizzazione multi-obiettivo, effettuata con il plug-in Octopus, ha restituito una gamma di soluzioni indicata dal fronte di Pareto, che rappresentano l’ottimo tra gli estremi di ciascun obiettivo. In Tabella 1 sono riportate le variabili di ottimizzazione utilizzate nei modelli teorici ed in quello geometrico. Tutti i processi di ottimizzazione sono stati eseguiti utilizzando la stessa configurazione sperimentale. Una singola sorgente e un totale di quattro ricevitori sono stati posizionati nel modello dell’aula in posizioni fisse come indicato dalla UNI 11532-2:2020 (Figura 3). Sono state valutate oltre 750 soluzioni per ciascun modello con l’obiettivo specifico di massimizzare le prestazioni acustiche, in termini di tempo di riverberazione (RT) ed indice di trasmissione del parlato (STI), soddisfacendo al contempo i criteri contrastanti di mantenimento dei costi di progettazione/rinnovamento acustico.
MODELLI ACUSTICI ANALITICI E GEOMETRICI Finora l’attenzione si è concentrata sulle possibilità e sui vincoli offerti dall’algoritmo nella fase di set-up del modello. All’algoritmo non resta che calcolare i descrittori acustici scelti per caratterizzare l’acustica delle aule scolastiche: il tempo di riverberazione RT, la chiarezza del parlato C50, l’indice di intellegibilità del parlato STI. Questi parametri sono stati determinati da calcoli analitici (UNI EN 12354-6:2006 “Acustica in edilizia - Assorbimento acustico in ambienti chiusi”, teorie di Sabine, Hopkins-Stryker, Eyring e Barron & Lee6), e simulazioni acustiche basati su modelli che assumono le approssimazioni dell’acustica geometrica (GA). I modelli analitici hanno richiesto l’implementazione attra-
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Tabella 1 - Variabili di ottimizzazione.
Figura 3 - Identificazione delle posizioni utente e di misura in relazione al volume e alla sorgente di rumore.
RISULTATI E DISCUSSIONE I risultati validano il metodo di ottimizzazione e mostrano una compatibilità fra i parametri acustici dei modelli analitici e geometrici per le soluzioni senza superfici fonodiffondenti. Tuttavia, sono state rilevate differenze significative nel tempo di calcolo: per i modelli teorici sono state eseguite 1500 valutazioni in circa 2 ore, mentre per la simulazione GA sono state eseguite 750 valutazioni in circa 20 ore (Tabella 2).
Va sottolineato come i risultati di Pareto siano abbastanza simili per le due ipotesi di modelli teorici, mentre per il modello geometrico mostrano una dispersione maggiore per via del numero minore di esecuzioni, della natura stessa della simulazione (raytracing) e dell’inclusione di un ulteriore trattamento, i diffusori acustici (Figura 4). In generale, ogni soluzione presenta un qualche tipo di compromesso, che non può essere deciso a priori (cioè combinato in un singolo valore obiettivo) ma deve essere esplorato a
Tabella 2 - Statistiche di ottimizzazione da Octopus.
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Figura 4 - Generazione finale di soluzioni del fronte di Pareto per le ottimizzazioni: a) Sabine e Hopkins-Stryker b) Eyring Hopkins-Stryker e Barron and Lee, c) Pachyderm.
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CONCLUSIONI L’algoritmo sviluppato (per modelli analitici e geometrici) e il metodo di ottimizzazione scelto forniscono informazioni essenziali su un approccio valido che potrebbe essere utile per valutare la qualità acustica delle classi e fornire indicazioni su come migliorarla al fine di favorire le attività di insegnamento-apprendimento. Si è dimostrato come i calcoli analitici e le simulazioni GA siano compatibili per le soluzioni senza proprietà di scattering: i risultati mostrano che alcune soluzioni a basso costo sono comparabili tra i tre modelli, anche se la simulazione GA dovrebbe essere considerata la più accurata. Sebbene vi sia un grande interesse per i potenziali dell’analisi parametrica, la difficoltà nel corretto uso di Grasshopper o a programmi simili, rende necessari ulteriori sviluppi al fine di consentire un approccio ancora più intuitivo e semplice per i professionisti non esperti.
posteriori. Questo ha richiesto la raccolta di dati in un foglio elettronico: è stata definita una routine che collezionasse tutte le informazioni necessarie per “ricostruire” la configurazione analizzata dall’algoritmo. I dati raccolti, prima filtrati da istanze simili, poi ordinati in base a livelli di priorità, hanno restituito utili indicazioni circa configurazioni “migliori” (Figura 5). I risultati di tutte le prove hanno indicato che, indipendentemente dal trattamento delle pareti, la soluzione con un controsoffitto totalmente assorbente si conferma essere più economica e compatibile con i valori target da raggiungere in un’aula scolastica. Si è altresì osservato che in presenza di vincoli imposti che rendano impossibile trattare il soffitto, gli obiettivi acustici possono essere raggiunti soltanto combinando materiali fono-assorbenti e fono-diffondenti in diversi punti delle pareti oppure risuonatori multipli e pannelli vibranti con una spesa economica inferiore.
* Angelo Lombardo, Louena Shtrepi, Giuseppina E. Puglisi, Arianna Astolfi, Dipartimento di Energia, Politecnico di Torino
Figura 5 - Esempio di statistiche derivate dall’analisi delle esecuzioni di ottimizzazione su foglio elettronico e soluzioni ottenute.
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IMPATTI AMBIENTALI DEI PANNELLI IN POLIURETANO di * Erika Guolo, Francesca Cappelletti, Piercarlo Romagnoni, Fabio Raggiotto
1 Introduzione Il raggiungimento degli obiettivi stabiliti dalla Comunità Europea per il 2030, relativamente ai problemi di sostenibilità ambientale, è previsto mediante la valutazione di tre aspetti fondamentali per l’intero settore edilizio: gli impatti ambientali, gli impatti economici, la salute ed il comfort degli utenti. La definizione dei criteri di qualità relativi a quest’ultimo punto include la valutazione di una serie di parametri, tra cui temperatura e umidità dell’aria, il trattamento aria, la qualità illuminotecnica, il livello di rumore, ecc. Poiché circa l’80% degli edifici europei sono stati costruiti prima degli anni ’80, la ristrutturazione gioca un ruolo fondamentale: in tali casi, ma non solo, una corretta progettazione, l’uso di adeguati materiali isolanti riduce sia i costi che gli impatti ambientali [1,2,3,4]. Volendo focalizzare l’attenzione sulla scelta dei materiali isolanti, sarebbe opportuno valutare la conformità degli stessi ai seguenti criteri di sostenibilità [5]: • efficiente uso delle risorse; • efficienza energetica dell’edificio; • prevenzione dell’inquinamento; • utilizzo di risorse e materiali locali. La logica con cui si deve procedere risponde quindi a quanto definito nei processi di Life Cycle Assessment (LCA), valorizzando uno strumento in grado di supportare non solo progettisti e costruttori nell’identificazione dei prodotti, ma anche le aziende produttrici valutando le opportunità di miglioramento dei processi e definendo strategie di pianificazione e marketing di un determinato prodotto, mediante un sistema di etichettatura ambientale. Testata da alcuni anni nel campo dell’edilizia so-
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stenibile, la LCA ha il pregio di consentire la valutazione di una parte del processo di certificazione sostenibile degli edifici, quantificando l’energia consumata, i materiali utilizzati ed i rifiuti introdotti nell’ambiente durante tutto il processo di produzione di un prodotto [6]. Tale processo non è ancora pienamente rodato: infatti questa valutazione presenta dei limiti tra cui la mancanza di una metodologia ben strutturata e di dati standardizzati. Molte valutazioni sono eseguite solamente nella fase funzionale, ma non per l’intero ciclo di vita [7]. Per garantire una maggior eco-efficienza nella produzione, le etichette e le certificazioni di prodotto (obbligatorie o volontarie) hanno acquisito un interesse crescente. La norma UNI EN 15804 [8] fornisce le regole quadro per categoria di prodotto (Product Category Rules) per l’elaborazione di Dichiarazioni Ambientali di tipo III per ogni tipo di prodotto e/o servizio per le costruzioni (EPD). Questo tipo di documento permette di comunicare in modo chiaro informazioni oggettive, affidabili ed imparziali, quantificando le prestazioni ambientali dei prodotti, ottenuti sulla base di uno studio LCA. Le PCR sono documenti tecnici che definiscono i parametri da adottare e le modalità di raccolta dei dati per la redazione di LCA ed EPD, descrivendo le fasi del ciclo di vita del prodotto e gli scenari da considerare per la valutazione degli impatti e la comparazione dei prodotti (IBU PCR parte A: 2014-20-08 V1.4, parte B V06.2017) [8,9,10]. Al fine di valutare le prestazioni di diversi materiali isolanti effettuando un confronto a parità di performance offerte, l’Unità Funzionale (UF) è il parametro più adeguato.
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Tale valore esprime i costi ambientali in relazione alla vita utile dell’edificio (stimata di circa 50 anni), mediante i valori di trasmittanza termica U, [W m-2 K-1]) o di resistenza termica R [m2 K W-1]. L’equazione sotto riportata (1) definisce la modalità di caratterizzazione dell’unità funzionale per un prodotto isolante, utilizzata nell’analisi del ciclo di vita [6]:
• • • •
Gli studi dell’Associazione Nazionale Poliuretano Espanso rigido (ANPE) [12] hanno rilevato che le caratteristiche del materiale durante la sua vita utile, rimangono invariate (senza alcun tipo di degrado fisico o chimico) e la durabilità del materiale è pari, se non superiore, al ciclo di vita dell’edificio. Le associazioni e le singole aziende produttrici di isolanti in poliuretano, hanno sviluppato numerosi studi sugli impatti di tale materiale durante il ciclo di vita, mettendo in evidenza come la quantità di risorse consumate per la produzione dell’isolante è ammortizzata nella fase d’uso dell’edificio, grazie all’energia risparmiata determinata dall’isolamento termico. Ipotizzando l’isolamento di una copertura a falda di 100 m2 a Milano [13], con solaio in latero- cemento, le risorse necessarie per la produzione del pannello sono ammortizzate nel primo anno di utilizzo dell’impianto di riscaldamento (Tab. 1).
UF = R k ρ A (1) dove: R = resistenza termica unitaria [= 1 m2 K W-1] k = conducibilità termica [W m-1 K-1] ρ = densità [kg m-3] A = area unitaria [= 1 m2] È importante tenere in considerazione le principali performance dell’isolante, sia durante la vita utile che alla fine della vita del prodotto, come riportate di seguito [11]: • Isolamento termico (resistenza termica [m2 K W-1] e conducibilità termica [W m-1 K-1]); • Prestazioni meccaniche (resistenza a compressione e trazione) [kPa]; • Stabilità dimensionale [%]; • Reazione al fuoco [Euroclasse]; • Assorbimento d’acqua [%] e resistenza alla diffusione del vapore; • Durabilità; • Innocuità per la salute umana (emissioni ambientali sia nella fase di produzione e sia nella fase di istallazione ed uso); • Performance acustiche [dB]; • Impatti ambientali (cambiamenti climatici, acidificazione, eutrofizzazione, ecc); • Costi [€]. 2 Il poliuretano espanso rigido Il poliuretano espanso rigido, prodotto isolante di natura polimerica termoindurente con struttura a celle chiuse (comprendente i polimeri PUR e PIR), garantisce ottime prestazioni termiche con spessori e masse volumiche contenute. La sua leggerezza determina una riduzione del consumo di energia derivante da trasporto, installazione e smaltimento o riciclo a fine vita; ne deriva inoltre una riduzione dei rifiuti prodotti nelle attività di costruzione e demolizione, ottenendo un limitato impatto ambientale. Tra le principali caratteristiche del materiale, sia in fase di produzione che di utilizzo, si considerano: • Limitato assorbimento d’acqua;
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Assenza di produzione di emissioni, pericolose per l’uomo e l’ambiente; Elevata meccanica a compressione e trazione; Buona reazione al fuoco; Elevata durabilità (pari o superiore alla vita degli edifici), senza necessità di manutenzione.
Tabella 1. Milano, copertura piana pavimentata Stima dell’energia consumata e del risparmio ottenuto con l’utilizzo dell’isolamento in poliuretano (metodo di valutazione ENEA). Attualmente, alla fine della vita utile del costruito, si ipotizzano i seguenti scenari per il poliuretano espanso rigido: • Riuso del materiale in altri tipi di costruzione • Recupero di energia mediante termovalorizzazione; • Recupero della schiuma per la realizzazione di
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agglomerati (mediante processi chimici/fisici); • Smaltimento in discarica; • Recupero della schiuma per produrre nuove materie prime riciclate Il riciclo dei polimeri termoindurenti è molto complesso, in quanto durante la fase di produzione iniziale, avviene un processo di reticolazione che impedisce al materiale, una volta formato, di essere sottoposto a successiva fusione. Può avvenire un riciclo meccanico mediante macinazione o micronizzazione in particelle del materiale, successivamente mescolate con il materiale vergine, o convertite in differenti applicazioni rispetto al materiale di partenza (pavimenti e/o rivestimenti). La schiuma poliuretanica può invece essere riciclata per la produzione di una nuova schiuma, dopo la riduzione in polvere della materia prima [14]. L’elaborazione di LCA da parte delle aziende produttrici e successiva pubblicazione di EPD certificate da enti riconosciuti ha messo in luce il limitato utilizzo di risorse ed i bassi impatti ambientali durante il processo di produzione del materiale, restituendo all’ambiente le risorse consumate durante la produzione del pannello sotto forma di risparmio energetico.
Con lo scopo di rispondere al bisogno di informazioni tecniche riferibili al concetto di durabilità del prodotto, la Federazione delle Associazioni Europee per il poliuretano espanso rigido (PU Europe) ha affidato al FIW di Monaco di Baviera la valutazione delle seguenti caratteristiche di una serie di pannelli posti in opera: • Conducibilità termica; • Resistenza a compressione; • Umidità; • Integrità del prodotto. In questo senso, alcuni test (i cui risultati sono presentati nelle Tab. 2 e Tab. 3) hanno dimostrato l’efficacia del poliuretano. Dopo decenni di applicazione, pure con diverse tecnologie costruttive, il prodotto rimane inalterato nelle prestazioni e comunque esente da danno/difetto, rispondendo alle caratteristiche tecnologiche dichiarate dal produttore nelle schede tecniche [16]. È importante considerare che le caratteristiche di stabilità nel tempo e di conduttività termica dichiarata variano in base ai loro spessori.
3 Determinazione della durabilità La durabilità dei prodotti è un elemento essenziale per stimare le caratteristiche a lungo termine degli edifici, sia in termini di costi che di impatti ambientali, considerando la normativa EN 13165:2012 aggiornata al 2016. È importante conoscere la durabilità dei materiali isolanti, elementi in grado di ridurre lo scambio termico tra l’edificio e l’ambiente, perché giocano un ruolo fondamentale nel determinare i costi in fase d’opera degli edifici (consumo di energia). Secondo la definizione della Direttiva sui Prodotti da Costruzione CPR 305/2011, la durabilità “è la capacità di un prodotto di mantenere inalterate nel tempo le prestazioni richieste sotto l’effetto di azioni prevedibili. Se sottoposto a manutenzione ordinaria, un prodotto deve consentire ad un’opera debitamente progettata e realizzata, di soddisfare i requisiti essenziali per un periodo economicamente ragionevole (vita utile del prodotto). Ne consegue che la durabilità dipende dall’uso previsto e dalle condizioni di manutenzione di un prodotto. La valutazione della durabilità può riferirsi al prodotto nel suo complesso o alle caratteristiche di prestazione […]. In entrambi i casi, la presunzione di base è che la prestazione del prodotto si mantenga ad un livello accettabile, in relazione alle prestazioni iniziali, durante tutta la sua vita utile”.
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Tabella 2. Test n.1 FIW München: isolamento in schiuma poliuretanica, con rivestimento in alluminio multistrato su entrambe le facce, posizionato, nel 1982, sopra le travi di una copertura inclinata in un edificio residenziale singolo, e prelevato nel 2010.
Tabella 3. Test n.2 FIW München: isolamento in schiuma poliuretanica, posizionato, nel 1978, sotto la membrana impermeabilizzante nella copertura piana di un edificio scolastico, prelevato nel 2010.
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Anche il laboratorio FisTec dell’Università IUAV di Venezia ha realizzato alcuni test di durabilità su pannelli isolanti in poliuretano espanso rigido, attraverso una serie di test di caratterizzazione termofisica. Utilizzando lo strumento doppia piastra con anello di guardia TPL 800 S (Fig. 1), è stato possibile definire la conduttività termica equivalente, grazie alla determinazione del flusso termico che attraversa un campione di spessore noto. I prodotti testati erano isolanti posti in opera rispettivamente negli anni 1982 (Tab. 4), 1988 (Tab. 5) e 1998 (Tab. 6), in differenti tipologie di costruzione. Negli edifici di provenienza dei campioni, attualmente in fase di ristrutturazione edilizia, non è avvenuta alcun tipo di manutenzione. I risultati ottenuti hanno evidenziato come i valori di spessore, resistenza a compressione e conduttività termica dichiarati dai produttori negli anni in cui i pannelli erano stati prodotti, si sono conservati nel tempo, confermando la stabilità di tali proprietà. Da questi test si può notare come il ciclo di vita del materiale sia nettamente superiore alle componenti tecnologiche degli edifici, la cui durabilità temporale si può ragionevolmente stimare attorno a 20 anni, come riportato anche dalla normativa UNI EN 15459 [17].
Tabella 5. Test n.3 Università IUAV di Venezia: isolamento in schiuma poliuretanica, con rivestimento in cartonfeltro bitumato su entrambe le facce; posizionato in opera nel 1988, sotto uno strato di carta catramata nella copertura inclinata in un edificio residenziale singolo, prelevato nel 2019.
Fig. 1. Hotplate TPL 800 S, Università IUAV di Venezia
Tabella 6. Test n.2 Università IUAV di Venezia: isolamento in schiuma poliuretanica, con rivestimento in cartonfeltro bitumato su entrambe le facce; posizionato in opera nel 1998, sotto la membrana impermeabilizzante nella copertura piana di un edificio residenziale multipiano, prelevato nel Luglio 2018.
Tabella 4. Test n.1 Università IUAV di Venezia: isolamento in schiuma poliuretanica, con rivestimento in cartonfeltro bitumato su entrambe le facce; posizionato in opera nel 1982, nell’intercapedine di muri perimetrali in un edificio residenziale singolo, prelevato nel Luglio 2018.
4 Analisi dei risultati I valori di conducibilità termica misurati (Tab. 7), sono in linea con i valori dichiarati dal produttore e riferiti ai prodotti recenti. È importante sottolineare come, con l’introduzione della marcatura CE, i produttori sono tenuti a testare i materiali in accordo alle norme armonizzate, norme che prevedono la dichiarazione di un coefficiente di conducibilità ponderato per una durata di servizio di 25 anni, riferibile al 90% della produzione, con il 90% di confidenza statistica (λ D); questo non è necessariamente il valore che un singolo pannello può raggiungere.
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mizzazione ambientale dei materiali, energia, risorse e lo sviluppo dei prodotti in grado di rispondere ai requisiti ed alle normative ambientali, per migliorare l’efficienza della catena di approvvigionamento. L’inventario del ciclo di vita permette di descrivere tutti i flussi (materia ed energia) che intersecano i confini di sistema per la creazione del prodotto. La valutazione del ciclo di vita in esame, in conformità con la normativa ISO 14040, considera le fasi dall’estrazione della materia prima fino allo smaltimento del prodotto a fine vita, includendo le fasi di trasporto al sito di cantiere e l’installazione. Di seguito si riportano le fasi analizzate, come da normativa EN 15804: A1 – estrazione della materia prima; A2 – trasporto della materia prima; A3 – costruzione del prodotto isolante; A4 – trasporto al sito di cantiere; A5 – installazione del prodotto; C2 – trasporto del prodotto a fine vita; C3/C4 – fine vita (scenari di termovalorizzazione o smaltimento a discarica); D – recupero/ riciclo. Nel caso in questione, i seguenti confini di sistema non sono considerati: B1 – utilizzo del prodotto; B2 – manutenzione del prodotto e relativi trasporti; B3 – riparazione; B4 – sostituzione; B5 – riqualificazione; B6 – utilizzo di energia; B7 – utilizzo di acqua; C1-C4 – de-costruzione e demolizione. La scelta dei confini di sistema qui effettuata, dipende dal fatto che nella fase d’uso del materiale isolante non è richiesto alcun tipo di manutenzione/riparazione/sostituzione, perché il prodotto ha un’elevata durabilità (come indicato nel paragrafo precedente), assicurando un significativo risparmio energetico negli edifici che lo ospitano, sia in termini di consumi che di costi. Dopo la schematizzazione del processo del ciclo di vita, i dati primari vengono raccolti in relazione ai flussi in ingresso ed ai flussi in uscita (derivanti dal sito dove ha luogo la produzione), con riferimento alle ore di produzione [h] nel periodo di riferimento. I dati di input si riferiscono alla quantità di materia prima (di cui materia
Tabella 7. Analisi comparative dei pannelli in poliuretano analizzati da IUAV. La maggior parte delle normative italiane precedentemente utilizzate per la determinazione di tale valore (UNI 9051:1987 [21], UNI 7745:1977 [22], UNI 7891:1978 [23]), prevedono la misurazione della conducibilità termica dopo 90 giorni dalla produzione. Inoltre, la messa al bando degli agenti espandenti direttamente dannosi per lo strato di ozono a partire dal 2004 (Freon 141/B), ha decretato la necessità di adottare nuovi agenti espandenti ecocompatibili per la produzione delle schiume poliuretaniche. 5 Introduzione alle metodologie di applicazione LCA-EPD 5.1 Scopo Lo scopo dell’analisi LCA è di verificare le informazioni relative agli aspetti ambientali del prodotto isolante, durante il ciclo di vita, come previsto dalla normativa UNI EN 15804 [9], definendo il metodo di verifica “cradle- togate” (dalla culla al cancello) ed identificando tre possibili scenari di fine vita: smaltimento in discarica, termovalorizzazione o recupero. Le caratteristiche tecniche dei prodotti sono determinate in accordo alla normativa EN 13165 [18]. 5.2 Modalità operative L’unità funzionale, definita dalla normativa ISO 14040 [19] permette di confrontare i risultati tra loro. In questo caso, per quanto riguarda l’unità funzionale dichiarata a cui riferire i risultati per descrivere la produzione dei pannelli, si è scelta la produzione di 1 m 2 di pannello. Il software utilizzato per la modellazione del ciclo di vita è GaBi [20], focalizzato sull’otti-
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6 Conclusioni L’investimento che deve essere dedicato all’isolamento termico dell’edificio è un punto assai importante nel settore delle costruzioni sostenibili e, come mostrato, l’utilizzo di un determinato isolante apporta benefici tangibili a livello ambientale e sociale (oltre che economico). Nel settore edilizio, la valutazione economica e ambientale è un dato ineludibile in particolare nelle ristrutturazioni e, come sopra descritto, l’analisi LCA è lo strumento più completo per raggiungere gli obiettivi fissati dalla Comunità Europea. La valutazione degli impatti è un processo quantitativo e qualitativo, utile ad analizzare gli effetti delle sostanze suscettibili all’esaurimento delle risorse, gli effetti sulla salute umana e la conservazione dell’ambiente. È importante sottolineare, infine, come principali cause di incertezza nella fase di valutazione possono essere: • Incertezza dei dati (misure affette da errori) o mancanza di dati; • Limitata rappresentazione dei dati (i dati si riferiscono al medesimo processo e non sono strettamente correlati allo studio); • Incertezza del modello (semplificazione dei calcoli) ed epistemologica (incomprensione del sistema); • Variabilità nel tempo e nello spazio.
riciclata [%]), al materiale utilizzato per il confezionamento del prodotto finito [m 2] ed al consumo annuo di energia termica ed elettrica [kWh] nel processo di generazione. I flussi in uscita andrebbero riferiti alla produzione di rifiuti (MUD – Modello Unico di Dichiarazione ambientale) ed al rilascio delle emissioni in atmosfera (VOC). Nella fase di distribuzione vengono analizzate le quantità di prodotto trasportato [m2], i mezzi di trasporto utilizzati (camion, traghetto o aereo) e le distanze percorse [km], suddividendo le analisi per provincie italiane, paesi Europei e paesi extra Europei. L’obiettivo finale è strutturare un bilanciamento ambientale con una corretta allocazione dei dati. 5.3 Impatti ambientali e scenari di fine vita I dati collezionati, grazie all’utilizzo di un software quale GaBi [20], possono essere trasformati in un’analisi degli impatti ambientali relazionati all’unità funzionale prescelta. Inoltre, considerando uno determinato spessore del pannello, mediante l’utilizzo del software, nella fase di fine vita si possono analizzare una serie di scenari con differenti percentuali relative ai possibili usi finali del prodotto, tra cui lo smaltimento a discarica, la termovalorizzazione ed il recupero del materiale. Come previsto, i risultati variano in base allo scenario di fine vita scelto, specialmente se un’importante percentuale di materiale destinato a discarica sarà recuperato (attraverso un riciclo di tipo chimico/meccanico). È inoltre possibile verificare come, limitando o eliminando il materiale smaltito a discarica o destinato a termovalorizzazione, gli impatti ambientali e le risorse primarie nella fase di produzione diminuiscono, incrementando i benefici derivanti dal riuso, recupero o riciclo. Pertanto, per aumentare la sostenibilità del prodotto riducendo al minimo gli sprechi e gli impatti ambientali grazie ad un diverso impiego dei vasti volumi attualmente destinati a discarica, è importante considerare il riuso come primo scenario di fine vita. Il recupero di energia dev’essere considerato come alternativa di “riciclaggio” del materiale solamente quando la schiuma poliuretanica ha raggiunto il termine della sua vita utile e non può più essere utilizzata in altri sistemi o prodotti.
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Erika Guolo, Francesca Cappelletti, Piercarlo Romagnoni, Università IUAV di Venezia, S. Croce 191, 30123 Venezia, Italy. Fabio Raggiotto, Stiferite Spa, Viale della Navigazione interna 54/5, 35129 Padova, Italy. Referimenti 1. D. Anastaselos, E. Giama, A. M. Papadopolous. An assessment tool for the energy, economic and environmental evaluation of thermal insulation solutions. Energy and Buildings 41, 1165-1171 (2009). 2. L. Aditya, T.M.I. Mahlia, B. Rismanchi, H.M. Ng, M.H. Hasan, H.S.C. Metselaar, O. Muraza, H.B. Aditiya. A review on insulation materials for energy conservation in buildings. Renewable and
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IL PROCESSO TERMOTECNICO PER IL SUPERBONUS 110% di * Alessandro Panzeri
Premessa Il Superbonus 110% è un’opportunità molto rilevante per il settore dell’isolamento termico degli edifici. Mai come oggi il professionista esperto nella modellizzazione del sistema edificio-impianto è stato al centro del processo dato che la maggior parte dei requisiti del Superbonus sono riferiti ad aspetti legati alla riduzione del fabbisogno energetico degli edifici. In questo articolo si descrivono le varie fasi che portano ad un intervento per il 110% analizzando i passaggi “termotecnici” da prevedere evidenziando quali documenti sono da produrre e in che fase. Se la parte termotecnica è centrale, è necessario ricordare che in ordine di importanza è comunque secondaria rispetto ad altri pre-requisiti: - rispetto dei requisiti di accesso dei beneficiari - stato legittimo degli immobili e assenza di interventi abusivi come da indicazioni del testo unico DPR 380/01 e s.m.i. - esistenza dell’impianto di riscaldamento e riscaldabilità degli ambienti per effetto della presenza dell’impianto.
cui i controlli portino a valutare la presenza di errori o di dichiarazioni e attestazioni false o non veritiere. I punti del processo dal 2 al 4 riguardano aspetti termotecnici consolidati nella prassi di interventi su edifici esistenti. La progettazione dell’intervento deve prevedere la redazione della relazione ex-legge 10 ad un livello di progetto “definitivo” (basti pensare all’analisi dei ponti termici o alla scelta di materiali isolanti o componenti impiantistici) che vede un professionista abilitato firmare la dichiarazione di rispondenza. Errori nella legge 10 comportano sanzioni disciplinari ed economiche per effetto di controlli da parte del Comune. Duranti i lavori due soggetti verificano che quanto progettato in legge 10 venga effettivamente e correttamente posato in opera. Due professionisti con scopi differenti: 1) il direttore dei lavori controlla la conformità di quanto installato con quanto progettato poiché dovrà a fine lavori asseverare tale conformità depositando l’asseverazione in Comune. Il Comune potrà contestare la chiusura lavori in mancanza di questa asseverazione. 2) Il certificatore energetico accreditato a livello regionale attesta per mezzo della redazione dell’APE da realizzarsi per singola unità immobiliare quanto è presente a fine lavori. Visite ispettive sono opportune per poter illustrare le scelte compiute per redigere gli APE tradizionali da accatastare in Regione. Anche in questo caso le sanzioni in caso di errori sono disciplinari ed economiche e l’ente preposto è la Regione. Con il Superbonus 110% si aggiunge una fase iniziale legata all’individuazione delle possibilità termotecniche di intervento e una fase finale che presuppone la redazione di una serie di attestazioni termotecniche funzionali all’asseverazione finale da inviare ad ENEA:
Descrizione del processo Le fasi termotecniche sono caratterizzate da un momento che precede la progettazione definitiva, poi si sviluppa la progettazione, iniziano i lavori, si chiudono e si invia la documentazione ad ENEA. Negli anni successivi all’intervento i controlli da parte di ENEA, MISE (o MITE) e Agenzia delle Entrate possono richiedere la produzione di informazioni a supporto di quanto asseverato. La tabella descrive le fasi elencate raggruppando gli obiettivi, le principali leggi di riferimento, la documentazione da produrre e l’ente pubblico che ha il compito di controllare quanto prodotto con relativi rischi annessi nel caso in
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Schema sintetico delle fasi di modellazione termotecnica del sistema edificio impianto per l’accesso al Superbonus 110% Cosa deve essere inviato ad ENEA Il portale ENEA è la resa digitale delle richieste presenti nell’Asseverazione per il 110% descritta nel DM Asseverazioni del 6 agosto 2020 pubblicato il 5 ottobre 2020. Nel portale è necessario caricare in formato digitale 3 documenti che hanno informazioni termotecniche: l’APE convenzionale ante operam, l’APE convenzionale post operam e il computo metrico. I tre documenti possono essere realizzati dall’Asseveratore ma possono anche essere realizzati da altri professionisti abilitati. In questo secondo caso i professionisti terzi vengono indicati specificatamente. Oltre alle informazioni caricate in forma digitale, nel compilare l’asseverazione sono presenti molte informazioni termotecniche: la superficie disperdente complessiva e le singole superfici di intervento, le trasmittanze delle strutture ante e post operam, le efficienze di impianto degli impianti, ecc… Tutte queste informazioni sono raggruppate per tipo di intervento e associate al costo sostenuto dell’intervento. Su questo punto è interessante rilevare che ENEA avrà a disposizione moltissime informazioni già digitalizzate per verificare la congruità media degli interventi e per individuare rapidamente casi in cui interventi di un singolo caso si allontanano vistosamente dalla media.
- l’ape convenzionale dell’edificio ante operam - l’ape convenzionale dell’edificio post operam ma solo con i servizi presenti ante operam - la descrizione dei dati termotecnici che l’asseveratore inserisce nell’asseverazione finale La fase finale del Superbonus è critica poiché ad essa è vincolata la possibilità di decadenza del beneficio. La sanzione in caso di asseverazioni non veritiere non è disciplinata in soli e semplici termini economici e disciplinari ma è vincolata alla decadenza del beneficio. L’Agenzia delle Entrate richiederà la cifra richiesta in detrazione al privato o al condominio che sicuramente avvierà una causa nei confronti dei soggetti fornitori. La decadenza del beneficio può quindi essere causata dalle informazioni termotecniche prodotte in prima persona dall’asseveratore oppure prodotte dal termotecnico che ha prodotto attestazioni per l’asseveratore (APE ante operam, spessore dell’isolante, impianto esistente…ecc..). Nei prossimi tre paragrafi si elencano e descrivono quindi i documenti che sono a supporto delle informazioni termotecniche prodotte per l’accesso al 110%. I documenti sono divisi tra documenti da inviare ad ENEA, documenti da rendere disponibili obbligatoriamente per legge ad ENEA o MISE in caso di controllo e documenti che si suggerisce essere utili in caso di controllo ma non obbligatori.
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Cosa deve essere predisposto in caso di controllo Il DM requisiti Ecobonus all’articolo 6 indica la documentazione che è necessario produrre e rendere disponibile in caso di controllo. Quella termotecnica è indicata in figura: relazione ex-legge 10, attestati di prestazione energetica e l’asseverazione inviata. La relazione ex-legge 10 da conservare è quella relativa agli interventi realizzati per l’attivazione del titolo abilitativo e che è stata asseverata dalla direzione lavori. Due aspetti sono da considerare in merito alla relazione: la relazione può non essere quella depositata al momento della richiesta del titolo abilitativo poiché potrebbe avere subito modifiche e integrazioni durante i lavori; il secondo aspetto riguarda i suoi contenuti: i temi e i requisiti dell’Asseverazione
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110 non corrispondono completamente ai contenuti della relazione legge 10. Un esempio sono i valori di trasmittanza termica media per il rispetto requisiti Ecobonus e quelli per i requisiti minimi legge 10. Queste differenze sono anche di natura sostanziale e di responsabilità: chi firma la legge 10 non attesta i dati dell’Asseverazione, attesta il rispetto dei requisiti minimi di legge. Oltre alla relazione sono da conservare gli APE convenzionali e tradizionali. Le regole di efficienza energetica generali infatti indicano che è necessario aggiornare anche gli APE tradizionali in caso di interventi che portano ad almeno un salto di classe. Oltre quindi agli APE convenzionali per edificio sono da produrre e conservare gli APE tradizionali realizzati da certificatore accreditato in Regione e per singola unità immobiliare.
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Cosa è opportuno sia pronto in caso di controllo Come descritto molte informazioni termotecniche prodotte dall’Asseveratore non hanno relazioni obbligatorie che ne descrivono l’origine e la validità. Per questo motivo si suggerisce di produrre “relazioni illustrative” che descrivano i dati ingresso, intermedi e in uscita dei vari elaborati termotecnici prodotti. La redazione di queste relazioni è in capo al professionista responsabile del documento. Gli APE convenzionali e tradizionali hanno delle informazioni preziose da illustrare: esistenza di impianti, immagini dei sopralluoghi, modellazione delle stratigrafie e dei ponti
termici. E’ opportuno raccogliere in modo ordinato tutta questa documentazione da esibire in caso di controllo. Le attestazioni termotecniche finali ovvero la legge 10 asseverata dalla direzione lavori, il rispetto dei requisiti di Ecobonus, l’APE post operam richiedono da parte dei soggetti che firmano questi documenti, delle visite ispettive durante la realizzazione dei lavori. Le visite producono informazioni che sono da raccogliere, catalogare e conservare ed esibire in caso di controlli finali. Tutte queste informazioni sono indicate in blu nell’immagine che descrive le attività che si ritengono opportune per giustificare le scelte termotecniche.
Conclusioni Come mostrato nell’articolo esperto di modellizzazione energetica coinvolto nel processo del Superbonus 110% deve avere solide basi su due argomenti principali: come si realizzano i calcoli e quali sono le regole di efficienza energetica in edilizia per il rispetto dei requisiti di legge e di accesso agli incentivi. Le due competenze si sovrappongono. Se infatti si è esperti nel modellizzare il sistema edificio-impianto e si conoscono in dettaglio i principi, i criteri e lo spirito delle norme UNI EN ISO si è anche in grado di rispondere nel modo termotecnico più elegante e coerente a domande che molto spesso non trovano una risposta chiara e univoca. Erroneamente si cerca una risposta nei software di calcolo ma questi
hanno solo la funzione di produrre informazioni da confrontare con i requisiti. Il professionista sceglie il modello di calcolo, analizza il risultato e lo confronta con le richieste legislative. Il software alimenta il modello di calcolo e propone dei confronti. I certificati di garanzia di conformità necessari per legge per poter commercializzare un software e rilasciati dal CTI sulla base dell’analisi dei software e di casi di studio di riferimento sono relativi alla sola produzione di informazioni sul fabbisogno energetico degli edifici in accordo con le UNI TS 11300. Il CTI non valida la conformità sulla valutazione dei limiti di legge ovvero sulla costruzione dell’edificio di riferimento, sulla costruzione del valore di Umedia o di H’T. La conoscenza dei requisiti è la seconda com-
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petenza che deve avere ben chiara l’esperto energetico. È necessario infatti conoscere nel dettaglio i contenuti delle regole nazionali e regionali (e comunali se il regolamento edilizio entra nel merito) che riguardano l’efficienza energetica in edilizia. Regole che sono state oggetto di modifiche e integrazioni in modo consistente dal 2005 con la pubblicazione del DLgs 192. Leggi e norme, questi le premesse per affrontare il tema del Superbonus. Sono le premesse poiché parallelamente alle leggi e alle norme c’è la tecnologia e l’esperienza. Posare un materiale isolante non è semplicemente inserire in un software un materiale con uno spessore. Correggere o meno un ponte termico ha dei riflessi sulle lavorazioni importanti
e non sempre tutte le correzioni sono facilmente realizzabili a differenza delle possibilità di calcolo. ANIT supporta il mondo professionale producendo strumenti che provano a rispondere alle esigenze descritte: - sintetizzando le regole del Legislatore con le GUIDE ANIT - informatizzando le normative di calcolo con i software distribuiti da ANIT - collaborando con le aziende associate produttrici di sistemi per l’isolamento termico e acustico per fare conoscere le soluzioni tecnologiche. * Alessandro Panzeri, staff tecnico ANIT.
SUPERBONUS E PARCELLE PROFESSIONALI E fu così che il libero professionista si vide riconosciuto un equo compenso! di * Daniela Petrone
Premessa Ironia a parte del sottotitolo, lecita perché fatta da una libera professionista, l’allegato A del DM del 6 agosto 2020 all’art. 13.1 comma c) recita: c) sono ammessi alla detrazione di cui all’articolo 1, comma 1, gli oneri per le prestazioni professionali connesse alla realizzazione degli interventi, per la redazione dell’attestato di prestazione energetica APE, nonche’ per l’asseverazione di cui al presente allegato, secondo i valori massimi di cui al decreto del Ministro della giustizia 17 giugno 2016 recante approvazione delle tabelle dei corrispettivi commisurati al livello qualitativo delle prestazioni di progettazione adottato ai sensi dell’articolo 24, comma 8, del decreto legislativo n. 50 del 2016. Nel massimale totale di spesa previsto per gli interventi di efficientamento energetico rientra a pieno diritto la parcella del professionista calcolata da tariffario, e anche questa deve rientrare nel computo me-
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trico che attesta il rispetto dei costi massimi ammessi per tipologia di intervento. Ovviamente, i parametri del decreto definiscono un limite massimo di spesa ammissibile per le prestazioni professionali connesse al Superbonus al di sotto del quale deve attestarsi la tariffa professionale che verrà portata in detrazione. L’equo compenso Con uno specifico emendamento il Decreto Legge Ristori ha introdotto l’obbligo per i soggetti destinatari del Superbonus, soprattutto in riferimento agli istituti di credito e agli altri intermediari finanziari, di applicare la normativa sull’equo compenso per le prestazioni rese dai professionisti. L’emendamento ha un valore rilevante soprattutto nel regolamentare i rapporti con clienti diversi dai consumatori, quindi con clienti cosiddetti forti In particolare, evitando il subappalto e garantendo il diritto all’equo compenso.
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Si riporta di seguito il testo dell’emendamento approvato, art. 17 ter del Decreto Legge Ristori, (decreto-legge 28 ottobre 2020, n. 137,coordinato con la legge di conversione 18 dicembre 2020, n. 176, recante: «Ulteriori misure urgenti in materia di tutela della salute, sostegno ai lavoratori e alle imprese, giustizia e sicurezza, connesse all’emergenza epidemiologica da COVID-19.». (GU Serie Generale n.319 del 24-12-2020 - Suppl. Ordinario n. 43).
e alla gestione burocratica dei relativi adempimenti e a sopportarne l’onere finanziario. Inoltre proprio con riferimento ai General Contractor diventa importante che il professionista quantifichi e dettagli fin da subito i costi di una valutazione preliminare finalizzata a capire se ci sono i requisiti per l’accesso al superbonus. Lo studio di fattibilità che include tutte le attività tecniche preliminari, necessarie per valutare se ci sono i presupposti di tipo tecnico-prestazionale per poter procedere con gli interventi agevolabili, deve essere riconosciuto e compensato al professionista a prescindere dall’esito positivo o negativo, e dal fatto che il committente decida o meno di avvalersi del professionista anche per le eventuali fasi successive.
Art. 17 ter “Disposizioni urgenti in materia di equo compenso per le prestazioni professionali” 1. Ai fini di quanto disposto dagli articoli 119, 121 del decreto-legge 19 maggio 2020, n. 34, convertito con modificazioni dalla legge 17 luglio 2020, n.77 e del decreto del Ministro dello sviluppo economico del 6 agosto 2020, in materia di requisiti tecnici per l’accesso alle detrazioni fiscali per la riqualificazione energetica degli edifici - ecobonus, nell’ambito delle procedure previste per le detrazioni fiscali in materia di edilizia ed energetica sotto forma di crediti di imposta o sconti sui corrispettivi, cedibili ai soggetti interessati dalla vigente normativa, compresi gli istituti di credito e gli altri intermediari finanziari, è fatto obbligo nei confronti di questi, l’osservanza delle disposizioni previste in materia di disciplina dell’equo compenso previste dall’articolo 1, comma 487 della legge 27 dicembre 2017, n. 2015, nei riguardi dei professionisti incaricati agli interventi per i lavori previsti, iscritti ai relativi Ordini o Collegi professionali. 2. Il Ministro dello sviluppo economico, d’intesa con il Ministro della pubblica amministrazione garantisce le misure di vigilanza ai sensi del precedente comma, segnalando eventuali violazioni, all’Autorità garante per la concorrenza e del mercato, ai fini del rispetto di quanto previsto dal presente articolo.
Le linee guida della Rete Professioni Tecniche e lo studio di fattibilità Proprio il Consiglio nazionale degli ingegneri (CNI) ha diffuso, con Circolare del 19/03/2021, l’aggiornamento delle Linee guida Superbonus - Determinazione corrispettivo, elaborate dal gruppo di lavoro della Rete delle Professioni Tecniche (RTI) e già da tempo pubblicate. Tali Linee guida hanno lo scopo di agevolare la determinazione dei corrispettivi dovuti ai professionisti per le prestazioni connesse al Superbonus 110% e dettagliano e si soffermano su come quantificare lo studio preliminare. Le Linee guida aggiornate riguardano la deteminazione dei corrispettivi per: - Ecobonus, - Sismabonus - Responsabile dei lavori per Eco e Sisma bonus, - Studio di Prefattibilità. Alle Linee guida sono allegati il testo del D. Min. Giustizia 17/06/2016, i Prezzi tipologie edilizie DEI 2019, nonché esempi di determinazione dei corrispettivi e schemi di preventivi/contratti. Per una corretta interpretazione della norma e al fine di legare il corrispettivo professionale allo sviluppo delle prestazioni previste e dei soggetti che possono eseguire le stesse, si è deciso di individuare tre fasi: • Verifica dell’Esistente sia ai fini Energetici che Sismici; • Progettazione e Direzione Lavori di Efficientamento Energetico e Miglioramento Sismico; • Verifica Finale sia ai fini Energetici che Sismici. Si riporta di seguito quanto riportato nell’aggiornamento ultimo Linee Guida superbonus determinazione del corrispettivo riguardo proprio lo studio di fattibilità.
Questo emendamento è importante per regolamentare il rapporto professionista-General Contractor e a riguardo ritengo che l’impostazione ottimale sia di incarico diretto del committente al professionista anche in presenza del General Contractor che si occuperà dei lavori e dello sconto in fattura. L’incarico diretto risponde meglio agli obiettivi della legge ma soprattutto garantisce un’indipendenza del professionista che lavora nell’interesse del committente in linea con le norme deontologiche professionali. Chiaramente per poter bypassare il General Contractor il professionista dovrà emettere fattura a carico del committente che però, se ha scelto di affidarsi ad un General Contractor è perché vuole evitare esborsi e godere dello sconto in fattura. E’ qui la criticità maggiore, che costringerebbe il professionista ad attivarsi come per l’impresa esecutrice dei lavori ad effettuare lo sconto in fattura
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Particolare attenzione è stata posta alla fase iniziale, definita di prefattibilità, in cui il contribuente ha la necessità di conoscere se vi siano i requisiti previsti dalla legge per poter usufruire del credito d’imposta. Per dare risposta al legittimo e necessario quesito deve essere svolta un’attività professionale che nel caso in cui accertasse la mancanza dei requisiti, comporterebbe l’impossibilità di utilizzare il beneficio della detrazione fiscale, con conseguente onere della prestazione professionale a carico del committente. Le attività minime professionali previste nella prefattibilità, anticipate rispetto al progetto che si dovesse redigere nel caso di accesso alla detrazione fiscale, consentono al professionista incaricato di dare una risposta quanto più attendibile possibile all’esistenza dei requisiti. Nel caso in cui l’attività professionale in sede di prefattibilità dia esito positivo, sia quindi possibile usufruire delle detrazioni e il committente decida di procedere a conferire l’incarico al medesimo professionista, i corrispettivi concordati faranno parte della detrazione fiscale e saranno corrisposti una sola volta. Sono presenti altresì schemi di preventivi e contratti utili a disciplinare gli accordi con la committenza. Per le asseverazioni richiesta della norma ma non previste in modo esplicito nel D.M. 17/06/2020 si è fatto riferimento al criterio dell’analogia, comma 1 articolo 6, e si è prevista una distinzione tra una asseverazione svolta dallo stesso Direttore dei Lavori in continuità con l’incarico in corso e l’asseverazione effettuata da persona terza ed estranea all’esecuzione dei lavori. Pertanto nel primo caso si è utilizzato l’aliquota QcI.11 (certificato di regolare esecuzione), nel secondo caso QdI.01 (collaudo tecnico amministrativo).
• della regolarità edilizia ed urbanistica; • della diagnosi energetica dell’involucro edilizio; • dell’individuazione di massima delle opere atte a garantire il miglioramento energetico dell’edificio previsto dal superbonus (salto delle due classi); Fermo restando che la prestazione da svolgere riguarda una prima analisi dell’edificio finalizzata alla verifica dell’opportunità di beneficiare delle agevolazioni fiscali e della fattibilità dell’intervento, si suggerisce di determinare il corrispettivo utilizzando le prestazioni: • QbII.22 (Diagnosi energetica degli edifici esistenti) valutato sull’importo delle opere edilizie e impiantistiche esistenti; • QbI.01 (Relazioni, planimetrie, elaborati grafici) e QbI.02 (Calcolo sommario spesa, quadro economico di progetto) del progetto preliminare, valutate sull’importo di massima delle opere atte a garantire il miglioramento energetico dell’edificio previsto dal superbonus; Per questa fase di pre-fattibilità, in relazione alle categorie si sono prese in considerazione per le opere edili le E.20, la E.21 e la E.22, che sono relative agli edifici esistenti, mentre per gli impianti meccanici si sono utilizzate la IA.02 e per gli impianti elettrici la IA.03. Per quanto attiene agli importi del valore delle opere si sono assunti i valori relativi all’esistente (da calcolare prendendo a riferimento il costo di costruzione parametrizzato desunto dal prezziario DEI Prezzi delle Tipologie Edilizie) e i valori di massima delle opere di progetto contenuti nei limiti di previsti per il superbonus.
STUDIO DI PREFATTIBILITÀ ECOBONUS Lo Studio di pre-fattibilità è finalizzato a dare una risposta sulla possibilità di attingere ai benefici dell’Ecobonus attraverso uno studio di massima dell’edifico dal punto di vista:
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* Daniela Petrone, Vice Presidente ANIT.
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SOFTWARE ANIT PER I SOCI
I software ANIT permettono di calcolare tutti i parametri energetici, igrotermici e acustici degli edifici. I software sono utilizzabili in base alla tipologia di associazione (Socio Individuale o Socio Individuale Più) per 12 mesi e su 3 computer. I software sono sviluppati per ambiente Windows (da Windows 7 in poi).
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Analisi termica, igrometrica e dinamica dell’involucro opaco. L’uso del presente software e dei relativi risultati sono di esclusiva competenza e responsabilità dell’utente. Tutti i diritti riservati. Qualsiasi riproduzione non autorizzata è vietata.
Maggiori informazioni e contatti: www.anit.it - software@anit.it
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- Requisiti acustici passivi edifici (UNI EN ISO 12354) - Classificazione acustica unità immobiliari (UNI 11367) - Caratteristiche acustiche interne (UNI 11532) Verifica DPCM 5-12-97 e Decreto CAM. Calcoli per indici di valutazione.
- Calcolo dei parametri estivi ed invernali delle strutture opache - Trasmittanza EN ISO 6946; - Attenuazione e sfasamento la UNI EN ISO 13786; - Verifica termo-igrometrica secondo UNI EN ISO 13788;
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Analisi del fabbisogno energetico degli edifici secondo UNI/TS 11300 parte 1, 2, 3, 4, 5 e 6 L’uso del presente software e dei relativi risultati sono di esclusiva competenza e responsabilità dell’utente.
Tutti i diritti riservati. Qualsiasi riproduzione non autorizzata è vietata.
Maggiori informazioni e contatti: www.anit.it - software@anit.it
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Sofware per il calcolo del fabbisogno energetico degli edifici secondo UNI/TS 11300 (aggiornato al DM 26/6/15) La versione di Leto è stata protocollata al CTI e quindi impiegabile ai fini della certificazione energetica e della compilazione delle Legge 10/91.
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Software ANIT
Analisi dell’involucro trasparente e controllo delle schermature.
Sviluppato da TEP s.r.l.
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Simulazione dinamica oraria degli edifici secondo UNI EN ISO 52016-1:2018
L’uso del presente software e dei relativi risultati sono di esclusiva competenza e responsabilità dell’utente. Tutti i diritti riservati. Qualsiasi riproduzione non autorizzata è vietata.
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Volume 3 - Manuale di acustica edilizia Guida completa all’analisi dei requisiti acustici passivi
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Volume 6 - La classificazione acustica delle unità immobiliari
Volume 5 Prestazioni estive degli edifici
Volume 6 Classificazione acustica delle unità immobiliari
Guida pratica per capire e progettare il comfort e il fabbisogno estivo degli edifici
Guida pratica alla norma UNI 11367 - 2010
Prestazioni estive degli edifici
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Guida pratica per capire e rispettare le regole sull’efficienza energetica degli edifici e degli impianti
Muffa, condensa e ponti termici Associazione Nazionale per l’Isolamento Termico e acustico
Volume 5 - Prestazioni estive degli edifici
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Volume 4 Muffa, condensa e ponti termici
VOLUME 4
VOLUME 3
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Volume 3 Manuale di acustica edilizia
Manuale di acustica edilizia
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Il manuale è stato sviluppato con l’intento di fornire informazioni specifiche, in maniera semplice e chiara, ai tecnici che decidono di approfondire il tema dell’acustica edilizia.
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Associazione Nazionale per l’Isolamento Termico e acustico
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I Soci possono scaricare tutte le GUIDE dal sito www.anit.it SERVIZIO DI CHIARIMENTO TECNICO SERVIZIO DI CHIARIMENTO TECNICO I SOCI possono contattare lo Staff ANIT, via mail o per telefono, per avere chiarimenti I SOCI possono contattare lo Staff ANIT, via mail o per telefono, per avere chiarimenti SERVIZIO D ECNICO sull’applicazione dT normativa di settore. SERVIZIO DI I C CHIARIMENTO HIARIMENTO Tella ECNICO SERVIZIO DI CHIARIMENTO sull’applicazione d ella normativa di settore. TECNICO I SOCI possono contattare lo Staff ANIT, via mail o per telefono, per avere chiarimenti I SOCI possono contattare lo Staff ANIT, via mail o per telefono, per avere chiarimenti sull’applicazione I SOCI possono contattare lo Staff ANIT, via mail o per telefono, sull’applicazione d della ella n normativa ormativa d di i ssettore. ettore. per avere chiarimenti sull’applicazione della normativa di settore. LA RIVISTA N EO-‐EUBIOS RIVISTA NEO-‐EUBIOS LA NEO-EUBIOS I LA Soci RIVISTA ANIT ricevono 4 numeri della rivista Neo-‐Eubios. I Neo-‐Eubios SSoci oci AANIT NIT ricevono 4 n4umeri ella rivista Ntermico eo-‐Eubios. LA IVISTA N EO-‐EUBIOS LA R I ricevono numeri della rivista Neo-Eubios. per ld'isolamento e acustico. RIVISTA NEO-‐EUBIOS è «La rivista» Neo-‐Eubios è « La r ivista» p er l 'isolamento t ermico e e acustico. I I Neo-Eubios SSroci A NIT r icevono 4 n umeri d ella r ivista N eo-‐Eubios. Si ivolge a i professionisti c on un taglio scientifico e prevede 4 uscite è «La rivista» per l’isolamento termico eapprofondito acustico. oci ANIT ricevono 4 numeri della rivista Neo-‐Eubios. Si r ivolge a i professionisti c on un taglio scientifico e approfondito e prevede 4 uscite Neo-‐Eubios è « La r ivista» p er l 'isolamento t ermico e a custico. ogni a nno. Si rivolge aiè professionisti con un taglio tscientifico e approfondito Neo-‐Eubios «La rivista» per l'isolamento ermico e acustico. ogni anno. Si rrivolge ccon ivolge aai i 4professionisti professionisti on un un taglio taglio scientifico scientifico e e approfondito approfondito e e prevede prevede 4 4 uscite uscite e prevede uscite ogni anno. Si ogni a nno. ogni anno. I SOCI possono accedere a tutti gli strumenti effettuando il LOGIN al sito www.anit.it con le proprie I SOCI possono accedere a tutti gli strumenti effettuando il LOGIN al sito www.anit.it con le proprie credenziali. Nella pagina “Il mio account” sono riportate le informazioni per ottenere software, chiarimenti credenziali. Nella pagina “Il mio account” sono riportate le informazioni per ottenere s oftware, chiarimenti I I I SOCI accedere a il al con SOCI possono accedere tutti glieffettuando strumenti effettuando il LOGIN tecnici epossono Guide ANIT. SOCI possono accedere a tutti tutti gli gli astrumenti strumenti effettuando il LOGIN LOGIN al sito sito www.anit.it www.anit.it con le le proprie proprie tecnici eervizi Guide ANIT. credenziali. Nella pagina “Il mio account” sono riportate le informazioni per ottenere s oftware, chiarimenti Tutti i s s ono a ttivi d urante i 1 2 m esi d i a ssociazione. credenziali. Nella pagina “Il mio account” sono riportate le informazioni per ottenere software, chiarimenti al sito www.anit.it con le proprie credenziali. Tutti i servizi sono attivi durante i 12 mesi di associazione. tecnici tecnici ee G Guide uide A ANIT. NIT. Tutti Tutti ii sservizi ervizi ssono ono aattivi ttivi d durante urante ii 1 12 2 m mesi esi d di i aassociazione. ssociazione.
Nella pagina “Profilo” sono riportate le informazioni per ottenere software, chiarimenti tecnici e Guide ANIT. Tutti i servizi sono attivi durante i 12 mesi di associazione.
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Marzo 2021
Chi è ANIT ANIT è l’Associazione Nazionale per l’Isolamento Termico e Acustico. Fondata nel 1984, essa fornisce i seguenti servizi:
- stabilisce un centro comune di relazione tra gli associati; - promuove e diffonde la normativa legislativa e tecnica; - assicura i collegamenti con le personalità e gli organismi italiani ed esteri interessati alle problematiche di energetica e acustica in edilizia; - effettua e promuove ricerche e studi di carattere tecnico, normativo, economico e di mercato; - fornisce informazioni, consulenze, servizi riguardanti l’isolamento termico ed acustico ed argomenti affini; - organizza gruppi di lavoro all’interno dei quali i soci hanno la possibilità di confrontare le proprie idee sui temi dell’isolamento termico e acustico; - diffonde la corretta informazione sull’isolamento termico e acustico; - realizza e sviluppa strumenti di lavoro per il mondo professionale quali software applicativi e manuali. I SOCI Sono soci ANIT individuali: professionisti, studi di progettazione e tecnici del settore. Ogni Socio può, a titolo gratuito, promuovere localmente la presenza e le attività dell’Associazione. Sono Soci Onorari: Enti pubblici e privati, Università, Ordini professionali, ecc. Sono Soci Azienda: produttori di materiali e sistemi del settore dell’isolamento termico e/o acustico. Tutti i soci ricevono comunicazione delle novità delle normative legislative e tecniche, delle attività dell’Associazione - in tema di risparmio energetico, acustica, e protezione dal fuoco - oltre che gli strumenti e i servizi forniti quali volumi, software, e sconti. LE PUBBLICAZIONI ANIT mette a disposizione volumi di approfondimento e di supporto alla professione, manuali divulgativi, sintesi di chiarimento della legislazione vigente per i requisiti acustici passivi degli edifici e per l’efficienza energetica degli edifici, scaricabili dal sito internet (per i soli Soci) e distribuite gratuitamente in occasione degli incontri e dei convegni ANIT. I CONVEGNI ANIT organizza convegni e incontri tecnici di aggiornamento GRATUITI per gli addetti del settore. Gli incontri vengono organizzati in tutta Italia presso gli Ordini professionali, le Provincie e i Comuni sensibili alle tematiche del risparmio energetico e dell’acustica in edilizia. Ad ogni incontro viene fornita documentazione tecnica e divulgativa fornita dalle Aziende associate ANIT.
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´ neo-EUBIOS Periodico trimestrale anno XXII - n. 75 Marzo 2021 Direttore Responsabile Susanna Mammi Redazione TEP s.r.l. via Lanzone 31 20123 Milano tel 02/89415126
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