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Il CONTENIMENTO DEL FLUSSO TERMICO E LA RESISTENZA TERMICA

Da sempre l’uomo ha cercato di difendersi dal freddo, prima coprendosi con pelli e abitando nelle caverne, utilizzando poi il fuoco e costruendo dimore sempre più efficienti a questo scopo. Ma se fino a poco tempo fa una bella casa di mattoni ed un solido tetto soddisfacevano questa esigenza, l’esponenziale incremento demografico attuale ed il corrispondente aumento del numero degli edifici, hanno creato una fonte di inquinamento non più compatibile con l’ambiente e l’economia.

Una risposta adeguata a questa problematica è quella di aggiungere alla parte strutturale e al rivestimento di un edificio, un isolante termico che contrasti la dispersione energetica, aumenti il comfort abitativo, contenendo i costi in modo significativo.

L’isolamento termico è senz’altro il sistema di risparmio energetico più efficace ed economico, dal momento che i costi di investimento si recuperano in pochi anni di esercizio del prodotto. Un KWh risparmiato grazie ad un’adeguata coibentazione, vale più di un kWh prodotto dalla più efficiente caldaia, poiché la vita dei materiali termoisolanti è più lunga di quella degli impianti”

Isolare significa impedire il transito di energia tra corpi o ambienti.

In termini di isolamento termico vuol dire gestire il comportamento dei flussi di calore nell’ambiente dove l’essere umano vive abitualmente. Ne consegue che il materiale isolante ideale dovrebbe avere la caratteristica di non lasciarsi attraversare facilmente da questo flusso termico. Il trasferimento di calore verso l’esterno in inverno e viceversa in estate, è tanto più limitato quanto più il materiale ha bassa conducibilità termica (lambda). Ogni materiale è caratterizzato da un proprio valore costante di conducibilità. Quanto più il coefficiente lambda (espresso in W/mK a 10°C) è basso, tanto più il materiale isolante è efficace.

Gioca un ruolo importante anche lo spessore del materiale: tanto più esso è elevato, tanto maggiore sarà la resistenza termica (R). Dal rapporto fra lo spessore e il lambda dell’isolante si ottiene il valore di questa resistenza termica R espressa in m²K/W. (01).

Per ottenere la prestazione globale termica di un edificio, si sommano le resistenze termiche dei materiali che la compongono, compresi i rivestimenti interni ed esterni. In una parete, ad esempio, troviamo presenti materiali di struttura quali mattoni, laterizi, legno, cemento armato, acciaio, ecc….che hanno valori di conducibilità estremamente alti e conosciuti.

L’elemento che può fare la differenza nella struttura è il tipo di isolante termico ed il suo dimensionamento. L’isolante, infatti, sopperisce in altissima percentuale al contenimento del flusso termico. Basti pensare che, in media, 5 cm di isolante (PUR) equivalgono a circa 60 cm di laterizio o 2 m di calcestruzzo.

La somma di questi dati ci permette di calcolare il coefficiente di trasmissione termica globale di una struttura (il valore di trasmittanza U), ad esempio di una parete, che è il valore inverso della resistenza totale, espresso in W/m²k, così come richiesto dalle leggi vigenti in materia.

La U non è altro che la quantità di calore che, nell’unità di tempo (h), passa attraverso l’unità di superficie (m²), quando la differenza di temperatura tra le due facce è di un grado Kelvin (k) (02)

Il coefficiente tiene conto degli effetti di scambio dell’aria sulle due facce ed ha il seguente valore (03) essendo alfa2 i coefficienti di adduzione dell’aria interna ed esterna.

 

 

 

 

 

 

TABELLA PER IL CALCOLO DELLA RESISTENZA TERMICA,DATO IL VALORE DI LAMBDA LO SPESSORE DEL MATERIALE ISOLANTE 

SPESSORE (mm) 20 30 40 50 60 70 80 90 100 120 130 140 160 180 200
VALORE  DI  LAMBDA   R (m2K/W)
0.022     W/mK 0.91 1.36 1.82 2.27 2.73 3.18 3.64 4.09 4.55 5.45 5.91 6.36 7.27 8.18 9.09
0.023     W/mK 0.87 1.30 1.74 2.17 2.61 3.04 3.48 3.91 4.35 5.22 5.62 6.09 6.96 7.83 8.70
0.024     W/mK 0.83 1.25 1.67 2.08 2.50 2.92 3.33 3.75 4.17 5.00 5.42 5.83 6.67 7.50 8.33
0.025     W/mK 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80 3.20 3.60 4.00 4.80 5.20 5.60 6.40 7.20 8.00
0.026     W/mK 0.77 1.15 1.54 1.92 2.31 2.69 3.08 3.46 3.85 4.62 5.00 5.38 6.15 6.92 7.69
0.027     W/mK 0.74 1.11 1.48 1.85 2.22 2.59 2.96 3.33 3.70 4.44 4.81 5.19 5.93 6.67 7.41
0.028     W/mK 0.71 1.07 1.43 1.79 2.14 2.50 2.86 3.21 3.57 4.29 4.64 5.00 5.71 6.43 7.14
0.029     W/mK 0.69 1.03 1.38 1.72 2.07 2.41 2.76 3.10 3.45 4.14 4.48 4.83 5.52 6.21 6.90
0.030     W/mK 0.67 1.00 1.33 1.67 2.00 2.33 2.67 3.00 3.33 4.00 4.33 4.67 5.33 6.00 6.67
0.031     W/mK 0.65 0.97 1.29 1.61 1.94 2.26 2.58 2.90 3.23 3.87 4.19 4.52 5.16 5.81 6.45
0.032     W/mK 0.63 0.94 1.25 1.56 1.88 2.19 2.50 2.81 3.13 3.75 4.06 4.38 5.00 5.63 6.25
0.033     W/mK 0.61 0.91 1.21 1.52 1.82 2.12 2.42 2.73 3.03 3.64 3.94 4.24 4.85 5.45 6.06
0.034     W/mK 0.59 0.88 1.18 1.47 1.76 2.06 2.35 2.65 2.94 3.53 3.82 4.12 4.71 5.29 5.88
0.035     W/mK 0.57 0.86 1.14 1.43 1.71 2.00 2.29 2.57 2.86 3.43 3.71 4.00 4.57 5.14 5.71
0.036     W/mK 0.56 0.83 1.11 1.39 1.67 1.94 2.22 2.50 2.78 3.33 3.61 3.89 4.44 5.00 5.56
0.037     W/mK 0.54 0.81 1.08 1.35 1.62 1.89 2.16 2.43 2.70 3.24 3.51 3.78 4.32 4.86 5.41
0.038     W/mK 0.53 0.79 1.05 1.32 1.58 1.84 2.11 2.37 2.63 3.16 3.42 3.68 4.21 4.74 5.26
0.039     W/mK 0.51 0.77 1.03 1.28 1.54 1.79 2.05 2.31 2.56 3.08 3.33 3.59 4.10 4.62 5.13
0.040     W/mK 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 3.00 3.25 3.50 4.00 4.50 5.00
0.041     W/mK 0.49 0.73 0.98 1.22 1.46 1.71 1.95 2.20 2.44 2.93 3.17 3.41 3.90 4.39 4.88
0.042     W/mK 0.48 0.71 0.95 1.19 1.43 1.67 1.90 2.14 2.38 2.86 3.10 3.33 3.81 4.29 4.76
0.043     W/mK 0.47 0.70 0.93 1.16 1.40 1.63 1.86 2.09 2.33 2.79 3.02 3.26 3.72 4.19 4.65
0.044     W/mK 0.45 0.68 0.91 1.14 1.36 1.59 1.82 2.05 2.27 2.73 2.95 3.18 3.64 4.09 4.55
0.045     W/mK 0.44 0.67 0.89 1.11 1.33 1.56 1.78 2.00 2.22 2.67 2.89 3.11 3.56 4.00 4.44
 
 
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LA CONDUCIBILITA' TERMICA

La norma europea di riferimento del prodotto “Polistirene Estruso – XPS” è la UNI – EN 13164; quella di riferimento del Poliuretano Espanso è la UNI – EN 13165. Queste norme fanno riferimento sia alle prove a cui va sottoposto il prodotto obbligatoriamente, sia a quelle facoltative; tali norme fanno riferimento alle dimensioni dei campioni da testare, alla frequenza con cui effettuare le prove, nonché alla classificazione dei prodotti in base ai risultati raggiunti dalle prove.

Nel caso della prova di conducibilità termica (λ), questa norma europea specifica che il produttore deve elaborare annualmente una statistica con tutti i risultati di conducibilità termica ottenuti giornalmente dal controllo interno di produzione. Il valore della statistica è il valore che deve dichiarare il produttore nella sua Dichiarazione di Conformità CE. Per questo motivo, ogni produttore è obbligato a presentare la dichiarazione di conformità CE del prodotto.

Il valore di conducibilità termica, nella maggior parte dei casi, è diverso a seconda che sia calcolato al momento della produzione, o successivamente in fase di prova (conducibilità invecchiata). Il valore della conducibilità aumenta nel tempo, fino a stabilizzarsi. Quest’ultimo valore è il valore della conducibilità termica invecchiata. (dichiarata)

 
   

In definitiva, il valore che c'interessa è il valore invecchiato, poiché il produttore è tenuto a dichiarare il valore di conducibilità che avrà il materiale al momento della posa in opera. Il tempo di stagionatura, passato il quale va calcolato il valore di conducibilità termica dichiarata, è  definito dalla normativa in oggetto:

  • Per PUR, il test di conducibilità termica si effettuerà 175 giorni dopo la produzione.
  • Per XPS:
    • di spessore tra 20mm e 70mm, il test di conducibilità termica si effettuerà 90 giorni dopo la produzione.
    • di spessore tra 80mm e 120mm, il test di conducibilità termica si effettuerà 50 giorni dopo la  produzione. 
    • di spessore superiore a120mm, il test di conducibilità termica si effettuerà 30 giorni dopo la produzione.

Il produttore deve disporre di almeno dieci risultati di prove di conducibilità termica, ottenuti mediante misurazioni dirette interne (o esterne) al fine di calcolare i valori dichiarati. I valori dichiarati si devono ricalcolare trimestralmente, al fine di assicurare che il valore dichiarato sia corretto.

Il valore di conducibilità termica ottenuto dalla statistica si deve arrotondare per eccesso, esattamente di 0.001 W/mK e si dichiarerà ad intervalli di 0.001 W/mK. Per esempio, se il risultato della statistica è 0.033645 W/mK, il valore dichiarato dovrà essere 0.034 W/mK.

La Conducibilità Termica è una proprietà fisica dei materiali che misura la capacità di conduzione del calore. Un isolante termico è un materiale usato in edilizia (e non solo) e caratterizzato dal fatto di essere una barriera al passaggio del calore, (ha cioè poca capacità di condurre il calore). Tanto migliore è un isolante termico, migliore sarà il suo valore di conducibilità termica. Per esempio, se abbiamo due isolanti termici, dello stesso spessore, uno con conducibilità termica di 0.034 W/mK e l'altro di 0.036 W/mK, l’isolante termico migliore sarà quello con il valore minore di conducibilità termica 0,034 W/mK. Sarà cioè l’isolante che, a parità di spessore, si lascia attraversare da un minore flusso di calore.

La Resistenza Termicadi un materiale rappresenta la capacità del materiale di opporsi al flusso di calore. Un isolante termico è caratterizzato da un’alta resistenza termica. Tanto migliore è un isolante termico, maggiore sarà il suo valore di resistenza termica.

La resistenza termica si calcola nel modo seguente:

                              Spessore (m)

Rt =  ----------------------------------------------------          (Unità: m2K/W)

          Conducibilità termica statistica (W/mK)

Il valore della resistenza termica va arrotondato per difetto allo 0.05 m2K/W  successivo, e si dichiara per livelli, con intervalli di 0.05 m2K/W. Per esempio, se l'isolante ha uno spessore di 80 mm, ed una conducibilità termica di 0.036 W/mK, la resistenza termica calcolata sarà pari a 2.22 m2K/W e la resistenza termica dichiarata sarà 2.20 m2K/W (arrotondamento per difetto).

Molte volte, invece di dichiarare una conducibilità termica, spessore per spessore, si dichiara un unico valore per gruppo di spessori. Ad esempio si dichiara una conducibilità di 0.034 W/mK per spessori di 50mm e 60mm. Questo non assicura che lo spessore 50mm abbia una conducibilità di 0.034 W/mK, così come che ce l’abbia lo spessore 60mm. Può essere che lo spessore 50mm abbia una conducibilità termica più bassa (mai un valore più alto del dichiarato) ma che, facendo una media con il valore dello spessore 60 mm, il dato peggiori.  In ogni modo, benché si dichiari un valore di conducibilità termica peggiore, al momento di calcolare la resistenza termica si dovrà tenere in conto il valore reale di conducibilità termica dello spessore relativo. Ad esempio, se lo spessore 50mm che si trova nel gruppo di conducibilità termica 0.034 W/mK, avesse una conducibilità termica reale pari a  0.033 W/mK, il calcolo della resistenza termica sarebbe: Rt= 0.050/0.033=1.51, Rdichiarata=1.50 m2K/W.

Come detto precedentemente, benché la norma di prodotto obblighi solamente alla redazione della dichiarazione di conformità CE, EDILTEC® effettua comunque ogni anno, un'ispezione di qualità del prodotto, effettuata da parte di un ente certificatore estreno: l'istituto tedesco FIW, istituto di grande prestigio a livello europeo. Nel corso di questa ispezione annuale, il FIW sceglie dei campioni rappresentativi della produzione X-FOAM® o POLIISO® e li analizza nel suo laboratorio, emettendo alla fine i risultati. 

CONFRONTO TRA I VALORI DI CONDUCIBILITA' TERMICA DI VARI MATERIALI ISOLANTI

Conducibilità termica W/mK valore di calcolo
POLIISO®  con supporti impermeabili 0.024
POLIISO® con supporti permeabili 0.026-0.028
X-FOAM® (XPS) 0.032-0.038
Prodotti fibrosi 0.035-0.044
Fibra di legno 0.038-0.050
Sughero biondo 0.037-0.054
 
 
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IL RISPARMIO ENERGETICO E LA CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Il D.Lgs 192/05, poi modificato dal D.Lgs 311/06 e dal DPR 59/09, ha introdotto nuove modalità di calcolo delle dispersioni energetiche degli edifici. La norma prevede, dal 1° gennaio 2010, un livello minimo di prestazione degli edifici nel settore residenziale. Questi limiti si esprimono in consumi di energia primaria, in kWh/m² / annuo, e sono affiancati da una serie di tabelle recanti dei valori di trasmittanza termica. La norma infatti prevede 5 tabelle per i componenti dell’involucro edilizio riscaldato, tra cui le coperture, le pareti e i pavimenti. Ogni tabella riporta i valori limite di trasmittanza imposti a seconda della zona climatica: questi danno un’idea immediata del valore di isolamento termico minimo richiesto dalla legge e, oltretutto, semplificano le verifiche in cantiere e consentono una corretta progettazione.

VALORI LIMITE U (dal 01/01/2010) - STRUTTURE OPACHE
ZONA CLIMATICA VERTICALI ORIZZONTALI O INCLINATE DI COPERTURA ORIZZONTALI DI PAVIMENTO
U (W/m2K) U (W/m2K) U (W/m2K)
A 0,62 0,38 0,65
B 0,48 0,38 0,49
C 0,40 0,38 0,42
D 0,36 0,32 0,36
E 0,34 0,30 0,33
F 0,33 0,29 0,32


All'inizio di questo anno, è stato pubblicato il Decreto 26 Gennaio 2010 (in vigore dal 14 Marzo 2010), dove si modificano alcuni valori di trasmittanza termica come ripresi dal DM 11 Marzo 2008, per potere ottenere la detrazione del 55 %.Il 18 Marzo 2008, è stato pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale n°66, il Decreto Ministeriale del Ministero dello Sviluppo Economico (DM 11 Marzo), in tema di valori limite di fabbisogno di energia primaria annua per la climatizzazione invernale e di trasmittanza termica da rispettare per accedere alla detrazione del 55% delle spese per gli interventi di riqualificazione energetica degli edifici.

In sostanza, i valori massimi limite di U da rispettare, per poter accedere alle detrazioni fiscali, sono stati ulteriormente abbassati, rispetto ai valori minimi necessari per rispettare la legge.

La tabella seguente consente un panorama completo.

VALORI LIMITE U (W/m²K) – STRUTTURE OPACHE
ZONA CLIMATICA PARETI COPERTURE PAVIMENTI
Secondo D.Lgs
192/05
Per accedere alla
detrazione del 55%
Secondo D.Lgs
192/05
Per accedere alla
detrazione del 55%
Secondo D.Lgs
192/05
Per accedere alla
detrazione del 55%
A 0,62 0,54 0,38 0,32 0,65 0,60
B 0,48 0,41 0,38 0,32 0,49 0,46
C 0,40 0,34 0,38 0,32 0,42 0,40
D 0,36 0,29 0,32 0,26 0,36 0,34
E 0,34 0,27 0,30 0,24 0,33 0,30
F 0,33 0,26 0,29 0,23 0,32 0,28

Pertanto, i valori che presenta il D.Lgs 192/05 sono valori obbligatori, invece i valori che presenta il D.M. 11 Marzo 2008 – D. 26 Gennaio 2010, sono valori opzionali e servono per potere accedere ad una detrazione fiscale del 55 %.

 
 
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L'ATTESTATO DI CLASSIFICAZIONE ENERGETICA (ACE)

La Direttiva europea 2002/91/CE sul rendimento energetico degli edifici, recepita in Italia dal D.Lgs 192/05, impone che si debba redigere per ogni nuova abitazione, un certificato di classe energetica. Tale certificazione riporta l’indice energetico, la classe energetica (indicata con una lettera dell’alfabeto, dove la classe A è la migliore), il relativo consumo energetico, varie indicazioni sull’edificio e sugli impianti, l’eventuale utilizzo di fonti rinnovabili e le raccomandazioni per il miglioramento del rendimento energetico in termini di costi-benefici. La certificazione energetica non è obbligatoria solo per le nuove costruzioni, ma anche per i passaggi a titolo oneroso delle vecchie (sia in caso di compravendita che di locazione); consente infine di accedere ad incentivi ed agevolazioni statali. Questo strumento ha già modificato  e modificherà ulteriormente il mercato immobiliare nel nostro paese: è migliorata l’informazione e la trasparenza, poiché ora l’utente finale è in grado di conoscere, già all’atto dell’acquisto, la prestazione energetica (e le spese conseguenti) dell’immobile, è in grado di controllarne i consumi e di valutare eventuali interventi di miglioramento sugli stessi.

 
 
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LA PERMEABILITA' AL VAPORE ACQUEO

 

Al contrario di quello che accade con l'acqua allo stato liquido, il vapore d’acqua si diffonde con maggiore facilità all’interno delle strutture, quando tra i lati del materiale si stabilisce un gradiente di pressione e temperatura.

Il vapore d’acqua modifica il comportamento dell'isolante, aumentando il valore di conduttività termica ed incrementando quindi le perdite energetiche ed il rischio di condensazioni. La conduttività termica equivalente dell'acqua è di 0.56 W/mK, un valore molto alto se la paragoniamo ai valori dichiarati dal polistirene estruso (XPS) 0.033-0.038 W/mK, o a quelli dichiarati da POLIISO® 0.024-0.028 W/mK. Questa è la ragione per cui una piccola quantità di acqua, inferiore anche del 5 % del volume complessivo dell’isolante, provoca un aumento (un peggioramento) considerevole della conduttività.

Riassumiamo i concetti basilari più importanti per comprendere il controllo del passaggio del vapore d’acqua attraverso i materiali e gli isolanti termici:

  • Permeabilità al vapore di acquap)”: misura il comportamento di un materiale al passaggio dell’umidità, cioè la quantità di vapore d’acqua che attraversa, per unità di tempo, un’unità di superficie del prodotto, per un campione di spessore unitario, quando c’è una differenza di pressione di vapore unitaria.          

Le differenti e complesse unità di misura usate in ogni Paese hanno dato luogo ad un fattore adimensionale (senza unità) che è il Fattore di Resistenza al vapore di acqua o fattore µ.

  • Fattore di Resistenza al vapore di acqua (µ)”:

 

                    δ aria (permeabilità al vapore di acqua dell'aria)

         µ =  ----------------------------------------------------------------------------

                   δ prodotto (permeabilità al vapore di acqua del prodotto)

Il fattore adimensionale µ indica quante volte è maggiore la resistenza alla diffusione del vapore di acqua di un prodotto rispetto ad un volume di aria di uguale spessore(per l'aria µ =1).

Per loro natura, tutti i materiali, eccetto il vetro ed i metalli, sono permeabili al vapore di acqua.Un buon isolante deve evitare però al massimo la penetrazione di vapore d’acqua, al fine di evitare un aumento significativo della conduttività termica durante il corso della vita di esercizio di un prodotto.Se consideriamo un isolante termico a cellule aperte e a basso fattore µ, in questo caso il vapore d’acqua penetrerà rapidamente nel materiale e lo inumidirà. Un materiale isolante a struttura cellulare chiusa, invece, e ad alto fattore µ, è caratterizzato da un'alta resistenza della penetrazione del vapore d’acqua.

L'efficienza dell’isolamento termico nell’evitare condensazioni e ridurre le perdite energetiche per un lungo periodo di tempo, dipende dalla bassa conduttività termica e dal suo comportamento con il vapore d’acqua.

Il principale pericolo si ha quando, a causa di uno sbalzo termico, il vapore di acqua si raffredda e condensa all’interno del materiale isolante, alterandone le proprietà specifiche ed in particolar modo le sue capacità di isolamento.

La tabella qui di seguito mette a confronto il comportamento di diversi materiali isolanti:

 

PROPRIETÀ

POLISTIRENE EXTRUSO (XPS)

POLISTIRENE ESPANSO (EPS)

POLIURETANO ESPANSO (PIR/PUR) CON RIVESTIMENTI PERMEABILI

POLIURETANO ESPANSO (PIR/PUR) CON RIVESTIMENTI IMPERMEABILI

LANA MINERALE (MW)

FIBRA DI LEGNO

Conducibilità termica

0.029 - 0.038

0.033 - 0.050

0.026 - 0.030

0.024 - 0.026

0.034-0.044

0.038-0.050

Fattore di Resistenza al vapore di acqua

80 - 220

20 - 60

30 - 80

1 - 2

4 - 8

 

 

Si può notare che il tipo di materiale col fattore di µ più elevato (∞) è il pannello di poliuretano espanso con supporti impermeabili: questo significa che non esiste pericolo di condensazione all’interno del materiale isolante; la schiuma rimane asciutta ed il potere isolante è costante nel tempo.

L'altro tipo di materiale isolante con µ elevato è il Polistirene estruso (XPS).

EDILTEC®produce entrambe le linee di prodotti ad elevato µ: le lastre in polistirene estruso X-FOAM® e i pannelli  POLIISO®, sia nella versione con rivestimenti impermeabili (POLIISO® AD, POLIISO® TT, POLIISO® PLUS) che permeabili (POLIISO® SB, POLIISO® VV, POLIISO® ED).

Di seguito lecaratteristiche dei prodotti della gamma EDILTEC®

PROPRIETÀ

X-FOAM®

con pelle

X-FOAM®

senza pelle

POLIISO® AD

POLIISO® PLUS

POLIISO® ED/SB/VV

Conducibilità termica(W/mK)

0.033 - 0.038

0.032 - 0.038

0.024

0.024

0.026-0,028

Fattore di Resistenza al vapore di acqua (μ)

100-200

80

150

30-50

 

 

Chiaramente, a seconda della tipologia costruttiva, del tipo di applicazione, dell’umidità relativa dell’ambiente e degli sbalzi termici a cui è soggetto, si opterà per un prodotto isolante più o meno resistente al passaggio del vapore, abbinandolo o meno ad un freno a vapore o ad una barriera al vapore.

E’ importante sempre effettuare il diagramma di Glaser e verificare che non ci sia mai condensa all’interno delle strutture e, in particolar modo, del materiale isolante, per evitare, come già ribadito, di non peggiorare il valore di conducibilità termica dell’isolante e per non alterare le sue caratteristiche specifiche.

 
 
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LE CLASSI ENERGETICHE

Le classi energetiche sono funzione della zona climatica e del fattore di forma dell’edificio. Le abitazioni che vengono costruite oggi, applicando i limiti U previsti per legge a partire dal 1° gennaio 2010, sono classificate in classe B. Per ottenere la classe A è necessario migliorare le prestazioni dell’involucro, agendo sull’isolamento termico di strutture ed infissi.

Il consumo energetico viene espresso in kWh/m² - annuo: tale indicazione, divisa per 10, indica l’entità dei metri cubi di metano che devono essere bruciati per riscaldare un metro quadrato di superficie interna utile dell’edificio, nel corso di un anno solare.

Ad ogni classe energetica corrispondono quindi un consumo energetico e, di conseguenza, un costo annuo: tanto più alta sarà la classe energetica di appartenenza di un edificio, tanto minore sarà il costo annuo per il consumo di gas metano.

 
 
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SFASAMENTO E ATTENUAZIONE TERMICA

Con sfasamento termico si indica la differenza di tempo fra l’ora in cui si registra la massima temperatura sulla superficie esterna della struttura, e l’ora in cui si registra la massima temperatura sulla superficie interna della stessa. Il valore ottimale dello sfasamento è di 12 ore;  è importante avere uno sfasamento termico di almeno 8 ore o comunque non minore di 10 ore  nelle zone con climi estivi più impegnativi. Con tali valori di sfasamento il calore entrerà all’interno dell’abitazione nelle ore notturne, durante le quali può essere smaltito con il ricambio d’aria. Il valore dello sfasamento termico, spesso trascurato nella progettazione convenzionale, è certamente importante per determinare il comfort termico estivo e, come tale, ha importanti ripercussioni anche in termini di risparmio energetico.

In estate, il calore accumulato dall’involucro, viene rilasciato gradualmente all’interno degli ambienti con un ritardo di tempo che attenua e rimanda il picco di calore e riduce, quindi,  la necessità del raffrescamento. Gli effetti positivi dell’inerzia termica sono quantificabili attraverso il parametro dello sfasamento e attraverso quello delfattore di decremento o attenuazione, che rappresenta il rapporto tra la variazione di temperatura esterna ed il flusso che è necessario somministrare all’interno per mantenere costante la temperatura interna. In tal senso esso può essere assunto come “indice delle dispersioni termiche” (o, meglio, dei consumi).

Il DPR n. 59 del 2 aprile 2009, recante il Regolamento che definisce le metodologie di calcolo e i requisiti minimi per la prestazione energetica degli edifici e degli impianti termici, entrato in vigore il 25 giugno 2009,permette l’utilizzo di tecniche costruttive e di  materiali aventi bassa massa, purché questi permettano di contenere le oscillazioni della temperatura degli ambienti, in funzione dell’andamento dell’irraggiamento solare. La massa infatti non è l’unico mezzo per garantire il benessere estivo: anche l’elevata resistenza termica o il ricorso a strutture con intercapedini ventilate possono garantire pari o migliori prestazioni rispetto alla massa.

La nuova impostazione del DPR 59 prevede che, tenendo fermi i limiti di trasmittanza termica (U) nelle varie zone climatiche e i valori di irradianza al suolo, già previsti dal D.Lgs. 192/05, si valutino parametri e prestazioni diverse per le pareti e le coperture che si trovano in tutte quelle aree con irradianza maggiore di 290 W/m²:

  1. Per pareti verticali, non orientate a Nord, Nord/Ovest, Nord/Est, il progettista può scegliere se adottare strutture dotate di massa superficiale superiore ai 230 kg/m2 o strutture caratterizzate da un valore di trasmittanza termica periodica < 0.12 W/m2K.
  2. Per pareti opache orizzontali ed inclinateè invece previsto il solo rispetto del limite della trasmittanza termica periodica < 0.20 W/m2K.

In sintesi:

  • In tutte quelle zone (le aree più fredde) che non superano il limite di irradianza di 290 W/m², posso costruire strutture pesanti o strutture leggere, senza tenere in alcuna considerazione il correttivo del valore di trasmittanza termica periodica su esposto; in altri termini l’unico valore di cui dovrò tenere conto nel calcolo progettuale è il valore limite 2010 della trasmittanza a seconda del tipo di struttura e della mia zona climatica.
  • Nelle aree con irradianza superiore a 290 W/m², se costruisco una parete pesante (cioè con massa superiore a 230 kg/m²), non devo tenere conto del correttivo del valore di trasmittanza termica periodica, ma solo del valore limite 2010 della trasmittanza termica (U) a seconda del tipo di struttura e della mia zona climatica.
  • Nelle aree con irradianza superiore a 290 W/m², se costruisco una parete leggera (cioè con massa inferiore a 230 kg/m²), allora devo tenere conto del correttivo della trasmittanza termica periodica, che deve essere < 0.12 W/m2K, oltre a  rispettare il valore limite 2010 della trasmittanza termica (U).
  • Nelle aree con irradianza superiore a 290 W/m², se costruisco una copertura, leggera o pesante che sia, oltre a tenere in conto il valore limite 2010 della trasmittanza termica (U), devo anche applicare il correttivo della trasmittanza termica periodica, che dovrà essere  < 0.20 W/m2K.
DPR 59, regioni senza legislazione energetica propria especifica
  Valore minimo di trasmittanza térmica periodica Yie [W/m²K] oppure Massa superficiale minima (esclusi intonaci) Ms[kg/m²]
Struttura orizzontale 0,20 ---
Struttura verticale 0,12 230

La Trasmittanzatermica periodica(Yi,e), non è altro che un parametro che esprime la capacità di un componente edilizio di attenuare e sfasare nel tempo il flusso termico proveniente dall’esterno che lo attraversa nell’arco delle 24 ore: è una delle proprietà termo-dinamiche che caratterizza l’inerzia termica dell’involucro edilizio e gioca un ruolo importante nei confronti dei carichi termici esterni che lo attraversano.Le strutture verticali non oggetto di irraggiamento solare consistente (quadrante nord, nord-est e nord-ovest) sono escluse dal rispetto di tali limiti.

Come isolamento termico in coperture leggere, vengono spesso impiegati materiali caratterizzati da elevata massa superficiale, perché spesso permettono di raggiungere il valore di massa superficiale stabilita. Questo argomento oggi non ha più ragione d’essere poiché nelle coperture i valori che vanno rispettati sono solo 2, bensì il valore limite 2010 di U e il valore di trasmittanza periodica Yie >0,20 W/m²K.

In conclusione, isolanti termici come il poliuretano espanso ed il polistirene estruso, facendo i calcoli opportuni della trasmittazna termica periodica, Yie, si potranno tranquillamente impiegare anche laddove vi sia il problema della massa e, ricordiamoci, con il vantaggio di avere valori di conducibilità termica nettamente migliori di quelli di molti altri tipologie di isolanti termici

 
 
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AL PASSO CON L'EUROPA: LA MARCATURA CE

Le Direttive europee 89/106/CEE e 93/68/CEE riguardano la marcatura CE dei prodotti da costruzione, armonizzano le legislazioni nazionali in materia di salute, sicurezza e benessere e garantiscono a tutti i prodotti marcati la libera circolazione nell’Unione Europea.

In particolare le norme armonizzate EN 13162 e EN 13172 riguardano nello specifico i prodotti e sistemi per l’isolamento termico. Ogni materiale ha poi la sua sottonorma specifica e, per quanto riguarda la nostra gamma prodotti, segnaliamo:

EN13164 per il polistirene espanso estruso

EN 13165 per la schiuma rigida di poliuretano espanso

I prodotti accoppiati e i pannelli sandwich non hanno una norma di riferimento.

 

In Italia, per i materiali isolanti marcati CE, è obbligatorio dichiarare:

Classe di reazione al fuoco (EUROCLASSE)

Resistenza Termica dichiarata

Resistenza a compressione

Permeabilità all’acqua

 
 
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IMPARIAMO A LEGGERE L'ETICHETTA

L’etichetta prodotto deve obbligatoriamente riportare i seguenti dati:

Il nome del prodotto,

il nome del produttore o rivenditore,

l’anno di apposizione del marchio CE,

la classe di reazione al fuoco,

la conducibilità e la resistenza termica dichiarate,

le caratteristiche dimensionali delle lastre e dell’imballo,

il CODICE DI DESIGNAZIONE.

Deve essere inoltre riportato un codice di rintracciabilità del prodotto.

Il produttore è poi tenuto ad associare al prodotto marcato CE, la Dichiarazionedi conformità, in cui si assume la responsabilità delle caratteristiche dichiarate. In tale dichiarazione si fa riferimento all’Istituto esterno che effettua i controlli e che si fa garante dei valori dichiarati. I laboratori prescelti devono essere accreditati e notificati a livello europeo poiché devono effettuare i controlli secondo le metodologie previste dalla normativa.

Il produttore ha poi la possibilità di testare e certificare i propri prodotti non solo relativamente a caratteristiche dimensionali, prestazioni termodinamiche e reazione al fuoco, ma anche rispetto ad altri parametri. I valori obbligatori per legge e quelli facoltativi, comunque testati e controllati da laboratori accreditati, vengono riassunti nel CODICE DI DESIGNAZIONE che deve essere riportato sia in etichetta che nella dichiarazione di conformità.

 
 
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L'EFFETTO DILAVAMENTO

Un fenomeno tipico del tetto alla rovescia è il "dilavamento". Questo fenomeno è conseguenza del fatto che l'acqua meteorica penetra fra lastra e lastra, viene a contatto con gli strati più caldi sotto al manto isolante e viene eliminata dagli scarichi insieme alle calorie asportate dal tetto. Il fenomeno è in funzione della piovosità della zona che può essere nota tramite le tabelle della piovosità media giornaliera pubblicate dall'Istituto Italiano di Statistica Metereologica. Da questo concetto di base, studiando la cosa sperimentalmente, vari Istituti Nazionali come CSTB francese e l'Istituto di Berlino, hanno evidenziato delle formule che possono servire a calcolare il fenomeno. Tale fenomeno diventa apprezzabile in regioni geografiche caratterizzate da elevata piovosità. Ua correlazione da usare in modo semplice può essere: (01). Dove:

  • R% è la percentuale di resistenza termica che è attribuibile alla strauttura, escludendo lo strato di X-FOAM®
  • var è l'incremento della trasmittanza totale per avere quella utile ai fini dei calcoli termici

 

 

 

 

 

 

Da osservare che se la percentuale  di resistenza termica del pannello di X-FOAM® sul totale  è minore del 45%, allora l'aumento della trasmittanza della struttura dovuta al dilavamento diventa nullo. Esempio di calcolo dell'aumento della trasmittanza: Con una trasimttanza totale U=0,924 W/m2K e una resistenza della struttura R%=39  ( 02). Quindi la trasmittanza totale della struttura per il calcolo è:  (03)

 
 
Tags: Ediltec, isolanti termici, Calcolo dello Spessore
PENDENZA PER COPERTURE IN COPPI O TEGOLE

 

LUNGHEZZA DI FALDA PENDENZA DI FALDA
da 0 a 5 metri 30%
da 5 a 6 metri 33%
da 6 a 7 metri 36%
da 7 a 8 metri 40%
da 8 a 10 metri 46%
da 10 a 12 metri 52%
da 12 a 14 metri 60%

Lunghezza di falda consigliata in funzione della pendenza.

 

TABELLA DI COMPARAZIONE GRADI / % E COEFFICIENTE DI CALCOLO DELLE SUPERFICI INCLINATE

 

PENDENZA Coefficiente per il calcolo della superficie della copertura
in percentuale (%) in gradi (°)
1,75 1 1,000
3.50 2 1,001
7,00 4 1,002
10,51 6 1,005
14,05 8 1,011
17,74 10 1,016
21,26 12 1,022
24,93 14 1,030
28,67 16 1,039
32,49 18 1,050
36,40 20 1,063
40,40 22 1,078
44,52 24 1,093
48,77 26 1,110
53,47 28 1,132
57,74 30 1,152
62,49 32 1,177
67,45 34 1,204
72,65 36 1,233
78,13 38 1,268
83,91 40 1,290
90,04 42 1,345
96,57 44 1,390
100,00 46 1,412
103,55 48 1,440
111,06 50 1,493
119,17 52 1,555
127,99 54 1,620
137,64 56 1,700
148,28 58 1,790
160,03 60 1,886
173,20 62 1,999
 
 
Tags: Ediltec, isolanti termici, Pendenza per Coperture in Coppi o Tegole
 
 
 
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