• Efficientamento energetico degli edifici esistenti

L’oggetto di questa tesi è lo studio di soluzioni tecnologiche in calcestruzzo alleggerito in grado di aumentare le prestazioni termiche ed acustiche dell’edilizia esistente sul territorio nazionale italiano. La riduzione del consumo energetico negli edifici è di fondamentale importanza per la sostenibilità. L’involucro edilizio cioè le pareti, i solai e gli infissi confinanti con l’esterno rappresentano l’elemento critico per la prestazione energetica dell’edificio data la loro maggiore trasmissibilità del calore.
Nel capitolo 1 ci si è occupati di descrivere la normativa di riferimento nazionale sulla verifica e certificazione energetica degli edifici e sulla classificazione acustica. Inoltre, sono state descritte le norme tecniche di supporto alla normativa e le direttive europee in ambito di certificazione energetica. Nel capitolo 2 si fa riferimento alla fisica tecnica degli edifici, in cui si richiamano i principali meccanismi di trasmissione del calore ovvero, la conduzione, la convezione, l’irraggiamento. Vengono analizzate le caratteristiche termiche dinamiche delle pareti esterne utilizzando il metodo della matrice di trasferimento del calore indicato dalla norma UNI-EN 13786 (utilizzo della seconda legge di Fourier), gli aspetti termo-igrometrici facendo riferimento alla UNI EN ISO 13788:2013 metodo di verifica in regime stazionario (verifica di Glaser) che permette di capire se è presente o no muffa interstiziale. Nello stesso capitolo vengono definiti i ponti termici che sono i punti di maggior criticità per la formazione di muffa, ne viene definita la tipologia, la normativa di riferimento, il calcolo della trasmittanza e del flusso termico, andando a studiare gli aspetti termo-igrometrici; infine viene analizzata la prestazione energetica di un edificio in particolare, il bilancio termico, l’indice di prestazione energetica globale non rinnovabile con la definizione della classe energetica.
Nel capitolo 3 è stato riportato un articolo scientifico dello stato dell’arte sulle soluzioni tecnologiche per l’isolamento termo-acustico degli edifici a destinazione d’uso residenziale. I materiali isolanti possono essere divisi in tre macrocategorie: convenzionali, di ultima generazione e sostenibili. Viene eseguita un’analisi comparativa delle proprietà e delle prestazioni energetiche di questi materiali isolanti, in particolare sono analizzate le proprietà termiche, le prestazioni del costo del ciclo di vita, le prestazioni energetiche e le emissioni nella fase operativa, la valutazione del comfort termico, l’energia incorporata ed il carbonio incarnato, le prestazioni energetiche ed ambientali del ciclo di vita, le proprietà igroscopiche acustiche ed ignifughe.
Nel capitolo 4 sono state analizzate 14 tipologie di pareti con un determinato spessore, scelte dall'abaco delle strutture costituenti l'involucro opaco degli edifici (UNI/TR 11552 del 2014 in APPENDICE). Con l’ausilio del software di calcolo PAN 7,1 (della ANIT) si è costruita ogni singola parete con una precisa stratigrafia con determinate caratteristiche termofisiche, si è svolta l'analisi termica, igrometrica e dinamica; i risultati ottenuti sono stati confrontati con i valori limite di legge del DM 26/06/2015 “Requisiti minimi”. Date le cattive prestazioni termiche delle pareti per ogni zona climatica, si è applicata la soluzione tecnologica in c.l.s. alleggerito in blocchi cassero Paver con isolante in EPS graffitato e getto di calcestruzzo. Per ogni tipologia di parete sono state proposte tre configurazioni di coibentazione con cappotto “Paver”. La prima consiste nell’applicazione all’esterno delle pareti del cappotto, realizzato con blocchi cassero in argilla espansa a perdere in cui è inserito il pannello isolante in EPS con grafite, in base al tipo di parete e alla zona climatica si fa aumentare lo spessore dell’isolante in EPS graffitato all’interno del blocco cassero, usando una conduttività fittizia dell'isolante. La configurazione 2 consiste nell’applicazione all’esterno delle pareti del cappotto, realizzato con blocchi cassero in argilla espansa a perdere in cui è inserito il pannello isolante in EPS con grafite, per questa soluzione la dimensione del pannello all’interno del cassero rimarrà costante a 8 cm, e con getto in CLS di 9.9cm, per un totale di 23.5 cm di blocco se esso non verifica i limiti di legge si applicherà all'interno dell'ambiente riscaldato un secondo pannello isolante anch’esso in EPS graffitato. La configurazione 3 è simile alla configurazione 2 ciò che cambia è l’applicazione oltre al cappotto Paver di un secondo pannello isolante in STIFERITE GT all’interno dell'ambiente riscaldato. In base alla collocazione geografica della parete si avranno differenti valori limite da rispettare, più precisamente si passa da una zona A in cui i valori limite di trasmittanza invernale sono più alti ad una zona F in cui i valori sono più stringenti.
Nel capitolo 5 viene descritto il caso studio di un edificio residenziale unifamiliare a Gallipoli in provincia di Lecce (zona climatica C), disposto su un unico piano, realizzato in muratura portante da blocchi di tufo di 40 cm. Inizialmente viene analizzato lo stato di fatto dell’edificio, in particolare viene calcolata la prestazione energetica e la classificazione acustica.
Dopo il predimensionamento del cappotto in base alla tipologia muraria ed alla zona climatica effettuato nel paragrafo 4, si è applicato il cappotto sulle pareti perimetrali dell’edificio ed è stata eseguita l’analisi prestazionale dell’edificio dal punto di vista termico. Inoltre, sono stati migliorati gli infissi e la copertura, per ogni singolo intervento è stato valutato il loro peso sul fabbisogno energetico totale dell’edificio comparando allo stato di fatto. Sono stati creati diversi scenari in cui si combinano i vari interventi e per i quali si analizza la loro prestazione energetica confrontandola con quella allo stato di fatto.
Dopo aver classificato acusticamente l’edificio allo stato di fatto, si è classificato allo stato di progetto. Si è valutato l’indice del potere fonoisolante di ogni parete dopo l’applicazione del cappotto e di ogni finestra, utilizzando le formulazioni empiriche.
Seguendo la norma UNI 11367 viene classificato l’edificio allo stato di progetto.