CasaClima Alto Adige Benvenuti al Corso di aggiornamento CasaClima e paesaggio Come si costruisce una CasaClima? Ing. Thomas Königstein

CasaClima Alto Adige

Benvenuti al

Corso di aggiornamento CasaClima e paesaggio

Come si costruisce una CasaClima?

Ing. Thomas Königstein

CasaClima Thomas Königstein

Un'idea prende forma ...

Un committente vorrebbe

costruire un edificio ad alto

comfort e risparmio

energetico – una CasaClima

L'architetto è pronto a fare sua

questa idea e prepara un progetto

Lo statico esprime dei

dubbi e propone

un'alternativa che soddisfi

tutte le norme vigenti


... e per realizzarla??!!

L' ufficio tecnico realizza un progetto in

conformità con tutte le norme vigenti e che possa essere

approvato

Le autorità preposte al

regolamento edilizio, dopo

proteste da parte del vicinato,

fanno esigue e definitive

modifiche al progetto

Dopo aver risolto gli ostacoli

burocratici, il progetto passa nelle mani di

tecnici esperti per essere realizzato


L'(unico) obiettivo a cui mirare durante la costruzione:

supercomfort+ benessere

per tutti gli abitanti/utenti


Comfort = un buon clima interno

Fattori determinanti:

- Temperatura aria

- Temperatura delle superfici dei componenti

- Umidità dell'aria

- Movimento dell'aria


Vantaggi di un buon isolamento termico

20°C 1

16°C sulla superficie

0°C - gelo

- 10°C

2 3 interno esterno

1 intonaco 2 laterizio 3 intonaco est.

20°C 1

19°C sullasuperficie

0°C -gelo

-10°C

2 4

interno esterno

1intonaco2laterizio3Isolamento termico4intonaco est.

3


Benessere = buona qualità dell'aria interna:Non è mai migliore dell'aria

esterna!!

+ Cucinare/riscaldare: fiamme vive

+ sostanze nocive dai rivestimenti del pavimento, mobili, detergenti, prodotti per il bricolage, aspirapolvere, fumo e materiali edili

+ vapore acqueo+ CO2

+ Radon


1. Eliminare/evitare sostanze nocive

2. Arieggiare regolarmente e sufficientemente

La qualità dell'aria interna è quindi prevalentemente il risultato di fattori intrinseci alla casa e, per il nostro benessere, deve essere portata il più possibile al livello dell'aria esterna utilizzando i seguenti accorgimenti:


Ulteriori fattori che pregiudicano il benessere:

1. Rumore

2. Insetti

3. Pollini

4. Calura


Situazione degli impianti domestici per una qualità dell'aria ottimale:Invece di aprire le finestre per arieggiare quando capita

è sempre meglio un'aerazione controllata e al bisogno- Impianto per espulsione dell'aria- Impianto per immisione ed espulsione dell'aria con WRG


Potenza [W o kW] e funzionamento [kWh]

(10 W = 0,01 kW; 0,01 kW x 21 ore/giorno x 365 giorni/anno = 77 kWh/anno;77 kWh/anno x 0,143 € /kWh = 11,01 € /anno)

(1.000 W = 1 kW; 1 kW x 0,083 ore/ giorno x 365 giorni/anno = 30 kWh/anno;30 kWh/ anno x 0,143 € /kWh = 4,29 € /anno)


Standard di isolamento degli edifici [kWh/(m²a)]

250

120

7050

3070

15

180

80

0 0 030

00

50

100

150

200

250

Vecc

hio

edifi

cio

EnEV

Cas

aClim

a C

Cas

aClim

a B

Cas

aClim

a A

Cas

a a

bas

so c

.e.

Cas

a pas

siva

In Alto Adige lo standard di isolamento degli edifici residenziali è quello di CasaClima che

è al di sotto di uno specifico fabbisogno annuale di calore:≤ 10

kWh/(m²a)

≤ 30 kWh/(m²a)

≤ 50 kWh/(m²a)

≤ 70 kWh/(m²a)

CasaClima oro

CasaClima A

CasaClima B

CasaClima C



Fabbisogno termico annuale

T Trasmissione-perdita termica da tutti i componenti dell'edificioV Aerazione-perdita termica per aperture o difetti di tenutaI Guadagno termico per la presenza di persone o elettrodomesticiS Guadagno termico solare per irradiazione attraverso le finestre

ub

ub

+ 20 °C

+ 20 °C

- 10 °C

I

S

V V

T

T

TT

T

S

I


Fabbisogno termico annuale kWh/(m²a)

T=195

V=55

Riscaldamento=200

S=30

I=20

0

50

100

150

200

250

Perdite Guadagni Perdite Guadagni



T=75

V=50

Riscaldamento=70

S=35

I=20

0

50

100

150

200

250




T=75

T=195 V=50

V=55

Riscaldamento=70

Riscaldamento=200 S=35

S=30

I=20

I=20

0

50

100

150

200

250



Oro A B C Parete esterna

< 0,15 0,10 – 0,20 0,15 – 0,250,25 – 0,40

Finestra < 0,80 ≤ 1,30 ≤ 1,50 ≤ 1,60

Tetto < 0,15 0,10 – 0,20 0,15 – 0,250,25 – 0,35

Solaio piano terra

< 0,15 0,20 – 0,30 0,25 – 0,350,40 – 0,60

Pianificazione per edifici d'abitazione

Riduzione delle perdite termiche da trasmissione attraverso il rispetto dei valori "U":


Calcolo dei valori "U" UNI EN ISO 6946

U = 1 / RT [W/(m²K)] con RT = Rsi + R + Rse

20,0°C 1

17,3°C

-10,0°C

2 3

interno esterno

-9,1°C

RseRsi

Struttura dei componenti edili:1 Intonaco in gesso: 0,015 m; l= 0,35 W/(mK) 2 Mattone multifori : 0,365 m; l = 0,30 W/(mK)3 Intonaco in cemento di calce: 0,020 m; l= 0,87 W/(mK)



U = 1 / RT [W/(m²K)] con RT = Rsi + R + Rse

R = (0,015 : 0,35) + (0,365 : 0,30) + (0,02: 0,87) = 1,283 (m²K)/W

RT = Rsi + R + Rse = 0,13 + 1,283 + 0,04 = 1,453 (m²K)/W

U = 1 : 1,453 (m²K)/W = 0,69 W/(m²K)


λ = 0,04 0,10 0,13 0,16 0,42 2,00

Conducibilità termica λ in W/(mK) dei comuni materiali da costruzione:

8,00

Spe

ssor

e de

l mat

eria

le d

a co

stru

zion

e in

mpe

r un

val

ore

"U"

di 0

,25

W/(

m²K

)

0,160,40

0,520,64

1,68

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

mat. isolante mattone extra conifera mattone poroso mattone calcestruzzo


λ = 0,030 0,035 0,040 0,045 0,050 0,055 0,060

Conducibilità termica λ in W/(mK) dei materiali isolanti:

Spe

ssor

e m

ater

iali

isol

anti

in c

mpe

r un

val

ore

"U"

di 0

,20

W/(

m²K

)

15,017,5

20,022,5

25,027,5

30,0

0

5

10

15

20

25

30

polieur. lana di roccia EPS fibra di legnovetro cellulareschiuma minerale perlite


Calcolo approssimativo dei valori "U"Un mattone dello spessore di 36,5 cm avrebbe un molto piccolo di 0,10 W/(mK), ovvero:0,365 m : 0,10 W/(mK) = 3,65 (m²K)/WU = 1 : 3,65 (m²K)/W = 0,27 W/(m²K)

Un materiale isolante del diametro di 15 cm avrebbe un tipico di 0,04 W/(mK), ovvero.:0,150 m : 0,04 W/(mK) = 3,75 (m²K)/WU = 1 : 3,75 (m²K)/W = 0,27 W/(m²K)

15 cm di materiale isolante portano allo stesso risultato di 36,5 cm dei migliori mattoni che ci siano sul mercato.



1 2 3

interno esterno

1 2 4

interno esterno

3

U = 0,26 W/(m²K) ∑U = 0,22 W/(m²K)

Classica parete esterna monolitica:1 base di calcegesso: 0,015 m; = 0,70 W/(mK)2 blocco porizz: 0,365 m; = 0,10 W/(mK)3 intonaco in cemento di calce; = 1,00 W/(mK)

Parete esterna ottimizzata con WDVS (o strato termico):1 intonaco in calcegesso: 0,015 m; = 0,70 W/(mK)2 mattone multifori: 0,240 m; = 0,32 W/(mK)3 isolamento termico: 0,140 m; = 0,040 W/(mK)4 intonaco in cemento di calce: 0,020 m; = 1,00 W/(mK)


Valori "U" componenti non omogeneiU = 1/RT und RT = (R’T + R’’T) / 2

p.es. tetto obliquo con 35° di pendenza

60

3

16

1,66

88

WLG 040


Calcolo valori "U": correzione „lame d'aria“

80

4

16

1,91,9

1010

WLG 035

strato d’aria


Calcolo valori "U": correzione "lame d'aria"

Anche le lame d'aria nell'isolamento devono essere corrette

Ulteriore peggioramento ca.15 – 20%!


Calcolo valori "U" finestre in conformità con ISO 10077-1

nuovovecchio

yg

Uf

UW

Ug

kR

kF

kv


Calcolo valori "U" finestre in conformità con ISO 10077-1

Ag x Ug + Af x Uf + lg x g

Ag + Af

UW =

Miglioramento del telaio grazie a distanziatori più efficienti dal punto di vista energetico, p.es.:Alluminio 160,00 W/(mK)Acciao inossidabile 17,00 W/(mK)Butile 0,27 W/(mK)Materiale plastico speciale 0,19 W/(mK)




Gradi giorno (HGT) – cifra gradi giorni GtLa cifra gradi giorni Gt è la moltiplicazione tra il numero dei giorni di riscaldamento e la differenza tra la temperatura media dell'ambiente interno e la temperatura media esterna:

Gt = (ti – tam)

In questo casoGt = Cifra gradi giorni del periodo di riscaldamento in Kd/az = Gradi giorno nel periodo di riscaldamento p.es. dal 1.09. al 31.05.ti = temperature medie dell'ambiente= 20 °Ctam = temperature medie esterne di un giorno riscaldato

Conversione da Kd/a a kWh/a necessaria fattore clima

∑1

z


Calcolo perdite termiche da trasmissione

QT = U x A x fattore clima (fattore clima = HGT x 0,024) (z.B. Appiano 73,4 e S.Genesio 97,8 kKh/a)

= 0,40 W/(m²K) x 150 m² x 73,4 kKh/a = 4.404 kWh/a = 0,40 W/(m²K) x 150 m² x 97,8 kKh/a = 5.868 kWh/a

= 0,23 W/(m²K) x 150 m² x 73,4 kKh/a = 2.532 kWh/a= 0,23 W/(m²K) x 150 m² x 97,8 kKh/a = 3.374 kWh/a

= 0,23 W/(m²K) x 150 m² x 67,0 kKh/a = 2.311 kWh/a


Calcoli perdita termica da aerazione

QV = n x V x (ρ x c) x fattore clima

(p.es. Appiano 73,4 e S.Genesio 97,8 kKh/a)

= 0,6 h-1 x 325 m³ x 1,19 Wh/m³K x 73,4 kKh/a = 17.033 kWh/a

= x 97,8 kKh/a = 22.695 kWh/a

= x 67,0 kKh/a = 15.547 kWh/a


Edifici compatti: rapporto A/V

A = Somma delle superfici dell'involucro di un edificio che trasmettono calore

V = il volume compreso delle stesse


Ponti termici - Causati dalla geometria

- Causati dalla costruzione

- Causati dall' esecuzione

interno+20°C

esterno-10°C

-10°C -5°C 0°C +5°C +10°C +20°C

temperatura minimale -della superficie nell’angolo

+5°C

24 cm parete a mattoni multiforivalori "U" 1,44 W/(m²K)


Ponti termici


Ponti termici


Ponti termici


Isolamento termico estivo

ub

ub

+ 20 °C

+ 20 °C estate+ 30 °C

inverno- 15 °C


Isolamento termico estivo


S [Wh/m³K]= capacità termica specifica c [Wh/kgK] x peso specifico apparente ρ [kg/m³] di un materialeMateriale isolante c kg/m³ µ cotone 850 20 - 60 1 - 2 EPS 1.400 15 - 30 20 - 100 fibra di lino 1.400 70 - 110 1 - 2 fibra di legno 2.100 130 - 350 5 - 10 silicato di calcio 900 200 - 290 6 - 10 sughero 1.800 90 - 200 5 - 10 minerale-,lana di roccia 830 15 - 60 1 - 2 perlite 1.000 150 - 210 5 PUR 1.800 22 - 100 30 - 100

lana di pecora 1.700 25 - 30 1 - 2 vetro cellulare 850 100 - 165 resistente al vapore XPS 1.400 25 - 45 80 - 200 blocchi di cellulosa 1.950 65 - 100 1 - 9 come paragone mattone 1.000 400 – 1.800 aria 1.000 1 acqua 4.200 1.000

Protezione antincendio

con cassonetti per avvolgibili con isolamentoin EPS

senza cassonetti per avvolgibili, finestre interamente con isolamento in EPS

così no!


PROTEZIONE ANTINCENDIO

Intersezione Prospetto

Isolamento muri + avvolgibili incorporati

EPS > 10 cm spessore con C

30 cm

EPS

MF con A1

Finestra/Porta Finestra/Porta

MF 30 cm

20cm

Avvolgibili incorporati


Isolamento acustico

Elemento strutturale Misura isolam. acustico

Muro:25 cm LHlz R'w = 45 dB800 kg/m³

Muro + WDVS 1:25 cm LHlz R'w = 43 dB800 kg/m³+ 6 cm EPS con s' = 50

Muro + WDVS 2:25 cm LHlz R'w = 47 dB800 kg/m³+ 6 cm lana minerale con s' = 10


Isolamento acustico

Influsso della geometria del blocco sull'isolamento acustico di una muratura in laterizio poroso, nel caso di masse paragonabili per superficie

a) Foro irregolare R´w = 51 dB

b) Foro regolare R´w = 42 dB



Protezione contro l'umidità

1. Acqua e umidità dall'esterno- guarnizione contro il vento zona tetto- nei muri interrati rivestimento a barriera

2. Umidità dall'interno- diffusione di vapore acqueo- punto di condensazione- umidità dell'aria rel.- freni vaporebarriera contro il vapore


Sigillanti

Tenuta al vento

- Sottotetti di pannelli interposti in fibra di legno bitumati- Cartonfeltro bitumato su tavolato- Sottostrati in polietilene (valore SD 0,04 – 5,0 m)

La tenuta al vento impedisce che correnti d'aria dall'esterno penetrino nel materiale isolante, che ne fuoriescano o che penetrino ulteriormente e si trova nella zona esterna e fredda della costruzione. Dovrebbe inoltre evitare l'infiltrazione di neve o pioggia.

CasaClima Thomas KönigsteinValore Sd: Spessore strato d‘aria con equivalente diff. in metri vapore“ in metri

aperto alla diffusione: < 0,2 m freno alla diffusione: > 0,2 m - < 100 m freni vaporebarriera alla diffusione: > 100 m barriera contro il vapore


Deumidificare attraverso l'aerazione– anche per evitare la muffa

All'esterno il termometro indica -5°C con un' umidità dell'aria dell'80%. L'aria contiene solo 3,3 g/m³ x 80% = 2,6 g/m³ vapore acqueo (umidità assoluta).

All'intero vengono misurati 20°C con un'umidità relativa del 50%. Questo è senza ombra di dubbio più vapore acqueo(17,3 g/m³ x 50% = 8,6 g/m³).

Bilancio:Con ogni m³ di aria, fuoriescono con l'aerazione 8,6 - 2,6 = 6 g di vapore acqueo dall'edificio.

+30

+25

+20

+15

+10

+5

0

-5

-10

-15

-20

Temperatura dell'ariain °C

Contenuto max.di umidità ingrammi per metro cubo di aria= 100% di umidità relativa

30,3

23,1

17,3

12,8

9,4

6,8

4,4

3,3

2,2

1,4

0,9


Mancanza di tenuta


Mancanza di tenuta e ponti termici


Isolamento termico sopra i travetti dell'orditura à la carte!!


Ermeticità all'aria

travettiisolamento

strato ermetico all'arianastro adesivo su un lato

rivestimento internop.es. facciata

Ermeticità all'aria: Test Blower-Door





Parete esterna - Soffitto


Finestra

Dispositivo d'arresto finestra almeno 3 cm


Soffitto –balcone-porta


Solaio controterra – Parete interna



Isolamento combinato del tetto1234

5678

1Copertura p.es. tegole in laterizio2 Listelli3 Controorditura di listelli e piano di ventilazione- 4Controsoffitto/Tenuta al ventoIsolamento termico a diffusione

5Travetti isolamento intermedio impermeabile6Isolamento termico7Freni vapore incollati in modo ermetico all’aria8Rivestimento interno/tavolato


Isolamento termico sopra i travetti dell'orditura1234

5678

1Copertura p.es. tegole in laterizio2 Listelli3Controorditura di listelli e piano di ventilazione4Controsoffitto/tenuta al vento a diffusione5Isolamento termico ermetico6Freni vapore incollati in modo ermetico all’aria7Rivestimento interno,p.es. tavolato8Travetti, piallati e incerati

Isolamento termico sopra i travetti dell'orditura


Tetto piano/tetto caldo - WDVS






Come si costruisce una CasaClima?

1.Con una buona progettazione - costruzione compatta (rapporto A/V)- bassi valori "U" di tutti i componenti - accurato studio dei dettagli

2.Con una scrupolosa esecuzione- tenuta al vento- ermeticità all'aria- assenza di ponti termici3.Con un buon test

di controllo Blower-Door


Come non si costruisce una CasaClima?

1.Con un riscaldamento super tecnicizzato- caldaie a gasolio, caldaie a pellets- impianto per la produzione di energia e calore, celle a combustibile- riscaldamento a pavimento o soffitto

2.Con l'impiego di energia rinnovabile- collettori o impianti fotovoltaici- impianti a energia eolica o impianti idroelettrici 3.Con ecosistemi

- copertura a verde- utilizzo dell'acqua piovana

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