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Gli isolanti nella progettazione contemporanea : una comparazione tra tecnologie ed applicazioni in un caso di recupero

Salto, Diego and Pallu, Luca

Gli isolanti nella progettazione contemporanea : una comparazione tra tecnologie ed applicazioni in un caso di recupero.

Rel. Orio De Paoli, Elena Piera Montacchini, Danila Voghera. Politecnico di Torino, Corso di laurea specialistica in Architettura, 2009

Abstract:

Le vigenti normative in materia ambientale hanno contribuito ad incentivare la diffusione delle strategie per il risparmio energetico nella prospettiva di una riduzione dell'inquinamento globale. Per il raggiungimento di questo obiettivo i materiali isolanti negli edifìci giocano un ruolo fondamentale. Per poter effettuare una scelta appropriata del materiale bisogna quindi saper valutare tutti quei parametri che ne determinano le caratteristiche sia a livello prestazionale sia a livello di convenienza economica ed ambientale. Il lavoro sviluppato propone un'analisi sui materiali isolanti di maggiore diffusione, dai più tradizionali ai più innovativi.

Lo studio ha evidenziato, oltre alle prestazioni di base dei prodotti esaminati, anche gli aspetti legati alle operazioni di messa in opera. Ciò ha consentito di ampliare l'analisi fino alle fasi costruttive, infatti, un'opportuna messa in opera del materiale può influenzare, di fatto, la durata e l'efficienza delle prestazioni nel tempo.

Successivamente alla prima fase conoscitiva, lo studio è proseguito con la verifica applicativa ad un caso reale: Villa Guaita a Collegno (TO). Dopo una prima indagine dello stato di fatto si è proceduto alla progettazione generale dell'edificio. La distribuzione è stata riorganizzata secondo nuovi parametri esigenziali e le varie unità edilizie individuate sono state sviluppate fino al livello esecutivo secondo le attuali prescrizioni energetico-ambientali.

Relatori: Orio De Paoli, Elena Piera Montacchini, Danila Voghera
Tipo di pubblicazione: A stampa
Soggetti: T Tecnica e tecnologia delle costruzioni > TE Tecnologia dei materiali
T Tecnica e tecnologia delle costruzioni > TC Protezione degli edifici
Corso di laurea: Corso di laurea specialistica in Architettura
Classe di laurea: NON SPECIFICATO
Aziende collaboratrici: NON SPECIFICATO
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/1683
Capitoli:

PREFAZIONE

I. CLASSIFICAZIONE DEI MATERIALI TERMOISOLANTI

Indicazione per la lettura delle schede

Caratteristiche tecniche

Consumo di energia primaria

L'indice prestazionale

ISOLANTI DI ORIGINE MINERALE

Argilla espansa

Calce-cemento cellulare

Perlite espansa

Pomice naturale

Vermiculite espansa

Vetro cellulare

Vetro granulare espanso

Fibra di vetro

Fibra di roccia

ISOLANTI DI ORIGINE VEGETALE

Sughero

Canna palustre

Fibra di canapa

Fibra di cellulosa

Fibra di cocco

Fibra di juta

Fibra di kenaf

Fibra di legno

Fibra di legno mineralizzato

Fibra di lino

Fibra di mais

ISOLANTI DI ORIGINE ANIMALE

Lana di pecora

ISOLANTI DI ORIGINE SINTETICA

Polistirene espanso sinterizzato (EPS)

Polistirene espanso estruso (XPS)

Poliuretano espanso (PUR)

Polietilene espanso

ISOLANTI INNOVATIVI

Aerogel

Ethylene Tetra Fluor Ethylene (ETFE)

Isolanti termoriflettenti multistrato

Pannelli isolanti a vuoto (Vacuum insulation panel - VIP)

CONSIDERAZIONE SUGLI ISOLANTI

Caratteristiche tecniche

Consumo di energia primaria

Prezziario dei materiali isolanti

II. VALUTAZIONE DELLE TECNICHE DI ISOLAMENTO E DEL LORO COMPORTAMENTO TERMICO E TERMOIGROMETRICO

COMPORTAMENTO DEGLI ISOLANTI INSERITI NELLE STRATIGRAFIE

Comportamento termoigrometrico

Il problema della condensa interstiziale

L'utilizzo della barriera al vapore

Il problema della condensa superficiale

Soluzione al problema della condensa superficiale

Comportamento termico in regime stazionario delle strutture e relativi parametri

I requisiti di legge

Comportamento termico in regime dinamico delle strutture e relativi parametri

I requisiti di legge

TECNICHE DI ISOLAMENTO

Opzioni tecnologiche relative alla disposizione degli strati isolanti termici nelle coperture degli edifici

Isolamento collocato immediatamente sotto il manto di copertura (sull'estradosso dell'elemento tecnico strutturale)

Isolamento termico collocato sulla superficie di intradosso della copertura

Isolamento termico collocato sulla superficie di estradosso dell'ultimo solaio

Isolamento termico collocato sulla superficie di intradosso dell'ultimo solaio

Opzioni tecnologiche relative alla disposizione degli strati isolanti termici nelle pareti perimetrali verticali degli edifici

Strato isolante nell'intercapedine di una parete perimetrale verticale a cassa vuota

Strato isolante sulla superficie interna delia parete perimetrale verticale

Strato isolante sulla superficie esterna della parete perimetrale verticale (tecnica a "cappotto")

Opzioni tecnologiche relative alla disposizione degli isolanti termici nei solai e nelle pareti degli edifici a contatto con il terreno

Solai a terra con intercapedini ventilate

Solai a terra con intercapedini non ventilate

Pareti perimetrali verticali a contatto con il terreno II caso dei "pilotis"

III. STUDIO DELLA PARETE PERIMETRALE VERTICALE

ISOLAMENTO IN INTERCAPEDINE

ISOLAMENTO SULLA SUPERFICIE INTERNA

ISOLAMENTO SULLA SUPERFICIE ESTERNA

IV. CASO STUDIO IN COLLEGNO: VILLA GUAITA

ANALISI DEL CONTESTO

Inquadramento territoriale

Breve storia di Collegno

Informazioni storiche sul caso studio

Analisi climatica

STATO DI FATTO

Rilievo fotografico

Piante

Prospetti

INTERVENTO

Indicazioni urbanistiche

Regolamento edilizio

Allegato energetico-ambientale

Distribuzione

Dimensionamento impianto per la produzione di A.C.S.

Dimensionamento impianto per la produzione di energia elettrica

Sezione a-a'

Prospetto lato via Martiri XXX aprile

Scelte prestazionali dell'involucro edilizio

Particolari costruttivi

Isolamento a cappotto

Isolamento dall'interno

Considerazioni finali

BIBLIOGRAFIA

TESTI

LEGISLAZIONE

SITOGRAFIA

INDICE IMMAGINI

ALLEGATI

Bibliografia:

TESTI

GUARNERI Libero, Materiali isolanti e impermeabilizzanti nell'edilizia, Gorlich, Milano 1950.

AGHEMO Chiara, I materiali per l'isolamento termico, Celid, Torino 1982.

BROTZU Emilio, Guida ai materiali da costruzione: il legno, l'acciaio, i laterizi, il c.a., i prodotti di sintesi, il vetro, gli isolanti, Universal, Roma 1985.

ENEA, Manuale dell'isolamento degli edifìci civili, AgipPetroli, Roma 1992.

AGHEMO Chiara, AZZOLINO Cristina, II progetto dell'elemento di involucro opaco: materiali e tecniche per l'isolamento termico, ponti termici e analisi termoigrometrica, Celid, Torino 1996.

PIANA Marco, Le condense interne e superficiali: comportamento e prestazioni dei materiali isolanti, BE-MA editrice, Milano 1996.

REYNERI Carlo Amedeo, Isolanti e guaine in bioedilizia, Edicom, Monfalcone 2003.

SASSO Ugo, Isolanti si isolanti no secondo bioarchitettura?: indicazioni operative su come, perché, quando e dove e indicato usare gli isolanti termici in edilizia, Alinea, Firenze 2003.

LANTSCHNER Norbert, Casa Clima, il piacere di abitare, Athesia, Bolzano 2004.

PEJRANI BARICCO Luisella (a cura di), Presenze longobarde: Collegno nell'alto medioevo, Torino: Soprintendenza per i beni archeologici del Piemonte, Collegno: Città di Collegno 2004.

BIONDO Giuseppe, MONTI Carlo, RODA Riccardo, SINOPOLI Giuseppe, Abitare il futuro. Città, quartieri, case, Be-Ma editrice BolognaFiere, Bologna 2005.

NEGRO Alfredo, TULLIANI Jean-Marc, MONTANARO Laura, Scienza e tecnologie dei materiali, Celid, Torino 2005.

FASSI Alessandro, MAINA Laura, L'isolamento ecoefficiente. Guida all'uso dei materiali naturali, Edizione ambiente, Milano 2006.

TUCCI Fabrizio, Involucro ben temperato. Efficienza energetica ed ecologica in architettura attraverso la pelle degli edifici, Alinea Editrice, Bologna 2006.

CANNAVIELLO Monica, VIOLANO Antonella, La certificazione energetica degli edifici esistenti, Franco Angeli, Milano 2007.

COCCHI Alessandro, Elementi di fisica tecnica ambientale, Esculapio, Bologna 2007.

CASTELLI Luca (a cura di), Architettura sostenibile in Manuali tecnici, UTET scienze tecniche, Torino 2008.

Prezziario LL.PP. Piemonte 2008 aggiornato al 2009 sezione 3.

PFUNDSTEIN Margit, edizione italiana a cura di DE ANGELIS Enrico, Materiali isolanti, UTET scienze tecniche, Torino 2009.

Prezziario LL.PP. Valle d'Aosta 2009 capitolo 16.

LEGISLAZIONE

EUROPEA

Direttiva 2002/91/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio del 16 dicembre 2002 sul rendimento energetico nell'edilizia (pubblicata sulla Gazzetta Ufficiale delle Comunità europee n.Ll del 4 gennaio 2003).

Direttiva 2006/32/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio del 5 aprile 2006 concernente l'efficienza degli usi finali dell'energia e i servizi energetici e recante abrogazione della direttiva 93/76/CEE del Consiglio (pubblicata sulla gazzetta ufficiale delle Comunità europee n.L114 del 27 aprile 2006).

NAZIONALE

Legge n. 10 del 9 gennaio 1991, "Norme per l'attuazione del Piano energetico nazionale in materia di uso razionale dell'energia, di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia".

D.P.R. n. 412 del 26 agosto 1993, "Regolamento recante norme per la progettazione, l'installazione, l'esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia".

D.P.R. n. 551 del 21 dicembre 1999, "Regolamento recante modifiche al D.P.R. 26 agosto 1993 n. 412, in materia di progettazione, installazione, esercizio e manutenzione degli impianti termici degli edifici, ai fini del contenimento dei consumi di energia".

D. Lgs. n. 192 del 19 agosto 2005, "Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico degli edifici".

D. Lgs. n. 311 del 29 dicembre 2006, "Disposizioni correttive ed integrative al decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, recante attuazione della direttiva 2002/91/CE, relativa al rendimento energetico nell'edilizia".

D. Lgs. n. 115 del 30 maggio 2008, " Attuazione della Direttiva 2006/32/CE relativa all'efficienza degli usi finali dell'energia e i servizi energetici e recante abrogazione della direttiva 93/76/CEE".

D.M. - Ministero dei Lavori Pubbiici - n. 236 del 14 giugno 1989, "Prescrizioni tecniche necessarie a garantire l'accessibilità, l'adattabilità e la visitabilità degli edifici privati e di edilizia residenziale pubblica sovvenzionata e agevolata, ai fini del superamento e dell'eliminazione delle barriere architettoniche", art. 8.1.11 "rampe".

Regolamento edilizio ed allegato energetico ambientale della città di Collegno, conforme al Regolamento Edilizio Tipo della Regione Piemonte ed approvato con D.C.R. 29.07.1999.

NORMATIVA TECNICA

UNI 7357:1974, Calcolo del fabbisogno termico per il riscaldamento di edifici.

UNI 8290-1:1981, Ediliza residenziale - Sistema tecnologico - Classificazione e terminologia - Parte 1: Generalità.

UNI 10348:1993, Riscaldamento degli edifici - Rendimenti dei sistemi di riscaldamento - Metodo di calcolo.

ISO 9869:1994, Thermal insulation - Building elements - In-situ measurement of thermal resistance and thermal trasmittance.

UNI 10349:1994, Riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Dati climatici.

UNI 10351:1994, Materiali da costruzione. Conduttività termica e permeabilità al vapore.

UNI 10355:1994, Murature e solai - Valori della resistenza termica e metodo di calcolo.

UNI 10339:1995, Impianti aeraulici a fini di benessere - Generalità, classificazione, requisiti.

UNI 10750:1998, Servizi - Agenzie immobiliari - Requisiti del servizio.

UNI EN ISO 10211-1:1998, Ponti termici in edilizia - Calcolo dei flussi termici e delle temperature superficiali - Parte 1 : Metodi generali.

UNI EN ISO 14040:1998, Gestione ambientale - Valutazione del ciclo di vita

- Principi e quadro di riferimento.

UNI EN ISO 13786:2001, Prestazione termica dei componenti per l'edilizia

- Caratteristiche termiche dinamiche - Metodi di calcolo.

UNI EN ISO 13789:2001, Prestazione termica degli edifici - Coefficiente di perdita di calore per trasmissione - Metodo di calcolo.

UNI EN ISO 14683:2001, Ponti termici in edilizia - Coefficiente di trasmissione termica lineica - Metodi semplificati e valori di riferimento.

UNI EN ISO 10211-2:2003, Ponti termici in edilizia - Calcolo dei flussi termici e delle temperature superficiali - Ponti termici lineari.

UNI EN ISO 13788:2003, Prestazione igrometrica dei componenti e degli elementi per l'edilizia - Temperatura superficiale interna per evitare l'umidità superficiale critica e condensazione interstiziale - Metodo di calcolo.

CTI R 03/3, Prestazioni energetiche dell'edificio - Climatizzazione invernale e preparazione acqua calda per usi igienico-sanitari.

UNI EN ISO 673:2005, Vetro per edilizia - Determinazione della trasmittanza termica - Metodo di calcolo.

UNI EN ISO 6946:2007, Componenti ed elementi per l'edilizia - Resistenza termica e trasmittanza termica - Metodo di calcolo.

UNI EN ISO 10077-1:2007, Prestazione termica di finestre, porte e chiusure oscuranti - Calcolo della trasmittanza termica - Parte 1 : Generalità.

UNI/TS 11300-1:2008, Prestazioni energetiche degli edifici Parte 1: Determinazione del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione estiva ed invernale.

UNI/TS 11300-2:2008, Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 2: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria.

EN ISO 13790:2008, Energy performance of buildings - Calculation of energy use for space heating and cooling.

CEN/TR 15615:2008, Explanation of the general relationship between various CEN standards and the Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) ("Umbrella Document").

SITOGRAFIA

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www.aerogel.com

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www.bauexpert.it

www.bellottispa.com

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www.bonellispa.com

www.bpbitalia.it

www.brunobasso.com

www.labiocasa.it

www.celenit.com

www.coverd.it

www.daemwool.at

www.dunagroup.com

www2.dupont.com

www.edilportale.com

www.edilsughero.it

www.elleesse.com

www.ennat.at

www.eraclit.it

www.euchora.it

www.europomice.it

www.geosana.it

www.glacierbay.com

www.kenaf-fiber.com

www.isolparma.it

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www.itaflx.com

www.italgasbeton.it

www.italpomice.it

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www.lis.it

www.maxitalia.it

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www.nizzocostruzioni.com

www.peruzzoindustries.com

www.perlite.it

www.foamglas.it

www.pumex.it

www.rockwool.it

www.rofix.it

www.rtisolazioni.com

www.stoitalia.it

www.sugherificiolombardo.it

www.sugherificioparlanti.com

www.tecnosugheri.it

www.ursa.it

www.usgbc.org

www.3therm.it

www.valdata.it

Nota alle Immagini:

Foto 1 Pag.24 - Argilla espansa - fonte: www.leca.it

Foto 2 Pag.25 - Calce-cemento cellulare - fonte: www.isol - tech.it

Foto 3 Pag.26 - Perlite espansa - fonte: www.bpbitalia.it

Foto 4 Pag.27 - Pomice naturale - fonte: www.europomice.it

Foto 5 Pag.28 - Vermiculite espansa - fonte: www.bpbitalia.it

Foto 6 Pag.29 - Vetro cellulare - fonte: www.foamglas.it

Foto 7 Pag.30 - Vetro granulare espanso - fonte: www.nextville.it

Foto 8 Pag.31 - Fibra di vetro - fonte: www.ursa.it

Foto 9 Pag.32 - Fibra di roccia - fonte: www.rockwool.it

Foto 10 Pag.34 - Sughero - fonte: www.lacasaditerra.it

Foto 11 Pag.35 - Canna palustre - fonte: www.leobodner.it

Foto 12 Pag.36 - Fibra di canapa - fonte: www.ennat.at

Foto 13 Pag.37 - Fibra di cellulosa - fonte: www.lacasaditerra.it

Foto 14 Pag.38 - Fibra di cocco - fonte: www.tecnosugheri.it

Foto 15 Pag.39 - Fibra di juta - fonte: www.lacasaditerra.it

Foto 16 Pag.40 - Fibra di kenaf - fonte: www.kenaf - fiber.com

Foto 17 Pag.41 - Fibra di legno - fonte: www.maxitalia.it

Foto 18 Pag.42 - Fibra di legno mineralizzato - fonte: www.celenit.com

Foto 19 Pag.43 - Fibra di lino - fonte: www.naturalia - bau.it

Foto 20 Pag.44 - Fibra di mais - fonte: www.orvmanufacturing.it

Foto 21 Pag.46 - Lana di pecora - fonte: www.ennat.it

Foto 22 Pag.48 - Polistirene espanso sinterizzato (EPS) - fonte: www.elleesse.com

Foto 23 Pag.49 - Polistirene espanso estruso (XPS) - fonte: www.isolparma.it

Foto 24 Pag.50 - Poliuretano espanso (PUR) - fonte: www.dunagroup.com

Foto 25 Pag.51 - Polietilene espanso - fonte: www.isolparma.it

Foto 26 Pag.54 - Aerogel - fonte: www.aerogel.com

Foto 27 Pag.56 - Ethylene Tetra Fluor Ethylene (ETFE) - fonte: www2.dupont.com

Foto 28 Pag.60 - Isolanti termoriflettenti multistrato - fonte: www.actis - isolation.com

Foto 29 Pag.62 - Pannelli isolanti a vuoto (Vacuum insulation panel - VIP) - fonte:

www.glacierbay.com

Foto 30 Pag. 195 - Vista dal satellite della zona metropolitana compresa tra Torino,

Collegno e Grugliasco - fonte: www.earth.google.com.

Foto 31 Pag. 196 - Vista dal satellite della zona del centro storico medioevale con

l'indicazione dei fabbricati oggetto dell'intervento - fonte: www.earth.google.com.

Foto 32 Pag. 197 - Vista dal satellite di villa Guaita e dei fabbricati adiacenti -

fonte: www.earth.google.com.

Foto 33 Pag. 199 - Certosa di Collegno poi trasformata in Regio Manicomio - fonte:

www.asl5/piemonte.it.

Foto 34 Pag.200 - Portale di ingresso alla Certosa di Collegno progettata da

Juvarra - fonte: www.torinoscienza.it.

Foto 35 Pag.200 - Tavola del rilievo del territorio del comune di Collegno effettuato

in epoca napoleonica - fonte: Archivio Cartografico U.T. Collegno.

Foto 36 Pag.204 - Stralcio del rilievo della città di Collegno effettuato in epoca

napoleonica - fonte: Archivio Cartografico U.T. Collegno.

Foto 37 Pag.205 - Rilievo contemporaneo dei fabbricati, in evidenza i sedimi

storici. - fonte: Ufficio tecnico del comune di Collegno.

Foto 38 Pag.205 - Foto storica, edificio ad Ovest, periodo temporale tra le due

guerre. - fonte: Ufficio tecnico del comune di Collegno.

Foto 39 Pag.206 - Immagine manipolata al computer che mostra dei particolari interessanti sulla storia dell'edificio - fonte: rilievo da noi effettuato in data 6/10/2009.

Foto 40 Pag.207 - Foto storica, edificio a Nord, periodo temporale tra le due guerre. - fonte: Ufficio tecnico del comune di Collegno.

Foto 41 Pag.207 - Immobile di collegamento posto tra i due fabbricati. - fonte: rilievo da noi effettuato in data 6/10/2009.

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