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MATERIALI DA COSTRUZIONE E CONDUCIBILITA' TERMICA

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MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

<strong>MATERIALI</strong> <strong>DA</strong> <strong>COSTRUZIONE</strong> E<br />

CONDUCIBILITA’ <strong>TERMICA</strong><br />

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MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

I materiali isolanti<br />

L’isolante più utilizzato in edilizia è l’aria: λ = 0.024 (W/mK)<br />

Gran parte dei materiali che isolano bene lo fanno perché<br />

riescono ad essere occupati principalmente d’aria mantenuta<br />

“ferma”, quasi immobile.<br />

ATTENZIONE: all’interno dei materiali composti di cavità più o<br />

meno grandi, il flusso di calore avviene per conduzione attraverso<br />

le parti solide opache, per convezione e per irraggiamento tra le<br />

superfici che delimitano le cellule:<br />

– una lana a bassa densità isola meno perché è permeabile;<br />

– il poliuretano può isolare di più di altri materiali perché viene<br />

espanso usando gas a bassissima conduttività (Cl-F).<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

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MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

I materiali isolanti<br />

Isolanti, non solo per difendere dal freddo o dal caldo, anche per<br />

difendere dal fuoco e le alte temperature in genere, a base di:<br />

– Fibre minerali (vetro e roccia)<br />

– Rocce espanse<br />

– Argille cotte e laterizi<br />

– Cementi cellulari (silico-calcici)<br />

– Plastiche espanse (polistirene, poliuretano, urea-formaldeide<br />

…)<br />

– Fibre naturali (lana, cotone, cellulosa, altri derivati del legno<br />

variamente tenuti insieme)<br />

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giorgio.chiuri@polimi.it<br />

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MODULO 2<br />

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ric.paolini@gmail.com giorgio.chiuri@polimi.it<br />

–<br />

giorgio chiuri@polimi it<br />

Fibre di roccia o di vetro<br />

Quarzo, quartzite, dolomite, feldspato, calcari, eccetera, con<br />

soda e borace (fondenti), fuse e ridotte in fibre sottili sotto<br />

pressione (fili) oppure, per forza centrifuga (come lo zucchero<br />

filato!) in fibre più o meno orientate casualmente:<br />

– Isolamento termico resistente ad elevate temperature<br />

– Incombustibile<br />

– No VOC Attenzione<br />

al legante!<br />

-Buon assorbimento<br />

acustico<br />

-Basso assorbimento di<br />

umidità<br />

-Durevole (prestazione di<br />

isolamento)<br />

-Lavorabile<br />

(relativamente<br />

facilmente)<br />

-Relativamente riciclabile<br />

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MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Fibre di roccia<br />

Cambia il prodotto di base ma non più di tanto il risultato.<br />

Le rocce utilizzate sono anche scarti, rifiuti: loppe, ceneri (fly<br />

ash) come per i cementi<br />

Conduttività media: 0.045 W/m*K<br />

Confezionati in:<br />

– pannelli più o meno rigidi;<br />

– stuoie in rotolo;<br />

– fiocchi sfusi.<br />

Possono essere semplici o pre-accoppiate ad altri strati di<br />

protezione o finitura:<br />

– barriera al vapore o di capillarità;<br />

– pannelli in carton gesso;<br />

– impermeabilizzazioni.<br />

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MODULO 2<br />

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Tossicità delle fibre:<br />

Negli anni ottanta, IARC classifica le fibre sintetiche minerali come<br />

potenzialmente cancerogene: non ci sono evidenze statistiche di<br />

mesoteliomi (polmoni).<br />

Non fa male come l’amianto e basta tenerlo confinato. Tuttavia …<br />

Non si hanno evidenze tali da portare le fibre in classe di rischio<br />

superiore ma la preoccupazione è evidente<br />

L’industria cambia la formulazione – sulla base di diverse ricerche<br />

– e produce fibre “bio-solubili”, la cui inalazione o ingestione<br />

non va oltre al provocare irritazione.<br />

Nel 2001 IARC rimuove la valutazione “potenzialmente<br />

cancerogeno” delle fibre minerali, sulla base di ricerche (panel<br />

statistici) piuttosto vasti.<br />

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Si cuoce l’argilla in forni a 1200 °C<br />

rotativi, dove alcune sostanze<br />

subiscono un processo di<br />

trasformazione, vetrificazione e<br />

generazione di gas.<br />

La superficie delle sferette è<br />

vetrificata (molto resistenti mecc.)<br />

ma non liscia e l’interno ha una<br />

struttura cellulare (leggerezza e<br />

isolamento termico).<br />

Assorbe bene anche le vibrazioni, è<br />

assolutamente incombustibile.<br />

La struttura porosa non la rende<br />

impermeabile: capacità di ritenzione<br />

idrica.<br />

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Argilla espansa<br />

Densità: 300÷500 kg/m3<br />

Conduttività: 0,11÷0,15 W/mK<br />

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È bianca, relativamente<br />

impermeabile termoisolante e<br />

fonoassorbente.<br />

Si prende la perlite, una roccia<br />

vetrosa, la si frantuma e la si lavora<br />

ad alte temperature (800-1.000°C).<br />

Si ottiene un materiale molto<br />

leggero incombustibile e con una<br />

buona resistenza meccanica.<br />

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Perlite espansa<br />

Densità: 80÷120 kg/mc<br />

Conduttività: 0,05÷0,06 W/mK<br />

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Minerale di origine micacea alterato,<br />

contiene silicati e alluminati di<br />

magnesio e ferro idratati:<br />

Le molecole d’acqua nella struttura<br />

dei cristalli, quando il materiale è<br />

scaldato ad alte temperature,<br />

espandono e modificano il volume:<br />

esfoliazione e aumento di 10-20 volte<br />

Come per tutti i materiali minerali,<br />

deve essere garantita l’assenza di<br />

radioattività.<br />

Ha una ridotta densità.<br />

Ha una buona resistenza al fuoco.<br />

•Densità: 80÷100 kg/m3<br />

•Conduttività: 0,06÷0,09 W/mK<br />

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Vermiculite espansa<br />

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http://www.dspinspections.com/vermiculite_insulation.htm<br />

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MODULO 2<br />

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Densità: 400÷900 kg/m3<br />

Conduttività: 0,1÷0,2 W/mK<br />

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Pomice<br />

Lipari<br />

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MODULO 2<br />

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Foam glass (vetro cellulare)<br />

Con la silice fusa si può fare anche una schiuma!<br />

I pori di questa schiuma sono ben poco comunicanti tra loro: si ottiene<br />

un materiale a tenuta praticamente perfetta, nei confronti della<br />

diffusione dei gas. Può stare a contatto col suolo senza problemi.<br />

Le piccole dimensioni delle<br />

pareti di vetro e delle celle,<br />

rendono il materiale resistente<br />

e soprattutto resiliente.<br />

È lavorabile in modo relativamente<br />

facile. Normalmente<br />

l’elemento si incolla ad un<br />

supporto.<br />

Proviene (normalmente) da<br />

materiali di riciclo, con aggiunta<br />

di additivi in quantità<br />

minore.<br />

Densità: 100÷180 kg/m3<br />

Conduttività: 0,04÷0,05 W/mK<br />

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MODULO 2<br />

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Il vetro cellulare sfuso<br />

Non solo blocchi e pannelli. Si può realizzare un materiale<br />

sfuso, sferette (granulato), utilizzabile come riempitivo. È<br />

molto resistente meccanicamente (rispetto ad altri isolanti,<br />

plastici, per esempio) pesa tra 100 e 200 kg/m3, ha una<br />

conduttività inferiore a 0,1 W/mK<br />

– Come inerte per i rilevati stradali e opere geotecniche:<br />

è leggero e drenante<br />

– Come materiale isolante sfuso in cavità<br />

– Come inerte per conglomerati cementizi alleggeriti<br />

(attenzione: gli inerti leggeri si rompono nell’impastatrice)<br />

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– Si prende della sabbia di silice relativamente fina e del<br />

calcare, si mescolano con acqua e si stagionano in vapore<br />

ad alta pressione.<br />

– Si innesca una reazione di idratazione del carbonato di<br />

calcio e della silice che genera dei silicati calcici idrati (S-C-<br />

H) particolarmente stabili termicamente, ragionevolmente<br />

stabili chimicamente e che offrono una buona resistenza<br />

meccanica, nonché al gelo ed alle efflorescenze,<br />

È un prodotto tedesco della fine dell’ ‘800.<br />

Ci sono molti tipi di elementi SC in commercio, con densità<br />

e conduttività del tutto simili a quelle dei mattoni.<br />

Da non confondere – come spesso avviene – con il<br />

calcestruzzo alveolare autoclavato (AAC)<br />

MODULO 2<br />

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Silicati di calcio<br />

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Aerated Autoclaved Concrete - AAC<br />

Nel 1914, gli svedesi si accorsero<br />

che se si mescolava cemento,<br />

calce, acqua e sabbia a polvere di<br />

alluminio, i materiali producevano<br />

una reazione che generava<br />

idrogeno. All’interno del materiale,<br />

che lievitava come una torta, si<br />

generavano microbolle che lo<br />

facevano espandere oltre 5 volte e<br />

lo rendevano leggero come il legno<br />

(e anche di più), ma privo dei tanti<br />

problemi del legno:<br />

– combustibilità<br />

– resistenza all’attacco biologico<br />

(insetti, funghi).<br />

Bastava stagionare opportunamente<br />

il prodotto in autoclave …<br />

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È molto più facile mescolare cemento al posto della silice. Si<br />

ottiene un materiale estremamente resistente anche a basse<br />

densità.<br />

Soprattutto un materiale eccezionale nei confronti delle azioni<br />

termomeccaniche e chimiche di un incendio: stabile per<br />

temperature dell’ordine dei 1000°C, mentre le fibre di roccia o di<br />

vetro sono usate a temperature inferiori ai 250°C.<br />

http://www.ecspa.org/<br />

MODULO 2<br />

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Aerated Autoclaved Concrete - AAC<br />

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– Non è permeabile all’aria (lo è ai gas)<br />

– Ha una buona capacità portante (ma dipende dalla densità!)<br />

– Le caratteristiche termiche sono ottime (accoppia massa e<br />

isolamento), ma anche quelle acustiche e soprattutto la sua<br />

resistenza al fuoco<br />

– È straordinariamente facile da lavorare<br />

– Purtroppo è fortemente igroscopico e al variare del suo<br />

contenuto di umidità cambia le sue dimensioni in maniera<br />

sensibile<br />

MODULO 2<br />

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Aerated Autoclaved Concrete<br />

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I blocchi in AAC non hanno delle classi<br />

di densità caratteristiche definite in<br />

sede europea come il silicato di calcio.<br />

Alcuni prodotti raggiungono conduttività<br />

(dichiarate) inferiori a 0,06 W/mK e<br />

vengono venduti in pannelli sottili come<br />

un qualsiasi altro isolante. Si tratta di<br />

prodotti estremamente fragili e poco<br />

resistenti ma, inclusi in due fogli di<br />

acciaio, possono garantire REI<br />

elevatissime.<br />

Come isolanti termici, si ricordi che la<br />

loro conduttività è fortemente<br />

influenzata dall’umidità<br />

EN 771-2, Specifica per elementi di<br />

muratura (mattoni) di silicato di<br />

calcio<br />

MODULO 2<br />

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Silicati di calcio e AAC<br />

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Qualsiasi polimero può essere prodotto in forma di schiuma,<br />

con proprietà isolanti e altre caratteristiche variabili, grazie<br />

ad un agente espandente generato o inserito durante la sua<br />

polimerizzazione.<br />

– Polistirene<br />

– Poliuretano<br />

– Polietilene<br />

– PVC<br />

– Resine fenoliche<br />

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Schiume sintetiche<br />

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Le sfere sono usate come aggregato nella realizzazione di<br />

intonaci isolanti, alternativamente ad altri materiali sfusi a<br />

bassa conducibilità (vetro cellulare, perlite …)<br />

MODULO 2<br />

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Polystyrene EPS-XPS<br />

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Riciclabilità del polistirene<br />

http://www.styromelt.com/<br />

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Le resine poliuretaniche sono molto varie. Sono tutte<br />

caratterizzate da un legame chimico particolare ma ce ne sono<br />

tantissimi tipi.<br />

Sono composti eccezionali, utilizzati per produrre colle, pitture,<br />

lastre e oggetti in materiale più o meno pesante e rigido.<br />

Il processo di espansione e polimerizzazione può essere<br />

riprodotto in cantiere, su un tetto o contro una parete.<br />

In funzione dell’agente espandente,<br />

il materiale raggiunge<br />

conduttività anche molto basse.<br />

In funzione degli additivi e del<br />

processo di catalizzazione della<br />

reazione, il materiale diventa<br />

molto resistente, autoestinguente<br />

MODULO 2<br />

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poliuretano<br />

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Poliuretani espansi – in situ<br />

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Le resine fenoliche sono<br />

una famiglia di polimeri<br />

ottenuti per reazione tra<br />

fenolo e formaldeide; in<br />

funzione del rapporto tra i<br />

due reagenti si dividono a<br />

loro volta in novolacche e<br />

resoli:<br />

conduttività 0,018-0,022<br />

W/mK<br />

– resistenza alle alte<br />

temperature e alle<br />

fiamme<br />

– resistenza meccanica<br />

MODULO 2<br />

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Pannelli in resine fenoliche<br />

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Presentano:<br />

– Bassa conduttività<br />

– Autoestinguenti (elevata temperatura di ignizione)<br />

– Durevoli (trattati con minerali ossidi di ferro, argilla e sali<br />

di boro) resistono alle muffe e alle tarme senza pesticidi<br />

– Costi confrontabili con i materiali tradizionali.<br />

Erano utilizzate nel recupero-riqualificazione energetica<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

NON PIU’ UTILIZZATE!<br />

Ora sugli isolanti si scrive:<br />

Urea-formaldeide-foam-insulation (UFFI)<br />

Contains NO Urea Formaldehyde<br />

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In base a nuovi studi epidemiologici condotti su lavoratori addetti<br />

alla sintesi di formaldeide, lo IARC, l’Agenzia internazionale per la<br />

ricerca sul cancro, nel 2004 ha classificato la formaldeide nel<br />

gruppo 1 dei cancerogeni, cioè cancerogeni certi per l’uomo.<br />

La formaldeide è irritante (tipico bruciore agli occhi).<br />

L’effetto più preoccupante non è per piccole esposizioni ma la<br />

correlazione con tumori nasofaringei per via inalatoria è certa.<br />

Dubbi sulle leucemie anche per l’ingestione. Ma si tratta sempre di<br />

esposizioni “occupazionali”<br />

L’Unione europea non la riconosce ancora come sicuramente<br />

cancerogeno. Ma il prodotto formaldeide è molto usato:<br />

– Industria dei mobili -> colle<br />

– Carta -> colle<br />

MODULO 2<br />

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Formaldeide<br />

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La lana è composta da cheratina.<br />

È necessario che venga effettuato un<br />

trattamento antitarme.<br />

Conduttività: 0.040 W/m*K<br />

MODULO 2<br />

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Pannelli isolanti in lana di pecora<br />

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www.secondnatureuk.com<br />

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Condutt. 0,05-0,07 W/mK<br />

No res. meccanica, fuoco<br />

Degrado per umidità (oppure<br />

pesticidi …)<br />

Aumenta la tenuta all’aria degli<br />

elementi che va a riempireisolare:<br />

un problema nei telai<br />

in legno …<br />

MODULO 2<br />

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Cellulosa<br />

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MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Fibre di legno legate con cemento<br />

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Condutt. 0,09-0,15<br />

W/mK<br />

Buona resistenza<br />

meccanica<br />

Ottima resistenza al<br />

fuoco<br />

Relativamente resistente<br />

al degrado per umidità<br />

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SUGHERO<br />

– Condutt. 0,045-0,06 W/mK<br />

– Buona resistenza<br />

meccanica<br />

– Buona resistenza al fuoco<br />

PAGLIA<br />

– Simile ma non res.<br />

meccanica/fuoco<br />

MODULO 2<br />

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Sughero e paglia<br />

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PATHFINDER ROVER WILL BE INSULATED WITH NOVEL<br />

SUBSTANCE<br />

When a small, six-wheeled rover, no heavier than a bowling ball,<br />

rolls onto an ancient flood plain of Mars in 1997 to begin studying<br />

the parched and rocky landscape, its delicate electronics will be<br />

protected by a novel substance -- not new -- but never before<br />

used to keep a rover warm.<br />

The material is called "aerogel" and it was first developed in the<br />

1930s for scientific experiments. But aerogel is making its true<br />

debut now, 60 years later, as a substance with practical<br />

applications in the space program and, potentially, in the<br />

commercial marketplace.<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

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giorgio.chiuri@polimi.it<br />

Aerogel<br />

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Aerogel is the lightest and lowest-density solid that has ever been<br />

produced. It is a superstrong nanoporous material made from the<br />

same material as glass and is 50-99% air. It can be made to be<br />

so low in density that it can actually float in air!.<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

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Aerogel<br />

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MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

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giorgio.chiuri@polimi.it<br />

Aerogel<br />

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MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Below: Center for Space, Titusville, FL<br />

HOK Architects Panel-Unit Wall System<br />

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Aerogel<br />

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Aumentano le resistenze termiche di intercapedini (piene d’aria o<br />

gas speciali) ma rimane sempre la trasmissione per convezione.<br />

A meno che non tolga anche l’aria…<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

Isolanti “radiativi”<br />

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MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com – –<br />

ric.paolini@gmail.com giorgio.chiuri@polimi.it<br />

–<br />

giorgio chiuri@polimi it<br />

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MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

Isolanti “radiativi”<br />

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MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

VACUUM INSULATING PANELS<br />

Si prende un materiale isolante<br />

sufficientemente rigido<br />

Lo si riveste con un foglio di alluminio<br />

adeguatamente risvoltato e sigillato<br />

Si tira fuori tutta l’aria che c’è dentro.<br />

Si ottengono pannelli con una<br />

conduttività equivalente dell’ordine di<br />

0,004 W/mK<br />

All’interno del pannello lo scambio<br />

termico è solo per irraggiamento e<br />

conduzione.<br />

Non è ancora stata verificata la<br />

durata nel tempo delle prestazioni.<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

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Pannelli sotto vuoto<br />

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MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

SUMMER:The use of reflective membranes<br />

Cooling<br />

system<br />

SOLAR ENERGY – REFLECTION<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

REFLECTIVE<br />

MEMBRANES<br />

39 /78


MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

WINTER:The use of reflective membranes<br />

HEAT<br />

HEAT – REFLECTION<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

REFLECTIVE<br />

MEMBRANES<br />

40 /78


• Light Systems<br />

• Easy to use<br />

• Low-cost<br />

• Very difficult to predict their real behaviour<br />

combined with a real building<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

TEXTILE MEMBRANES<br />

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Norme europee di qualificazione dei prodotti per l’isolamento<br />

termico<br />

– EN 13162 mineral wool (MW)<br />

– EN 13163 expanded polystyrene (EPS)<br />

– EN 13164 extruded polystyrene foam (XPS)<br />

– EN 13165 rigid polyurethane foam (PUR)<br />

– EN 13166 phenolic foam (PF)<br />

– EN 13167 cellular glass (CG)<br />

– EN 13168 wood wool (WW)<br />

– EN 13169 expanded perlite (EPB)<br />

– EN 13170 expanded cork (ICB)<br />

– EN 13171 wood fibre (WF)<br />

– ISO 9774:2004 Thermal insulation for building applications --<br />

Guidelines for selecting properties<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

Tipologie di isolante<br />

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MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

conduttività materiali<br />

UNI 10351<br />

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MODULO 2<br />

UNI 10351<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

conduttività materiali<br />

44 /78


MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

conduttività materiali<br />

UNI 10351<br />

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MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

conduttività materiali<br />

UNI 10351<br />

46 /78


MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

conduttività materiali<br />

UNI 10351<br />

47 /78


Variazione della conduttività termica di lana di roccia e lana di<br />

vetro in funzione di temperatura e massa volumica<br />

In una prima fase all’aumentare della massa volumica si ha una<br />

diminuzione della conduttività in quanto aumenta l’opacità della<br />

lana di vetro, annullandosi di conseguenza la trasmissione di<br />

calore che avviene mediante il meccanismo radiativo. A masse<br />

volumiche superiori la trasmissione di calore attraverso il pannello<br />

isolante avviene esclusivamente per via conduttiva.<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

Conduttività termica<br />

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Variazione della conduttività termica di lana di roccia e lana di<br />

vetro in funzione di temperatura e massa volumica: la lana<br />

minerale (mediamente 100 kg/m 3 ) e lana di vetro (mediamente<br />

50-60 kg/m 3 )<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

Conduttività termica<br />

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Il polistirene ha un comportamento analogo alle lane di vetro e<br />

minerali. Gli estrusi hanno un basso assorbimento idrico, pertanto<br />

vengono utilizzati dove l’isolante si presenta al di sopra della<br />

membrana impermeabilizzante (es. copertura rovescia).<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

Conduttività termica<br />

50 /78


Conduttività termica<br />

Poliuretano<br />

Nelle cellette del materiale ci sono di gas leggeri, che abbassano<br />

la trasmittanza termica del fluido contenuto. La prestazione<br />

iniziale decade nel tempo, sino a tornare lineare quando tutto il<br />

gas è transitato all’esterno<br />

Brusca variazione di pendenza in corrispondenza del<br />

cambiamento di stato del gas (assorbimento o cessione di<br />

energia)<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

51 /78


Svizzera energia,<br />

Calcolo del<br />

coefficiente U e<br />

catalogo degli<br />

elementi costruttivi<br />

per nuovi edifici<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Sintesi conduttività – prodotti “normali”<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

52 /78


Svizzera energia,<br />

Calcolo del<br />

coefficiente U e<br />

catalogo degli<br />

elementi costruttivi<br />

per nuovi edifici<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Sintesi conduttività – prodotti “bio”<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

53 /78


I COMPONENTI DELL’INVOLUCRO EDILIZIO<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

CHIUSURE OPACHE VERTICALI<br />

Modelli funzionali, introduzione alle tecnologie,<br />

valori di riferimento per strati non omogenei ed<br />

esempi di soluzioni conformi<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

54 /78


Pareti perimetrali<br />

Le tipologie:<br />

•monostrato;<br />

•monostrato con isolamento termico;<br />

•pluristrato;<br />

•ventilate.<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Le resistenze termiche – murature<br />

•La scelta della tipologia costruttiva deve essere fatta<br />

considerando anche le interazioni con le tecnologie<br />

utilizzate negli altri subsistemi in modo da avere una<br />

coerenza tecnologica ed evitare criticità in corrispondenza<br />

dei nodi.<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

55 /78


Pareti da 12, 25 e 37,5 cm in mattoni<br />

pieni da 1800 kg/m 3 , con giunti di malta<br />

da circa un centimetro:<br />

– R = 0,15; 0,32; 0,47 (m 2 K/W)<br />

La conduttività equiv. è circa 0,8 W/mK.<br />

La conduttività dei materiali costituenti è<br />

di quell’ordine di grandezza.<br />

UNI 10355:1994<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Le resistenze termiche – murature<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

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Pareti da 12 e 25 cm in mattoni<br />

semipieni da 1050 kg/m 3 (lorde), con<br />

giunti di malta da circa un centimetro:<br />

– R = 0,24; 0,47 (m 2 K/W)<br />

La conduttività equiv. è circa 0,50<br />

W/mK, la massa superficiale di 140 e<br />

quasi 300 kg/m 2<br />

UNI 10355:1994<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Le resistenze termiche – murature<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

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Mattoni e blocchi in<br />

argilla di densità<br />

variabile: la norma<br />

offre dati sulla diffusione<br />

del vapore e<br />

sulla capacità<br />

termica per unità di<br />

massa.<br />

I valori di<br />

conduttività sono<br />

relativi al frattile 50 e<br />

90% ma vanno<br />

peggiorati per tenere<br />

in conto<br />

dell’influenza<br />

dell’umidità<br />

EN 1745:2002<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Resistenze termiche delle murature<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

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Mattoni e blocchi in<br />

silicati di calcio<br />

EN 1745:2002<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Resistenze termiche delle murature<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

59 /78


Mattoni e blocchi<br />

in calcestruzzo<br />

pieni<br />

e in calcestruzzo<br />

con perle in PSE<br />

EN 1745:2002<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Resistenze termiche delle murature<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

60 /78


Mattoni e blocchi<br />

in calcestruzzo di<br />

argilla espansa<br />

EN 1745:2002<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Resistenze termiche delle murature<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

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Mattoni e blocchi<br />

in calcestruzzo<br />

aerato e<br />

autoclavato AAC<br />

EN 1745:2002<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Resistenze termiche delle murature<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

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EN 1745:2002<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Resistenze termiche delle murature<br />

Conoscendo le conduttività dell’argilla (porizzata) e della malta<br />

(alleggerita) la norma fornisce una conduttività equivalente per<br />

blocchi di geom. definita<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

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EN 1745:2002<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Resistenze termiche delle murature<br />

Anche questi valori vanno “peggiorati” da un coefficiente che<br />

tenga conto del contenuto d’acqua del materiale<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

64 /78


Si chiama monostrato perché è uno solo lo strato a cui vengono<br />

affidate le principali “funzioni” tecniche e questo è, di solito, di<br />

spessore notevole. Si realizza con blocchi semlici, a bassa<br />

conduttanza (nelle murature corrisponde a bassa densità, Low<br />

Density:= LD):<br />

– Blocchi in laterizio<br />

– Blocchi in calcestruzzo a bassa conduttanza<br />

– Blocchi in calcestruzzo cellulare autoclavato<br />

Oppure con elementi composti da più materiali (attenzione alla<br />

capacità portante!), anche di grandi dimensione:<br />

– Per es. integranti strati in PSE/PU o in fibra di legno<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

Murature monostrato<br />

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Hollow clay blocks<br />

Migliorare argille e il disegno degli alveoli permette di avere<br />

resistenze meccaniche sempre più elevate e conduttanze<br />

sempre più basse ma con un limite. Allora si “porizza”<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

Blocchi alveolari PORIZZATI<br />

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Il punto critico del sistema diventa il giunto di malta che, se<br />

realizzato con malta tradizionale ha un’elevata conduttanza.<br />

Allora si cerca di ridurre spessore, continuità e conduttività<br />

della malta utilizzata.<br />

il blocco ha dimensioni molto<br />

variabili, lo spessore del<br />

giunto dipende dalla tolleranza<br />

dimensionale del blocco.<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

Il giunto di malta<br />

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La variazione dimensionale delle ceramiche, a causa delle<br />

differenti risposte dell’argilla al processo di cottura, richiede un<br />

importante giunto di malta di allettamento.<br />

Si possono utilizzare malte isolanti, ma queste hanno una bassa<br />

resistenza meccanica, molto inferiore a quella del mattone, a<br />

volte. Allora si utilizzano colle minerali con blocchi regolarizzati<br />

in altezza.<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

Il blocco regolarizzato<br />

Il problema è<br />

scendere da<br />

K=0,5 a<br />

K=0,25 e<br />

meno ancora!<br />

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MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Incastriamo tra loro i blocchi …<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

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http://www.fantiniscianatico.it/<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

… e poi riduciamo lo spessore<br />

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MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Malte e procedure di montaggio<br />

I sistemi “moderni” hanno bisogno di malte speciali per<br />

l’allettamento e per gli intonaci (basso mod. elastico, isolanti), di<br />

reti e pezzi speciali per mantenere stabili blocchi e rivestimenti.<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

71 /78


Quindi si tappano gli alveoli con l’isolante: da un prodotto a pareti<br />

sottili (U = 0,35-0,30) si passa ad un prodotto con trasmittanze fino<br />

a 0,18 (W/mq K) su circa 45 cm intonaci compresi<br />

Più è leggero e più l’isolante contribuisce in maniera non<br />

trascurabile alla stabilità dei setti in laterizio del blocco.<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

Oltre il laterizio!<br />

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Si consideri<br />

che la condutt.<br />

dei gazbeton<br />

dell’ordine di<br />

0,10-015 W/m°C<br />

Nell’Europa del nord si trovano in vendita porizzati identificati<br />

con codici 012, 011 009: il produttore intende la conduttività<br />

equivalente del blocco (ma non basta, per U


È giocoforza aggiungere un isolante<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Dalla brochure dei prodotti Wienerberger<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

Isolamento all’esterno<br />

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Sono sistemi di isolamento termico dall’esterno.<br />

Possono consentire una completa chiusura dell’involucro (attenzione<br />

ai nodi con balconi e gronde).<br />

Sono costituiti da un materiale isolante vincolato ad un supporto<br />

continuo mediante colle e ancoraggi meccanici, rivestiti da un sottile<br />

strato di intonaco (0.5 mm) a base di resine con l’inserimento di una<br />

rete in grado di assorbire le dilatazioni termiche.<br />

I materiali utilizzati sono polistirene, lana di roccia, sughero,<br />

fibroaggomerato di legno, ecc.<br />

Una delle ultime innovazioni consiste nell’inserire grafite nei pannelli<br />

di polistirene, in questo modo la conducibilità si riduce di circa il 10%.<br />

Non vi sono “limiti” allo spessore di isolante.<br />

Deve essere valutato adeguatamente l’ancoraggio.<br />

L’esecuzione deve essere a perfetta regola d’arte.<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Sistemi a intonaco sottile su isolante<br />

È sempre consigliabile chiedere che il sistema sia certificato.<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

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Attenzioni progettuali ed<br />

esecutive:<br />

conducibilità specifica del<br />

materiale utilizzato:<br />

resistenza agli urti (grandine,<br />

ecc.);<br />

resistenza al vento;<br />

planarità del supporto;<br />

giustapposizione dei pannelli;<br />

posizione della rete di armatura;<br />

sistema di ancoraggio.<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Sistemi a intonaco sottile su isolante<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

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La facciata ventilata consente:<br />

•la realizzazione di un isolamento termico potenzialmente<br />

continuo (att. balconi e gronde);<br />

•la protezione dall'acqua meteorica;<br />

•la traspirabilità della parete;<br />

•la protezione dall’irraggiamento solare, sfruttando l’effetto<br />

camino.<br />

Sono costituite da una struttura metallica, ancorata alla<br />

struttura principale dell’edificio e da un rivestimento che può<br />

essere fatto con moltissimi materiali.<br />

MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

Sistemi di facciate ventilate<br />

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MODULO 2<br />

Id. FSE474339-0808<br />

Sistemi di facciate ventilate<br />

Sistema a giunto chiuso Sistema a giunto aperto<br />

mainini.andrea@libero.it – ric.paolini@gmail.com –<br />

giorgio.chiuri@polimi.it<br />

78<br />

Attenzione:<br />

ai corti circuiti<br />

in condizioni estive<br />

l’aspirazione non è<br />

efficace oltre i due<br />

piani (6 metri)<br />

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