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Gli impianti di casa mia danno i numeri

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Nel precedente articolo “Gli edifici di nuova costruzione dovrebbero garantire i numeri che promettono” ponevo delle domande: il nuovo proprietario di casa sa gestire una casa ad alta efficienza? ne ha il controllo? le sue abitudini portano un miglioramento o un peggioramento energetico? è informato sull’aspetto edificio / impianto? e sul livello di efficienza del proprio impianto?

Monitorare i propri consumi è la chiave di tutto.

Vi riporto un po’ di dati, riferiti ad una casa modello:

  • Casa/Appartamento: superficie utile 100 mq
  • Localit : Mantova
  • Tenuta all’aria: n.50 < 0.6
  • Edificio basso consumo 30 kWh/mqa (Fabbisogno termico invernale)
  • Edificio basso consumo 30 kWh/mqa (Fabbisogno termico estivo)
  • Acqua calda sanitaria ACS: 25 kWh/mqa
  • Perdite impianto riscaldamento + raffrescamento + ACS : 15 kWh/mqa
  • Fotovoltaico: Potenza installata 3.0 kW – Produzione annua 3000 kWh/anno
  • Illuminazione: Led e apparecchiature domestiche in classe A+ o superiori.
  • Impianto: Pompa di calore PdC aria-acqua 4 kW con temperatura esterna di progetto -2 °C
  • Consumo acqua fredda per produrre acqua calda : 55 mc/anno

Considerando una efficienza stagionale media annua per riscaldamento + raffrescamento + produzione acqua calda sanitaria pari a 2.5 (COP) andiamo a definire i consumi annuali presunti (di calcolo):

  • INVERNO : 30 kWh/mqa / 2.5 = 1.200 Kwh/anno di energia elettrica
  • ESTATE : 30 kWh/mqa / 2.5 = 1.200 Kwh/anno di energia elettrica
  • ACQUA CALDA : 25 kWh/mqa / 2.5 = 1.000 Kwh/anno di energia elettrica (se vi sembran troppi, passate all’acqua calda a costo zero!)
  • PERDITE IMPIANTO ANNUALE : 15 kWh/mqa / 2.5 = 600 Kwh/anno di energia elettrica
  • Consumo medio annuo di energia elettrica per illuminazione, lavatrici, lavastoviglie, phon etc.: 2.500 Kwh/anno di energia elettrica (lavatrice 220 kWh/anno + lavastoviglie 250 kwh/a + televisore 100 kwh/a + frigorifero 180 kwh/anno + asciugatrici 500 kWh/a)

Notate questi 2 aspetti importantissimi:

  1. il consumo elettrico complessivo annuale per impianti è 4000 kWh/anno
  2. il consumo elettrico complessivo annuale per l’utilizzo elettrico è 2500 kWh/anno

Cosa intendo dire? che i consumi elettrici diventano importantissimi e fondamentali nella gestione energetica, e quindi economica, di un’abitazione ad alta efficienza (incidono moltissimo).

Riassumendo:

  • Consumo elettrico complessivo: 6500 kWh/anno
  • Importo annuale: 1600 €/anno (applicando un costo energia pari a 0.24 €/kWh)

L’impianto fotovoltaico produce sì 3000 kWh/anno nella nostra simulazione, ma riusciamo ad utilizzarla direttamente per un 20% circa (600 kWh/anno) il resto viene scaricato in rete: la nostra elettricità in eccesso finisce sempre immessa nella rete pubblica e poi andremo a riacquistarla ad un prezzo più elevato nel momento che ci serve ;( – forse è venuto il momento di pensare seriamente all’auto elettrica e aumentare quel 20% di autoconsumo.

Non ho previsto nessuna batteria di accumulo perchè ancora oggi i costi troppo elevati non garantiscono vantaggi economici al cliente finale: batterie da 10 kW costano mediamente 8000€. Restano valide per il sogno di autoarchia.

Riassumendo ancora una volta:

  • Consumo elettrico complessivo: 5900 kWh/anno
  • Importo annuale: 1400 €/anno (applicando un costo energia pari a 0.24 €/kWh)

Ma adesso andiamo dritti al punto! fin qui abbiamo parlato di consumi annuali presunti (di calcolo)… per monitorare e verificare che i calcoli dei tecnici o meglio le aspettative possano essere verificate, cosa ci serve?

Beh, per fare le cose seriamente ci serviranno:

  1. un contatore acqua fredda prima dell’ingresso nel bollitore acqua calda
  2. un contatore elettrico per la pompa di calore
  3. un contatore elettrico per la VMC
  4. un Datalogger CO2, umidità e temperatura ambiente
  5. un Datalogger CO2, umidità e temperatura esterno

Ovviamente è possibile visualizzare in tempo reale anche via web tutti i relativi dati energetici su base giornaliera, mensile e annuale mediante una visualizzazione grafica o tabellare, ma si può procedere in maniera meno onerosa riportando a mano i consumi su foglio excel.
Non costa proprio tantissimo un sistema base di monitoraggio, circa 600€, e avrete finalmente il controllo del vostro impianto nel tempo.
Per monitorare ancora meglio l’impianto vi è necessità di prevedere un contabilizzatore di energia verso l’impianto di riscaldamento e verso la produzione di acqua calda sanitaria.

Consiglio sempre per il primo anno o due di dare il monitoraggio in mano al vostro centro assistenza di fiducia o al vostro tecnico (purchè ne abbiano le competenze, non banali).

Ovviamente prima di questo momento ci deve essere stato il collaudo del vostro impianto di riscaldamento e raffrescamento, nonché la taratura del sistema impiantistico e della VMC. Monitorare servirà ad agire per migliorare l’efficienza e quindi ridurre i consumi e anche per mantenere gli impianti in efficienza.

Siamo tutti innamorati dell’idea di ricevere dal sole l’energia di cui abbiamo bisogno, ed è corretto! ma consiglio sempre di non implementare il vostro edificio con troppa impiantistica rinnovabile, per le vostre tasche naturalmente! e davanti ad una scelta ricordate sempre di chiedere un calcolo del ritorno economico firmato e timbrato dal progettista degli impianti.

Non vi potrà mai essere efficienza senza monitoraggio e controllo.

autore: Marco De Pinto
revisione: Federico Sampaoli


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Tetto in legno con Celenit o con lana di roccia doppia densità?

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I lettori approfittano spesso dello spazio per i commenti nel blog per porre domande sulle stratigrafie che gli vengono proposte dai costruttori, è un modo veloce per togliersi qualche dubbio o ricevere una verifica in fretta.

Francesco questa notte mi ha scritto:

Salve dott. Sampaoli…mi trovo in zona climatica C e sono in procinto di realizzare una villetta con il tetto in legno… mi preoccupa molto la coibentazione del tetto e proprio x questo mi sono fatto realizzare più di un preventivo…di questi preventivi solo due mi hanno colpito in positivo ma non so quale scegliere dato che i prezzi ahimè sono ben differenti….

Prima soluzione:

  • Pos. 3) Tavolato maschiato sp. 30 mm.
  • Pos. 4) Telo freno vapore Tyvek + listelli di contenimento coibentazione.
  • Pos. 5) Coibentazionea ventilata celenit composta da strato pannello in lana di legno mineralizzata celenit n 30mm. strato pannello in granulato di sughero celenit LSC 80 mm. strato pannello di fibra di legno celenit n 20 mm. + telo traspirante tyvek
  • Pos. 6) Chiusura coibentazione con pannello osb 20 mm.
  • Pos. 7) Guaina impermeabilizzante sp. 4 mm. + guaina ardesiata sp. 4 mm.
  • Pos. 8) Tegola portoghese in cotto

NOTA per i lettori: il pannello Celenit LSC è un prodotto attualmente non più disponibile (segnalazione da parte dell’assistenza tecnica dell’azienda in data 21.12.18)

PREZZO:190 a mq  

Seconda soluzione:

  • Pos. 3) Tavolato maschiato sp. 20 mm.
  • Pos. 4) Telo freno vapore + listelli di contenimento coibentazione.
  • Pos. 5) Coibentazione con lana di roccia sp. 160 mm. hardrock Energy della (rockwool).
  • Pos. 6) Chiusura coibentazione con pannello osb 12 mm.
  • Pos. 7) Guaina impermeabilizzante sp. 4 mm.
  • Pos. 8) Tegola portoghese in cotto.

PREZZO:160 a mq

Secondo lei con la seconda soluzione riuscirei a non soffrire il caldo estivo? o devo optare X forza X la prima?


Rispondo a Francesco con questo articolo dedicato, proprio perchè alcuni chiarimenti sono utili a tanti lettori nella medesima situazione.


Rispondo come segue:

premesso che il tetto si fa una volta sola, e non si deve sbagliare, come si può decidere la stratigrafia senza un’analisi del pacchetto tetto?

è vero che l’elenco in punti già descrive sommariamente le 2 soluzioni, MA…

  • sono state progettate per garantire la protezione dal caldo?
  • e le prestazioni invernali?
  • avremo un adeguato comfort in tutte le stagioni?
  • è stata fatta la verifica delle prestazione della copertura secondo il nuovo DM 26.6.2015 ?
  • a proposito di protezione estiva  è ottenuta una Trasmittanza termica periodica |Yie| U/dyn < 0,18 W/m2K ?
  • e secondo il DM 26/6/09 a proposito di protezione estiva abbiamo uno sfasamento > 12 ore? che è proprio il minimo minimo minimo!!!!
  • è stata progettata la tenuta all’aria del tetto in legno senza rischi di condense interstiziali?
  • ci sono le indicazioni per una corretta sigillatura di travi passanti da dentro a fuori e altri nodi critici o soluzioni strutturali alternative alle travi passanti per realizzare lo sporto del tetto?
  • e l’analisi della migrazione del vapore attraverso il pacchetto di copertura?

Entrambe le soluzioni, sia quella in sughero + Celenit (lana di legno mineralizzata) che quella in lana di roccia a doppia densità, indicano che l’ultimo strato sopra la coibentazione sarà un pannello OSB (forte freno al vapore) + guaina: questo è un errore progettuale perchè si sta costruendo un pacchetto traspirante dove il vapore dell’ambiente interno è solo regolato (frenato) dal telo posato sul lato caldo ma non potrà mai uscire all’esterno perchè l’ultimo strato non permette la traspirazione. Questo aspetto deve essere chiarito chiedendo se sia previsto uno strato di ventilazione e un telo impermeabile e traspirante con funzione di tenuta al vento.

Parlando di prestazioni estive, e dunque protezione dal caldo, queste stratigrafie NON sono proprio idonee:

  • è vero che il pannello isolante Celenit LSC composto da granulato di sughero naturale compresso + quello Celenit in lana di legno mineralizzata con cemento sembrano offrire una densità enorme e un buon valore di calore specifico, ma gli spessori progettati sono così ridotti che poco possono fare contro il caldo estivo: infatti la stratigrafia garantisce uno sfasamento di circa 7 ore: gli ambienti sottostanti si surriscalderanno fortemente ed in breve tempo.
Descrizione degli strati Spessore (s) [m] Conduttività termica (l) [W/mK] Resistenza termica [mqK/W] Calore specifico (c) [J/kgK] Densità (?) [kg/m3]
Rsi Aria Strato laminare interno 1 2 3 4
1 tavolato perline 0,020 0,130 2100 600
2 freno al vapore 0,00045 0,180 1000 311
3 Celenit N 0,030 0,065 1810 400
4 CELENIT LSC 0,040 0,050 1500 170
5 CELENIT LSC 0,040 0,050 1500 170
6 Celenit N 0,020 0,065 1810 400
7 OSB 3 0,012 0,130 1600 600
  • la 2a soluzione è ancora più scarsa nelle prestazioni estive, mentre si comporta egregiamente in inverno quando la sola cosa importante diventa il contenimento delle dispersioni! Ma qui siamo preoccupati per il caldo estivo – e a ragione! Il pannello in lana di roccia a doppia densità 190/90 kg/mc sembra avere un bel po’ po’ di spessore (160mm), ma il suo calore specifico è bassissimo: non può proteggere dal caldo. Infatti il pacchetto tetto in lana di roccia garantisce circa 5ore di sfasamento.
Descrizione degli strati Spessore (s) [m] Conduttività termica (l) [W/mK] Resistenza termica [mqK/W] Calore specifico (c) [J/kgK] Densità (?) [kg/m3]
Rsi Aria Strato laminare interno 1 2 3 4
1 tavolato perline 0,020 0,130 2100 600
2 freno al vapore 0,00045 0,180 1000 311
3 Hardrock energy 0,160 0,036 1030 110
4 OSB 3 0,012 0,130 1600 600

Valutare un’offerta economica per la costruzione di un tetto in legno non è banale e i costi in gioco sono molto elevati:

  • se analizziamo un pacchetto tetto e il suo costo al metro quadro dobbiamo ricordare che solo il 25% circa del prezzo è imputabile al coibente: quindi occhi aperti sui pannelli che ci vengono proposti! Sono adatti al clima dove il tetto viene costruito? Lo spessore è adeguato? Qualcuno ha fatto i calcoli?

Ora si è parlato in modo approfondito dei pannelli isolanti e si è un po’ dimenticato l’argomento vapore, condense, tenuta all’aria e struttura lignea: NON sottovalutiamo mai questi aspetti, anzi NON procediamo senza averli ben definiti. Gli errori costano cari.

Concludo dicendo…

Francesco, credo che sia sbagliato il suo approccio: farsi proporre due soluzioni diverse con relativi prezzi diversi non serve a NULLA.

Una soluzione prevede le mele e l’altra soluzione prevede le pere: non si possono confrontare pere e mele.

L’approccio corretto è decidere la stratigrafia tetto (perchè è quella che ci serve, è quella giusta per noi, per la nostra casa, per il nostro clima) e poi farsi fare due offerte da due artigiani. Allora sì che posso mettermi seduto, confrontare e decidere!

Se non vuole chiedere direttamente assistenza a me, torni dal suo tecnico di fiducia, si faccia fare una proposta di stratigrafia per tetti in legno con buone doti di protezione dal surriscaldamento estivo scegliendo con calma materiali coibenti e manti corretti per la gestione del vapore, analizzi con lui le soluzioni per ottenere la tenuta dell’ambiente sottostante senza il rischio di infiltrazioni d’aria e condense interstiziali che le guasterebbero l’opera intera. Verifichi con calma i risultati dei calcoli e poi faccia richiesta di preventivo per offerta e posa!

Lei deve chiedere un prventivo per quello che vuole lei e non per quello che vogliono fare loro. 😉


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Il cappotto non risolve il ponte termico del balcone

Se tutti i ponti termici vengono affrontati solo nella fase esecutiva, allora c’è posto solo per i “rammendi”:

Ponte termico balcone

  1. Laterizio (rosa) spess. 25 cm + intonaco 1.5 cm
  2. Solaio in calcestruzzo armato spess. 20cm
  3. Alleggerito (verde) spess. 8 cm
  4. Caldana (grigio) spess. 5 cm
  5. Piastrella (nero) spess. 1 cm

I ponti termici sono le parti dell’ edificio dove il flusso di calore cambia: il materiale edilizio è diverso, non è omogeneo, e disperde più calore. Sono elementi quasi sempre poco isolati termicamente e sono detti ponti termici costruttivi:

  • l’attacco dei balconi
  • l’attacco tra la parete e il pavimento
  • l’attacco tra la parete ed il tetto
  • l’attacco dei serramenti sui quattro lati
  • i pilastri che interrompono l’omogeneità delle pareti esterne

I ponti termici sono causa di dispersione termica e causa principale dell’insorgere della muffa.

Costruire edifici senza ponti termici non solo fa risparmiare energia, ma rende anche più salubri le abitazioni e protegge la struttura edilizia dal degrado.

Analizziamo il ponte termico disegnato sopra, è credenza diffusa che la posa del cappotto sulle pareti esterne porti anche un miglioramento per quel che riguarda il ponte termico:

 Si tratta di un balcone di 3 metri di lunghezza:

  • in fase progettuale, e durante la costruzione il ponte termico è stato completamente ignorato
  • il coefficiente lineico di dispersione termica del ponte termico “psi” vale esattamente 0,62 W/(m2 · K)
balcone senza isolamento termico
  • dopo la posa dell’isolamento termico (8 cm. di eps, indicato in blu)
  • il coefficiente lineico di dispersione termica del ponte termico “psi” vale adesso 0,6577 W/(m2 · K)
  • la dispersione attraverso il ponte termico non è diminuita, anzi è leggermente aumentata (ponte termico accentuato)
  • la temperatura superficiale interna all’intradosso del solaio è rimasta molto bassa: 14,2° C con -5° C esterni

Poniamo che la trasmittanza U delle pareti, ora coibentate esternamente con 8 cm di eps, sia migliorata da 1,09 W/m2K a U= 0,342 W/m2K :

  • la dispersione termica attraverso ogni metro quadrato di parete è scesa di 0,748 W/m2K
  • il coefficiente lineico di dispersione termica del ponte termico “psi” vale 0,6577 W/(m2 · K)
  • in pratica, quanto abbiamo migliorato la dispersione in 1 metro quadro di facciata, tanto continuiamo a disperdere attraverso i 3metri lineari di balcone.

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Quanto costa il ponte termico del balcone?

Nei cantieri si comincia a vedere spesso la coibentazione termica. Il risparmio energetico è diventato finalmente parte dei lavori.

E i ponti termici? Notate spesso strategie per ridurli? Io non tanto: i ponti termici sono sempre sottovalutati – forse perchè sono difficili da calcolare?

Non so se sia più difficile calcolare un ponte termico o decidere di eliminarlo in fase progettuale. Certo è che se tutti i ponti termici vengono affrontati solo nella fase esecutiva, allora c’è spazio solo per i “rammendi”. Tutt’altra cosa è preparare i dettagli costruttivi per migliorare ogni punto critico.

Ponte termico balcone

  1. Laterizio (rosa) spess. 25 cm + intonaco 1.5 cm
  2. Solaio in calcestruzzo armato spess. 20cm
  3. Alleggerito (verde) spess. 8 cm
  4. Caldana (grigio) spess. 5 cm
  5. Piastrella (nero) spess. 1 cm

I ponti termici sono le parti dell’ edificio dove il flusso di calore cambia: il materiale edilizio è diverso, non è omogeneo, e disperde più calore. Sono elementi quasi sempre poco isolati termicamente e sono detti ponti termici costruttivi:

  • l’attacco dei balconi
  • l’attacco tra la parete e il pavimento
  • l’attacco tra la parete ed il tetto
  • l’attacco dei serramenti sui quattro lati
  • i pilastri che interrompono l’omogeneità delle pareti esterne

I ponti termici sono causa di dispersione termica e causa principale dell’insorgere della muffa.

Costruire edifici senza ponti termici non solo fa risparmiare energia, ma rende anche più salubri le abitazioni e protegge la struttura edilizia dal degrado.

Analizziamo il ponte termico disegnato sopra:

Si tratta di un balcone di 3 metri di lunghezza:

  • in fase progettuale, e durante la costruzione il ponte termico è stato completamente ignorato
  • il coefficiente lineico di dispersione termica del ponte termico “psi” vale esattamente 0,62 W/(m2 · K)

L’edificio si trova a Trento e viene riscaldato con una caldaia a metano.

Sapete quanto vale la dispersione termica del solo balcone di 3 metri lineari?

ben 114,6 kWh/anno!

E considerando un costo del metano pari a 1 € per metro cubo, il balcone ci costa:

  • a BOLZANO 16,4 €/anno
  • a TRENTO 15,1 €/anno
  • a VERONA 14,5 €/anno
  • a BOLOGNA 13,3 €/anno

Ma nei prossimi 20 anni, attualizzato ad oggi tenendo presente l’inflazione ed il rincaro combustibile?

  • a BOLZANO 507 €
  • a TRENTO 467 €
  • a VERONA 449 €
  • a BOLOGNA 412 €

Anche a casa vostra c’è un balcone “disperdente”? Non è lungo 3 metri ma ben 6 metri? Potete moltiplicare tutti i valori per 2!

Ogni lato della casa ha un bel balcone? Potete moltiplicare tutti i valori per 2 e poi un’altra volta per 4!

Ora pensate ai Vostri vicini di casa e moltiplicate ancora, poi contate le case della vostra via e moltiplicate ancora, le cifre diventano imponenti!

Il ponte termico sembra una cosa da nulla, una cosa da pignoli! – ma se facciamo tre conti possiamo anche spaventarci dei risultati!

Non voglio spaventarvi, ma ricordate che anche il marciapiede intorno alla casa si comporta come un ponte termico, e il cordolo del tetto anche, la scala anche…

E’ tempo di progettare meglio!


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SunCalc, Software per simulare gli ombreggiamenti

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Come usare i valori di conducibilità termica dei materiali?

Ogni materiale che scegliamo riporta il “valore dichiarato della conducibilità termica”, cioè il lambda ? D (indicato dal produttore).

Lo spessore e la conducibilità termica lambda ? dei materiali della stratigrafia determinano la trasmittanza dell’elemento edile U.

tag-lambda

Per ottenere un valore reale, usiamo i valori ? di ogni materiale con un peggioramento del 5/10% in modo da tenere conto di tutti i fattori che abbassano le buone prestazioni dei materiali coibenti!

Quali sono i fattori che peggiorano la trasmittanza di un elemento edile?

  • tasselli, fori e altri piccoli ponti termici
  • umidità nei materiali
  • imperfezioni nell’aderenza dei pannelli isolanti
  • disomogeneità nella costruzione

       

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