Certimac: Prestazioni termiche dei laterizi
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Laboratorio Sperimentale per la Certificazione AGGIORNAMENTO NORMATIVO 09/07 Prestazioni Termiche dei Laterizi Pagina 1 di 7 LATERIZI PER MURATURE: LA MARCATURA CE E LA CERTIFICAZIONE ENERGETICA UNI EN 1745 SPERIMENTAZIONE E RICERCA SULLE PROPRIETÀ TERMICHE DEI LATERIZI PRESTAZIONI TERMICHE DEI PRODOTTI IN LATERIZIO Messo a punto da gruppo di ricerca ENEA-CertiMaC metodo di calcolo per la determinazione delle proprietà termiche dei laterizi La marcatura CE degli elementi per muratura di laterizio (obbligatoria dal 1° aprile 2006) prevede l’obbligo per il produttore di dichiarare la resistenza termica dell’elemento (o la conducibilità termica equivalente λ equ ), qualora esso debba essere impiegato in murature soggette a requisiti di isolamento termico (ad esempio le pareti esterne di un edificio) e la relativa assunzione di responsabilità da parte del produttore del valore indicato sul cartiglio di accompagnamento di ogni prodotto. La legislazione italiana ha reso obbligatoria la dichiarazione delle proprietà termiche con il DM 2 aprile 1998 “Modalità di certificazione delle caratteristiche e delle prestazioni energetiche degli edifici e degli impianti ad essi connessi”. La norma UNI EN 771-1:2005 sulla marcatura CE degli elementi per muratura di laterizio prevede che la valutazione delle proprietà termiche del blocco sia effettuata in accordo alla norma UNI EN 1745 “Muratura e prodotti per muratura. Metodi per determinare i valori termici di progetto”, applicata in maniera uniforme in tutta Europa, che supera la precedente procedura di calcolo nazionale UNI 10355. Nel suo ruolo di interfaccia tra mondo della Ricerca e mondo della Produzione, il laboratorio sperimentale CertiMaC desidera offrire un supporto concreto alle aziende del comparto dei Laterizi, mettendo a disposizione le conoscenze, competenze e relazioni che derivano dalla sua stretta partnership con i due maggiori Enti di Ricerca Nazionali: CNR ed ENEA. Per rispondere alle esigenze dei Produttori di Laterizi in tema di Efficienza Energetica, in termini sia di Qualificazione di Prodotto che di Innovazione tecnologica, presso CertiMaC è stata messa a punto una gamma completa di servizi di sperimentazione, certificazione e consulenza espressamente dedicati alle Prestazioni termiche dei Laterizi.
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Laboratorio Sperimentale per la Certificazione AGGIORNAMENTO NORMATIVO 09/07
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PRESTAZIONI TERMICHE DEI PRODOTTI IN LATERIZIO
o a punto da gruppo di ricerca ENEA-CertiMaC metodo di calcolo
per la determinazione delle proprietà termiche dei laterizi
rcatura CE degli elementi per muratura di laterizio (obbligatoria dal 1° aprile 2006)
e l’obbligo per il produttore di dichiarare la resistenza termica
emento (o la conducibilità termica equivalente λequ), qualora esso debba essere
ato in murature soggette a requisiti di isolamento termico (ad esempio le pareti
e di un edificio) e la relativa assunzione di responsabilità da parte del produttore del
indicato sul cartiglio di accompagnamento di ogni prodotto.
slazione italiana ha reso obbligatoria la dichiarazione delle proprietà termiche con il
aprile 1998 “Modalità di certificazione delle caratteristiche e delle prestazioni
tiche degli edifici e degli impianti ad essi connessi”.
ma UNI EN 771-1:2005 sulla marcatura CE degli elementi per muratura di laterizio
e che la valutazione delle proprietà termiche del blocco sia effettuata in accordo
orma UNI EN 1745 “Muratura e prodotti per muratura. Metodi per
inare i valori termici di progetto”, applicata in maniera uniforme in tutta
, che supera la precedente procedura di calcolo nazionale UNI 10355.
o ruolo di interfaccia tra mondo della Ricerca e mondo della Produzione, il
torio sperimentale CertiMaC desidera offrire un supporto concreto alle aziende del
rto dei Laterizi, mettendo a disposizione le conoscenze, competenze e relazioni che
o dalla sua stretta partnership con i due maggiori Enti di Ricerca Nazionali: CNR ed
pondere alle esigenze dei Produttori di Laterizi in tema di Efficienza Energetica, in
i sia di Qualificazione di Prodotto che di Innovazione tecnologica, presso CertiMaC è
essa a punto una gamma completa di servizi di sperimentazione, certificazione e
enza espressamente dedicati alle Prestazioni termiche dei Laterizi.
LATERIZI PER MURATURE: LA MARCATURA CE E LA
CERTIFICAZIONE ENERGETICA
UNI EN 1745
SPERIMENTAZIONE E RICERCASULLE PROPRIETÀ TERMICHE
DEI LATERIZI
estazioni Termiche dei Laterizi Pagina 1 di 7
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IL “PACCHETTO ENERGIA” PER I PRODUTTORI DI
LATERIZI
Il “Pacchetto Energia per i Laterizi” è un insieme completo di prodotti e servizi
studiati da CertiMaC in collaborazione con ENEA e CNR per i produttori di laterizi.
Esso prevede:
QUALIFICAZIONE DI PRODOTTO
determinazione dei valori termici del singolo mattone ai sensi della UNI EN
1745:2005 “Muratura e prodotti per muratura. Metodi per determinare i valori
termici di progetto”. La qualificazione del prodotto viene effettuata mediante un
modello di calcolo agli elementi finiti bidimensionale e stazionario, opportunamente
certificato, ricavando la conducibilità dell’impasto d’argilla allo stato secco dai valori
tabellari riportati in appendice alla norma. Presso ENEA è in fase di valutazione e
acquisto, previsto per l’inizio del nuovo anno, uno strumento in grado di ricavare il
valore sperimentale di conducibilità dell’impasto mediante misura diretta su
campione.
determinazione dei valori termici della relativa muratura per la valutazione
della prestazione energetica dell’involucro.
redazione di un ampio e dettagliato Rapporto di Prova in cui vengono
descritte le fasi del procedimento di calcolo e in cui viene visualizzato graficamente
l’andamento delle grandezze caratteristiche.
CONSULENZA NORMATIVA
Direttiva europea 2002/91/EC (EPBD Energy Performance Buildings
Directive), Dlgs 192/05 e relative modifiche apportate dal Dlgs 311/06, Linee Guida
Nazionali sulla certificazione energetica in corso di preparazione presso il MSE, …
In particolare, CertiMaC si avvale della collaborazione di ENEA, l’ente di riferimento
a livello nazionale in termini di conoscenze, competenze ed esperienza nel campo
dell’efficienza e del risparmio energetico. ENEA è stato preposto dal Ministero dello
Sviluppo Economico alla promozione e al monitoraggio degli interventi di efficienza
energetica previsti dalla Finanziaria 2007 (si veda il Decreto Attuativo per
l’Efficienza Energetica del 19 febbraio 2007) e dispone di strumenti per il calcolo
del fabbisogno energetico di edifici esistenti e nuovi, come ad esempio il Docet,
messo a punto dal gruppo coordinato dall’Arch. Fasano.
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IL “PACCHETTO ENERGIA” PER I PRODUTTORI DI
LATERIZI
CONVEGNISTICA E FORMAZIONE
organizzazione di convegni, seminari, workshop e giornate di trasferimento
tecnologico dedicati al tema dell’efficienza energetica. A questo proposito
CertiMaC ha già organizzato un convegno, in data 18 maggio 2007, dedicato
all’efficienza energetica dell’involucro edilizio1.
RICERCA & SVILUPPO E INNOVAZIONE TECNOLOGICA
attività di ricerca e sperimentazione per lo studio di materiali e processi in
grado di innalzare le prestazioni termiche dell’involucro edilizio. E’ stato messo a
punto e certificato un modello di calcolo agli elementi finiti tridimensionale che
permette di studiare, ad esempio, le caratteristiche termiche di particolari
soluzioni costruttive, come murature con discontinuità, in regime stazionario o
non stazionario.
Per informazioni e contatti è possibile rivolgersi al dott. Marco Marsigli di
CertiMaC: 0546/678565 – [email protected]
Con l’intento di offrire un contributo ai produttori per
orientarsi al meglio nell’ambito della presente tematica e
per coglierne le principali opportunità, riportiamo di
seguito una descrizione delle caratteristiche salienti
relative all’attività di Qualificazione di Prodotto.
1 Gli atti del convegno ENEA – CertiMac dal titolo “Efficienza Energetica dell’Involucro Edilizio” sono pubblicati su L’industria dei Laterizi, lug/ago 2007, n°106, pagg. 262-269.
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QUALIFICAZIONE DI PRODOTTO
Da settembre 2007 è disponibile, presso il Laboratorio Sperimentale CertiMaC, il
metodo di calcolo per la determinazione delle proprietà termiche degli elementi
in laterizio e di una muratura da esso composta, messo a punto da un gruppo di
ricerca congiunto ENEA- CertiMaC, coordinato dall’Ing. Martino Labanti.
Determinazione proprietà termiche di un singolo blocco
Lo scopo della procedura di calcolo sviluppata è stato quello di mettere a punto un
modello di calcolo agli elementi finiti, bidimensionale e stazionario che, una volta definiti
tutti i dati di input, sia in grado di calcolare i parametri termici di un generico blocco in
laterizio. Il modello è stato certificato in modo da garantire il grado
di accuratezza richiesto dalla normativa UNI EN 1745:2005
(Rapporto di calibrazione del 18 luglio 2007).
La determinazione dei valori termici, con la precisione indicata dalla
norma, richiede la valutazione di tutti i componenti che influenzano il
modello: le condizioni al contorno, la scelta del tipo di elemento, la
geometria del blocco in laterizio e la relativa “meshatura”.
Come programma di calcolo agli elementi finiti è stato utilizzato il
codice Ansys nella versione 8.0 disponibile presso CertiMaC.
L’applicazione del modello di calcolo sviluppato prevede l’esecuzione delle seguenti
attività:
1. determinazione della conducibilità termica dell’impasto a secco da tabelle
(Appendice A UNI EN 1745). Per ottenere questo valore è necessario ricavare,
mediante prova sperimentale, la massa volumica a secco del laterizio costituente i
blocchi. Presso ENEA è in fase di valutazione e acquisto, previsto per l’inizio del
nuovo anno, uno strumento in grado di ricavare il valore di conducibilità
dell’impasto mediante misura diretta su campione.
2. determinazione della geometria dei blocchi. Questa operazione viene eseguita
ricavando la sezione reale tramite scanner e misurando le dimensioni reali del
blocco e dei setti che lo compongono, per ottenere una geometria il più possibile
rappresentativa della produzione (Fig. 2). Quando necessario il blocco viene
precedentemente rettificato per evidenziare in modo più preciso la geometria
della sezione.
Figura 1 Elementi in laterizioper muratura
IL METODO MESSO A PU
PROPRIETDEL B
LE FASI SALIE
DI CALCOLO NTO DA ENEA
À TERMICHE LOCCO
NTI DEL METODO
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Figura 2 Geometria della sezione del mattone utilizzata per il calcolo
IL METODO DI CALCOLO
MESSO A PUNTO DA ENEA
3. Suddivisione della sezione in una griglia di elementi (“mesh”), triangolari (Fig. 3) o
rettangolari, con un numero di elementi ed una distribuzione dell’infittimento tale
da rispondere ai requisiti di accuratezza richiesti dalla norma, come descritto nel
rapporto di calibrazione redatto dal gruppo di lavoro ENEA-Certimac.
Figura 3 Mesh del mattone con elementi triangolari
4. determinazione dei flussi termici e del coefficiente di accoppiamento termico
mediante analisi agli elementi finiti, termica e stazionaria, della sezione (Figg. 4 e
5). L’analisi viene effettuata nelle condizioni a secco del blocco, senza giunti di
malta né intonaco, considerando gli effetti di scambio termico dovuti ai fenomeni
di convezione e irraggiamento sulle superfici ed un salto termico di 20°C (20°C
all’interno, 0°C all’esterno).
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IL METODO DI CALCOLO
MESSO A PUNTO DA ENEA
Figura 4 Andamento delle curve isoterme all’interno del mattone [°C]
Figura 5 Andamento vettoriale del flusso di calore medio per elemento [W/m2]
5. determinazione dei valori termici (conducibilità equivalente, conduttanza,
resistenza e trasmittanza) del singolo mattone, come previsto dalla norma.
I valori termici del singolo blocco così ottenuti rappresentano le caratteristiche intrinseche
dell’elemento in laterizio e possono, quindi, essere impiegate per confrontare tra loro le
prestazioni termiche di elementi differenti.
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IL METODO DI CALCOLO
MESSO A PUNTO DA ENEA
I SERVIZI PER IL PRODUTTORE DI LATERIZI
Determinazione proprietà termiche di una muratura
Qualora il Cliente richieda di determinare la trasmittanza termica di una muratura
composta dal blocco esaminato, vengono considerate anche le altre variabili che
intervengono nel calcolo, quali il tipo di malta utilizzato, lo spessore dei giunti, il tipo di
intonaco e i loro spessori.
Il procedimento messo a punto dal gruppo di ricercatori ENEA-CertiMaC è deducibile dalle
normative europee che trattano la determinazione dei valori termici delle murature. Il
flusso di calore totale che attraversa la muratura, infatti, è stato considerato sommando
alla potenza termica che si trasmette attraverso il blocco (le cui caratteristiche sono quelle
ottenute dal calcolo agli elementi finiti bidimensionale) la potenza termica dispersa dai
giunti di malta e supponendo identiche la differenza di temperatura, fra superficie interna
ed esterna, sulla porzione di struttura e sulla malta.
Determinazione proprietà termiche di una muratura in condizione di progetto
Qualora il Cliente richieda di determinare la trasmittanza termica di una muratura in
condizioni di progetto, il procedimento di calcolo si differenzia da quello precedente
considerando anche l’influenza dell’umidità sulla conducibilità dell’impasto del blocco in
esame.
A tal fine vengono impiegati i valori di conducibilità termica del materiale a secco (dalla
norma UN EN 1745) maggiorandoli con i coefficienti correttivi ed i contenuti di umidità in
condizioni di riferimento (contenuto di umidità in equilibrio con aria a 23°C di temperatura
e 50% di umidità relativa), secondo le metodologie e i dati contenuti nelle norme UNI EN
ISO 10456 e UNI EN 12524.
Tutte le informazioni fin qui sintetizzate vengono fornite al Cliente mediante la redazione
di un Rapporto di Prova che contiene la descrizione dettagliata delle fasi del procedimento
di calcolo e dei risultati nonché la visualizzazione grafica dell’andamento di alcune
grandezze caratteristiche.
In conclusione CertiMaC fornirà al Produttore una informazione completa
determinando:
caratteristiche termiche del singolo mattone: necessarie ai fini della marcatura
CE
caratteristiche termiche della relativa muratura: necessarie al progettista per la
valutazione della prestazione energetica dell’involucro (in ottemperanza alle
prescrizioni della normativa vigente sul Rendimento Energetico in Edilizia– Decreto
Lgs. 192/2005 e 311/2006).
