cenni di fisica tecnica - studiovergnani.it di fisica tecnica.pdf · 1.1 trasmissione del calore...

CENNI DI FISICA TECNICA

1.1 Trasmissione del calore

Tra due corpi a diversa temperatura, il calore si trasmette da quello a temperatura maggiore a quello a temperatura minore, sino a raggiungere la condizione di equilibrio , in assenza di altri fenomeni.

La trasmissione del calore può avvenire in tre diversi modi: per conduzione, per convezione e per irraggiamento.

Per quanto nei tre casi l'effetto finale sia uguale, cioè porti sempre ad un aumento dell'energia totale del corpo che riceve calore a spese di una diminuzione dell'energia del corpo che lo cede, questi fenomeni sono nettamente diversi tra di loro.

Nella conduzione attraverso i solidi la trasmissione del calore è in parte causata dalle interazioni tra molecole adiacenti, oscillanti nell'intorno della loro posizione media nel reticolo cristallino ed in parte è dovuta a scambi radiativi. Nei fluidi invece le singole molecole possono compiere notevoli spostamenti, entrando anche in collisione con le altre molecole, ed a questi processi elementari è dovuta la propagazione termica per conduzione nel fluido.

Nella convezione, caratteristica dei liquidi e dei gas, la trasmissione del calore avviene invece attraverso un movimento macroscopico di alcune parti della massa del fluido rispetto ad altre, cioè si ha trasporto di materia. La convezione può essere naturale o forzata: quest'ultima si ha quando si attiva, con ventilatori o pompe, il moto dei fluidi.

Nell'irraggiamento infine la trasmissione del calore avviene sotto forma di radiazione elettromagnetica indipendentemente dalla presenza di molecole. Si tratta cioè di una trasmissione di energia dello stesso tipo dell'energia luminosa, che quindi può propagarsi anche nel vuoto.

1.2 Conduttività termica, Resistenza termica e Trasmittanza termica

Da punto di vista termico ogni materiale è caratterizzato da un "coefficiente di conduttività", rappresentato dalla lettera greca lambda= l.

Il coefficiente l serve per comprendere in quale proporzione il

materiale conduce il calore: i "materiali isolanti", che conducono male il calore, sono caratterizzati da valori di molto bassi, al contrario invece i materiali cosiddetti conduttori.

Ciò premesso e con riferimento a quanto precisato al paragrafo 1.1, il termine l , per un materiale isolante, può essere

espresso come somma di un termine "lc" e di un termine "lr".

"lc" è dovuto alla conduzione nella matrice solida dell'isolante

(approssimativamente proporzionale alla massa volumica del materiale stesso) e alla conduttività del gas racchiuso, che costituisce il contributo conduttivo preponderante.

"lr" rappresenta il contributo dato dall'irraggiamento e dovuto

agli scambi radiativi della matrice solida.

Generalmente il contributo fornito dalla convezione della fase gassosa è trascurabile, in quanto il gas si trova racchiuso in celle di piccolissime dimensioni, all'interno delle quali i moti convettivi sono praticamente impediti.

Consideriamo ora una parete omogenea, a facce piane e parallele, di spessore s che separa due ambienti a differente temperatura: per i principi fisici sopra esposti si avrà un trasferimento di calore dall'ambiente più caldo a quello più freddo.

Il flusso di calore che attraversa, nell'unità di tempo, un metro quadrato della parete è direttamente proporzionale alla differenza DT di temperatura tra le superfici del divisorio, alla

conduttività termica del materiale costituente la parete stessa e inversamente proporzionale al suo spessore s.

In formula:

(1)

Ponendo nella formula (1) DT = 1K, s = 1m, si ha q = l, da

cui deriva la seguente definizione di l.

La conduttività termica di un materiale è definita come:

Il flusso di calore, nell'unità di tempo e per metro quadrato, che si determina quando esiste una differenza di temperatura di un grado K tra una faccia e l'altra e per lo spessore di un metro del materiale stesso.

Il coefficiente l si esprime dunque in Wm/m²K e dopo

semplificazione in W/mK.

Nel sistema tecnico l era espresso in kcal/mh°C e, tenuto

conto dell'equivalenza tra le unità di misura della potenza (1kcal/h = 1.16 W), si deduce che i valori di l nel Sistema

Internazionale (S.I.) sono superiori di circa il 16% ai valori forniti dal precedente sistema tecnico.

La definizione fornita per la conduttività relativa ad una lastra di materiale omogeneo, può essere usata per caratterizzare anche materiali non omogenei, ma composti da elementi le cui dimensioni medie siano inferiori di uno o più ordini di

grandezza allo spessore della lastra stessa e omogeneamente mescolati tra di loro.

Esempi tipici sono i calcestruzzi, i materiali isolanti cellulari e quelli in fibra minerale.

In questo caso si parla di conduttività termica apparente poiché in realtà la trasmissione del calore, specialmente se uno dei componenti del materiale isolante è gassoso, come nei materiali fibrosi, avviene in maniera più complessa, in quanto intervengono anche gli altri modi di trasmissione del calore.

L'espressione (1) sopra riportata dice inoltre che l'andamento della temperatura all'interno dello spessore del divisorio è lineare se i salti di temperatura sono modesti e la conduttività termica può, in tal caso, essere considerata indipendente dalla temperatura stessa.

La conduttività termica dei materiali si misura in laboratorio e le normative tecniche di riferimento per la determinazione del suddetto coefficiente sono la UNI 7745 (Metodo della piastra calda) e la UNI 7891 (Metodo dei termoflussimetri).

Nella formula (1) del flusso di calore che attraversa una parete omogenea compaiono la conduttività termica l del materiale

costituente il divisorio e lo spessore s del divisorio stesso.

Ora, poiché la resistenza termica di una parete omogenea è data proprio dal rapporto s/ , risulta evidente che per ridurre il flusso di calore occorre intervenire su detta resistenza, incrementandone il valore.

Per migliorare la resistenza termica di una parete si può agire o sullo spessore, aumentandolo, oppure sulla conduttività termica del materiale scegliendo un materiale con un adeguato, ovvero basso, valore di l.

Le unità di misura della resistenza termica sono m²K/W oppure, utilizzando il vecchio sistema tecnico, m²h°C/kcal.

Prima di esprimere la resistenza termica globale di una parete multistrato, vediamo ora di introdurre il significato di "coefficiente di scambio termico superficiale".

La trasmissione del calore tra due ambienti dipende, oltre che dal fenomeno di conduzione attraverso il divisorio, dalle modalità di trasferimento del calore dall'aria dell'ambiente interno, a temperatura maggiore, verso la superficie interna della parete e dalla superficie esterna della stessa verso l'ambiente esterno, supposto a temperatura minore.

Le suddette modalità avvengono secondo i fenomeni di convezione e di irraggiamento già trattati.

Per l'insieme degli effetti della convezione e dell' irraggiamento, la quantità di calore Q che passa dall'ambiente interno alla superficie interna della parete è direttamente proporzionale alla superficie stessa (m²), al salto di temperatura tra aria e superficie (°C) e ad un coefficiente di scambio termico liminare interno "hi" (W/m²K), che esprime la quantità di calore ceduta nell'unità di tempo ad ogni unità di area, per ogni grado di differenza di temperatura.

Analogamente, per quanto riguarda il calore ceduto dal divisorio all'ambiente esterno, si avrà il coefficiente di scambio termico liminare esterno "he".

In edilizia, hi si riferisce ad ambienti chiusi, dove generalmente sono modesti i moti convettivi dell'aria (non è questo il caso, ad esempio, degli impianti aeraulici), he agli ambienti esterni dove i moti dovuti alla convezione sono più forti.

Sempre in edilizia, mentre nella precedente normativa tecnica i valori di hi e he variavano in funzione della giacitura della parete (se orizzontale o verticale) e della direzione del flusso di calore (se ascendente o discendente), recentemente gli stessi sono stati codificati dalla norma UNI-CTI 10344-93 e, per strutture opache, valgono:

- hi = 7.7 W/m²K

- he = 25 W/m²K

Tornando all'esempio del divisorio, se questo risulta costituito da più strati in serie, ognuno caratterizzato da un proprio spessore s e da una propria conduttività termica l, la

resistenza termica complessiva del divisorio è data dalla somma dei contributi dovuti ai coefficienti liminari interno ed esterno e dei rapporti s/l di ogni singolo strato.

In formule, avremo che:

(2)

R = 1/hi + s/s/l + 1/he [m²K/W]

Non ci resta ora che definire un ultimo termine, ricorrente nella pratica della progettazione termica e cioè la trasmittanza termica K.

Per trasmittanza termica si intende l'inverso della resistenza termica globale R, ossia:

(3)

K = 1/R [W/m²K]

Tale parametro viene spesso definito anche come "coefficiente di trasmissione termica superficiale" ed è strettamente legato al complesso di condizioni emergenti dalla natura, dallo stato dei due fluidi e delle pareti circostanti, così come dalla natura e dagli spessori costituenti la parete.

1.3 La conduttività termica dei materiali isolanti a temperature superiori a quella ambiente

La risoluzione dei vari problemi connessi con l' isolamento termico delle condotte, delle tubazioni e degli apparecchi degli impianti aeraulici, con temperature a volte più elevate di quella ambiente, richiede la conoscenza dei valori delle conduttività termiche degli isolanti impiegati nelle effettive condizioni di esercizio.

In particolare, occorre poter valutare con sufficiente precisione i valori della conduttività dell' isolante in funzione delle temperature delle sue due superfici, di norma definite rispettivamente faccia calda e faccia fredda.

Per raggiungere il suddetto obiettivo, si parte dai valori della conduttività determinata presso laboratori autorizzati, ponendo il materiale isolante tra due piastre (una calda e l' altra fredda) di una speciale apparecchiatura e adottando opportune modalità in esame.

Per i materiali che si presentano sotto forma di manicotti e coppelle l' apparecchiatura suddetta non è evidentemente utilizzabile ed in tal caso si fa ricorso ad impianti che utilizzano come superficie calda quella di tubazioni di vario diametro sulle quali viene posto il materiale in prova.

Per determinare la variazione della conduttività al variare della temperatura di prova, le misure vengono effettuate facendo variare la temperatura della superficie calda in modo da coprire il range di tale parametro nel quale si prevede di utilizzare l' isolante in prova.

La temperatura della piastra fredda ha invece di norma valori non lontani da quelli dell' ambiente (generalmente tra 10 e 50 °C).

Per dedurre dai dati sperimentali la conduttività per tutte le possibili combinazioni di temperatura della faccia calda Tfc e di quella fredda Tfe, occorre adottare particolari e complessi algoritmi.

Ricordiamo ora che negli impianti aeraulici, destinati alla termoventilazione ed al condizionamento, interessa conoscere quella che potremmo definire la conduttività termica in condizioni normali, cioè con Tfe di poco superiore alla temperatura dell' ambiente Te

Il termine condizioni normali sta a significare che l' isolante è praticamente in contatto con l' ambiente ed è dimensionato in modo da avere una temperatura della faccia fredda Tfe molto prossima a quella Te dell' ambiente stesso.

La presenza di sottili strati di finitura molto conduttori (quali ad esempio carta - alluminio retinata) non influenza in modo rilevante la temperatura Tfe.

Di norma, nei certificati di prova e nella documentazione tecnica dei produttori, i valori della conduttività termica sono dati sotto forma di tabelle (vedi ad esempio tabella 1) oppure di grafici (fig. 2) in funzione della temperatura media Tm data da:

(4)

TEMPERATURA LIMITE

DI IMPIEGO (°C)

TEMPERATURA MEDIA

DI MISURA (°C)

CONDUTTIVITA' TERMICA (W/mK)

125 25 0.04

125 50 0.047

Tab 1.1 - Esempio di classificazione dei valori di conduttività termica

Ad esempio per l' isolante di cui sopra, abbiamo per la (4) e per

Tfc = 80 °C e Tfe = 20 °C :

e quindi l = 0,047 [ W/m K]

Per temperature medie comprese tra quelle riportate dai certificati di prova, è ammessa l'interpolazione lineare, mai l'estrapolazione.

Per completezza di informazione va detto che nelle applicazioni industriali dell' isolamento termico, la temperatura della faccia fredda Tfe può risultare molto più elevata di quella ambiente nel caso di superfici da coibentare ad alta temperatura e spessori isolanti relativamente esigui.

Inoltre la temperatura Tfe può risultare molto elevata anche quando la superficie più fredda dell' isolante risulti esposta alla radiazione termica di sorgenti ad elevata temperatura.

Esistono molti metodi di calcolo per passare dai valori della conduttività termica, dedotti dai dati sperimentali dei certificati, a quelli del materiale in condizioni gravose in cui cioè la temperatura Tfe della faccia fredda è nettamente superiore ai 100 °C.

Al di sotto di tale temperatura, l' errore che si commette in condizioni normali nella valutazione delle potenze termiche disperse è di norma inferiore al 5% e pertanto non si ritiene utile riportare i metodi di calcolo citati, poiché temperature superficiali Tfe superiori a 100 °C non interessano gli impianti aeraulici destinati alla termoventilazione o al condizionamento.

In relazione a quanto sopra possiamo trarre le conclusioni qui di seguito riportate.

I produttori di materiali isolanti per alte temperature forniscono di norma, sotto forma di tabelle, di grafico o di polinomio di vario grado, i valori della conduttività termica di questi manufatti in funzione della temperatura media Tm, così come risulta dai certificati di prova.

In questi documenti, partendo dai dati sperimentali, si dà l =

f(Tm) nell' ipotesi di condizioni normali, cioè ipotizzando la temperatura della faccia fredda Tfe pari a circa 20 - 50 °C.

Alcune applicazioni, che potremmo definire gravose, richiedono invece la determinazione della conduttività con Tfe nettamente superiore a 100°C.

Per condizioni normali, cioè con temperatura della faccia fredda Tfe di circa 20 - 50 °C, la conduttività termica può essere invece calcolata direttamente per interpolazione lineare, ma mai per estrapolazione, partendo dai valori forniti dal produttore o dal certificato di prova.

Le condotte per termoventilazione e aria condizionata rientrano nelle "condizioni normali".

1.4 La conduttività termica nella normativa

Inizieremo col ricordare che in sede CEN verranno, in una futura norma, definiti i seguenti importantissimi parametri:

conduttività termica di laboratorio, che sulla scorta di controlli statistici della qualità, deve essere garantita dal produttore.

Questo valore viene misurato in laboratorio ed è in genere espresso in funzione delle temperature medie ad intervalli di 20, 50 o 100 K.

La conduttività può essere, come precedentemente precisato, effettuata sia su superfici piane che cilindriche ed è espressa in W/m K.

conduttività termica pratica, che tiene cioè conto delle temperature di esercizio sia normali che gravose e non solo della temperatura media.

I relativi valori sono espressi in W/m K.

conduttività termica di progetto che deve essere garantita dall' installatore del materiale isolante, in base ai due precedenti valori della conduttività ed in base al sistema di posa utilizzato, cioè valutando accuratamente l'influenza che hanno i ponti termici sul risultato finale.

I relativi valori sono espressi in W/m K.

In Italia la nuova normativa in vigore sull' isolamento termico delle reti di distribuzione del calore negli impianti termici (DPR 26 Agosto 1993 n. 412) fa riferimento alla "conduttività termica utile degli isolanti", parametro al quale occorre fare

ricorso per determinare gli spessori isolanti degli impianti aeraulici (vedi Capitolo 2 paragrafo 2.4)

1.5 Ponti termici

I supporti delle condotte, eventuali anelli distanziatori, ecc possono essere considerati dei "ponti termici" che non possono essere calcolati con metodi semplici.

Per le condotte degli impianti aeraulici, si può valutare l' influenza dei ponti termici, maggiorando la conduttività termica pratica dell' isolante utilizzato (vedi Capitolo 2 paragrafo 2.2.2)

1.6 Temperature limiti di esercizio

Occorre in primo luogo distinguere tra :

temperatura di utilizzo in regime continuo

temperatura di utilizzo di punta

Per i vari materiali isolanti la determinazione dei due parametri suddetti può fare riferimento a specifiche norme DIN e precisamente:

temperatura di utilizzo in regime continuo

La norma DIN da prendere in considerazione è la 52271 b in base alla quale occorre stabilizzare ad una determinata temperatura il lato caldo dell' isolante per 24 ore.

La temperatura di utilizzo per il regime continuo è quella che provoca un cedimento del 5% dello spessore iniziale dopo 24 ore, essendo il materiale isolante sottoposto, contemporaneamente al trattamento termico, ad un carico di 1 kPa (100 kg/m2).

temperatura di utilizzo di punta

La temperatura di utilizzo di punta è invece determinata, in base alla norma DIN 52271 b, provocando un aumento della temperatura del lato caldo dell' isolante di 5 °C ogni minuto, partendo dalla temperatura ambiente e sino ad avere il 5 % di cedimento dello spessore iniziale del prodotto, sempre sottoposto, contemporaneamente al trattamento termico, ad un carico di 1 kPa (100 kg/m2)

Per i prodotti rivestiti, la temperatura superficiale Tfe non deve superare gli 80 °C, temperatura che corrisponde a quella massima sopportabile dalla maggior parte delle colle utilizzate per fissare i rivestimenti.

Per temperature molto elevate infine, occorre valutare per alcuni coibenti anche il fenomeno della esotermicità che provoca un aumento della temperatura all' interno degli isolanti al momento dell' avvio dell' impianto ad una temperatura molto più elevata di quella di esercizio.

Il fenomeno è dovuto alla combustione dei componenti di natura organica di alcuni coibenti, combustione che, producendo calore, innalza la temperatura all' interno dello strato isolante fino a valori molto superiori a quelli della superficie coibentata, con conseguenti alterazioni del manufatto.

E' bene chiarire che il fenomeno descritto può interessare solo range di temperature molto più elevate

(cioè maggiori dei 250 °C ) di quelle di esercizio degli impianti aeraulici di nostro interesse.

DIMENSIONAMENTO DEGLI

SPESSORI ISOLANTI - CRITERI DI SCELTA

2.1 Premessa

Per una corretta progettazione dell'isolamento delle condotte degli impianti aeraulici occorre mettere a fuoco gli obiettivi che con la coibentazione si desiderano raggiungere.

- In generale infatti la scelta del materiale isolante ed il dimensionamento degli spessori da impiegare possono essere fatti: - in modo da soddisfare specifiche esigenze

tecniche

- in base a considerazioni economiche

- in modo da rispettare normative a carattere

cogente

- per ottenere uno specifico comportamento

al fuoco

- per ottenere particolari caratteristiche acustiche di fonoisolamento e fonoassorbimento

1) Esigenze tecniche

- Si tratta in particolare di contenere entro prefissati valori i disperdimenti termici ( ad esempio quelli richiesti dal progettista dell' impianto) per trasmissione e per difetti di tenuta

- limitare a valori prefissati le variazioni di temperature dei fluidi trasportati

- ottenere determinate temperature superficiali in funzione antinfortunistica

- evitare la formazione di condense di vapore acqueo sulle superfici isolate

2) considerazioni economiche

A fianco degli aspetti tecnici sopra citati e di quelli normativi di cui al successivo punto 3, è sempre presente la funzione puramente economica della coibentazione che, riducendo le dispersioni termiche, contiene anche le spese di gestione dell' impianto.

Tale funzione economica può assumere il ruolo più importante ed essere presa come ipotesi base per il dimensionamento degli spessori isolanti.

Si tratta cioè di calcolare gli spessori, detti economicamente ottimali, in modo da rendere minimo il costo termico totale dell' impianto definito come la somma delle spese di esercizio dell' impianto con quelle dovute all' ammortamento dell' isolamento termico.

L' esigenza economica di partenza può essere anche quella di rendere massimo il risparmio netto di gestione dell' impianto, definito come differenza tra il risparmio annuo di esercizio dovuto alla coibentazione e le spese per l' ammortamento dell' isolamento realizzato.

Va precisato che gli spessori economici calcolati per soddisfare le due differenti esigenze su citate coincidono perfettamente e sono di norma molto più elevati di quelli in genere impiegati per soddisfare le esigenze tecniche o normative.

All' atto pratico però negli impianti aeraulici possono verificarsi problemi di spazio che limitano gli spessori dei materiali isolanti: si pensi ad esempio al caso di condotte che passano al di sopra di controsoffitti in spazi di limitato spessore che possono non rendere utilizzabili spessori isolanti elevati.

3) Norme a carattere obbligatorio

Si tratta per i canali dell' aria calda per la climatizzazione invernale degli edifici di impiegare spessori non inferiori a quelli fissati dalla normativa in vigore in Italia sul risparmio energetico e sull' uso razionale dell' energia e cioè:

- Legge 9 gennaio 1991, n.10

" 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"

- DPR 26 agosto 1993, n. 412.

" 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, in attuazione dell' art. 4, comma 4, della legge 9 gennaio 1991, n. 10.

- Norme Uni attuative del DPR 26 agosto 1993, n. 412 sopra citato.

Per maggiori dettagli sull' argomento si veda il capitolo 2 paragrafo 2.8

4) Prescrizioni al fuoco relative agli impianti aeraulici

La normativa, per le attività soggette alla prevenzione incendi precedentemente citate, fornisce precise indicazioni in merito alle caratteristiche che i materiali e gli elementi costruttivi devono possedere negli specifici impieghi.

Per quanto riguarda gli impianti aeraulici si rimanda al capitolo 3, paragrafi 3.1-3.2-3.3-3.4

5) Caratteristiche acustiche

Poiché gli impianti aeraulici possono trasmettere i rumori attraverso la rete delle condotte può risultare necessario studiare il loro isolamento acustico in modo da non pregiudicare il grado di isolamento dei divisori verticali ed orizzontali degli edifici attraversati dalle condotte stesse.

All'isolamento acustico viene inoltre affidato il compito di non trasmettere i rumori prodotti dai ventilatori e dalle altre macchine dell'impianto.

Su questo importante problema torneremo nella II parte della Guida, dedicata all' acustica degli impianti aeraulici. Ciò premesso, mentre la scelta dei materiali isolanti in grado di rispondere alle esigenze delle varie applicazioni sarà illustrata ai paragrafi 2.5 e 2.6, scopo della presente parte è quello di fornire, dopo averne richiamato le principali nozioni, le formule che permettono di rispondere alle esigenze di isolamento riportate ai punti 1) e 3) che sono le più importanti per gli impianti aeraulici.

Resta infine da fare un'importante precisazione e cioè che in genere vengono citate nella letteratura tecnica, ed anche nelle norme UNI richiamate al punto 3), le formule che danno la prestazione in funzione dello spessore isolante fissato, mentre invece non sono disponibili le formule inverse che danno lo spessore isolante in funzione dell'obiettivo da raggiungere.

In relazione a quanto sopra, abbiamo cercato, quando matematicamente possibile, di riportare anche le formule

inverse suddette, chiarendo, quando del caso, i limiti della loro validità.

La pratica infatti insegna che il caso più ricorrente è quello della determinazione dello spessore isolante, mentre invece le formule disponibili che forniscono la prestazione in funzione dello spessore del coibente sono evidentemente solo metodi di verifica.

2.2 Formule per la risoluzione dei problemi derivanti da

esigenze tecniche

2.2.1 Premessa

In tutte le formule più avanti riportate compare, come parametro indispensabile per i vari calcoli, la conduttività del materiale impiegato.

Al riguardo è bene chiarire subito che bisogna utilizzare nelle calcolazioni il valore "utile" di detta conduttività termica, per tener conto dell'efficacia del materiale isolante nelle reali condizioni di esercizio, e non del valore di laboratorio di detta conduttività.

Per gli impianti di riscaldamento degli edifici civili le conduttività utili sono riportate a titolo indicativo nella tab. del paragrafo 2.4.1.

Per quanto riguarda la variazione della conduttività termica con la temperatura si rimanda al Capitolo 1, paragrafo 1.3

Occorre infine valutare l'influenza dei ponti termici e del parziale o assente isolamento di accessori quali flangie, valvole ecc.

2.2.2 Punti singolari (ponti termici, flangie, sospensioni ecc.)

Distanziatori e supporti negli isolanti

I supporti delle condotte, eventuali anelli distanziatori, ecc sono dei "ponti termici" che non possono essere calcolati con metodi semplici.

Essi producono delle perdite di calore non trascurabili che possono essere stimate in vario modo.

Per le condotte si può valutare l' influenza di ponti termici quali supporti e distanziatori inseriti nello strato isolante maggiorando la conduttività termica l dell' isolante utilizzato

di un termine Dl per cui si ha:

leff = l + Dl

A titolo di informazione per distanziatori di rivestimenti metallici degli isolamenti (ad esempio alluminio) vengono suggeriti i valori:

- per supporti in acciaio Dl= 0,010 W/m K

- per supporti in ceramica Dl= 0,003 W/m K

Accessori aeraulici

http://www.asapia.it/guid2cap1.htm#3

Gli effetti dovuti a serrande, cassette di distribuzione e relative flangie sono difficilmente calcolabili. In analogia con quanto di norma viene fatto per le tubazioni si suggerisce di aggiungere alla lunghezza reale della condotta L

un lunghezza fittizia DL per ciascun accessorio, prima di calcolare le

dispersioni di calore.

I valori di DL vanno riferiti ad ogni singolo accessorio, tenendo conto delle

dispersioni dell'accessorio e delle sue flangie, ma non di quelle dovute alle flangie di attacco collegate al sistema aeraulico. Infine va precisato che i suddetti valori di DL variano in funzione del grado di isolamento

dell'accessorio, della temperatura di esercizio e di quella dell'ambiente interno o esterno.

Soluzione errata

Soluzione corretta

Soluzione errata

Soluzione corretta

Fig. 2.1 - Eliminazione dei ponti termici nello staffaggio delle condotte

Flangie

Per tener conto delle dispersioni di calore di ogni coppia di flangie inserita nel sistema aeraulico, considerato isolato, e compresa la coppia di flangie necessaria all' attacco di ciascun accessorio, occorre aggiungere alla lunghezza reale della condotta una lunghezza fittizia DL per coppia di

flangie, prima di calcolare le dispersioni di calore, i cui valori dipendono dalle temperatura di esercizio, dal grado di isolamento delle flangie, dal perimetro delle condotte e dalle temperatura dell'ambiente interno o esterno.

Per condotte a sezione rettangolare o quadrata il diametro equivalente è dato da:

(1)

De = 0,640 x (a + b) [mm]

Sospensioni delle condotte

Si consiglia di tener conto delle potenze termiche disperse dalle sospensioni maggiorando di una percentuale P la lunghezza della condotta isolata e senza componenti. Tale percentuale dipende soprattutto dall'ambiente interno o esterno e per quest'ultimo anche dall'eventuale presenza del vento.

N.B.: non sono stati riportati valori puntuali DL e della percentuale P, poiché

variabili entro limiti molto ampi, in funzione dei parametri precedentemente indicati, la cui variazione impedisce una sia pur grossolana generalizzazione del problema.

2.2.3 Flusso di calore disperso per trasmissione

Detto q il flusso di calore disperso per trasmissione dell' impianto aeraulico, il suo valore può essere calcolato, per ciascuna tratta, in funzione della forma delle condotte, con la seguente formula generale:

(2)

dove RT assume i valori sotto riportati in funzione della differente forma dei canali ed inoltre:

Ti = temperatura di progetto dell' aria trasportata nella condotta (°C)

Te = temperatura media dell' ambiente esterno (°C)

N.B.: In tutte le formule che seguono si possono, base alla norma UNI 10347, assumere per il coefficiente di adduzione esterna he i valori seguenti:

he = 4 W/m² K per condotte poste in ambienti interni

he = 10 W/m²K per condotte poste in ambienti esterni

Condotte a sezione circolare

Per calcolare q (W/m) inserire nella formula generale (2) il valore RT dato da:

(3)

[m K/W]

dove i simboli hanno i seguenti significati:

d = diametro esterno della tubazione non isolata (m)

l= conduttività termica utile alla temperatura media di esercizio (W/m K),

eventualmente maggiorata per tener conto dei ponti termici.

s= spessore dell' isolante utilizzato (m)

Viceversa, dato il flusso q (W/m) lo spessore s (m) può essere calcolato con la formula:

(4)

[m]

N.B. Lo spessore s calcolato con la (4) è di primo approccio e l' effettivo flusso deve essere verificato con la (3) e la (2)

Condotte a sezione rettangolare o quadrata

Per calcolare q (W/m) inserire nella formula generale (2) il valore RT dato da:

(5)

[m K/W]

dove i simboli hanno i significati precedentemente specificati ed inoltre:

P = perimetro esterno della condotta non isolata (m)

Viceversa dato il flusso q [q = W/m] lo spessore s (m) può essere calcolato con la formula:

(6)

[m]


Pezzi speciali di forma qualsiasi (ad esempio: raccordi, curve, ecc.)

Per calcolare q (W/m²) inserire nella formula generale (2) il valore RT dato da:

(7)

[m² K/W]

dove i simboli hanno i significati precedentemente specificati ed inoltre:

Se = area della superficie esterna isolata (m²)

Si = area della superficie esterna del pezzo speciale non isolato (m²)

Viceversa dato il flusso q (W/m²) lo spessore s (m) può essere calcolato con la formula:

(8)

[m]


Superfici piane

Per calcolare q (W/m²) inserire nella formula generale (2) il valore RT dato da:

(9)

RT= (s/l) +(1/he) [m² K/W]

dove i simboli hanno i significati precedentemente specificati.

Viceversa, dato il flusso q (W/m²) lo spessore s (m) può essere calcolato con la formula:

(10)

s = [(Ti-Te)/q] *l [m]

N.B. Lo spessore s calcolato con la (10) è di primo approccio e l' effettivo flusso deve essere verificato con la (2)

Nota importante

Le formule inverse che danno lo spessore s sono approssimate per le molte ipotesi semplificatrici fatte.

In particolare per le condotte a sezione circolare esse sono valide limitatamente ai materiali isolanti previsti nel DPR/93 412 e per diametri superiori 40 mm

2.2.4 Valutazione delle potenze termiche disperse

Gli impianti aeraulici sono soggetti a perdite o fughe d’aria che si verificano lungo il percorso attraverso la rete di condotte. Una valida definizione, anche se generica, per individuare le perdite d’aria potrebbe essere la seguente: il quantitativo d’aria determinato come differenza tra la portata complessiva dell’impianto, stabilita in fase di progettazione, e il quantitativo d’aria effettivamente erogato (ovvero aspirato) dall’impianto attraverso i suoi terminali di diffusione (o di ripresa); tale quantitativo si deve aggiungere a quello effettivo per ottenere il soddisfacimento delle condizioni inizialmente poste nel progetto.

Premesso che l' argomento della tenuta delle condotte è esaurientemente trattato nella "Guida tecnica" n° 1, in questa sede ci limiteremo a valutare le potenze termiche disperse per difetti di tenuta della giunzioni.

Per tener conto di tali perdite, e calcolare quindi quelle totali (trasmissione più fughe), è sufficiente maggiorare le potenze termiche per trasmissione Qd di una quantità Qv calcolata secondo le formule più avanti illustrate, alle quali si giunge attraverso le indicazioni riportate nella "Guida tecnica n° 1".

Si ricorda innanzi tutto che, per ottenere il valore delle potenze termiche disperse, occorre moltiplicare i flussi unitari per le grandezze (metro quadrato o metro lineare) alle quali gli stessi sono riferiti.

Per quanto riguarda i flussi dunque, per tenere conto dei difetti di tenuta, occorre sostituire in tutte le formule precedentemente indicate al flusso q l' espressione:

(11)

[W/m K o

W/m² K]

dove il parametro F - lunghezza l (m) o area della superficie A (m²) della condotta non isolata - è necessario per rendere omogeneo con q il termine Qv.

Per calcolare il termine Qv si utilizza il diagramma 1, tratto dalla "Guida n° 1" una volta noti i seguenti parametri:

Psm = pressione totale statica media (Pascal)

A = area della superficie laterale della condotta non isolata (m²)

qv = portata della condotta (m³/s)

classe della condotta dal punto di vista della tenuta.

CLASSE

FATTORE DI

PERDITA MAX

m3 m-2 s-1

PRESSIONE STATICA DI PROVA

2000 Pa 1000 Pa 400 Pa 200 Pa

A fA 2,4x10-3 1,32x10-

3

0,84x10-

3

B fB 00,8x10-

3

0,44x10-

3

0,28x10-

3

C fC 0,42x10-

3

0,28x10-

3

0,15x10-

3

Tab. 2.4 - Fattori di perdita consentiti per le differenti classi.

Con i dati su riportati infatti, utilizzando il diagramma citato, si determina la percentuale L che da la perdita della portata qv dovuta alle fughe attraverso i giunti.

Infine il termine Qv è dato da:

(12)

Qv = qv * (L/100) * c * (Ti - Te) * Ps [m³/s]

dove c è il calore specifico dell' aria espresso in J/kg K e Ps è il peso specifico dell' aria (kg/m3) nelle previste condizioni termoigrometriche e nell' ipotesi che non avvengano, con il raffreddamento, condensazioni di vapore acqueo.

In tal caso il termine Qv è dato da:

(13)

Qv = c x Dqv x (Ti - Te) x Ps [m³/s]

Nota importante

Abbiamo riportato le formule che permettono di calcolare anche le potenze termiche disperse a causa delle fughe attraverso i giunti, tuttavia occorre ricordare che la loro entità in un buon impianto deve essere trascurabile in quanto, oltre agli sprechi energetici che ne possono derivare, si possono avere condizioni imprevedibili di esercizio, molto diverse da quelle di progetto con distribuzioni dell' aria nei vari ambienti.

In relazione a quanto sopra si suggerisce di utilizzare il più possibile condotte almeno di classe B.

2.2.4.1 Determinazione dell' energia scambiata dalla rete di distribuzione e non recuperata

In mancanza di una specifica normativa, che ci auguriamo venga presto emanata dall' UNI, per determinare l' energia scambiata dalla rete e non recuperata si fa riferimento alla norma UNI 10347 relativa alle tubazioni degli impianti di riscaldamento.

In tal caso l' energia scambiata dal sistema di distribuzione con l' ambiente circostante, così come determinata in base alle formule precedentemente riportate, viene in parte ceduta all' ambiente esterno ( energia non recuperata Qdnr) ed in parte ceduta a quello interno (energia recuperata Qdr).

L' energia recuperata contribuisce al riscaldamento dell' edificio e quindi non rientra nella definizione del rendimento di distribuzione richiesto dalla normativa vigente (legge 10/91 e relativi decreti di attuazione). Per la determinazione del rendimento di distribuzione deve essere invece quantificata la quantità di energia scambiata con l' ambiente circostante e non recuperata, Qdnr, utilizzando la Tab. 2.1

Collocazione delle tubazioni aerauliche Qdnr/Qd.100

- tubazioni che corrono entro pareti che separano ambienti riscaldati

0

- tubazioni che corrono entro pareti isolate:

tubazione posta l'ambiente interno e l'isolamento della parete

tubazione posta tra l'isolamento interno e l'ambiente esterno

5

95

- tubazioni interrate:

tubazione posta l'ambiente interno e l'isolamento del terreno

tubazione posta al di sotto dello strato di isolamento del terreno

nessun isolamento

5

95

60

- tubazioni correnti in aria

all' interno di ambienti riscaldati

all' interno di ambienti non riscaldati

0

100

Tab. 2.1 - Energia scambiata non recuperata in funzione dell'energia scambiata

2.2.5 Limitazione della variazione di temperatura dell' aria che percorre le condotte

Viene fatta l' ipotesi che le condotte abbiano perdite trascurabili di portata dell' aria attraverso le giunzioni longitudinali e trasversali e che inoltre, in caso di raffreddamento, non si raggiunga la saturazione e quindi la condensazione del vapore acqueo contenuto.

Qualora vi fossero perdite attraverso i giunti occorre:

- al flusso q, che compare nelle formule sotto riportate, quello qt, calcolato secondo quanto illustrato al paragrafo precedente

- alla portata Por quella media all' interno della condotta che tiene conto delle perdite qv dovute alle giunzioni.

Formula generale

(14)

[°C]


q = flusso di calore alla temperatura iniziale To (W/m K)

To = temperatura di progetto dell' aria trasportata all' inizio della condotta (°C)

Tf = temperatura di progetto dell' aria alla fine della condotta (°C)


l = lunghezza della condotta (m) opportunamente maggiorata per tenere conto del grado di isolamento delle flangie, valvole, ecc.

c = calore specifico dell' aria (J/kg K)

Por = portata dell' aria (kg/s)

N.B. Le formule sopra riportate possono essere usate sia per l' aria calda ad alta temperatura che per gas di combustione. In tal caso i calori specifici dei due fluidi possono essere dedotti dalle tabelle 2.2 e 2.3

Temperatura 50 100 150 200 250

aria (°C)

Calore specifico (J/KgK)

1009 1013 1017 1021 1026

Tab. 2.2 - Calore specifico dell'aria calda (J/KgK)

Temperatura aria (°C)

0 100 200 300 400 500 600 700

Calore specifico (J/KgK)

101 1038 1063 1084 1105 1130 1151 1172

Tab. 2.3 - Calore specifico dei gas puri di combustione (J/KgK)


Per calcolare Tf inserire nella formula generale il valore q calcolato con la (3) e con la (2)

Viceversa, data la temperatura Tf lo spessore s (m) può essere calcolato con la formula:

(15)

[m]

N.B. Lo spessore s calcolato con la (15) è di primo approccio e l' effettivo flusso deve essere verificato con la (14), la (3) e la (2)

Condotte a sezione rettangolare o quadrata

Per calcolare Tf inserire nella formula generale il valore q calcolato con la (5) e la (2).

Viceversa data la temperatura Tf lo spessore s (m) può essere calcolato con la formula:

(16)

[m]

N.B. Lo spessore s calcolato con la (16 ) è di primo approccio e l' effettivo flusso deve essere verificato con la (14), la (5) e la (2)

2.2.6 Temperature superficiali in funzione antinfortunistica

Si tratta nel caso specifico di determinare le temperature delle superfici isolate al fine di verificare che le stesse non costituiscano pericolo per le persone, fissando ad esempio per dette temperature un valore intorno ai 40-50 °C.

Negli impianti di riscaldamento e di termoventilazione le temperature in gioco sono di norma molto basse per cui adottando gli spessori richiesti dalla normativa (vedi il successivo paragrafo 2.4), il problema di tale verifica non dovrebbe di solito porsi.

Qualora invece le condotte trasportino fluidi ad alta temperatura la questione della temperatura delle superfici isolate può divenire importante e richiedere puntuali valutazioni.

Formula generale

(17)

[°C]


Ti = temperatura di progetto dell' aria trasportata nella condotta (°C)

Te = temperatura dell' ambiente esterno (°C)

Ts = temperatura della superficie isolata (°C)

Rle = resistenza termica liminare (m K/W) o (m2 K/W)

R = resistenza termica dello strato isolante (m K/W) o (m2 K/W)

Le resistenze termiche Rle ed R assumono i valori sotto riportati in funzione della forma della condotta e cioè circolare oppure assimilabile ad una parete piana.


Per calcolare Ts inserire nella formula generale (17) R e Rle dati da:

(18)

(19)

[m K/ W]



l= conduttività termica utile alla temperatura media di esercizio (W/m K),


s = spessore dell' isolante utilizzato (m)

Viceversa, data la temperatura superficiale Ts lo spessore s non può essere calcolato con una formula precisa, per cui risulta più opportuno ricorrere all' uso di grafici del tipo di quello riportato in fig. 2

N.B. Lo spessore s determinato con il grafico di fig. 2 è di primo approccio e l' effettivo valore di Ts può eventualmente essere verificato con la (18), la (19) e la (17)

Superfici piane

Le formule sotto riportate permettono di valutare la temperatura Ts di condotte a sezione rettangolare o quadrata, fatta eccezione per quella in corrispondenza degli spigoli e zone limitrofe che risentono dell' effetto del ponte termico di forma dovuto agli spigoli stessi.

Per calcolare Ts inserire nella formula generale (17) R e Rle dati da:

(21)

R = s/l Rle = 1/he [m2 K/W]


Viceversa dato la temperatura superficiale Ts lo spessore s può essere calcolato con la formula:

(22)

[m]

2.2.7. Temperature superficiali in funzione anticondensa

Per gli impianti di condizionamento destinati all' edilizia e trasportanti aria fredda, gli spessori dei materiali isolanti non hanno di norma vincoli, se non quello generico, e spesso trascurato, di evitare la formazione di condensa sulle superfici delle condotte. Sono infatti sotto gli occhi di tutti le vistose condense che si formano in estate sulle condotte, con conseguenti corrosioni e danni di varia natura, a volte non evidenti se le stesse corrono in cavedii chiusi.

Per difendere il metallo in tale caso ci si accontenta di utilizzare condotte di acciaio zincato, sulle quali la resistenza offerta alla corrosione è dovuta alla proprietà dello zinco di ricoprirsi di una pellicola protettiva formata da uno strato superficiale di ossidi.

Tale protezione dipende però dalla composizione chimico-fisica dell' ambiente circostante ed è stato provato che l' attacco alla zincatura risulta grave per condizioni di pH minori di 6 o maggiori di 12.

Nel caso che si verifichino tali condizioni, la presenza di acqua determina un' alta probabilità di innesco di fenomeni di corrosione localizzata, il cosiddetto pitting, che può portare alla foratura delle condotte.

Anche se non così gravi, comunque corrosioni sulle condotte trasportanti fluidi freddi sono però abbastanza frequenti, poiché spesso le protezioni anticondensa realizzate risultano, all'atto pratico, insufficienti, per ragioni di:

- economia (spessori isolanti troppo esigui)

- errata valutazione delle conduttività termiche utili degli isolanti impiegati

- cattiva qualità della posa, soprattutto per quanto riguarda la barriera al vapore -che deve impedire la penetrazione del vapore acqueo nell' isolante - con conseguente condensazione ed alterazioni di varia natura del coibente, soprattutto per quanto riguarda il suo potere isolante.

Data l'importanza del problema "barriera al vapore", torneremo sull' argomento più avanti.

E' a questo punto utile ricordare che la limitazione delle dispersioni termiche delle condotte trasportanti aria condizionata deve essere accuratamente valutata anche dal punto di vista economico, in quanto il suo raffreddamento richiede comunque consumo di energia, quasi sempre di tipo elettrico, e quindi particolarmente costoso.

Si tratta dunque, anche nel caso di condotte od apparecchi freddi, di calcolare ed utilizzare spessori economicamente ottimali che devono in ogni caso evitare la formazione di condense superficiali durante l' esercizio.

Considerazioni teoriche

Il dimensionamento degli spessori isolanti, da impiegare sulle condotte fredde, parte dalla considerazione che la temperatura delle superfici isolate Ts deve essere superiore a quella di rugiada Tr dell' aria ambiente che le lambisce.

Infatti, quando l' aria calda ed umida, quale è ad esempio quella estiva, viene a contatto con un corpo più freddo, il vapore acqueo in essa contenuto cambia stato fisico e condensa sulla superficie fredda.

Per evitare la condensa occorre dunque che sia:

(23)

Ts > Tr [°C]

Ora, mentre la temperatura superficiale Ts dipende dallo spessore e dalla conduttività dell' isolante impiegato, la temperatura Tr dipende dai parametri termoigrometrici dell' aria ambiente, cioè dalla sua temperatura Te e dalla sua umidità relativa UR.

Di norma la determinazione della temperatura di rugiada Tr si fa utilizzando il diagramma di Mollier per l' aria umida oppure opportune tabelle che permettono di determinare Tr, direttamente in funzione della temperatura Te e dell' umidità relativa UR.

Per semplificare i calcoli dello spessore isolante che evita la condensa, abbiamo ritenuto opportuno riportare, nella tabella 6, in funzione di Te ed UR, direttamente i valori massimi della differenza:

(24)

DT = Te - Ts [°C]

avendo fissato per Ts valori, di primo approccio, praticamente uguali a quelli della temperatura di rugiada Tr.

°C U.R.

30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95

-20 ----- 10.4 9.1 8 7 6 5.2 4.5 3.7 2.9 2.3 1.7 1.1 0.5

-15 12.3 10.8 9.6 8.3 7.3 6.4 5.4 4.6 3.8 3.1 2.5 1.8 1.2 0.6

-10 12.9 11.3 9.9 8.7 7.6 6.6 5.7 4.8 3.9 3.2 2.5 1.8 1.2 0.6

-5 13.4 11.7 10.3 9 7.9 6.8 5.8 5 4.1 3.3 2.6 1.9 1.2 0.6

0 13.9 12.2 10.7 9.3 8.1 7.1 6 5.1 4.2 3.5 2.7 1.9 1.3 0.7

2 14.3 12.6 11 9.7 8.5 7.4 6.4 5.4 4.6 3.8 3 2.2 1.5 0.7

4 14.7 13 11.4 10.1 8.9 7.7 6.7 5.8 4.9 4 3.1 2.3 1.5 0.7

6 15 13.4 11.8 10.4 9.2 8.1 7 6.1 5.1 4.1 3.2 2.3 1.5 0.7

8 15.6 13.8 12.2 10.8 9.6 8.4 7.3 6.2 5.1 4.2 3.2 2.3 1.5 0.8

10 16 14.2 12.6 11.2 10 8.6 7.4 6.3 5.2 4.2 3.3 2.4 1.6 0.8

12 16.5 14.6 13 11.6 10.1 8.8 7.5 6.3 5.3 4.3 3.3 2.4 1.6 0.8

14 16.9 15.1 13.4 11.7 10.3 8.9 7.6 6.5 5.4 4.3 3.4 2.5 1.6 0.8

16 17.4 15.5 13.6 11.9 10.4 9 7.8 6.6 5.4 4.4 3.5 2.5 1.7 0.8

18 17.8 15.7 13.8 12.1 10.6 9.2 7.9 6.7 5.6 4.5 3.5 2.6 1.7 0.8

20 18.1 15.9 14 12.3 10.7 9.3 8 6.8 5.6 4.6 3.6 2.6 1.7 0.8

22 18.4 16.1 14.2 12.5 10.9 9.5 8.1 6.9 5.7 4.7 3.6 2.6 1.7 0.8

24 18.6 16.4 14.4 12.6 11.1 9.6 8.2 7 5.8 4.7 3.7 2.7 1.8 0.8

26 18.9 16.6 14.7 12.8 11.2 9.7 8.4 7.1 5.8 4.8 3.7 2.7 1.8 0.9

28 19.2 16.9 14.9 13 11.4 9.9 8.5 7.2 6 4.9 3.8 2.8 1.8 0.9

30 19.5 17.1 15.1 13.2 11.6 10.1 8.6 7.3 6.1 5 3.8 2.8 1.8 0.9

35 20.2 17.7 15.7 13.7 12 10.4 9 7.6 6.3 5.1 4 2.9 1.9 0.9

40 20.9 18.4 16.1 14.2 12.4 10.8 9.3 7.9 6.5 5.3 4.1 3 2 1

45 21.6 19 16.7 14.7 12.8 11.2 9.6 8.1 6.8 5.5 4.3 3.1 2.1 1

50 22.3 19.7 17.3 15.2 13.3 11.6 9.9 8.4 7 5.7 4.4 3.2 2.1 1

Tab. 2.4 - Differenza di temperatura ammessa tra superficie e aria ambiente a diverse percentuali di umidità relativa

Evidentemente gli spessori isolanti che si otterranno dalla suddetta ipotesi andranno arrotondati per eccesso per realizzare un adeguato margine di sicurezza.

Ciò premesso, lo spessore del materiale isolante anticondensa s si determina partendo dalla seguente relazione di bilancio:

(25)

[°C]

dove:

Ti = temperatura della superficie esterna della condotta non isolata (°C), ipotizzata uguale a quella del fluido freddo trasportato


Rle = resistenza termica liminare (m K/W) o (m2 K/W)

R = resistenza termica dello strato isolante (m K/W) o (m2 K/W)

(26)

Dt* = Te - Ts* [°C]

Ts* = temperatura effettiva della superficie isolata (°C)

Le resistenze termiche Rle ed R assumono i valori sotto riportati, in funzione della forma della condotta e cioè circolare oppure assimilabile ad una parete piana.

In relazione a quanto su riportato per non avere condensa sulle superfici isolate deve risultare:

(27)

DT*<DT [°C]

dove T è dato dato dalla tabella 6.


Per calcolare Dt* inserire nella formula generale (25) R e Rle dati da:

(28)

[m K/ W]

(29)

[m K/ W]



l=conduttività termica utile alla temperatura media di esercizio (W/m K),


s = spessore dell' isolante utilizzato (m)

Viceversa, data la temperatura superficiale Ts lo spessore s non può essere calcolato con una formula precisa, per cui risulta più opportuno ricorrere all' uso di grafici del tipo di quello sotto riportato in fig. 3 per materiali aventi conduttività termiche utili rispettivamente pari a 0,035 W/m K e 0,047 W/m K.

Fig. 3

N.B. Lo spessore s determinato con il grafico di fig. 3 è di primo approccio e l' effettivo valore di Ts può eventualmente essere verificato con la (25), (27), (28) e (29)

Superfici piane

Per calcolare T* inserire nella formula generale (25) R e Rle dati da:

(30)

R = s/l [m2 K/W]

(31)

Rle = 1/he [m2 K/W]


Viceversa, data la temperatura superficiale Ts lo spessore s (m) può essere calcolato con la formula:

(32)

[m]

Per quanto riguarda i valori del coefficiente di adduzione he, occorre ricordare che lo stesso non è di facile valutazione perché dipende da differenti parametri.

Per un canale dell'aria condizionata il valore di he oscilla tra 4 e 10 W/m2 K.

Prudenzialmente quindi è opportuno valutare tale parametro vicino al suo valore minimo e quindi pari a circa 4,5 W/m2 K, che fornisce evidentemente spessori isolanti più elevati.

Alla luce degli attuali costi dell'energia, tali spessori risultano ancora inferiori a quelli economicamente ottimali, almeno nella grande maggioranza dei casi.

2.3. La diffusione del vapore acqueo nei materiali non

igroscopici

La pressione del vapore acqueo contenuto nell'aria di un ambiente è maggiore di quella sulle pareti di una condotta trasportante aria fredda.

Ciò causa un richiamo del vapore verso la superficie della condotta e quindi un flusso dello stesso in tale direzione.

Si tratta di un fenomeno del tutto analogo a quello del flusso termico attraverso una parete sotto l' effetto della differenza di temperatura tra le due facce della parete stessa.

In base alla legge di Fick il flusso di vapore che attraversa una struttura è dato da:

(33)

Fv= P* (P1 - P2) [g/m² h]

dove:

Fv= flusso di vapore (g/m2 h)

P1 - P2 = differenza di pressione parziale del vapore tra le due facce della struttura (mmHg)

P = Permeanza della struttura (g/ m2 h mmHg)

E' evidente l' analogia tra la legge di Fick e quella di Fourier :

Q = K * (T1 - T2)

illustrata nel capitolo 1.

Infatti nelle formule su riportate si nota che:

- alla differenza di temperatura (T1 - T2) corrisponde la differenza di pressione (P1 -P2)

- alla trasmittanza K corrisponde la permeanza P.

La legge di Fick è valida , come quella di Fourier, solo in regime stazionario e per pareti piane di dimensioni infinite.

Il calcolo della permeanza di una struttura è del tutto analogo a quello della trasmittanza K per cui si può scrivere per una parete

omogenea di spessore s (m) e permeabilità p(g/m h mmHg):

(34)

P= p/s [g/m2 h]

dove la p è la permeabilità del materiale costituente la la struttura (g/

m h mmHg).

Dunque la permeabilità ha un significato del tutto analogo alla conduttività termica precedentemente definita.

In sintesi il suo significato fisico è il seguente:

" la permeabilità di un materiale non igroscopico rappresenta la quantità di vapore acqueo che attraversa un metro quadrato di una parete piana costituita da quel prodotto, spessore un metro, in un ora di tempo per effetto di una differenza di pressione di un mmHg"

Per pareti composte da più strati la permeanza è data quindi da:

[g/m² h mmHg]

dove s e p sono rispettivamente lo spessore (m) e la permeabilità

(g/m h mmHg) dei vari strati costituenti la parete.

Altre espressioni utili

- Resistenza alla diffusione del vapore acqueo

Si definisce resistenza alla diffusione del vapore acqueo Rd il reciproco della permeanza e cioè:

(36)

Rd= s/p [m2 h mmHg/ g]

Fattore di resistenza alla diffusione del vapore

Per temperature e pressioni tipiche delle normali condizioni ambientali,il valore della permeabilità dell' aria si può prendere pari a:

pa = 0,09 g/ m h mmHg

Si definisce allora fattore di resistenza alla diffusione del vapore di un materiale il rapporto della permeabilità dell' aria con quella p del

materiale stesso .

m = 0.009/p [senza dimensioni]

I materiali utilizzati nella pratica, più o meno permeabili al vapore acqueo, costituiscono un freno alla diffusione del vapore rispetto all' aria più elevato, per cui il loro fattore m sarà superiore ad 1.

Un materiale il cui fattore m è vicino ad uno (ad esempio prodotti in

fibre minerali) è molto permeabile al vapore acqueo, mentre invece un materiale totalmente impermeabile è caratterizzato da un fattore di resistenza alla diffusione del vapore pari a Q.

Nel sistema internazionale S.I. le unità di misura della permeabilità e della permeanza sono rispettivamente:

- permeabilità: kg/ m s Pa

- permeanza: kg/m2 s Pa

Il fattore di trasformazione è:

(38)

1 g/m h mmHg = 20,8 x 10 -10 S.I.

Per i film sottili, quali ad esempio i materiali costituenti le barriere al vapore, sarebbe preferibile dare direttamente il valore della permeanza P dato che la permeabilità può non risultare direttamente

proporzionale allo spessore del film.

La tabella 2.5 dà i valori della permeabilità di materiali utilizzati per i manti impermeabili e per le barriere al vapore.

Barriera al vapore

Infine, affinché gli isolamenti calcolati con le formule sopra riportate mantengano la loro funzionalità nel tempo, è indispensabile valutare attentamente il dimensionamento e la posa della barriera al vapore.

Occorre in particolare tener presente i seguenti punti:

- la continuità della barriera al vapore deve essere adeguatamente curata in corrispondenza dei supporti, dei giunti di espansione, ed al termine della coibentazione

- la barriera deve essere aderente al materiale isolante

- i giunti tra le varie parti della barriera devono prevedere un adeguato sormonto, utilizzando per la sigillatura adesivi o nastri che abbiano le stesse caratteristiche di resistenza alla diffusione del vapore della barriera stessa;

- il materiale costituente la barriera al vapore deve essere compatibile con la natura dell' isolante sottostante.

Tipo di materiale

d L P M c L M c

Condizione di impiego

Kg/M³ W/mK Kg/s m

Pa -

KJ/Kg K

Kcal/h m °C

g/h m mmHg

Kcal/Kg °C

Carta e cartone bitumati

1100 0.23 2.5x10-15 7500 1 0.2 12x10-6 0.25

Velo di vetro bitumato

1200 0.23 9.38x10-

15 20000 0.92 0.2 4.5x10-6 0.22

Foglio di alluminio

(spes. 0.025-0.05 mm)

2700 220 268x10-18 70000 0.96 189 129x10-9 0.23

Foglio di alluminio

rivestito in plastica su 2

lati (spes. 0.05-0.08mm)

2700 220 110x10-18 1700000 0.96 189 53x10-9 0.23

Foglio di alluminio

rivestito in plastica su 2

lati (spes. >0.08mm)

2700 220 94x10-18 2000000 0.96 189 45x10-9 0.23

PVC in fogli 1400 0.16 18.75x10-

15 10000 1.3 0.14 9x10-6 0.3

Polietilene in fogli

950 0.35 3.75x10-

15 50000 2.1 0.3 1.8x10-6 0.5

Tab. 2.5 - Impermeabilizzazione, barriere al vapore (fonte: G. Nervetti, F. Soma, La verifica

termoigrometrica delle pareti, Hoelpi)

diametro esterno

della condotta

nuda (mm)

l = 0,035 W/mk

umidità relativa (%)

80 (dT = 3.8) 85 (dT = 2.8)

temperatura dell'aria interna

10°C 15°C 20°C 10°C 15°C 20°C

80 22 16 9 30 23 14

100 23 16 10 31 23 15

125 23 17 10 32 24 15

150 24 17 10 33 24 15

175 24 17 10 34 25 15

200 24 17 10 34 25 15

400 26 18 10 36 26 16

600 26 18 10 37 27 16

800 26 18 10 38 27 16

1000 26 18 10 38 27 16

1500 27 19 10 39 28 16

parete piana

27 19 10 39 28 16

Tab. 2.6 - Spessori isolanti (mm) anticodensa minimi per condotte, in funzione dell'umidità relativa dell'aria

ambiente e della conduttività termica utile dell'isolante utilizzato (conduttività termica utile alla temperatura

media di 20°C: l 0.035 W/mk)

Temperatura dell'aria ambiente: 30°C

dT= Differenza di temperatura ammissibile tra il punto di rugiada dell'ambiente, in funzione della sua umidità relativa e la superficie esterna della condotta isolata

ai= coefficiente di adduzione esterna, funzione della differenza dT sopra riportata e del tipo di finitura dell'isolamento, considerata ad elevata emissività per la presenza di polvere, sporco, ecc.

Aria ambiente: interno di edifici con possibilità di muoversi liberamente.

NB La formazione di condensa non dipende soltanto dai parametri che influenzano la temperatura superficiale ma anche dall'umidità relativa

dell'aria circostante, il cui valore non sempre può essere accuratamente determinato. Ciò è tanto più vero quanto più è alto il valore dell'umidità relativa dell'aria, nel qual caso si fanno fortemente sentire sia le fluttuazioni di umidità che quelle relative alle temperature superficiali. In relazione a quanto sopra, gli spessori riportati in tabella, arrotondati per eccesso a quelli commerciali disponibili, devono intendersi come orientativi e da utilizzare solo quando non siano disponibili più precisi dati di input.

diametro esterno

della condotta

nuda (mm)

l = 0,040 W/mk


80 (dT = 3.8) 85 (dT = 2.8)


10°C 15°C 20°C 10°C 15°C 20°C

80 25 18 11 34 25 16

100 25 18 11 35 26 17

125 26 19 11 36 27 17

150 27 19 11 37 28 17

175 27 19 11 38 28 17

200 28 20 11 39 28 17

400 29 20 12 41 30 18

600 30 21 12 42 31 18

800 30 21 12 43 31 18

1000 30 21 12 43 31 19

1500 30 21 12 44 31 19

parete piana

30 21 12 44 31 19




diametro esterno

della condotta

nuda (mm)

l = 0,045 W/mk


80 (dT = 3.8) 85 (dT = 2.8)


10°C 15°C 20°C 10°C 15°C 20°C

80 27 20 12 37 28 18

100 28 20 12 39 29 18

125 29 21 12 40 30 19

150 30 21 13 41 31 19

175 30 22 13 42 31 19

200 31 22 13 43 32 19

400 32 23 13 46 33 20

600 33 23 13 47 34 21

800 34 23 13 48 35 21

1000 34 24 13 49 35 21

1500 34 24 13 49 35 21

parete piana

34 24 13 49 35 21




diametro esterno

della condotta

nuda (mm)

umidità massime ammesse senza condensa (%)


10°C 15°C 20°C

80 26 37 53

100 26 37 53

125 26 37 53

150 26 37 53

175 26 37 53

200 26 37 53

400 26 37 53

600 26 37 53

800 26 37 53

1000 26 37 53

1500 26 37 53

parete piana

26 37 53

Tab. 2.9 - Umidità relative massime ammesse senza formazione di condensa su condotte

non isolate, in funzione della temperatura dell'aria ambiente.

Sebbene le umidità relative sopra riportate debbano intendersi come largamente orientative, dai dati della tabella si evince che il mancato isolamento delle condotte comporta gravi rischi di condensa, anche per modesti valori dell'umidità relativa ambientale.

2.4. Rispetto di norme a carattere obbligatorio

2.4.1. Condotte aerauliche: prescrizioni normative a carattere cogente

In base alla nuova normativa sul risparmio energetico e sull'uso razionale dell'energia in vigore in Italia, e cioè:

- Legge 9 gennaio 1991, n.10

- DPR 26 agosto 1993, n. 412.

- Norme Uni attuative del DPR 26 agosto 1993, n. 412 sopra citato,

(Per maggiori dettagli sull'argomento si veda il capitolo 3 paragrafo 3.8.)

le condotte dell'aria calda per la climatizzazione invernale, di qualunque tipo di sezione, poste in ambienti non riscaldati, devono essere coibentate con uno spessore di isolante non inferiore a quello prescritto nell'allegato B del DPR 26 agosto 1993 n.412 (ved. Tab.2.10), in funzione della conduttività termica utile alla temperatura media di 40°C, per le tubazioni con diametro esterno compreso tra 20 e 39 mm (vedi tabella 2.11 : condotte tipo A).

I valori utili delle conduttività dei vari materiali isolanti non figurano però nel decreto citato, ma sono invece riportati, a titolo indicativo per la progettazione di massima, nella norma UNI 10376. (vedi tabella 2.12)

Conduttività termica

utile a 40°c (W/mK)

Diametro della tubazione (mm)

<20 da 20 a 39 da 40 a 59 da 60 a 79 da 80 a 99 >100

0.030 13 19 26 33 37 40

0.032 14 21 29 36 40 44

0.034 15 23 31 39 44 48

0.036 17 25 34 42 47 52

0.038 18 28 37 46 51 56

0.040 20 30 40 50 55 60

0.042 22 32 42 54 59 64

0.044 24 35 46 58 63 69

0.046 26 38 50 62 68 74

0.048 28 41 54 66 72 79

0.050 30 44 58 71 77 84

Tab. 2.10 Valori minimi d'isolamento

Va subito notato che non sono espressamente indicate le correzioni da apportare ai suddetti spessori nel caso di condotte correnti entro strutture di separazione di ambienti riscaldati o in strutture verticali perimetrali.

In assenza di tali indicazioni ci sembra rientri nello spirito del legislatore estendere alle condotte le correzioni previste per le tubazioni, correzioni che quindi potrebbero essere cosi enunciate:

- i montanti verticali delle condotte devono essere posti all’interno dell’isolamento termico dell’involucro edilizio, verso l’interno del fabbricato; i relativi spessori minimi dell’isolamento, che risultano dalla tabella 2.10 per le tubazioni di diametro esterno tra 20 e 39 mm, vanno moltiplicati per 0,5 (vedi tabella 2.11, condotte tipo B);

- per condotte correnti entro strutture non affacciate ne all’esterno ne su locali non riscaldati, gli spessori precedentemente indicati vanno moltiplicati per 0,3 (vedi tabella 2.11, condotte tipo C).

Per le condotte d’aria quest’ultima indicazione e particolarmente importante, poiché molto spesso esse corrono in intercapedini tra i solai ed i controsoffitti che separano ambienti riscaldati alla stessa temperatura.

In relazione a quanto sopra, gli spessori previsti per le condotte, in funzione della conduttività termica utile del materiale isolante, espressa in W/m °C, alla temperatura media di 40 °C, dovrebbero dunque risultare, alla luce della nostra interpretazione, quelli riportati nella tabella 2.11.

Per materiali isolanti con conduttività termiche utili diverse da quelle indicate in tabella 2.10, i valori minimi degli spessori di isolante devono essere ricavati per interpolazione lineare.

Va precisato che gli spessori sopra riportati sono quelli minimi per cui vanno arrotondati agli spessori commerciali disponibili immediatamente superiori.

Inoltre gli spessori succitati potrebbero non essere sufficienti a rispettare il disposto della norma che fissa il rendimento globale medio stagionale dell’impianto, e quindi anche quello della rete di distribuzione dell’aria, rendimento evidentemente legato al grado di isolamento delle condotte e alla loro capacita di tenuta alle fughe d’aria.

Questa importante prescrizione e riportata nei commi 1 e 2 dell’articolo 5 del D.P.R.

412/93 che fissano, per il rendimento medio stagionale hg, valori non inferiori a:

(39)

hg= (65 +3 log Pn) [%]

dove:

Pn e la potenza nominale del generatore di calore (kW)

hg e il prodotto dei rendimenti medi stagionali di produzione, di regolazione, di

distribuzione della rete e di emissione dei corpi scaldanti.

Ne deriva che all’aumentare della potenza nominale dell’impianto deve crescere il rendimento medio stagionale dello stesso e quindi anche quello della rete di distribuzione attraverso l'impiego di spessori isolanti più elevati.

Per calcolare il rendimento di distribuzione delle reti di condotte si può fare riferimento, in mancanza di una norma ad hoc, alla norma UNI 10348-94 che, per

calcolare hg, da la formula:

(40)

[adimensionale]

dove:

z è il numero delle zone termiche nelle quali e suddiviso l'edificio

Qhrj è l'energia termica richiesta da ogni singola zona (fabbisogno energetico utile

reale)

Qdnr è l'energia termica scambiata dalla rete di distribuzione con l'ambiente e non recuperata (vedi paragrafo 2.2.4).

Un altro motivo che potrebbe portare all’aumento degli spessori minimi indicati in tabella 2.11 deriva dal rispetto di particolari esigenze tecniche, del tipo di quelle citate nei precedenti paragrafi e che qui brevemente riassumiamo:

– per gli impianti di riscaldamento e raffrescamento, la necessita di evitare, anche in condizioni gravose, la formazione di condensa sulla superficie esterna del materiale isolante durante la stagione estiva;

– ottenere un adeguato isolamento acustico delle condotte;

– contenere le variazioni di temperatura dell’aria trasportata entro limiti prefissati.

Conduttività termica utile

(W/m °C)

Spessore dell'isolante (mm)

Condotte tipo "A" Condotte tipo "B" Condotte tipo "C"

0.030 19 9.5 5.7

0.032 21 10.5 6.3

0.034 23 11.5 6.9

0.036 25 12.5 7.5

0.038 28 14.0 8.4

0.040 30 15.0 9.0

0.042 32 16.0 9.6

0.044 35 17.5 10.5

0.046 38 19.0 11.4

0.048 41 20.5 12.3

0.050 44 22.0 13.2

Tab. 2.11 - Spessori isolanti minimi delle condotte in funzione della conduttività termica utile

Note:

Le condotte tipo A corrono in ambienti non riscaldati.

Le condotte tipo B corrono all’interno dell’isolamento termico dell’edificio verso l’interno del fabbricato.

Le condotte tipo C corrono all’interno degli edifici e in locali riscaldati.

I dati riportati nella tabella seguente sono forniti a titolo indicativo per la progettazione di massima. I valori utili da adottare nella progettazione esecutiva di dettaglio devono essere sempre desunti dal valore dichiarato dal produttore, se certificato. I dati sono riferiti alla temperatura media di 40°C e tengono conto dell’influenza della posa, delle tolleranze di spessore, delle tolleranze di produzione, del comportamento nel tempo, della stabilita dimensionale, ecc., in senso generale.

Tipo di materiale Configurazione Densità (Kg/m³)

l a

40°C (W/mK)

Lana di vetro feltri 19 0.050

22 0.046

55 0.041

pannelli 22 0.046

60 0.040

coppelle 60 0.039

Lana di roccia feltri 80 0.047

120 0.044

pannelli 60 0.044

120 0.041

coppelle 100 0.041

Polietilene (PEF) estruso in continuo, non reticolato, in tubi

tubi 30 0.045

Polietilene (PEF) espanso in continuo reticolato termosaldato

30 0.045

Polietilene (PEF) espanso in continuo in lastre reticolato

lastre 30 0.045

Poliuretano espanso Pur/Pir in coppelle

coppelle

15 0.040

20 0.039

40 0.038

Poliuretano espanso Pur/Pir in flessibile

coppelle

15 0.040

30 0.039

Poliuretano espanso Pur/Pir espanso in situ

30 0.045

Elastomeri espansi (FEF) estrusi in continuo

55 0.040

70 0.040

Resine fenoliche (FF) espanse

coppelle 30 0.038

Polistirene (PSE) espanso

coppelle 20 0.045

Polistirene estruso (PER) rigido

coppelle 30 0.040

Tab. 2.11 - Conduttività termiche indicative di riferimento di alcuni materiali isolanti tratte da UNI 10376

Risulta a questo punto interessante confrontare gli spessori dell’isolamento delle condotte riportati nel D.P.R. 412/93 con quelli del D.P.R. 1052/77, attuativo della legge 373/76 (vedi tabella 2.13) sia pure limitatamente ad alcuni manufatti in lana di vetro per i quali risulta un leggero aumento di detti spessori con la nuova normativa.

Esempio: LANA DI VETRO

CONDUTTIVITÀ UTILE (W/m°C)

Spessori secondo

DPR 1052/77

(mm)

Spessori secondo

DPR 412/93 (mm)

55 Kg/m³ 0.041 31 31

22 Kg/m³ 0.046 35 38

19 Kg/m³ 0.050 39 44

Tab. 2.13 - Spessori isolanti per le condotte d’aria (confronto tra DPR 1052/77 e 412/93)

2.4.2 Commenti alla norma UNI 10376-94

Come premesso, il D.P.R. 412/93 fa riferimento alle normative tecniche UNI e in particolare alla UNI 10376 relativa all’”isolamento termico degli impianti di riscaldamento e di raffrescamento degli edifici”.

I punti salienti di detta normativa possono essere cosi riassunti.

Conduttività termiche utili

Le conduttività termiche utili da utilizzare per la determinazione degli spessori isolanti vanno desunte dalle attestazioni rese dal produttore, corrette per tener conto delle reali condizioni di progetto (ad esempio: effettiva temperatura di esercizio, disomogeneità della posa in opera, comportamento nel tempo, ecc.). In mancanza delle suddette informazioni si può fare riferimento ai valori utili di calcolo indicativi riportati nell’appendice A della norma (vedi tabella 2.11) e che possono essere utilizzati nella fase di progettazione di massima.

Requisiti dei materiali isolanti

I requisiti da soddisfare sono legati sia alle proprietà termiche, di resistenza alla temperatura di impiego, di comportamento al fuoco, ecc., sia alla loro idoneità all’impiego (stabilita dimensionale, assorbimento di acqua, resistenza alla trasmissione del vapore acqueo, ecc.). In merito alla determinazione della conduttività termica ricordiamo che essa deve essere eseguita secondo UNI 7745 o secondo UNI 7891, per tutti i materiali per i quali e possibile ricondursi a pannelli piani, utilizzando invece la misura secondo la norma ISO 8487 sulla ”simmetria cilindrica”, quando ciò non sia invece possibile.

Attestazione riguardante l’isolamento della rete aeraulica

Tale attestazione, in relazione alla legislazione vigente, deve essere contenuta in una dichiarazione fornita dall’installatore dell’impianto e riportante tutte le informazioni necessarie ed in particolare l’elencazione dei tipi di materiale coibente impiegati e relativi spessori, nonché la dichiarazione di conformità resa dal produttore del materiale isolante.

Verifica dell’isolamento in opera

La principale verifica riguarda la determinazione dello spessore del materiale isolante in opera, effettuata secondo apposite norme UNI, dalla quale deve risultare che detto spessore non sia inferiore a quello minimo fissato dal decreto.

Corrette modalità di posa in opera

La norma precisa che, oltre all’isolamento della parte corrente delle condotte, realizzato con strati di materiale isolante a giunti ben sigillati, vanno adeguatamente isolati anche le curve, i raccordi, le flangie, le serrande e tutto ciò che possa costituire ”ponte termico”.

Devono essere previste adeguate protezioni superficiali del materiale isolante per evitare il deterioramento di quest’ultimo.

2.5 Rapporto costo/prestazioni dei materiali isolanti

Dall’esame della tabella 2.12, che da le conduttività termiche utili dei vari materiali isolanti che possono essere usati per isolare le condotte degli impianti aeraulici, si evince che esistono sostanziali differenze tra i diversi coibenti per quanto riguarda le loro prestazioni.

Anche i prezzi dei vari materiali isolanti sono molto diversi tra loro, per cui viene spontaneo chiedersi se sia possibile effettuare una precisa analisi del rapporto costo/prestazioni sia per quanto riguarda le proprietà isolanti termiche sia per quelle acustiche.

Per effettuare le suddette valutazioni occorre evidentemente disporre di metodi diversi a seconda che si tratti di stabilire la convenienza di un isolante rispetto alla protezione termica oppure rispetto a quella acustica.

2.5.1 Rapporto costo/prestazioni termiche

Per calcolare la prestazione termica ”utile” di un materiale isolante, cioè la sua

resistenza termica R, occorre conoscerne lo spessore s e la conduttività termica l

nelle reali condizioni di esercizio.

Effettuando il rapporto:

(41)

R= s/l [m2 K/W]

si ottiene la resistenza termica R di quel materiale, che e appunto la prestazione

desiderata.

Per quanto riguarda la conduttività termica l occorre far riferimento al suo valore ”utile”, soprattutto per due motivi:

- la misura della conduttività viene effettuata in laboratorio in condizioni ideali e su manufatti che di norma rappresentano il meglio della produzione;

- quello che conta, al fine di determinare la resistenza termica ”utile” di un isolante, e la conoscenza della conduttività termica nelle reali condizioni di utilizzo.

Da quanto esposto deriva la necessita di maggiorare opportunamente le conduttività termiche di laboratorio per determinare il valore della resistenza

termica R prima definita.

Tale delicato compito riguarda evidentemente il progettista, il quale può tener conto delle indicazioni riportate nella tabella 2.12 (norma UNI 10376-94).

Ciò premesso, si prenda in considerazione un metro quadrato di materiale isolante di spessore s, espresso in metri.

Il materiale in questione avrà un costo C dato dal prodotto del suo costo a metro

cubo p moltiplicato per lo spessore s.

In formula:

(42)

C= p x s [L/m²]

La resistenza termica del materiale in questione sarà, in base a quanto prima precisato, data da:

(43)

R= s/l [m2 K/W]

Si giunge evidentemente al rapporto costo/prestazioni q dividendo il costo C del

materiale per la sua resistenza termica R, cioè in formula:

(44)

q= C/R = p x l [£/unità di resistenza]

Il rapporto suddetto, che rappresenta il costo dell’unita di resistenza termica, ci dice che un materiale isolante termico e tanto più appetibile quanto più

ridotto e il suo costo a metro cubo p e quanto più e contenuto il valore della

sua conduttività termica utile. Effettuando il prodotto p x l per i vari manufatti

isolanti utilizzati nella pratica quotidiana e facile verificare per quali di essi il rapporto costo/ prestazioni assume il valore più favorevole.

2.5.2 Rapporto costo/prestazioni acustiche

Nell’ambito del controllo del rumore si ricercano materiali, componenti e sistemi in grado di fornire la necessaria difesa contro la propagazione del suono anche negli impianti aeraulici. L’idoneità all’impiego per questi fini viene definita prestazione acustica e, a seconda dello specifico compito, viene quantificata da

diverse grandezze fisiche tra cui in particolare:

- perdita per inserzione delle condotte (rumori aerei);

- coefficiente di assorbimento acustico dei materiali impiegati come rivestimento

interno delle condotte.

2.5.2.1. Perdita per inserzione

La perdita per inserzione PI (statica) e il termine comunemente usato per definire

le prestazioni dei silenziatori e delle condotte degli impianti aeraulici e rappresenta la riduzione di energia sonora apportata. La perdita per inserzione si misura in dB e

la prestazione acustica e tanto migliore quanto maggiore e il suo valore. Torneremo

su questo importante argomento nella seconda parte della presente Guida, dedicata agli isolamenti acustici.

La perdita per inserzione PI delle condotte migliora con l’impiego di materiali

isolanti posti all’interno delle condotte stesse o con l’impiego di opportuni silenziatori.

Se per migliorare la perdita per inserzione PI, e quindi l’isolamento acustico D tra

due locali, di una prefissata quantità DR, si inserisce nella condotta un materiale

isolante del costo di C Lire, il rapporto costo/prestazioni q si ottiene dividendo C per DR, cioè in formula:

(45)

q= C/DR [£/Decibel]

2.5.2.2. Assorbimento acustico

In questo caso si possono confrontare i costi di due diversi materiali fonoassorbenti in grado di fornire lo stesso coefficiente di assorbimento acustico

medio NRC (noise reduction coefficient).

2.5.3 Influenza di fattori economici sulle reti aerauliche

Per la determinazione dell’impianto aeraulico economicamente ottimale occorre prendere in considerazione vari parametri, tra i quali il costo di acquisto, il costo di esercizio, nonché lo spazio disponibile per l’impianto stesso. E’ bene ricordare pero che ogni caso e differente dall’altro e per la scelta più appropriata possono solo essere enunciati principi di carattere generale.

I fattori che influenzano direttamente il costo di acquisto e di esercizio dell’impianto aeraulico sono:

- gli scambi termici con l’ambiente lungo la condotta; - il rapporto tra le dimensioni della condotta; - le perdite di carico lineari; - il tipo di curve o trasformazioni.

Scambi termici con l’ambiente

Gli scambi termici con l’ambiente di una rete aeraulica possono essere considerevoli, e possono riguardare sia le condotte correnti all’interno di locali non condizionati che quelle di grande lunghezza installate all’interno di locali trattati.

Esaminando di seguito il caso di impianti di condizionamento estivo, le potenze termiche scambiate con l’ambiente vengono in gergo definite ”rientrate di calore”.

Ciò premesso, ai fini del bilancio termico, in prima approssimazione, si possono

prendere in considerazione le sole rientrate di calore corrispondenti alle sezioni

di condotta passanti all’interno di locali non condizionati.

Tali rientrate aumentano la potenza frigorifera dell’impianto, e di conseguenza occorre incrementare la portata di aria o variare la temperatura all’uscita oppure agire contemporaneamente su entrambi i fattori.

Per meglio comprendere i diversi parametri che influenzano le rientrate di calore all’interno di un impianto, e necessario tenere presenti i seguenti principi

generali:

- per una data sezione, la condotta con il minor perimetro presenta le rientrate di calore più basse (fig. 2.8);

- in termini relativi, le maggiori rientrate si verificano in corrispondenza di condotte di piccole dimensioni con portate e velocità dell’aria limitate;

l'isolamento della condotta diminuisce le rientrate. Un materiale isolante caratterizzato da una trasmittanza termica pari a K = 0.7 W/m²K (K = 0.6 kcal/m²h °C) riduce circa del 90% le rientrate, rispetto alla stessa condotta non isolata.

Rapporto di forma

Per rapporto di forma si intende il rapporto tra il lato maggiore e quello minore di una condotta. Si tratta di un rapporto molto importante, che va sempre preso in considerazione durante la fase di progettazione, poiché al suo aumentare corrisponde un incremento dei costi di acquisto e di esercizio dell’impianto.

Il costo di acquisto di una condotta o di un intero sistema di distribuzione dell’aria dipende dal peso della lamiera impiegata ed al tempo occorrente per la sua realizzazione.

La categoria di costo di una condotta, variabile da 1 a 5, rappresenta numericamente il suo costo di acquisto e dipende, per una condotta a sezione rettangolare, dal lato maggiore e dal perimetro della stessa.

La tabella seguente pone in evidenza quanto sopra riportato.

CATEGORIA

LATO MAGGIORE

(mm)

PERIMETRO (mm)

1 da 150 a 300 da 500 a 1200

2 da 400 a 700 da 1600 a 2800

3 da 800 a 1000 da 3200 a 4000

4 da 1200 a 1400 da 4800 a 5600

5 da 1600 a 2000 da 6400 a 8000

Tab. 2.14 - Categorie di costo delle condotte rettangolari.

Inoltre mantenendo costanti la sezione della condotta e la portata dell'aria, all'aumento della classe si verifica un incremento dei seguenti parametri:

- perimetro, e pertanto, la superficie di lamiera utilizzata; - spessore della lamiera; - peso della lamiera; - materiale isolante richiesto.

2.6 Criteri di scelta dei materiali isolanti

2.6.1 Criteri principali

Immaginiamo di elencare tutte le caratteristiche che dovrebbe avere un isolante ideale e perfetto impiegabile per le condotte aerauliche.

Confrontando le suddette caratteristiche con quelle degli isolanti presenti sul mercato scopriamo che, se da un lato nessun prodotto offre al cento per cento tutte le proprietà richieste, dall’altro alcuni di essi si avvicinano maggiormente all’isolante perfetto.

Si può a questo riguardo mettere a confronto, a titolo esemplificativo, le principali caratteristiche dei materiali isolanti più utilizzati per le condotte aerauliche, facendo ricorso, quando utile, a indici prestazionali del tipo:

= Insufficiente

= Sufficiente

= Buono

= Ottimo

CARATTERISTICA Materiale isolante

X Y Z T

conduttività utile/conduttività di

riferimento

costo/prestazioni termiche

costo/prestazioni acustiche

reazione al fuoco

stabilità dimensionale

energia risparmiata/energia

di produzione

Tab. 2.16 - Matrice materiali/prestazioni

2.6.2 Criteri secondari

Oltre ai criteri sopra riportati se ne possono prendere in considerazione altri.

Esposizione ad agenti aggressivi e compatibilità del materiale isolante con impianto/ambiente

Nella scelta del materiale isolante deve essere valutata la presenza di agenti inquinanti emessi dagli impianti stessi o presenti nell’ambiente circostante (ad esempio ambiente salino).

Deve essere valutato anche il posizionamento dell’impianto all’interno o all’esterno degli ambienti per potere scegliere convenientemente la protezione più adatta per il materiale isolante.

Sollecitazioni meccaniche

Deve essere eseguita un’attenta analisi delle sollecitazioni meccaniche ed in particolare quelle dovute a:

- vibrazioni a bassa ed alta frequenza in funzione anche del posizionamento orizzontale o verticale

- carichi statici sul materiale coibente

- prevedibili carichi accidentali sul materiale coibente.

Requisiti richiesti ai materiali isolanti da norme tecniche a carattere cogente

Si tratta nel caso specifico della norma UNI 10376-94, nella quale viene precisato che i requisiti da soddisfare sono legati sia alle proprietà termiche, di resistenza alla temperatura d’impiego, di comportamento al fuoco, ecc., sia alla loro idoneità all’impiego, in termini di stabilita dimensionale, assorbimento di acqua, resistenza alla trasmissione del vapore acqueo, ecc.

3. PANORAMA NORMATIVO

3.1 La normativa al fuoco - Generalità

La sicurezza al fuoco in Italia e disciplinata da prescrizioni del Ministero dell’Interno e da norme tecniche dell’UNI (Ente Nazionale Italiano di Unificazione). La normativa antincendio può essere schematicamente suddivisa in tre punti fondamentali.

Legislazione di carattere generale

Ha lo scopo di definire le attività ritenute pericolose ai fini della prevenzione incendi, fissarne le procedure e i termini di controllo per l’adeguamento delle stesse ai criteri di sicurezza, regolamentare la formazione di idonee strutture di supporto al gestore di impresa, istituire un Comitato Parlamentare di esperti per lo studio dei problemi specifici connessi alle singole attività, nonché una direttiva atta ad instaurare un maggior grado di sicurezza con l’osservanza di misure più urgenti ed essenziali.

Normativa tecnica orizzontale

Ha lo scopo di definire le procedure di valutazione ai fini della sicurezza antincendio e stabilire le metodologie di prova inerenti il comportamento al fuoco dei materiali (reazione al fuoco) e delle strutture (resistenza al fuoco) in condizioni simulate di laboratorio, fissandone la classificazione.

Normativa verticale

Stabilisce, per ogni attività ritenuta pericolosa, le condizioni di sicurezza ed i relativi limiti affinché l’esercizio della stessa consenta garanzie sia ai diretti interessati sia a terzi. In particolare questa normativa stabilisce le modalità per la richiesta ed il rilascio del Certificato di Prevenzione Incendi (CPI) e fornisce un dettagliato elenco delle attività soggette al CPI.

3.2 Reazione al fuoco

La reazione al fuoco riguarda il comportamento intrinseco di un materiale nei confronti del fuoco; infatti viene definita dalla normativa come ”grado di partecipazione all’incendio” ed e correlata alla capacita di sviluppo e di propagazione della fiamma.

La normativa italiana in merito, rappresentata specificatamente dal Decreto Ministeriale 26/6/1984 ”Classificazione di reazione al fuoco ed omologazione dei materiali ai fini della prevenzione incendi”, prevede classi di reazione al fuoco, che vanno da zero (non combustibilità) a cinque, in funzione della pericolosità crescente del materiale.

I manufatti che si collocano in classe zero sono i più sicuri, in quanto non favoriscono ne l’insorgere ne lo sviluppo dell’incendio. Per poter essere classificato ”non combustibile” un materiale deve superare il test ISO DIS 1182.2, che consiste nell’introdurre un provino cilindrico di piccole dimensioni (diametro

45 mm e altezza 50 mm) in un fornetto, portato alla temperatura di 800°C circa, per un tempo di 20 minuti.

Le condizioni che determinano il superamento della prova sono molto restrittive, infatti il materiale non deve presentare:

- una durata di ”flash” di fiamma superiore a 20 secondi;

- una perdita di massa media superiore al 50% della massa media originale;

- variazioni di temperatura tra la superficie del provino e l'ambiente del forno nelle condizioni iniziali, maggiore di 50°C.

La normativa nazionale, attraverso il Decreto Ministeriale 14/1/1985, attribuisce ”d’ufficio”, senza quindi necessita di prova, la classe zero ai seguenti materiali:

- materiali da costruzione, compatti o espansi a base di ossidi metallici (ossido di calcio, magnesio, silicio, alluminio ed altri) o di composti inorganici (carbonati, solfati, silicato di calcio ed altri) privi di leganti organici;

- materiali isolanti a base di fibre minerali (di roccia, di vetro, ceramiche ed altre) privi di leganti organici;

- materiali costituiti da metalli con o senza finitura superficiale a base inorganica.

I materiali che non sono in grado di superare la prova ISO DIS 1182.2 sono considerati combustibili e a diversi livelli di infiammabilità. Per la loro classificazione vengono utilizzati i metodi di prova:

- CSE RF 1/75/A (materiali suscettibili di prendere fuoco su entrambe le facce, ad esempio tendaggi)

- CSE RF 2/75/A (materiali suscettibili di prendere fuoco su una sola faccia, ad esempio isolanti)

- CSE RF 3/77 (per tutti i tipi di materiali)

riportati nel Decreto Ministeriale 26/6/1984, sopra menzionato.

Mediante i primi due metodi, detti comunemente ”della piccola fiamma”, e possibile valutare i seguenti parametri:

- tempo di post-combustione (tempo in cui la fiamma si estingue) - tempo di post-incandescenza (tempo in cui si ha la completa scomparsa dell’incandescenza) - lunghezza della zona danneggiata (parte del materiale che risulta combusta, fusa o che presenta degradazione delle caratteristiche meccaniche) - gocciolamento (tendenza del materiale a lasciare cadere gocce e/o parti distacca- te durante oppure dopo l’azione della fiamma).

Con il terzo metodo, cosiddetto ”del pannello radiante”, che simula il comportamento del materiale in presenza di incendio, si valuta anche la velocità di propagazione della fiamma. La classe finale al fuoco del materiale viene definita da un’opportuna combinazione dei risultati ottenuti dalle prove CSE RF 1/75/A o CSE RF 2/75/A e CSE RF 3/77.

Il materiale, nel test del pannello radiante, viene provato nelle effettive condizioni di impiego: in posizione orizzontale, se dovrà essere applicato a soffitto o a pavimento, in posizione verticale, se destinato a parete. Qualora non venga definito a priori dal produttore l’impiego finale, il materiale viene testato a parete, in quanto la prova e più severa e cautelativa.

Le effettive condizioni d’uso vengono riportate sul certificato di reazione al fuoco rilasciato dal laboratorio di prova e sono vincolanti nella fase di posa in opera del materiale, se deve essere garantita la classe certificata.

Per quanto riguarda le attività soggette alla prevenzione incendi (locali di pubblico spettacolo, impianti sportivi, mostre ed esposizioni, autorimesse, metropolitane, scuole, edifici di civile abitazione di altezza superiore a 12 m, attività turistico-alberghiere), oltre al certificato di reazione al fuoco del materiale,

deve essere esibito anche il documento di omologazione, rilasciato dal Ministero dell’Interno.

L’omologazione consiste in una procedura tecnico-amministrativa con la quale il Ministero autorizza la riproduzione del prototipo testato presso un laboratorio autorizzato e l’immissione sul mercato del materiale, per l’impiego nelle attività soggette alle norme di prevenzione incendi. II richiedente l’omologazione e responsabile civilmente e penalmente della conformità della produzione al prototipo omologato.

L’omologazione ha validità cinque anni e può essere rinnovata, senza ricorrere prima alla procedura della certificazione presso un laboratorio autorizzato, ma presentando richiesta direttamente al Ministero competente, qualora il materiale non abbia subito modifiche di alcun genere.

3.3 Resistenza al fuoco

Per resistenza al fuoco si intende l’attitudine di un elemento costruttivo a mantenere la propria funzionalità, in termini di capacita portante, tenuta ed

isolamento termico, per un tempo t e nelle condizioni di esposizione al fuoco

prefissati dalla Circolare 14/9/1 961 n. 91.

I suddetti parametri sono indicati dalla normativa rispettivamente con i simboli R

(resistenza meccanica), E (tenuta al passaggio di fuoco e fumi) ed I (isolamento

termico); REI 120’, ad esempio, significa che la struttura in esame e in grado di resistere per 120 minuti.

E’ importante sottolineare che, affinché il materiale possa garantire il tempo di resistenza al fuoco per il quale e stato certificato, occorre impiegarlo e metterlo in opera conformemente alle modalità di installazione dichiarate sul certificato stesso. Per la determinazione della resistenza al fuoco vengono utilizzati campioni

di grosse dimensioni, che vengono provati in appositi forni dove viene simulata una situazione di incendio.

Gli elementi orizzontali vengono normalmente provati anche sotto un carico accidentale, gravante sul solaio al quale viene fissato l’elemento in prova. In questo caso la durata del test e data dalla caduta della capacita portante.

Nel caso invece di elementi verticali di tamponatura si tengono in considerazione i seguenti fattori:

- il passaggio di fuoco e di fumo;

- il raggiungimento di una temperatura media di 150°C in più rispetto a quella ambiente sulla superficie opposta a quella esposta al fuoco;

- la perdita della stabilita meccanica.

3.4 Prescrizioni al fuoco relative agli impianti aeraulici

La normativa, per le attività soggette alla prevenzione incendi precedentemente citate, fornisce precise indicazioni in merito alle caratteristiche che i materiali e gli elementi costruttivi devono possedere negli specifici impieghi.

Per quanto riguarda gli impianti aeraulici, non esiste nella regolamentazione un richiamo puntuale alla loro classe di reazione o resistenza al fuoco, per tutta la possibile casistica.

Per quanto riguarda gli isolamenti, di norma si fa riferimento all’art. 137 della circolare 16/51 ”Norme di sicurezza per la costruzione, l’esercizio e la vigilanza dei teatri, cinematografi e altri locali di pubblico spettacolo in genere” e, di recente, all’art. 8, paragrafo 8.2.2.2 del Decreto Ministeriale 9/4/94 ”Approvazione della regola tecnica di prevenzione incendi per la costruzione e l’esercizio delle attività ricettive turistico-alberghiere”.

L’art.137 ”Condotte” della circolare 16/51 cosi recita: ”Eventuali rivestimenti delle condotte, sia interni che esterni, applicati ai fini dell’isolamento termico od acustico, debbono essere eseguiti soltanto con materiali incombustibili; le superfici interne delle condotte devono risultare lavabili.”

L’art.8 paragrafo 8.2.2.2 del DM 9/4/94 prevede che: ”Le condotte vengano realizzate con materiale di classe zero di reazione al fuoco e che le tubazioni flessibili di raccordo siano di classe non superiore alla classe 2. Negli attraversamenti di pareti e solai lo spazio attorno alle condotte venga sigillato con materiale di classe zero, senza ostacolare le dilatazioni delle stesse.”

Infine, in base al DM 6/7/83 ”Norme sul comportamento al fuoco delle strutture e dei materiali da impiegarsi nella costruzione di teatri, cinematografi ed altri locali di pubblico spettacolo in genere” e successive modificazioni, le intercapedini, indipendentemente dalla loro giacitura, devono essere totalmente riempite di materiali di classe zero, cioè non combustibili.

La conclusione che può essere tratta da quanto esposto e che, per ragioni cautelative e per preciso orientamento dei Comandi dei Vigili del fuoco, debbano essere previsti, nella maggior parte dei casi, rivestimenti isolanti delle condotte di classe 0.

Per quanto riguarda invece i materiali impiegati nella costruzione delle condotte si fa riferimento alla norma UNI 5104/63 ”Impianti di condizionamento dell’aria - Norma per l’ordinazione, l’offerta e il collaudo” che prescrive al punto 2.1.9.2: ”la rete dei canali deve essere realizzata con materiali incombustibili”.

A tal fine l’impiego di lamiera zincata (o altri metalli) con le caratteristiche di incombustibilità (classe 0) risolve i problemi del non innesco e della non propagazione dell’incendio dovuti al materiale impiegato. L’impiego di materiali diversi nella costruzione delle condotte (es. pannelli in materiale sintetico, poliuretano), anche se realizzate con materiali non propaganti il fuoco di classe 1 o 2, permette, a causa della deformazione sotto l’azione del calore, la fuoriuscita di eventuali gas e la loro propagazione in compartimenti attigui.

Propagazione dell’incendio e salvaguardia della compartimentazione

Qualora le condotte di una rete aeraulica attraversino differenti zone di un fabbricato, esse possono costituire veicolo di propagazione dell’incendio da un compartimento all’altro dell’edificio.

La propagazione può avvenire in modi diversi, descritti nella figura a lato.

A: qualora la condotta non sia costruita con materiale incombustibile (lamiera d’acciaio), essa si deforma sotto l’azione del calore, consentendo ai fumi dell’incendio di invadere i compartimenti attigui.

B: per effetto del calore, le pareti delle condotte metalliche si riscaldano rapidamente; il fuoco si trasmette per irraggiamento ai compartimenti vicini;

C: il fuoco si propaga per convezione, essendo la condotta elemento di collegamento tra due compartimenti;

Le serrande tagliafuoco rappresentano un componente essenziale delle reti aerauliche, e il loro posizionamento, che interessa in genere gli attraversamenti di solai o di pareti compartimentali, e regolato da precise disposizioni dei Vigili del fuoco. Si tratta, in sintesi, di un sistema passivo per interdire l’immissione e/o l’estrazione dell’aria da compartimenti invasi dal fuoco e dal fumo che, una volta attivato, diviene definitivamente statico.

3.5 Normativa sul risparmio energetico

In Italia il contenimento dei consumi energetici negli edifici e stato per molto tempo regolamentato dalla legge 30/4/1976 n. 373 e dai suoi decreti di attuazione.

La legge 373/76 era costituita da tre parti: la prima riguardava gli impianti di produzione del calore e gli annessi sistemi di termoregolazione, la seconda trattava l’isolamento termico degli edifici e la terza le sanzioni previste per la mancata osservanza della legge. Era inoltre integrata da tre importanti documenti e cioè:

- D.P.R. 1052/77, che definiva i criteri di applicazione della legge, nonché le modalità e i termini per la presentazione della relazione tecnica;

- D.M. 10/3/1977, che stabiliva le zone climatiche ed i valori minimi e massimi del coefficiente di dispersione del calore negli edifici;

- D.M. 30/7/1986, che aggiornava i valori limite dei coefficienti di dispersione

termica Cd, sulla base del rapporto di forma S/V (Superficie disperdente/Volume

riscaldato) dell’edificio e della fascia climatica di ubicazione.

In data 9 gennaio 1991 e stata emanata la legge 10, che ha abrogato non solo la legge 373/76, ma anche la legge 308/82 (solo parzialmente), relativa alle incentivazioni economiche per gli interventi di risparmio energetico, il D.M. 23/11/1982 sul contenimento dei consumi di energia negli edifici a destinazione industriale e artigianale e la legge 645/83 sugli orari di funzionamento degli impianti di riscaldamento.

La legge 10/91 ”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”, per poter essere applicata necessita sia di provvedimenti attuativi, da emanarsi a cura dei Ministeri competenti, che di norme tecniche specifiche, di competenza dell’UNI, che forniscano adeguate metodologie di calcolo per l’adempimento degli obblighi di legge.

In particolare, i decreti attuativi di maggiore interesse, che contengono le cosiddette regole tecniche, ossia le prescrizioni, sono i seguenti:

– D.P.R. attuativo dell’art. 4 comma 1, su proposta del Ministero dei Lavori Pubblici, che definisce i criteri generali tecnico-costruttivi e le tipologie per l’edilizia sovvenzionata e convenzionata, per l’edilizia pubblica e privata, anche riguardo la ristrutturazione degli edifici esistenti;

- D.M. attuativo dell’art. 4 comma 2, sempre su proposta del Ministero dei Lavori Pubblici, che contiene la normativa tecnica al cui rispetto risulta condizionato il rilascio delle autorizzazioni e delle concessioni e l’erogazione di finanziamenti e contributi per la realizzazione di opere pubbliche;

– D.P.R. attuativo dell’art. 4 comma 4, su proposta del Ministero dell’Industria, del Commercio e dell’Artigianato, diventato D.P.R. 26/8/1993 n. 412 ”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, in attuazione all’articolo 4 comma 4 della legge 10/91” e pubblicato sulla G.U. del 14/ 10/93. Sulla Gazzetta Ufficiale del 19/4/94 e stata pubblicata inoltre la circolare 12/ 4/1994 n. 233/F, interpretativa e di chiarimento al suddetto D.P.R. 412/93;

- D.M. attuativo dell’art. 28 comma 3, su proposta del Ministero dell’Industria, del Commercio e dell’Artigianato, diventato D.M. 13/12/1993 ”Approvazione dei modelli tipo per la compilazione della relazione tecnica di cui all’art. 28 della legge 10/91, attestante la rispondenza alle prescrizioni in materia di contenimento del consumo energetico degli edifici” e pubblicato sulla G.U. del 20/12/93. Sulla stessa Gazzetta Ufficiale e stata pubblicata anche la circolare 13/12/1993 n. 231/F, che riporta alcune interpretazioni e chiarimenti in merito alla relazione tecnica;

- D.P.R. attuativo dell’art. 30, su proposta del Ministero dell’Industria, del Commercio e dell’Artigianato, che specifica le modalità per la certificazione energetica degli edifici;

- D.P.R. attuativo dell’art. 32, su proposta del Ministero dell’Industria, del Commercio e dell’Artigianato, che definisce le norme per la certificazione dei materiali e dei componenti che presentano prestazioni termiche tali da contribuire al risparmio energetico degli edifici;

- D.M. 6/8/1994 del Ministero dell’Industria, del Commercio e dell’Artigianato, pubblicati sulla G.U. del 24/8/94, relativi a ”Modificazioni ed integrazioni alla tabella relativa alle zone climatiche di appartenenza dei comuni italiani allegata al D.P.R. 26/8/1993 n. 412, concernente il contenimento dei consumi di energia degli impianti termici degli edifici” e ”Recepimento delle norme UNI attuative del D.P.R. 26/8/1993 n. 412, recante il regolamento per il contenimento dei consumi di energia degli impianti termici degli edifici, e rettifica del valore limite del fabbisogno energetico normalizzato”.

3.6 DPR 26/8/1 993 n. 412

Dal confronto delle nuove norme con il corpo normativo precedentemente in vigore emergono sostanziali modifiche per quanto riguarda l’ambito di applicazione, la progettazione e l’esercizio dell’impianto termico e infine le prescrizioni circa le responsabilità nell’esercizio e nella manutenzione dell’impianto stesso.

L’ambito di applicazione si estende a tutte le categorie di edifici, compresi quelli a destinazione industriale e artigianale, nei quali venga installato un impianto adibito alla climatizzazione, esclusivamente invernale, degli ambienti o alla produzione di acqua calda per usi igienici e sanitari, alimentati con combustibili solidi, liquidi e gassosi.

Per quanto riguarda la progettazione dell’impianto termico, la nuova normativa pone maggiore attenzione al sistema edificio-impianto e introduce il concetto del contenimento del fabbisogno energetico, cioè del bilancio tra l’energia entrante e quella uscente da tale sistema.

Ai fini di una corretta progettazione che tenga conto del contenimento dei consumi di energia, il progettista può intervenire sui seguenti parametri: - isolamento termico dell’involucro edilizio; - orientamento dell’edificio e dimensionamento delle superfici finestrate; - rendimento medio globale stagionale del generatore di calore; - rendimenti di produzione, emissione, regolazione e distribuzione del calore. In quest’ultimo caso vengono imposti dei valori minimi di isolamento termico delle reti di distribuzione, in funzione del diametro esterno della tubazione e del valore di conduttività termica utile dell’isolante alla temperatura media di 40 ’C.

Rispetto alla normativa precedente sono stati elevati da +1 ’C a +2’ C i limiti di tolleranza delle temperature degli ambienti, per tutte le categorie di edifici.

In merito infine alle responsabilità nell’esercizio e nella manutenzione dell’impianto la nuova normativa ha introdotto due aspetti sostanziali:

– la figura del terzo responsabile, che deve possedere adeguati requisiti tecnici

e occuparsi della gestione dell’impianto;

- il ”libretto di centrale” per impianti con potenzialità superiore a 35 kW e il ”libretto di impianto” per impianti con potenzialità inferiore a tale limite, anche se individuali.

Da un’analisi più dettagliata del D.P.R. 412/93 emergono altri aspetti particolarmente significativi.

Individuazione delle zone climatiche e dei gradi giorno

Il territorio nazionale resta suddiviso nelle sei zone climatiche consuete (A, B, C, D, E ed F).

Il decreto fornisce inoltre, nell’allegato A, i valori dei gradi giorno e la relativa fascia climatica di appartenenza per oltre 8.000 località italiane. Si tratta di un ulteriore aggiornamento del precedente D.M. 7/10/1991, cessato quindi di validità.

Classificazione degli edifici per categorie

La classificazione degli edifici in base alla loro destinazione d’uso viene solo parzialmente modificata rispetto a quella della normativa precedente (D.P.R. 1052/77). E’ stata infatti aggiunta la categoria E.S ”Edifici adibiti ad attività industriali ed artigianali e assimilabili”, che in precedenza era disciplinata dal D.M. 23/11/1982, or- mai decaduto. Viene qui sottolineato il concetto della separabilità dell’edificio, qualora questo presenti delle parti adibite ad usi differenti.

Valori massimi della temperatura ambiente

Le temperature massime da non superare, nel periodo in cui e in funzione l’impianto di climatizzazione invernale, sono di:

18 ’C (+2 C di tolleranza) per edifici rientranti in categoria E.S; 20 ’C (+2 ’C di tolleranza) per tutti gli altri edifici.

Sono concesse deroghe a tali limiti qualora sussista almeno una delle seguenti condizioni:

a) le esigenze tecnologiche o di produzione richiedano temperature superiori al valore massimo ammesso; b) l’energia termica per il riscaldamento ambiente derivi da sorgente non convenientemente utilizzabile in altro modo.

Requisiti e dimensionamento degli impianti termici

Questo punto raccoglie le maggiori novità, ed in particolare una serie di norme tecniche UNI, che sono state emanate e recepite da un decreto del Ministero dell’Industria, il D.M. 6/8/1994, pubblicato sulla G. U. del 24/8/94. Con il recepimento da parte del Ministero dell’Industria queste norme tecniche sono diventate cogenti.

Viene ribadito il fatto che sono soggetti al rispetto delle prescrizioni di legge gli impianti di nuova realizzazione, quelli sottoposti a ristrutturazione e anche la sostituzione del generatore di calore.

Per gli impianti nuovi o da ristrutturare il dimensionamento deve avvenire in relazione al valore massimo della temperatura interna, alle caratteristiche climatiche della zona, alle caratteristiche termofisiche dell’involucro edilizio e al regime di conduzione dell’impianto (se continuo o intermittente) e deve essere tale da garantire un ”rendimento medio globale stagionale” non inferiore al valore fornito dalla seguente espressione:

(1)

hg = (65 + 3 log Pn) [%]

dove log Pn e il logaritmo in base 10 della potenza utile nominale del generatore o

del complesso dei generatori di calore al servizio del singolo impianto termico, espressa in kW.

Il calcolo del rendimento medio globale stagionale di progetto, da confrontare con quello limite sopra riportato, deve essere effettuato sulla base della norma UNI-CTI 1 0348-94.

Il rendimento globale medio stagionale, che viene definito come rapporto tra il fabbisogno di energia termica utile per la climatizzazione invernale e l’energia primaria delle fonti energetiche, compresa quella elettrica, con riferimento al periodo annuale di esercizio, deve essere la risultante del prodotto dei quattro rendimenti di produzione, emissione, regolazione e distribuzione.

Nel caso invece di sostituzione del generatore di calore, deve essere rispettato un ”rendimento di produzione medio stagionale”, il cui limite viene definito dalla se-guente formula:

(2)

hp = (77 + 3 log Pn) [%]

dove il significato di log Pn e identico a quello precedentemente illustrato.

Il rendimento di produzione medio stagionale viene definito come il rapporto tra l’energia termica utile generata ed immessa nella rete di distribuzione e l’energia primaria delle fonti energetiche, compresa l’energia elettrica, calcolato con riferimento al periodo annuale di esercizio.

Fabbisogno energetico normalizzato per la climatizzazione invernale

Vengono introdotte le definizioni di:

- Fabbisogno energetico convenzionale, ossia la quantità di energia primaria

globalmente richiesta (kJ), per mantenere negli ambienti riscaldati la temperatura al valore costante di 20 ’C, durante i periodi fissati per le diverse zone climatiche, per tutta la stagione di riscaldamento.

– Fabbisogno energetico normalizzato (F.E.N.), cioè il fabbisogno

energetico convenzionale, rapportato al volume riscaldato e ai gradi giorno della località in esame (kJ/m’GG).

Le metodologie di calcolo relative al F.E.N. sono contenute nelle norme UNI-CTI 10344 e 10379 e prevedono livelli differenti di complessità.

Esistono tre metodi di calcolo:

Metodo A: il più completo, articolato e preciso, su base mensile, che può essere applicato sempre ed a qualsiasi tipologia di edificio (dalla villetta monofamiliare all’edificio multipiano).

Metodo B: semplificato rispetto al metodo A, poiché si applica su base stagionale e utilizza quindi dei valori medi di riferimento. II metodo B si può applicare a tutte le tipologie edilizie, indipendentemente dalla loro volumetria, solo quando il rapporto tra gli apporti di calore gratuiti e le dispersioni termiche non risulta superiore al 60%.

Metodo C: ancora più semplificato, poiché non tiene in alcuna considerazione gli apporti di calore gratuiti e comunque applicabile solo agli edifici con volumetria inferiore a 10.000 m³, quando il rapporto percentuale tra gli apporti di calore e le dispersioni termiche non risulta superiore al 20%.

Viene inoltre definito il valore limite del fabbisogno energetico per la climatizzazione invernale, che non deve essere superato da quello di progetto, calcolato con una delle metodologie sopra indicate.

II valore limite e dato dalla seguente espressione:

FEN lim = [(Cdlim+ 0.34 n) - ku(0.011/dTm+ a/dTm)] 86.4/hg [kJ/m³GG] (3)

dove:

Cdlim = valore massimo ammesso del coefficiente di dispersione volumica per trasmissione (W/m°C)

n = numero dei ricambi di aria in un’ora (1/h)

I = irradianza solare media mensile della zona (W/m³)

dTm = differenza di temperatura media stagionale ( C) a = valore degli apporti gratuiti interni (W/m³)

ku = fattore di utilizzazione degli apporti gratuiti solari e interni

86.4 = costante di conversione da W/m³ °C a kJ/m³GG

hg = valore del rendimento globale medio stagionale

Nella metodologia di calcolo semplificata di tipo C i valori di irradianza solare I e

degli apporti gratuiti interni a vengono assunti pari a zero.

Il valore di n viene fissato in 0.5 nel caso di edificio residenziale e in assenza di

ricambi d’aria meccanici controllati. Qualora sussistano norme igieniche e sanitarie imposte dalla diversa destinazione d’uso dell’edificio e di singoli locali, vanno considerati i valori minimi di ricambi d’aria fissati, moltiplicati per 1,1.

Limiti di esercizio degli impianti termici

Il D.P.R. 412/93 stabilisce e conferma i periodi annuali di esercizio, la durata giornaliera di funzionamento dell’impianto in base alla fascia climatica e il frazionamento dell’orario giornaliero.

Sono concesse deroghe al periodo annuale di esercizio e alla durata di attivazione dell’impianto solo per particolari destinazioni d’uso, quali cliniche, ospedali, scuole materne, asili nido, piscine, alberghi, ecc.

3.7 Gli impianti aeraulici secondo il D.P.R. 26/8/1993 n. 412

Nella nuova normativa le condotte dell’aria calda per la climatizzazione invernale devono essere coibentate con uno spessore di isolante non inferiore a quello prescritto nell’allegato B del D.P.R. 26/8/1993 n. 412, in funzione della conduttività termica utile alla temperatura media di 40 C.

I valori utili delle conduttività dei vari materiali isolanti non figurano nel decreto citato, ma vengono invece riportati, a titolo indicativo per la progettazione di massima, nella norma UNI-CTI 10376-94.

Per la pratica attuazione dei disposti della su citata normativa si rimanda al capitolo 2 paragrafo 2.4.

3.8 D.M. 6/8/1994 - Recepimento delle norme UNI - CTI

http://www.asapia.it/guida2cap2-4.htm

Per opportuna informazione si riporta di seguito l’elenco delle normative tecniche UNI attuative del D.P.R. 412/93, con le indicazioni degli articoli della legge 10/91 ai quali le norme stesse fanno riferimento e cioè:

- UNI 10344: ”Riscaldamento degli edifici – calcolo del fabbisogno di energia”, attuativa dell’art. 8, comma 3;

- UNI 10348: ”Riscaldamento degli edifici - rendimento dei sistemi di riscaldamento - metodo di calcolo”, attuativa dell’art. 5, comma 2;

- UNI 10376: ”Isolamento termico degli impianti di riscaldamento e

raffrescamento degli edifici”, attuativa dell’allegato B;

- UNI 10379: ”Riscaldamento degli edifici - fabbisogno energetico convenzionale normalizzato - metodo di calcolo”, attuativa dell’art. 8, comma 3;

– UNI 10389: ”Generatori di calore - misurazione in opera del rendimento di combustione”, attuativa dell’art. 11, comma 14;

Il D.M. in questione recepisce inoltre le seguenti normative tecniche pubblicate dal- l’UNI, in quanto strumentali all’applicazione delle norme UNI 10344 e UNI 10379 e quindi attuative del D.P.R. 26/8/1993, n. 412:

- UNI 10345: ”Riscaldamento e raffrescamento degli edifici - trasmittanza termica dei componenti finestrati - metodo di calcolo”;

- UNI 10346: ”Riscaldamento e raffrescamento degli edifici - scambi di energia termica tra terreno ed edificio - metodo di calcolo”;

- UNI 10347: ”Riscaldamento e raffrescamento degli edifici - scambi di energia termica tra una tubazione e l’ambiente circostante - metodo di calcolo”;

- UNI 10349: ”Riscaldamento e raffrescamento degli edifici - dati climatici”;

- UNI 10351: ”Materiali da costruzione - valori della conduttività termica e permeabilità al vapore”;

- UNI 10355: ”Murature e solai - valori della resistenza termica e metodi di calcolo”.

3.9 D.M. 13/12/1993 - Modelli di approvazione della relazione

tecnica

La Gazzetta Ufficiale n. 297 del 20/12/93 riporta due importanti documenti, e cioè:

il decreto del Ministero dell’Industria, del Commercio e dell’Artigianato (MICA) 13/ 12/93 ”Approvazione dei modelli tipo per la compilazione della relazione tecnica di cui all’art. 28 della legge 9/1/1991 n. 10, attestante la rispondenza alle prescrizioni in materia di contenimento del consumo energetico degli edifici”; la circolare del MICA 13/12/1993 n. 231/F ”Art. 28 della legge 10/91. Relazione tecnica sul rispetto delle prescrizioni in materia di contenimento del consumo di energia degli edifici. Indicazioni interpretative e di chiarimento”.

I disposti del decreto in esame sono entrati in vigore 180 giorni dopo la data di pubblicazione sulla Gazzetta Ufficiale e cioè dal 18/6/1994.

La circolare n. 231/F, esplicativa del D.M. 13/12/1 993, ha come scopo la semplificazione delle procedure con particolare riguardo ai punti seguenti:

– impianti di potenza inferiore ai 35 kW;

- deposito del progetto termico che può essere sostituito dalla sola relazione;

- sottoscrizione della relazione tecnica;

- varianti in corso d’opera.

Il D.M. 13/12/1993 sancisce che il proprietario dell’edificio deve presentare in Comune, in doppia copia, insieme alla denuncia di inizio dei lavori inerenti le opere di contenimento del consumo energetico, il progetto delle opere stesse, corredato da una relazione tecnica, sottoscritta dal progettista.

La relazione in questione deve dimostrare la rispondenza delle opere alle prescrizioni per il contenimento del consumo di energia degli edifici e dei relativi impianti termici.

Il decreto contiene un solo articolo nel quale vengono approvati i modelli tipo per la compilazione della relazione di cui all’art. 28 della legge 10/91. I modelli tipo suddetti sono riportati negli allegati A, B e C che si differenziano in base alle tipologie di intervento e precisamente:

A) Opere relative ad edifici di nuova costruzione o a ristrutturazione di edifici esistenti, ma sempre con riferimento all’intero sistema edificio-impianto termico

B) Opere relative agli impianti termici di nuova installazione in edifici esistenti oppure opere relative alla ristrutturazione di impianti termici esistenti

C) Sostituzione di generatori di calore.

Ciò premesso, poiché gli schemi di relazione tecnica riportati negli allegati B e C derivano dall’allegato A, tratteremo nel dettaglio solo quest’ultimo limitandoci, per gli altri allegati, ad elencarne solo i capitoli.

Allegato A

Contiene 9 paragrafi, più un facsimile della ”dichiarazione di rispondenza” che deve essere firmata dal progettista, e infine due tabelle nelle quali vanno riportati i dati di ingresso per i calcoli termici e igrometrici. I contenuti dei paragrafi possono essere sintetizzati come segue:

a) INFORMAZIONI GENERALI

- Comune

- Indirizzo

- Numero concessione edilizia

- Classificazione edificio – Numero unita abitative

- Committente

- Progettista impianti termici ed isolamento edificio

- Direttore dei lavori

- Disciplina a cui deve rispondere l’edificio (se rientra nei disposti dell’art. 4 comma 1 oppure in quelli dell’art. 4 comma 2)

- Consistenza demografica del Comune.

b) FATTORI TIPOLOGICI DELL’EDIFICIO (0 COMPLESSO DI EDIFICI)

- Piante, sezioni e prospetti degli edifici - elaborati grafici relativi ad eventuali sistemi solari passivi.

c) PARAMETRI CLIMATICI DELLA LOCALITA’

- Gradi giorno della zona di insediamento - Temperatura minima dell’aria esterna.

d) DATI TECNICO-COSTRUTTIVI DELL’EDIFICIO (0 COMPLESSO DI EDIFICI) E DELLE RELATIVE STRUTTURE

- Volume lordo V degli ambienti climatizzati (m³)

- Superficie esterna S che delimita V (m²)

- Rapporto S/V

- Massa efficace dell’involucro edilizio (kg/m³)

- Classe di permeabilità all’aria dei serramenti esterni

- Valori di progetto della temperatura e dell’umidità interna dell’aria.

e) DATI RELATIVI AGLI IMPIANTI

- Descrizione generale dell’impianto e relativo schema funzionale

- Specifiche dei generatori di calore

- Specifiche relative ai sistemi di termoregolazione

- Dispositivi per la contabilizzazione

- Terminali di erogazione dell’energia termica

- Condotti di evacuazione dei prodotti di combustione

- Sistemi di trattamento acque.

f) PRINCIPALI RISULTATI DEI CALCOLI

- Caratteristiche termoigrometriche dei componenti opachi dell’involucro edilizio

- Caratteristiche termiche dei componenti finestrati

- Trasmittanza termica K (W/m² °C) degli elementi divisori verticali ed orizzontali tra alloggi. Va precisato che il valore massimo di detta trasmittanza deve risultare inferiore a quelli che verranno fissati dai decreti attuativi dell’art. 4 commi 1 e 2

- Coefficiente volumico di dispersione termica per trasmissione Cd in W/m³C

(valore di progetto e valore massimo consentito)

- Numero dei ricambi orari d’aria

- Valore dei rendimenti medi stagionali di progetto di produzione, di regolazione, di distribuzione e di emissione

- Valore del rendimento globale medio stagionale (valore di progetto e valore minimo imposto)

- Fabbisogno energetico normalizzato per la climatizzazione invernale (FEN) in kJ/ m³GG (Valore di progetto e valore limite fissato dal D.P.R. 412/93).

g) SPECIFICI ELEMENTI CHE MOTIVANO EVENTUALI DEROGHE A NORME FISSATE DAL REGOLAMENTO

- Temperature massime ammesse

- Generatori di calore separati (climatizzazione e acqua calda)

- Regolazione automatica per singoli locali o zone.

i) VALUTAZIONI SPECIFICHE PER L’UTILIZZO DELLE FONTI RINNOVABILI DI ENERGIA

- Tipo di tecnologia

- Investimento aggiuntivo

- Tempo di ritorno semplice dell’investimento aggiuntivo

- Eventuali elementi tecnici contrari.

i) DOCUMENTAZIONE ALLEGATA

- Piante di ciascun piano con orientamento e destinazione

- Prospetti e sezioni con sistemi di protezione solare – Elaborati sui sistemi solari passivi

- Schemi dell’impianto termico

- Tabelle sulle caratteristiche termiche ed igrometriche delle pareti (facsimile)

- Tabelle sulle caratteristiche termiche dei componenti finestrati (facsimile).

l) DICHIARAZIONE DI RISPONDENZA

In sintesi il progettista deve, utilizzando un apposito fac-simile contenuto nel D.M. in esame, dichiarare sotto la propria responsabilità che:

- il progetto relativo alle opere e rispondente alle prescrizioni contenute nella legge 10/91 e nei suoi regolamenti attuativi e cioè: D.P.R. attuativo dell’art. 4 comma 1, D.M. attuativo dell’art.4 comma 2 e D.P.R. attuativo dell’art. 4 comma 4 (D.P.R. 412/93);

- i dati e le informazioni contenuti nella relazione tecnica sono conformi a quanto contenuto negli elaborati progettuali.

Allegato B

Opere relative agli impianti termici di nuova installazione in edifici esistenti e opere relative alla ristrutturazione degli impianti termici. I principali paragrafi dell’allegato B sono:


b) PARAMETRI CLIMATICI DELLA LOCALITA’

c) DATI TECNICO-COSTRUTTIVI DELL’EDIFICIO E DELLE RELATIVE STRUTTURE

d) DATI RELATIVI AGLI IMPIANTI TERMICI

- Descrizione generale dell’impianto e relativo schema funzionale

- Specifiche dei generatori di calore

- Specifiche relative ai sistemi di termoregolazione

- Dispositivi per la contabilizzazione

- Terminali di erogazione dell’energia termica

- Condotti di evacuazione dei prodotti di combustione

- Sistemi di trattamento acque.

e) PRINCIPALI RISULTATI DEI CALCOLI

- Cd, ricambi aria, rendimenti medi stagionali di progetto (produzione, regolazione, distribuzione, emissione) - Rendimento globale medio stagionale (di progetto, valore minimo imposto) - FEN (kJ/m’GG) (di progetto, valore limite).

f) SPECIFICI ELEMENTI CHE MOTIVANO EVENTUALI DEROGHE A NORME FISSATE DAL REGOLAMENTO

g) VALUTAZIONI SPECIFICHE PER L’UTILIZZO DELLE FONTI RINNOVABILI Dl ENERGIA

h) DOCUMENTAZIONE ALLEGATA

i) DICHIARAZIONE Dl RISPONDENZA

Allegato C

Opere relative alla sostituzione di generatori di calore di potenza nominale superiore a 35 kW.

I principali paragrafi dell’allegato C sono:


b) SPECIFICHE DEI GENERATORI DI CALORE DA SOSTITUIRE

c) SPECIFICHE DEI GENERATORI Dl CALORE DA INSTALLARE IN SOSTITUZIONE DI QUELLI ESISTENTI

d) VOLUMETRIA RISCALDATA

e) RENDIMENTO Dl PRODUZIONE MEDIO STAGIONALE f) OPERE AGGIUNTIVE

g) EVENTUALI SPECIFICHE MOTIVAZIONI Dl NATURA TECNICA 0 ECONOMI- CA

f) DICHIARAZIONE DI RISPONDENZA

3.10 Certificazione energetica secondo I’art. 32 della legge 10/91

L’art. 32 ”Certificazioni e informazioni ai consumatori” della legge 10/91 recita testualmente:

1. Ai fini della commercializzazione, le caratteristiche e le prestazioni energetiche dei componenti degli edifici e degli impianti devono essere certificate secondo le modalità stabilite con proprio decreto dal Ministero dell’Industria, del Commercio e dell’Artigianato, di concerto con il Ministero dei Lavori Pubblici, entro centoventi giorni dalla data di entrata in vigore della presente legge.

2. Le imprese che producono o commercializzano i componenti di cui al comma 1 sono obbligate a riportare su di essi gli estremi dell’avvenuta certificazione.”

A regime, il decreto attuativo dell’art. 32 della legge 10/91 imporrà quindi che, per tutti i componenti per i quali, ai fini della costruzione degli edifici e degli impianti, le norme in materia di risparmio energetico prescrivano determinati requisiti, la certificazione sarà sempre obbligatoria.

Per tutti gli altri materiali e manufatti l’obbligo di certificazione sarà limitato ai casi in cui nella denominazione di vendita, nell’etichetta o nella pubblicità siano usate espressioni che possano indurre l’acquirente a ritenere il prodotto destinato a un utilizzo finalizzato al risparmio di energia.

Per quanto riguarda le modalità di certificazione, gli orientamenti potrebbero essere i seguenti:

- La certificazione potrà essere costituita da una ”dichiarazione del produttore”, attestante le caratteristiche e le prestazioni energetiche del componente e il fatto che tali prestazioni siano state determinate mediante prove specifiche eseguite presso un laboratorio ”accreditato” presso uno dei paesi membri della CEE oppure operante in conformità alle norme UNI-EN 45000.

La dichiarazione del produttore dovrebbe pertanto contenere:

- le caratteristiche e le prestazioni del prodotto;

- il nome del laboratorio presso il quale sono state effettuate le prove; - le procedure di prova applicate.

- Nel caso di componenti prodotti da aziende che avranno conseguito il riconoscimento di qualità secondo le norme UNI-EN 29000, la dichiarazione del produttore potrà non contenere il riferimento al laboratorio presso il quale sono state eseguite le prove.

Relativamente alle caratteristiche da certificare, per i materiali isolanti dovrebbe essere verificata la resistenza termica areica o la conduttività termica, mentre, ad esempio, per altre famiglie di componenti, quali ventilconvettori, aerotermi e gruppi di termoventilazione, dovrebbero essere certificate la potenza termica nominale resa, la potenza elettrica assorbita, la perdita di carico e la portata d’aria.

Si rammenta inoltre che la legge 10/91 ha abrogato una serie di articoli della legge 308/82 (e in particolare l’art. 22, che prevedeva l’omologazione degli impianti e delle apparecchiature) e la legge 373/76, lasciando in vita i disposti del suo regolamento di attuazione (D.P.R. 1052/77), compatibili con la legge 10/91 stessa, fino all’adozione del decreto di cui all’art. 32.

Pertanto del D.P.R. 1052/77 e rimasto operante il Titolo I relativo all’omologazione di:

- componenti degli impianti di produzione del calore; - componenti degli impianti di utilizzazione del calore; - apparecchiature di regolazione automatica e contabilizzazione del calore.

In relazione a quanto sopra specificato, le condotte degli impianti aeraulici dovrebbero, in analogia con le tubazioni preisolate, essere sottoposte a

certificazione nel caso che la loro coibentazione venga realizzata in fabbrica unitamente alla costruzione delle condotte stesse.

Un’altra caratteristica che potrebbe essere oggetto di certificazione e la classe di tenuta delle condotte, per gli evidenti riflessi sul risparmio di energia.

3.11 Cenni sulla Direttiva 89/106/CEE e sul D.P.R.

21/4/1993 n .246

La Direttiva 89/106/CEE e sicuramente la più importante per i prodotti che vengono impiegati nelle costruzioni e influirà anche sulla certificazione degli stessi.

Il punto saliente riportato nella suddetta direttiva riguarda l’enunciazione dei sei requisiti essenziali ai quali i prodotti, ma anche le opere finite, devono rispondere e cioè:

1) Resistenza meccanica e stabilita

L’opera deve essere concepita e realizzata in modo tale che le azioni cui può essere sottoposta durante la realizzazione o l’esercizio non provochino crolli, deformazioni non ammissibili o danni accidentali.

2) Sicurezza in caso di incendio

L’opera deve essere concepita e realizzata in modo che, in caso di incendio:

- la capacita portante dell’opera sia garantita per un tempo determinato;

- lo sviluppo e la propagazione del fuoco e del fumo siano limitati;

- gli occupanti possano lasciare l’opera o essere soccorsi;

- le squadre di soccorso possano intervenire con una certa sicurezza.

In particolare quindi devono essere verificati: l’incombustibilità dei materiali, la dotazione di impianti, la resistenza al fuoco delle partizioni, la prossimità di punti di rischio, ecc.

3) Igiene, salute e ambiente

L’opera deve essere concepita e realizzata in modo da non provocare lo sviluppo di gas tossici, la presenza nell’aria di particelle pericolose, l’emissione di radiazioni pericolose, ecc., tali da compromettere la salute degli occupanti.

4) Sicurezza nell’impiego

L’opera deve essere concepita e realizzata in modo che la sua utilizzazione non comporti rischi di incidenti inammissibili.

5) Protezione contro il rumore

Devono essere garantite, all’interno dell’opera, determinate condizioni di comfort acustico, tali da non pregiudicare il sonno, il lavoro o il riposo.

6) Risparmio energetico ed isolamento termico

L’opera ed i relativi impianti di climatizzazione e/o di aerazione devono essere concepiti e realizzati in modo che il consumo di energia, durante l’esercizio e in funzione delle condizioni climatiche, sia contenuto e nello stesso tempo rispetti le condizioni di comfort ambientale.

All’interno della direttiva i sei requisiti essenziali sono espressi in termini generali, pertanto essi vengono meglio precisati in documenti interpretativi, che danno loro carattere di applicabilità a livello tecnico, fornendo inoltre un preciso riferimento anche per quanto riguarda la definizione di norme europee armonizzate.

Le proposizioni esigenziali devono, fatta salva la normale manutenzione, essere mantenute per un periodo di tempo economicamente adeguato.

In Italia la Direttiva CEE Prodotti da Costruzione e stata recepita con il D.P.R. 21/4/1993 n. 246 ”Regolamento di attuazione della direttiva 89/106/CEE relativa ai prodotti da costruzione”, apparso sulla Gazzetta Ufficiale n. 170 del 22/7/93.

Come indicato dal decreto stesso, esso e applicabile ai ”materiali da costruzione nei casi in cui essi debbano garantire il rispetto di uno o più requisiti essenziali, relativi alle opere di costruzione”. Il decreto specifica anche che per materiale da costruzione deve essere inteso ogni prodotto fabbricato al fine di essere inserito o assemblato in maniera permanente nell’edificio o in altre opere di ingegneria civile. Risulta pertanto molto ampia la gamma di prodotti che rientrano nel decreto. Inoltre, le condizioni di immissione sul mercato di tali prodotti sono vincolate alla rispondenza dei requisiti essenziali, ovviamente se prescritti, in funzione della specifica applicazione.

I prodotti recanti il marchio CE vengono ritenuti idonei all’impiego previsto, in quanto conformi ai requisiti essenziali.

Il decreto stabilisce inoltre le procedure e i metodi di controllo per attestare la conformità di un prodotto ai requisiti contenuti nelle specifiche tecniche ad esso applicabili, e nello stesso tempo rimanda ad una serie di decreti da emanare per l’effettiva applicazione del regolamento.

In relazione a quanto sopra esposto, si ritiene che le condotte per gli impianti aeraulici debbano rispondere a tutti e sei i requisiti essenziali, con particolare riguardo a quelli relativi a:

- Sicurezza in caso di incendio;

- Igiene, salute ed ambiente;

- Sicurezza nell’impiego;

- Protezione contro il rumore;

- Risparmio energetico ed isolamento termico.

4. I MATERIALI ISOLANTI TERMICI

4.1 Generalità

Anche se e possibile realizzare isolanti molto particolari, la maggior parte dei coibenti presenti sul mercato e costituita da strutture cellulari a pareti sottili di materiale plastico o da strutture fibrose, entrambe contenenti un gas che, nella maggior parte dei casi, e aria.

In base ai principi esposti nel capitolo 1 della presente Guida, la trasmissione del calore in questo tipo di isolanti avviene, oltre che attraverso il gas, anche per mezzo della matrice solida. Quest’ultima, rispetto al volume totale occupato dall’isolante, e molto modesta, di norma inferiore al 5 % e talvolta anche all’1 %.

Quanto esposto spiega come la trasmissione del calore negli isolanti attraverso la matrice solida sia una frazione molto contenuta di quella totale. Pertanto gli isolanti comunemente usati sono sistemi eterogenei, costituiti da una matrice solida con interstizi pieni d’aria o di gas particolari, nei quali la trasmissione del calore avviene:

- in gran parte attraverso il gas;

- con forti contributi dovuti alla trasmissione per irraggiamento, soprattutto per i materiali a bassa densità;

- in misura molto modesta attraverso la matrice solida.

Nonostante la contemporanea presenza dei tre tipi su citati di trasmissione del calore, si può ancora parlare di conduttività termica dell’isolante ricorrendo a una grandezza che viene definita ”conduttività apparente del prodotto” o anche ”conduttività misurata”. Tale parametro dunque tiene conto, in condizioni di esercizio assegnate, delle proprietà del sistema e non solo del materiale costituente. Da sottolineare poi che negli isolanti leggeri, per l’influenza degli scambi radiativi molto importanti presenti all’interno del materiale, la conduttività apparente risulta funzione anche del loro spessore.

Più precisamente, poiché la conduttività negli isolanti a bassa densità aumenta con lo spessore, se si vuole ricorrere a un solo valore prudenziale di detta conduttività, e opportuno determinarlo per forti spessori (di norma superiori o uguali a 10 cm), cosi come previsto dalla norma UNI 10351. Quanto detto vale soprattutto per l’edilizia e per gli isolamenti industriali dove sono utilizzati spessori elevati.

Nel caso invece dell’isolamento delle condotte degli impianti aeraulici, gli spessori imposti dalla normativa sono molto modesti (vedi tabella 1 dell’allegato B del D.P.R. 26/8/1993 n. 412 e tab. 2.10 della presente Guida), per cui possono essere utilizzate anche le conduttività misurate in laboratorio anche su spessori nettamente inferiori a quelli suindicati.

4.2 Definizioni

Si definisce porosità p di un materiale isolante il rapporto tra il volume del gas

contenuto ed il volume totale dello spazio isolato.

Si definisce porosità locale Pe nel punto P il rapporto precedente, riferito pero a un

volume contenente P e piccolo rispetto a quello totale, ma sufficientemente grande

da contenere un numero di eterogeneità, cime di celle o di fibre, tali da costituire una media significativa di tutte le proprietà che caratterizzano l’isolante attorno a quel punto.

Si definisce tecnicamente omogeneo - ovvero ai fini dei calcoli pratici - un materiale per il quale in ogni punto si abbia:

P=Pe

In relazione a quanto sopra sono pertanto tecnicamente omogenei tanto gli isolanti fibrosi che quelli cellulari, pur

essendo entrambi costituiti da strutture fisicamente eterogenee.

Si definisce tecnicamente isotropo un materiale le cui proprietà, riferite al volume elementare precedentemente definito, non dipendono dalla direzione nella quale sono valutate.

Sotto questo aspetto i materiali isolanti costituiti da materie plastiche cellulari possono, in prima approssimazione, essere definiti tecnicamente omogenei ed isotropi. Per contro gli

isolanti fibrosi sono tecnicamente omogenei ma anisotropi poiché le fibre possono essere disposte sia su piani perpendicolari al flusso termico che paralleli a quest’ultimo (fibre orientate).

4.3 Classificazione dei materiali isolanti

Gli isolanti in questione possono essere classificati in base a vari criteri.

Nel caso in esame si e adottata la classificazione che si basa sulla natura della matrice solida degli isolanti, per cui in quanto segue verranno illustrate le principali caratteristiche delle seguenti famiglie di materiali, cosi come riportate nella norma UNI 10376:

Fibre minerali (lana di vetro e lana di roccia)

Polietilene espanso (PEF)

Poliuretano espanso (PUR o PIR)

Elastomeri espansi (FEF)

Polistirene espanso sinterizzato (PSE)

Polistirene espanso estruso (PER)

Resine fenoliche espanse (FF)

http://www.asapia.it/lana.htm

4.4 Caratteristiche principali

Per questa categoria di materiali isolanti le caratteristiche più importanti, in funzione della specifica applicazione, sono:

- la densità apparente;

- la conduttività termica ”utile”, cioè nelle reali condizioni di esercizio;

- gli spessori minimi fissati dalla norma in vigore per le condotte trasportanti aria calda negli impianti di riscaldamento (allegato B del D.P.R. 26/8/1993 n. 412 e tab. 2.11 della presente Guida);

- la classe di reazione al fuoco;

- il fattore di resistenza al passaggio del vapore acqueo;

- le temperature limiti di impiego.

Per agevolare i confronti tra i vari isolanti utilizzati nello specifico impiego, in quanto segue sono riportate delle schede riassuntive dei parametri su citati per ciascuna delle famiglie precedentemente indicate.

Invero gli isolanti in questione possiedono anche altre importanti caratteristiche i cui valori, pero, sono spesso ottenuti con metodi di misura molto diversi da un materiale isolante all’altro, per cui non sempre e possibile fare confronti significativi.

Queste e altre considerazioni hanno spinto a dare alla materia questa particolare impostazione che, anche se limitata alle caratteristiche principali, fornisce gia al progettista gli elementi per scegliere e valutare l’isolante più idoneo per le varie applicazioni.

Anche la scelta per famiglie e sembrata essere la soluzione più razionale, nell’impossibilita di citare tutti i produttori di materiali isolanti e per i riferimenti a metodi di misura diversi delle varie grandezze.

Tra queste sicuramente la più importante e la conduttività termica ”utile”, i cui valori da adottare nella progettazione esecutiva di dettaglio devono essere fissati dal progettista partendo dal valore dichiarato dal produttore, se certificato.

Il progettista, nella progettazione di massima, può pero utilizzare i valori forniti, a titolo indicativo, dall’appendice della norma UNI 10376, che sono appunto quelli riportati,per le varie famiglie, nelle schede tecniche.

Per agevolare al progettista il compito di valutare le maggiorazioni da apportare ai valori dichiarati dal produttore per determinare le conduttività ”utili”, cioè nelle effettive condizioni di esercizio, riassumiamo in quanto segue i parametri che influenzano dette maggiorazioni.

Invecchiamento

Normalmente si hanno effetti macroscopici di invecchiamento negli isolanti cellulari schiumati con gas differenti dall’aria. In tali isolanti si ha diffusione verso l’esterno dell’agente espandente e diffusione all’interno del coibente dell’aria ambiente.

Esempi classici sono i poliuretani, che possono richiedere consistenti maggiorazioni della conduttività se mancano barriere alla sublimazione del gas espandente.

Altro fattore di invecchiamento può risultare l’esposizione agli agenti atmosferici e cioè al sole (e in particolare alla radiazione ultravioletta), alla pioggia e al gelo.

In generale, dunque, gli isolanti vanno protetti dagli agenti atmosferici e questo elemento rientra non tanto nei criteri di maggiorazione della conduttività termica, ma nella regola dell’applicazione corretta dell’isolante, in funzione della specifica applicazione.

Umidità

La conduttività termica dell’acqua e di 0,6 W/mK, assai maggiore dunque della conduttività dell’aria contenuta nei materiali isolanti, per cui assorbimenti anche modesti di umidità possono alterare sensibilmente le prestazioni isolanti.

Escludendo l’infiltrazione di acqua piovana con il ricorso ad adeguati sistemi di posa, la presenza di acqua all’interno dell’isolante può verificarsi a causa delle condense interstiziali del vapore acqueo.

E’ questo il fenomeno che può avvenire nei materiali isolanti che proteggono condotte trasportanti fluidi freddi, quali ad esempio aria condizionata per il raffrescamento estivo.

Per evitare il grave inconveniente occorre utilizzare barriere al vapore per i materiali fibrosi e i materiali cellulari a celle aperte

aventi un’insufficiente resistenza alla diffusione del vapore acqueo. Non richiedono invece barriere al vapore gli isolanti a celle chiuse, che possiedono un sufficientemente elevato fattore di resistenza alla diffusione del vapore.

Infine di decisiva importanza, per tutti gli isolanti, al fine di evitare le condense sulla superficie fredda delle condotte, risulta importante la cura da porre nella sigillatura dei giunti trasversali e longitudinali degli isolanti al momento della loro posa in opera, anche se si tratta del tipo a celle chiuse.

Tolleranze dimensionali

La misura della conduttività viene eseguita in laboratorio sullo spessore reale del campione di prova, mentre invece il produttore dichiara la conduttività dell’isolante associando detto valore al suo spessore nominale, che ha evidentemente una sua tolleranza.

Ne deriva che il progettista, per calcolare la resistenza termica, deve utilizzare non gia lo spessore nominale ma lo spessore minimo che risulta considerando anche le tolleranza dimensionale negativa sullo spessore.

IL fatto e rilevante sui piccoli spessori, quali ad esempio quelli richiesti dalla normativa per le condotte installate in locali di tipo B e C (vedi schede dei prodotti): se la tolleranza sullo spessore e di 2 mm e lo spessore del prodotto e di 10 mm la prestazione termica va peggiorata del 20 %.

Altro fattore di rilievo e la possibilità che il manufatto isolante venga compresso durante l’installazione, non rispettando quindi il valore di progetto. In quest’ultimo caso non devono essere maggiorati i dati di specifica, ma deve essere controllata la corretta installazione da parte della direzione lavori.

Effetto della posa in opera e del sistema applicativo

Entrambi i suddetti parametri possono risultare determinanti sul valore delle prestazioni termiche in opera dei materiali isolanti. Mentre pero il primo e affidato all’accuratezza dell’esecuzione e alla sorveglianza della direzione lavori, il secondo dipende dalle scelte del progettista, che deve considerare le reali condizioni di esercizio del manufatto isolante, quali ad esempio la pioggia o la necessita di prevedere adeguate barriere al vapore.

Di grande importanza risulta in ogni caso una precisa descrizione del sistema di posa che possa permettere alla direzione lavori di controllare la rispondenza dell’esecuzione alla prescrizione di progetto.

Influenza della temperatura di esercizio sulla conduttività termica

Si ricorda infine che le conduttività termiche indicate nelle schede sono riferite a una temperatura media di 40 °C (ad esempio 60 °C per la faccia calda dell’isolante e 20 °C per quella fredda).

Poiché detta conduttività aumenta con la temperatura media, dovranno essere apportati opportuni correttivi qualora le condizioni di esercizio siano diverse da quelle su indicate.

4.5 Note importanti

Le notizie tecniche riportate nelle schede sono fornite in buona fede:

- sulla base della normativa vigente;

- sulla scorta delle informazioni riportate dai produttori;

- in funzione delle conoscenze acquisite dall’AS.A.P.I.A.;

e hanno quindi carattere orientativo e non vincolante.

Va inoltre precisato che il presente documento e da considerarsi ”datato”, per quanto riguarda le famiglie di materiali isolanti e le relative caratteristiche,

poiché non possono essere previsti in questa sede i futuri miglioramenti che i produttori andranno ad apportare ai loro manufatti.

Le attuali incertezze sui valori di alcune delle caratteristiche tecniche riportate nelle schede potranno essere superate con l’emanazione del decreto di attuazione dell’articolo 32 della legge 10/91, che imporrà la certificazione dei materiali isolanti.

L’ argomento e stato ampiamente trattato ai paragrafi 3.10 e 3.11 del capitolo 3 ”Panorama normativo” della presente Guida.

Da segnalare poi che anche l’entrata in vigore delle norme CEN sui materiali isolanti destinati agli impianti termici potrà influire su tutta la materia trattata, richiedendo adeguati aggiornamenti.

Un’ultima importante annotazione per quanto riguarda i riferimenti alle normative: mentre per alcune grandezze possono essere citati valori determinati secondo normative di altri paesi, relativamente alla sicurezza al fuoco e obbligatorio riferirsi solo ai disposti del Decreto Ministeriale 26/6/1984 e successivi aggiornamenti.

Tipo di manufatto

Densità (Kg/m³)

l utile a 40°C

(W/mk)

Spessori (mm) per condotte di tipo

A (100%)

B (x 0,5) C

(0,3)

Lana di vetro

Feltri 19 0.050 44 22 13.2

Feltri 22 0.046 38 19 11.4

Coppelle 60 0.039 29 14.5 8.7

Polietilene espanso

estruso in continuo non

reticolato

Lastra flessibile o tubo

30 0.045 36.5 18.3 11

Polietilene espanso

estruso in continuo ret.

per via chimica


30 0.045 36.5 18.3 11

Polietilene espanso

estruso in continuo ret. per via fisica


33 0.045 36.5 18.3 11

Poliuretano espanso

rigido

Pannelli 32 0.038 28 14 8.4

Pannelli 32 0.030 19 9.5 5.7

Coppelle 15 0.040 30 15 9

Coppelle 20 0.039 29 14.5 8.7

Coppelle 40 0.038 28 14 8.4

Elastomeri espansi estrusi

Lastre, rotoli, tubi flessibili

da 55 s 70

0.040 30 15 9

Polistirene espanso

sinterizzato

Lastre e semicoppelle

da 20 a 30

0.045 36.5 18.3 11

Polistirene espanso estruso

Lastre e semicoppelle

30 0.040 30 15 9

Resina fenolica rigida

espansa

Pannelli e semicoppelle

da 30 a 40

0.038 28 14 8.4

Tab. 4.1 - Isolamento delle condotte dell'aria calda per la climatizzazione

invernale secondo il D.P.R. 26/8/1993 n. 412

La tabella 4.1 riporta la sintesi degli spessori dei materiali isolanti illustrati al capitolo 4 della presente guida.

Si ricorda che detti spessori sono quelli minimi e

sono stati dedotti dalla tabella 1 dell’allegato B del D.P.R. 26/8/1993 n. 412, utilizzando le conduttività indicative di riferimento della norma UNI 10376 (Tab. 2.8 e Tab. 2.10 – capitolo 2 della presente Guida).

Le riduzioni degli spessori per le condotte di tipo B e C sono state stabilite, anche se non espressamente previsto dalla normativa, in analogia con quanto prescritto per le tubazioni e cioè:

- condotte tipo B che corrono nelle pareti perimetrali al di dentro dell’isolamento termico dell’involucro edilizio: moltiplicare gli spessori minimi delle condotte tipo A per 0,5;

- condotte tipo C che corrono entro strutture non affacciate ne all’esterno ne su locali non riscaldati: moltiplicare gli spessori minimi delle condotte tipo A per 0,3.

N.B. Le conduttività termiche ”utili” utilizzate per determinare gli spessori minimi dei materiali isolanti da utilizzare per l’isolamento delle condotte dell’aria calda secondo la tabella 1 dell’allegato B del D.P.R. 26/8/1993 n. 412 sono state dedotte, quando espressamente indicato, dall’appendice della norma UNI 10376. Si ricorda che le conduttività termiche ivi riportate devono intendersi come ”indicative di riferimento”, per cui i relativi valori non devono intendersi come

valori normativi, bensì informativi. Le conduttività della norma UNI 10376

devono quindi essere utilizzate per la progettazione di massima, anche se occorre precisare che non sono ancora stati fissati i criteri per la progettazione esecutiva. In quest’ultima fase i valori della conduttività termica devono essere desunti dal valore dichiarato dal produttore, se certificato, maggiorandoli opportunamente per determinare le reali condizioni di esercizio. Si termina precisando che le ”conduttività termiche indicative di riferimento” della norma UNI 10376:

- sono riferite alla temperatura media di 40 °C;

- devono intendersi come valori ”utili”, poiché tengono conto dell’influenza della posa, delle tolleranze di spessore, delle tolleranze medie di produzione, del comportamento nel tempo, della stabilita dimensionale, ecc.

5. PROBLEMATICHE IGIENICO -

SANITARIE E

MODALITÀ D’IMPIEGO

Le problematiche connesse alla corretta identificazione dei materiali più idonei all’isolamento delle condotte richiedono una preventiva classificazione in famiglie di appartenenza. Esse possono essere cosi suddivise:

A) Fibre artificiali tessili o minerali;

B) Prodotti a base di gomma sintetica (elastomeri espansi);

C) Derivati della polimerizzazione di idrocarburi (poliuretani, polietileni e polistireni).

I primi materiali a essere utilizzati sono stati quelli appartenenti alla famiglia A), principalmente a causa dell’importazione di tecniche di lavorazione dagli U.S.A. In particolare si trattava del materiale denominato ”Ultralite”, che e costituto da lunghe fibre di vetro di tipo tessile a orientamento casuale legate da una resina termoindurente, per formare un materassino resiliente, robusto e in grado di ritornare allo spessore iniziale se compresso. Le sue caratteristiche (fibre lunghe e di tipo tessile) lo differenziano sostanzialmente dai prodotti apparentemente similari.

Questo materiale e stato a lungo utilizzato per la coibentazione all’interno delle condotte, grazie all’elevato potere fonoassorbente e alle caratteristiche di incombustibilità. Ancora oggi si trova traccia della prescrizione di questo materiale in alcuni capitolati, pur esistendo forti difficoltà di approvvigionamento e nonostante l’alto costo dovuto all’importazione.

Questi fattori hanno portato nel tempo alla produzione, talvolta, di materiali similari a costi inferiori, ottenuti pero con accorgimenti tecnici di qualità difforme e che si sono rivelati, in alcuni casi, insufficienti a garantire i requisiti di igienicità e protezione ambientale oggi richiesti.

Sul piano legislativo nazionale la vigente normativa fa riferimento alla circolare n. 23 del 25/11/1991 del Ministero della Sanità, la quale precisa che e possibile realizzare l’isolamento delle condotte anche all’interno adottando ”speciali manufatti in fibre di vetro rivestiti con velo di fibre di vetro legate al fine di evitare l’erosione da parte dell’aria”. Oltre a queste prescrizioni, esistono disposizioni specifiche in materia emanate dalle U.S.L. o altri organismi locali. Alcuni di questi danno di tali norme un’interpretazione particolarmente restrittiva, vietando l’applicazione dei prodotti in questione all’interno delle condotte, innanzitutto perché essi possono trasformarsi, se il prodotto non e protetto come precedentemente indicato, in una fonte di veicolazioni di fibre o più in generale di polveri nocive in ambiente; relativamente poi all’aspetto microbiologico, tenuto conto della temperatura dell’aria che li attraversa, tali rivestimenti possono rappresentare un ottimo terreno di coltura, con successivo trasporto in ambiente, della carica batterica ivi prodotta.

Gli stessi organismi internazionali che si occupano della salute e gli studi legati alla qualità dell’aria e alle problematiche connesse all’inquinamento all’interno degli edifici hanno messo in discussione il principio stesso dell’applicabilità dei materiali isolanti in generale all’interno delle condotte.

L’evoluzione delle problematiche fin qui descritte ha sensibilizzato produttori e progettisti, creando le condizioni per la nascita di prodotti alternativi, come quelli derivati dalla gomma sintetica. Tali prodotti, pur facenti capo a noti marchi commerciali, sono genericamente definibili ”elastomeri espansi”.

Motivazioni economiche legate alla lievitazione dei prezzi della materia prima (caucciù), accompagnate dal progressivo incremento degli spessori di isolante richiesto dalle normative tecniche succedutesi nel tempo (legge 373/76 e legge 10/91) hanno favorito la commercializzazione nel settore aeraulico dei prodotti derivati della polimerizzazione di idrocarburi (poliuretani, polietileni e polistireni).

A partire dalla comune origine, questi prodotti si differenziano in base al processo chimico di produzione, che permette una ulteriore suddivisione in poliuretani e polietileni. I primi, a composizione chimica reticolare a cellula aperta, presentano ottime caratteristiche di fonoassorbenza se applicati all’interno delle condotte, ma possono presentare problemi di proliferazione di muffe e batteri come per altri materiali isolanti. I secondi, a composizione chimica reticolare a cellula chiusa, essendo meno porosi, danno maggiori garanzie dal punto di vista igienico, ma hanno scarso potere fonoassorbente qualora applicati all’interno delle condotte.

La continua attenzione agli aspetti igienico-sanitari ha portato, negli ultimi anni, a prendere in considerazione anche i problemi legati al comportamento al fuoco dei materiali di rivestimento, argomento gia trattato nel capitolo 3. Tuttavia, in questo contesto, e indispensabile evidenziare il diverso comportamento delle tre famiglie di materiali. Infatti, laddove i produttori hanno ritenuto di aver soddisfatto le prescrizioni relative alla reazione al fuoco, insorgono ulteriori problematiche che riguardano proprio il modo in cui tale prescrizioni vengono soddisfatte. Naturalmente, quanto segue sottintende l’utilizzo di condotte in classe 0, come prescritto dalla UNI 5104.

Per quanto riguarda le lane minerali, qualora applicate all’interno, essendo il materiale non combustibile (classe 0), necessita di collanti in soluzione acquosa per non alterare la classe di reazione al fuoco del prodotto. Per l’applicazione all’esterno, esse assolvono pienamente a tali prescrizioni a condizione che il materiale protettivo superficiale che viene applicato per contenere le fibre non sia a sua volta combustibile.

Elastomeri, poliuretani e polietileni, classificati inizialmente in classe 2, possono essere trattati chimicamente per raggiungere le caratteristiche di reazione al fuoco previste per la classe 1, richiesta per l’applicazione di questi materiali all’esterno delle condotte. Poiché per eseguire tali trattamenti si e dovuto fare ricorso a speciali additivi, in caso di incendio si verifica lo sviluppo e la propagazione di gas ad alto contenuto tossico, il che pone di nuovo il problema della valutazione di questi materiali in ordine alle loro caratteristiche igienico-sanitarie. E’ del resto prevedibile che presto verranno emanate normative in

proposito, che potranno rendere la situazione problematica dal punto di vista del rispetto della legge.

Allo stato attuale, quanti devono operare una scelta in ordine ai materiali da impiegare per l’isolamento delle condotte si trovano di fronte a questa situazione: da una parte, la circolare n° 23 del 25/11/1991 del Ministero della Sanità che afferma, tra l’altro, che ”... le fibre minerali non pongono il problema dell’emissione di gas tossici in caso di incendio, tipica degli isolanti plastici, la cui introduzione e molto più recente ed i cui rischi sulla salute non sono stati ancora adeguatamente indagati...”; dal- l’altra l’assenza di una normativa specifica in riferimento a tossicità e opacità dei fumi (cfr. il Decreto del Ministero dell’Interno del 26/6/1994, tuttora in vigore).

Per questo motivo, in attesa che le commissioni avviate a livello internazionale (ISO/ TC/92/SC 93 ”Toxic hazard in fire”) col compito di emanare precise prescrizioni a carattere cogente comunichino i risultati del loro lavoro, e auspicabile che i produttori riescano a conformare i materiali a tutte le esigenze poste dalle nuove tendenze in materia di sicurezza e igiene ambientale.

Fig. 5-1 - Effetti dell'erosione sulla coibentazione interna di una condotta

5.1 La scelta della tecnologia

Nella fase di applicazione dei materiali isolanti e di fondamentale importanza agire con molta cura e attenzione. E’ bene innanzitutto che le modalità di applicazione degli isolamenti siano previste sin dal momento della progettazione, per tenere conto degli accorgimenti necessari a rendere l’impianto conforme alle prescrizioni teoriche (maggiorazione delle dimensioni delle condotte, qualora

l’isolante sia previsto all’interno, imputazione del corretto coefficiente di attrito, rispetto dei vincoli igieni-cosanitari, ecc.).

In generale, e bene che sia sempre riconoscibile il materiale utilizzato, ricorrendo all’impiego di quei prodotti marcati sulla superficie con la loro sigla e il nominativo del produttore, per consentire in qualsiasi momento di ricondurre il prodotto isolante alle caratteristiche tecniche e alle certificazioni fornite dai produttori stessi.

In questa parte della Guida ci occupiamo soltanto degli isolamenti termici. Essi sono stati applicati, sino a oggi e nella maggior parte dei casi, all’interno delle condotte; tale situazione e frutto anche del fatto che alcuni dei materiali utilizzati come isolanti termici (fibre minerali) hanno anche buone caratteristiche di isolamento acustico.

Negli ultimi tempi la maggior attenzione agli aspetti igienico-sanitari dei materiali isolanti ha portato spesso i progettisti a suddividere le due problematiche, creando una nuova tendenza: da un lato, infatti, si affronta l’isolamento termico prescrivendo l’applicazione all’esterno delle condotte dei materiali di volta in volta identificati come i più adeguati; dall’altro si cercano le soluzioni al problema del rumore con l’utilizzo di silenziatori o, comunque, con l’applicazione di sistemi che tendono ad abbattere il rumore alla fonte.

Tuttavia, poiché questa tendenza non si e ancora completamente affermata, riteniamo opportuno considerare in questa sede anche le modalità applicative degli isolamenti all’interno delle condotte, pur ritenendo non corretta tale scelta nel caso degli isolamenti termici.

L’applicazione della coibentazione all’interno delle condotte necessita, comunque, di una maggiore consapevolezza delle problematiche connesse e di regole precise al fine di evitare errati utilizzi.

Per tutti i tipi di coibentazione, indipendentemente dalla loro destinazione d’uso e dal materiale impiegato, i problemi che si presentano a livello di progettazione e costruzione si possono riassumere in:

- realizzazione di un isolamento continuo, senza ponti termici;

- realizzazione di una barriera vapore continua ed efficace, quando si opera con temperature inferiori al valore limite di rugiada.

E’ importante isolare tutte le parti di condotte, anche quelle che sono costituite da pezzi speciali. I punti di discontinuità delle coibentazioni tra un elemento e l’altro di una condotta diritta o di un raccordo devono essere evitati utilizzando i sistemi di giunzione che lo consentano. E’ necessario operare con buon senso, evitando in particolar modo i ponti termici che possono dare origine a condensazioni sulle pareti delle condotte e in ogni caso a dispersioni di calore all’esterno delle stesse.

Un elemento critico nella coibentazione e l’utilizzo di adesivi o collanti. Esistono sul mercato prodotti isolanti che presentano buoni requisiti dal punto di vista dell’isolamento termico, ma che per la loro composizione e le loro

caratteristiche specifiche comportano difficoltà al momento della loro applicazione sulle superfici metalliche delle condotte. In alcuni casi non e realizzabile il processo di applicazione preventiva del collante al momento della fabbricazione del prodotto isolante, determinando quindi la necessita di intervenire al momento dell’applicazione sul manufatto in lamiera, con l’utilizzo di collanti specifici. In entrambi i casi, la natura di questi materiali isolanti obbliga all’impiego di prodotti compatibili. Infatti l’utilizzo di colle che necessitano di solventi volatili per l’applicazione e sconsigliabile con l’impiego di lastre di materiali isolanti a cellule chiuse. In questo caso, infatti, la non permeabilità dei materiali non permette I’evaporazione della componente volatile dei collanti utilizzati, non garantendo quindi la perfetta aderenza del prodotto coibente alla condotta, con la possibilità che si formino bolle d’aria. Peraltro, questo tipo di collanti non ha caratteristiche di reazione al fuoco corrispondenti a quelle del materiale coibente, col risultato di vanificarne la rispondenza ai requisiti richiesti dalle normative vigenti. A questo proposito e necessario tenere presente che gli obiettivi da perseguire sono tanto la rispondenza alle prescrizioni in materia di reazione al fuoco quanto il rispetto dei requisiti igienico-sanitari.

Per questo negli ultimi anni i produttori di materiali isolanti hanno

realizzato prodotti composti accoppiando il materiale stesso a

films o lamine metallici, consentendo in questo modo di contenere l’isolante termico all’interno di due pareti metalliche, con il conseguente impedimento al materiale di venire a contatto sia con l’aria trattata che scorre nelle condotte sia con il fuoco nell’eventualità di un incendio.

Ad esempio, sia nel campo delle lane minerali che in quello dei polietileni, sono stati commercializzati prodotti del tipo sopra descritto con lamine di alluminio di diversi spessori. Questo tipo di accoppiamento consente di ottenere risultati soddisfacenti mirando alla risoluzione di entrambi i problemi, perché permette di utilizzare materiali molto vantaggiosi dal punto di vista dell’isolamento termico rendendoli accettabili anche per quanto concerne il loro comportamento al fuoco. In tal modo e possibile scegliere, di volta in volta, il materiale più adatto a ogni circostanza senza la preoccupazione di avere trascurato o ignorato le normative riguardanti la sicurezza e l’igiene. Più in generale, laddove le caratteristiche della struttura architettonica nella quale e inserito l’impianto aeraulico lo consentano (ad esempio un cavedio o un controsoffitto completamente compartimentato), non e necessario che i materiali isolanti posti all’esterno delle condotte rispondano a norme restrittive relative al comportamento al fuoco.

5.2 Metodi specifici di applicazione all’interno delle condotte

L’accumulo di polvere e scorie, la possibilità di proliferazione di microbatteri, il maggior rischio di propagazione del fuoco in caso di incendio, il rischio di sfibramento, il rilascio di sostanze volatili e il deterioramento nel tempo del materiale, consigliano di limitare l’applicazione dei rivestimenti interni alle condotte solo ai casi in cui ciò sia assolutamente necessario. Recenti studi attestano che applicazioni improprie possono diventare fonte importante di inquinamento microbiologico dell’aria in ambienti chiusi, con influenza negativa sulla salute umana.

Ci sono inoltre casi in cui la coibentazione interna non deve essere impiegata per motivi funzionali. Ad esempio nelle seguenti applicazioni:

a) condotte di aspirazione da cucine e di aspirazione fumi o trasporto polveri e gas corrosivi;

b) installazioni interrate;

c) in prossimità di batterie elettriche di post-riscaldamento senza protezione dall’irraggiamento;

d) quando la pressione all’interno della condotta o la velocità dell’aria possono subire incrementi anche repentini (impianti a portata variabile);

e) in condizioni di vincolo degli impianti connessi alla compartimentazione al fuoco ove esistano serrande tagliafuoco e/o tagliafumo (per materiali da coibentazione non incombustibili in classe 0);

f) quando, in prossimità di umidificatori, l’umidità possa ristagnare all’interno delle condotte.

Il rischio di sfaldamento e trascinamento del materiale e divenuto il motivo principale dell’abbandono di questa soluzione. Perciò, oltre all’incollaggio del materiale e all’esecuzione dei pezzi che deve essere fatta in modo molto accurato, anche le estremità delle condotte devono essere protette dai rischi di sfaldamento.

Quando si prende in considerazione l’incollaggio del materiale all’interno del piano di una condotta e importante subito identificare a quale regime di funzionamento la rete aeraulica e asservita.

E’ utile a questo punto riprendere la distinzione in impianti a bassa, media e alta velocità e applicare le considerazioni seguenti ai casi specifici.

Impianti a bassa velocità

Occorre applicare a pennello sulla superficie interna della condotta adesivi di tipo ininfiammabile, ricoprendo almeno il 50% della superficie. Per applicazione a spruzzo si consiglia di ricorrere a prodotti specifici. Occorre stendere il materiale isolante tenendolo pressato per alcuni secondi, in modo da favorirne una uniforme aderenza.

I lembi da unire dovranno essere ben accostati, esercitando su di essi una leggera pressione dopo aver applicato l’adesivo utilizzato. Si suggerisce, inoltre, l’applicazione addizionale di arpioni o borchie, fissati alla superficie interna della condotta: sui piani orizzontali quando la lunghezza di quest’ultima supera i 400 mm, e sulle pareti laterali quando queste hanno un’altezza superiore ai 600 mm. Gli arpioni dovranno essere posti a non più di 300 mm l’uno dall’altro.

Impianti a media velocità

Occorre seguire il procedimento descritto al punto precedente, applicando l’adesivo su tutta la superficie. Si dovrà inoltre applicare a pennello, sui lembi del materiale, uno strato di adesivo per proteggere le parti sovrapposte, che deve essere applicato uniformemente sulle due superfici che verranno successivamente compresse tra di loro per assicurare il completo contatto. L’area interessata da questa copertura sarà di almeno 75 mm a destra e a sinistra della sovrapposizione.

Impianti ad alta velocità

Seguire il procedimento descritto al punto 2), avendo cura, in questo caso, di applicare inoltre arpioni sull’intera superficie della condotta, a un intervallo fra di essi non superiore ai 300 mm, e a una distanza dall’intersezione delle pareti non superiore ai 75 mm.

Dopo avere visto il corretto impiego dei metodi di incollaggio e ancoraggio dei materiali, prendiamo in esame altre particolarità esecutive che riguardano la protezione delle estremità delle condotte, che devono essere particolarmente protette dai rischi di sfaldamento. A tale riguardo vengono utilizzati dai costruttori di condotte diversi sistemi di seguito descritti. La scelta tra di essi deve essere effettuata in funzione del costo e del problema specifico definito nella richiesta di offerta.

METODI DI FISSAGGIO (vedi immagine 5-2)

METODI DI RIFINITURA (vedi immagine 5-3)

SOLUZIONE A

VANTAGGI: costo modesto, nessuna dispersione di calore, rischi di condensazione ridotti.

INCONVENIENTI: Rischi di sfaldamento accentuati in fase di trasporto.

SOLUZIONE B

VANTAGGI: buone protezioni contro il rischio di sfaldamento.

INCONVENIENTI: perdita dell’efficacia termica nei primi 50 mm. circa delle condotte, ponte termico (condensazione), difficilmente realizzabile con materiali di spessore superiore a 25 mm.

SOLUZIONE C

VANTAGGI: nessuna dispersione di calore, ponti termici attenuati, nessun rischio di sfaldamento.

INCONVENIENTI: alto costo di esecuzione.

E’ evidente che le soluzioni B e C sono più onerose della soluzione A a causa della realizzazione e messa in opera di profili in lamiera antisfaldamento.Ma anche se viene scelta la soluzione C e c’e modo di fissare i profili sui lati di alcuni pezzi, il

http://www.asapia.it/images/5-2.gif




rischio di erosione rimane ancora alto sulle pareti interne arrotondate delle curve, delle derivazioni a ”T” e degli innesti sulle estremità divergenti dei coni o delle riduzioni, sulle derivazioni con angolo accentuato.

5.3 Metodi specifici di applicazione all’esterno delle condotte

In questo caso le problematiche sopra affrontate, soprattutto per quanto riguarda il rischio di sfaldamento e di trascinamento del materiale, sono ovviamente superate. Occorre pero porre particolare attenzione al problema della continuità del materiale applicato all’esterno della condotta e del suo sistema di fissaggio, che deve tener conto anche della movimentazione dei manufatti (se la coibentazione viene effettuata in officina) e soprattutto dei rischi di danneggiamento della superficie esterna degli stessi. Nei casi in cui il materiale coibente venga applicato su condotte gia poste in opera e di fondamentale importanza la continuità dell’applicazione anche nei punti più remoti e di difficile accesso della rete. In taluni casi, e di fondamentale importanza anche il livello di finitura esterna per esigenze estetiche e di durata nel tempo.

Prendiamo ora in esame i singoli materiali e le loro problematiche specifiche.

Lana di roccia o lana di vetro

Prima di procedere all’isolamento delle condotte e buona norma verificarne il livello di finitura dal punto di vista della resistenza meccanica della condotta (irrigidimento dei piani e corretto fissaggio delle flangie) e di tenuta alle fughe d’aria (corretta sigillatura delle giunzioni).

Per la posa dell’isolante all’esterno delle condotte si procede come segue:

1) si applica sulla condotta da isolare il materassino o il pannello di lana minerale;

2) si fissa mediante legatura il prodotto utilizzando filo di ferro zincato. Laddove questo tipo di materiale sia gia completo di finitura esterna (carta kraft alluminio retinata) esso può essere applicato con nastri adesivi di alluminio, ottenendo un risultato migliore e un aspetto più ordinato. Si possono utilizzare anche reggette o borchie. Si sconsiglia in questo caso l’uso di arpioni (vedi fig. 5.2), perché la loro fuoriuscita all’esterno del materassino può risultare pericolosa durante la posa e nelle successive fasi di manipolazione del prodotto.

In caso di rivestimento con doppio strato isolante i giunti dei due strati devono essere accuratamente sfalsati.

Nel caso di foratura dei piani delle condotte per applicazione di innesti o bocchette, e necessario proteggere i lembi tagliati del materassino con adesivo, bende o profili metallici.

Resine fenoliche espanse

Le resine fenoliche espanse vengono applicate direttamente sotto forma di lastre sul materiale da isolare. Si collegano i giunti con ritagli dello stesso materiale, si lega con filo zincato, si da una mano di apposita vernice protettiva, si mette una rete di vetro e si da infine un’altra mano di vernice protettiva.

Poliuretano

Il poliuretano può essere fornito come materiale espanso in lastre; in questo caso si opera esattamente come per i prodotti fenolici. Può essere anche applicato in espansione libera o iniettato in opportune intercapedini: occorre in questi casi rivolgersi a ditte specializzate dotate delle attrezzature necessarie per realizzare la reazione chimica. Si ricorda che si tratta di miscelare in un’opportuna pistola spruzzatrice poliolo e isocianato. Quest’ultimo e un composto chimico difficile da manipolare e può dare problemi di sicurezza per il personale addetto all’applicazione. E’ evidente che operando in espansione libera si possono rendere molto economiche le applicazioni, soprattutto su grandi dimensioni, per ammortizzare il costo dell’installazione che, per le ragioni suddette, e alquanto oneroso. Per contro, questo sistema non garantisce l’uniformità dello spessore coibente applicato.

Polietilene ed elastomeri espansi

L’utilizzo di questi materiali si e molto diffuso nel settore aeraulico negli ultimi anni. Le caratteristiche proprie di questi materiali (flessibilità, standardizzazione dei formati, assenza di controindicazioni di tipo ambientale in fase di lavorazione, possibilità di accoppiamento con films protettivi o lamine metalliche, commercializzazione in rotoli adesivi, compatibilità con i sistemi di taglio automatizzati, ecc.) li rendono i più adatti alla coibentazione delle condotte realizzata in stabilimento.

Prima di procedere all’applicazione dell’isolante sulla superficie metallica, e opportuno verificare che quest’ultima sia asciutta e rimuovere eventuali strati oleosi o scorie metalliche di lavorazione.

Per la posa dell’isolante si procede come segue:

1) nel caso di materiale autoadesivo si applica sulla condotta da isolare il foglio preventivamente tagliato a misura;

2) nel caso che il materiale non sia autoadesivo occorre procedere all’applicazione dell’apposito collante su entrambe le facce da far aderire. Per evitare la formazione di bolle (trattandosi di materiale a cellule chiuse) e necessario attendere l’evaporazione della parte solvente del collante prima di procedere all’accoppiamento. Si trovano oggi in commercio collanti a base di soluzioni acquose che non richiedono tale procedura. La buona tenuta di tali collanti e soggetta pero a particolari condizioni termoigrometriche di difficile controllo: per questo motivo l’affidabilità del risultato e determinata dal ricorso all’integrazione con sistemi di fissaggio meccanico (borchie, fascette, angolari di protezione, ecc.). Si sconsiglia l’uso di arpioni (vedi fig. 5.2), perché la loro fuoriuscita all’esterno del materassino può risultare pericolosa durante la posa e

nelle successive fasi di manipolazione della condotta. E’ importante inoltre tenere conto, qualunque sia il sistema di fissaggio meccanico prescelto, che esso sia uniformemente realizzabile sia per le condotte rettilinee che per i pezzi speciali. E’ opportuno infine che il materiale di fissaggio presenti caratteristiche di comportamento al fuoco almeno pari a quelle dell’isolante. Ciò esclude, ad esempio, l’uso di reggette o borchie in materiale plastico.

Per la bordatura e possibile invece utilizzare, come per le lane minerali, nastri adesivi di alluminio o dello stesso materiale coibente.

In caso di rivestimento con doppio strato isolante, i giunti dei due strati devono essere accuratamente sfalsati.

Nel caso di foratura dei piani delle condotte per applicazione di innesti o bocchette, e necessario proteggere i lembi tagliati ricorrendo ai sistemi meccanici summenzionati o a nastri di bordatura dello stesso materiale utilizzato per la coibentazione.

5.4 Materiali di rivestimento e finitura

I materiali isolanti sono spesso costituiti da prodotti facilmente danneggiabili. Se esposti all’atmosfera esterna o in presenza di agenti particolarmente aggressivi essi devono perciò essere protetti. Occorre fare particolare attenzione alle infiltrazioni d’acqua che potrebbero danneggiare fortemente l’isolamento termico per successive rievaporazioni. Inoltre, la necessita di una finitura esterna può presentarsi anche per motivi estetici. In tutti questi casi si ricorre a un ulteriore rivestimento con opportuni materiali.

Ecco i principali tipi di rivestimento:

a) Neoprene

Il neoprene nero, a base di gomma naturale, usato per l’apprettatura degli isolanti a base di fibre, e il più efficace dei composti protettivi, poiché, mentre fornisce un’assoluta garanzia contro la tendenza dell’aria ad erodere le fibre, consente alle onde sonore di penetrare totalmente nel materassino che provvede ad assorbirle; ciò non si verifica nella maggior parte dei prodotti isolanti similari dove viene usato, sotto forma di velo superficiale, un appretto non a base di gomma e quindi non permeabile alle onde sonore.

b) Lamierino di alluminio

Si utilizzano fogli di alluminio di spessore variabile da 5 a 10 decimi di millimetro, a seconda che l’installazione sia in ambienti interni o esterni. II foglio di alluminio viene tagliato a misura, poi calandrato e bordato. Infine viene posto sopra il materiale isolante e fissato con viti autofilettanti fino a costituire un vero e proprio guscio.

E’ questo il sistema più costoso di rivestimento, ma anche il più efficace e quello con i migliori risultati estetici. E’ consigliabile il suo utilizzo quando siano da isolare condotte a vista. E’ pure necessario il suo impiego per opere esterne e pertanto soggette a continue variazioni di condizioni di esercizio (sole, acqua, vento ecc.), ma in tal caso vanno particolarmente curati la sigillatura dei giunti e l’accoppiamento con materiali di finitura adatti (viti autoforanti in acciaio inox).

c) Lamiera zincata

Ha le stesse proprietà del lamierino di alluminio, ma e meno pregevole esteticamente e più soggetta alla corrosione. Posta in opera, il suo costo e simile a quello del lamierino di alluminio e pertanto non vale la pena di ricorrervi per le realizzazioni comuni. II suo impiego si limita pertanto a quando vi e la necessita di effettuare rivestimenti particolarmente robusti e quindi di spessore elevato.

BIBLIOGRAFIA

AA.VV., Manuale della climatizzazione, Tecniche Nuove. Bleuer, P.,

Reneault, P., Isolation thermique, H. Vial.

Cammerer, J.S., Les procedes employes dans I’industrie contre la deperdition de la chaleur et du froid, Libraire Polytecnique Ch. Beranger.

Corbo, L., Manuale di prevenzione incendi nell’edilizia e nell’industria,

Pirola.

Danckaert, J., L’isolation thermique industrielle, Eyrolles.

Kreith, F., Principi di trasmissione del calore, Liguori.

Palmizi, F., Vademecum del termotecnico, PEG.

Rumor, C., Strohmenger, G., Riscaldamento, ventilazione, condizionamento, impianti sanitari, Hoepli.

UNI, Volume M 13, La progettazione, I’installazione, I’esercizio e la manutenzione con la legge 10/91. Impianti termici degli edifici.

Circolare Ministero della Sanita 25/11/1991, n. 23 Usi delle fibre di vetro isolanti - Problematiche igienico-sanitarie - Istruzioni per il corretto impiego.

Disposizioni per la prima applicazione dell’articolo 4 del decreto del Presidente della Repubblica 10 settembre 1982, n. 915, concernente lo smaltimento dei rifiuti (deliberazione 27 luglio 1984). Supplemento ordinario alla G.U. n. 253 del 13/9/ 1984.

Circolare dell’Enel del 6/12/1989 Specifiche tecniche per lavori di rimozione e messa in opera di materiali isolanti.

Documenti: DS 91.11 - 12/91, DS 91.21 - 12/91, DS 91.31 - 12/91 del FILMM (Comite Sante du Syndacat National des Fabricants d’Isolants en Laines Minerales Manifaturees).

Autore?, Il punto sulle fibre di vetro, in ”Giornale degli igienisti industriali”

Vol 15 n. 2 - Roma 31/3/1989.

Atti del Convegno Nazionale ”Utilizzo delle fibre di vetro isolanti” - Roma, 24/11/ 1992.

Guida Tecnica n 2 per la classificazione, la scelta e l’applicazione di materiali e sistemi per l’isolamento termico e acustico nelle distribuzioni aerauliche Parte prima - Gli isolamenti termici

A cura del Gruppo di lavoro AS.A.P.I.A. Redazione: Franco Innocenzi e Vincenzo Veronesi Disegni: Andrea Valgimigli e Lino Luchetta Impaginazione: Enzo Toto

Questa pubblicazione non e in vendita. Copie di essa possono essere richieste a: - AS.A.P.I.A. - Uffici tecnici delle ditte associate all’AS.A.P.I.A. AS.A.P.I.A. - Sede legale: Piazza dei Martiri, 3 – 40121 BOLOGNA

NOTE PER L’IMPIEGO DI QUESTA PUBBLICAZIONE

Questa pubblicazione e stata redatta come manuale di consultazione per gli operatori del settore e non costituisce standard di qualità. L’applicazione dei contenuti a un progetto dipende esclusivamente dalla scelta del progettista. L’AS.A.P.I.A. non assume alcuna responsabilità in merito alla corretta interpretazione e applicazione di quanto contenuto nella Guida. L’associazione ha inoltre facoltà di modificare a propria discrezione i contenuti della Guida in successive redazioni o mediante supplementi, anche in ordine a eventuali risultati dei lavori del Comitato Europeo di Normazione (CEN), a cui essa intende uniformarsi.

Un’interpretazione autentica di parti del testo che dovessero risultare di dubbia definizione può essere richiesta per iscritto all’associazione. Interpretazioni orali o scritte espresse da singoli associati non sono da considerarsi ufficiali. Ciò non impedisce a ogni associato di esprimere la propria opinione su parti della Guida, purché specifichi chiaramente che si tratta di un’opinione personale e che in nessun modo ciò rappresenta un atto ufficiale dell’associazione.

Le indicazioni contenute in questa pubblicazione sono state sviluppate sulla base di principi di ingegneria e ricerca con la consulenza e le informazioni ottenute da costruttori, utilizzatori, laboratori sperimentali e altri specialisti del settore. L’AS.A.P.I.A. non assume alcuna responsabilità per l’applicazione dei principi e delle tecniche contenuti in questa pubblicazione. E’ comunque prevalente il rispetto di leggi o regolamenti emanati dalle autorità competenti in materia.

Permesso d’uso e di riproduzione.

E’ permesso l’uso esente da diritti d’autore di parti del testo e delle illustrazioni (purché per pagine intere o citando la fonte), qualora l’impiego sia finalizzato all’inserimento in capitolati d’appalto, bandi di gara, disegni contrattuali e specifiche di buona esecuzione nella realizzazione di reti aerauliche eseguite nel territorio nazionale. L’utilizzatore e responsabile della corretta interpretazione dei testi e della conseguente applicazione all’esecuzione specifica, inclusi gli errori eventualmente compresi nella stesura della Guida.

Utilizzo del logo AS.A.P.I.A.

Il logo AS.A.P.I.A. e registrato ed e il segno di identificazione degli associati. L’associazione prescrive un uso corretto del logo e vieta espressamente il suo impiego per altri motivi. La presenza del logo non costituisce in alcun modo approvazione di prodotti, metodi o componenti da parte dell’AS.A.P.I.A.

cenni di fisica tecnica - studiovergnani.it di fisica tecnica.pdf · 1.1 trasmissione del calore...

Documents