Materiali e soluzioni per l'efficienza energetica - Tecnopolo Faenza

LABORATORIO MITAI

Materiali Innovativi e Tecnologie per Applicazioni Industriali

” MATERIALI E SOLUZIONI PER L’EFFICIENZA ENERGETICA”

Giulia Ruta, Mattia Morganti – CertiMaC Ravenna, 26 Settembre 2013

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Competenze

Attività di Ricerca

Applicazioni Industriali

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BACKGROUND La «Questione» Energetica

Impieghi finali di energia per settore - Anno 2011 - Totale 134,9 Mtep Fonte ENEA, RAEE 2011

5

BACKGROUND La «Questione» Energetica

Fonte: www.energystrategy.it - Politecnico di Milano

Ripar&zione del consumo di energia primaria negli edifici residenziali e non, in Italia: -‐ Riscaldamento (48%), raffrescamento (12%), illuminazione (11%) sono la parte più consistente dei consumi -‐ Di minore impa6o gli altri &pi di impieghi

L’ente normatore Europeo ha fissato obiettivi strategici al 2020 che mirano a:

+ 20% energie rinnovabili;

- 20% CO2;

+ 20% Efficienza Energetica

6

BACKGROUND Evoluzione normativa

Materiali ad alte

prestazioni

DIRETTIVA 2012/27/UE

Del 25 ottobre 2012 Sull’efficienza

energetica degli edifici. Indica ai paesi

membri come raggiungere l’obiettivo di

efficienza energetica del 20% al 2020

Dm sviluppo economico

Del 26 giugno 2009 Provvedimento

attuativo per l’emanazione delle

Linee Guida nazionali per la certificazione

energetica degli edifici

Dpr n.59 Del 2 aprile 2009 Provvedimento

attuativo sul rendimento energetico

in edilizia

DLgs 115/2008 Del 30 maggio 2008

Particolarmente importante per gli

edifici pubblici, recepisce la direttiva

2006/32/CE

DLgs 311/2006 Del 29 dicembre

2006 Modifica e integra alcuni articoli del Dlgs 192/2005, mantenendone

tuttavia la struttura

DLgs 192/2005 Del 19 agosto 2005 Recepisce la direttiva comunitaria 2002/91/

CE e disciplina le condizioni e le

modalità per migliorare le prestazioni

energetiche degli edifici nuovi e di quelli

esistenti.

L. n.94/2012 Del 6 luglio 2012

Offre nuove opportunità alle

Pubbliche Amministrazioni per la stipula di contratti di

servizio energia nelle forme di partenariato

pubblico privato

DIRETTIVA 2006/32/CE

Del 5 aprile 2006 concernente

l'efficienza degli usi finali dell'energia e i

servizi energetici

DIRETTIVA 2002/91/CE

Del 16 dicembre 2002

Sul rendimento energetico nell’edilizia

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BACKGROUND L’opportunità

INNOVARE i materiali per l’involucro: •  Alto potere termoisolante, •  Elevate prestazioni meccaniche, •  Resistenza alle sollecitazioni atmosferiche, •  Integrazione in caso di retrofit energetico, •  Sostenibilità ambientale.

Crescita dei costi dell’energia

Necessità di mitigazione dei cambiamenti climatici

Riqualificazione del parco edilizio esistente

8

BACKGROUND La sfida del mondo delle costruzioni

EFFICIENZA ENERGETICA

DEGLI EDIFICI

9



DEGLI EDIFICI

Impianti efficienti

10



DEGLI EDIFICI

Impianti efficienti

Involucri performanti

11



DEGLI EDIFICI

Impianti efficienti


Materiali ad alte

prestazioni

La tipicità mediterranea

12



DEGLI EDIFICI

Impianti efficienti


Materiali ad alte

prestazioni

Materiali eco-

sostenibili

13



DEGLI EDIFICI

Impianti efficienti


Materiali ad alte

prestazioni

Materiali eco-

sostenibili

Valutazione dei consumi

a 360° (LCA)

14



DEGLI EDIFICI

Impianti efficienti


Materiali ad alte

prestazioni

Materiali eco-

sostenibili


a 360° (LCA)

Ripensare il nuovo e

Riqualificare l’esistente

15



DEGLI EDIFICI

Impianti efficienti


Materiali ad alte

prestazioni

Materiali eco-

sostenibili


a 360° (LCA)

Ripensare il nuovo e

Riqualificare l’esistente

La tipicità mediterranea

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Competenze



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COMPETENZE Il Distretto della Ricerca a Faenza per i nuovi materiali

Qualificazione Materiali Avanzati

Energia, Ambiente, Processi

Chimica

Fisica e Meccanica

Ceramici Industriali, Processi e Materie Prime

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COMPETENZE Aree di Intervento

Innovazione Certificazione Materiali

LATERIZI

PIETRE

CERAMICHE

VERNICI INTONACI

CALCI

MALTE

MATERIE PRIME

CEMENTI CALCESTRUZZI

ISOLANTI

MATERIALI GEOTERMIA

ANALISI TERMO

GROMETRICHE

MARCATURA CE ANALISI CHIMICHE

ANALISI FISICHE

ANALISI

MECCANICHE

ANALISI TERMICHE

PROVE AMBIENTALI

PROVE DURABILITA’

RICERCA TRASFERIMENTO TECNOLOGICO

CONSULENZA PRODOTTO

CONSULENZA PROCESSO

IMPROVEMENT MATERIALI

SVILUPPO NUOVI MATERIALI

CONVEGNISTICA FORMAZIONE

INNOVATION

POINT

SOSTENIBILITA’ EFFICIENZA PRESTAZIONI

19

COMPETENZE Unità tecnica per l’efficienza energetica materiali

Centro di competenze e servizi a supporto del settore per la qualificazione e

l’improvement di materiali e soluzioni destinati all’involucro edilizio.

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ATTIVITÀ DI RICERCA

INGEGNERIZZAZIONE DI MATERIALI E SISTEMI INNOVATIVI AD ALTE PRESTAZIONI PER L’INVOLUCRO EDILIZIO

Obiettivi §  Sviluppo di metodologie sperimentali e analitiche innovative per la

qualificazione e l’ingegnerizzazione di componenti e sistemi complessi per l’involucro edilizio;

§  Ingegnerizzazione di materiali ad alte prestazioni e con caratteristiche di sostenibilità ambientale: potere termoisolante, proprietà termoigrometriche, fisiche, meccaniche e di durabilità.

Ingegnerizzazione e qualificazione soluzioni multistrato per l’involucro: studio di soluzioni innovative per il risparmio energetico, resistenti dal punto di vista meccanico e durevoli

Laboratorio MITAI - Linea di Ricerca Materiali e Soluzioni per l’Efficienza Energetica

Settori di riferimento §  Energetica degli Edifici §  Involucro Intelligente §  Sviluppo Materiali ad alte prestazioni per l’Eco-Efficienza §  Adeguamento edifici esistenti tramite sistemi di retrofit

energetico §  Diagnosi Energetiche, Progettazione Integrata.

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ATTIVITÀ DI RICERCA

Sviluppo, messa a punto e ingegnerizzazione di materiali ad alte prestazioni per l’involucro edilizio,

Sviluppo di modelli di calcolo mediante

Finite Element Method (F.E.M.) volti alla

determinazione dei principali parametri

termo-fisici di materiali per l’involucro,

Laboratorio MITAI - Linea di Ricerca Materiali e Soluzioni per l’Efficienza Energetica

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APPLICAZIONI INDUSTRIALI

Ottimizzazione del comportamento termo-igrometrico dell’involucro opaco e trasparente;

Sistemi di retrofit energetico integrato multi-prestazionale: antisismico e ad energia quasi zero;

Integrazione energie rinnovabili negli interventi di qualificazione;

Materiali per l’involucro: Laterizi, malte, piastrelle ceramiche, intonaci, isolanti, calcestruzzi, pietre naturali ad elevate prestazioni;

Ottimizzazione impianti geotermici a bassa entalpia attraverso l’accurata valutazione termica del sito e dei materiali del sottosuolo.

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@WORK

Alcune delle aziende che hanno dimostrato interesse sui temi proposti:

§  Fassa Bortolo (TV) Materiali per Edilizia: elementi di rivestimento per l’isolamento ed il ripristino delle strutture

§  M.V.B. (CO)

Elementi innovativi a base cemento per muratura ad elevate prestazione termiche ed igrometriche: sviluppo congiunto di prodotto

§  SACMI IMOLA (BO) Blocchi in laterizio per muratura: studio delle prestazioni termiche nell’ambito dello sviluppo di un nuovo tipo di prodotto

§  DOCCHEM (PV) Materiali innovativi a base Aerogel per l’isolamento termico: sviluppo di analisi sperimentali e caratterizzazione del prodotto

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@WORK

M.V.B. (CO) Sviluppo congiunto di elementi innovativi per muratura ad alte prestazioni termo-igrometriche

Geometria del blocco Ottimizzazione e nuova progettazione di blocchi per muratura (geometrie) tramite sviluppo di modelli di calcolo FEM, volti all’ottimizzazione della prestazione termica, a partire dai limiti geometrici imposti dal processo produttivo.

Impasto del blocco Ricerca di materiali alternativi o additivi da utilizzare come rinforzo strutturale, come legante o come elemento alleggerente nei blocchi per muratura at tualmente in produzione e caratterizzazione preliminare di Impasti sperimentali per la realizzazione di produzioni industriali «prototipo».

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@WORK

M.V.B. (CO) Sviluppo congiunto di elementi innovativi per muratura ad alte prestazioni termo-igrometriche

Risultati attesi

Impasto

Geometria - 30%

conducibilità equivalente λequ

-15 % conducibilità termica λ10,dry

- 20 % costi di produzione grazie a utilizzo

di materie prime seconde

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@Work (Case-study o dimostratore)

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PROSSIMI PASSI

§  Ottimizzazione dei modelli di calcolo sviluppati

§  Estensione e Validazione dei modelli ai casi 3D ed al regime Dinamico

§  Perfezionamento della formazione del personale dedicato in relazione al

comparto: «Energetica degli Edifici» e «Riqualificazione del Patrimonio

Edilizio Esistente»

§  Affinamento di metodologie sperimentali per la determinazione dei

parametri termo-fisici ed igrometrici su materiali innovativi, e.g. PCM, VIP,

…

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CONTATTI CertiMaC §  Sede Legale – Amministrativa: Via Granarolo, 62 Faenza (RA)

§  Laboratori : via Ravegnana 186, Faenza (RA)

www.certimac.it

+39 – 0546 – 678548

[email protected]

Contatti MITAI Ing. Luca Laghi – [email protected]

Dr.ssa Giulia Ruta – [email protected]

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