sistemi di chiusura innovativi con integrazioni “smart” · sistemi di chiusura innovativi ......

1

Sistemi di chiusura innovativi Sistemi di chiusura innovativi

con integrazioni “smart”con integrazioni “smart”

Arch. Giuseppina Rotunno

Bologna

22 novembre 2012

Bologna 22 novembre 2012

2

Lo stato dell’arte

Il 33% delle famiglie italiane è intervenuta per ridurre i consumi energetici Il 33% delle famiglie italiane è intervenuta per ridurre i consumi energetici

della propria abitazione negli ultimi 5 anni della propria abitazione negli ultimi 5 anni

Ad oggi, dei circa 137 milioni di finestre esistenti in Italia nel 2008, il Ad oggi, dei circa 137 milioni di finestre esistenti in Italia nel 2008, il

numero di infissi potenziale oggetto di sostituzione è di quasi 23 milioni numero di infissi potenziale oggetto di sostituzione è di quasi 23 milioni

di unitàdi unità

A fronte di tale enorme bacino di intervento sul parco edilizio esistente A fronte di tale enorme bacino di intervento sul parco edilizio esistente

si riscontra un quadro di consapevolezza collettiva sempre più alto e si riscontra un quadro di consapevolezza collettiva sempre più alto e

conseguentemente un'attenzione sempre maggiore da parte di imprese conseguentemente un'attenzione sempre maggiore da parte di imprese

e operatori del settore nell'adeguare le proprie prestazioni, attrezzature e operatori del settore nell'adeguare le proprie prestazioni, attrezzature

e professionalità alle richieste del mercato.e professionalità alle richieste del mercato.

Il 22,3% delle famiglie ha già sostituito gli infissi allo scopo di ridurre la Il 22,3% delle famiglie ha già sostituito gli infissi allo scopo di ridurre la

dispersione termica e il rumoredispersione termica e il rumore

2


3

Lo stato dell’arte: l’involucro ad alte pretazioni

Le tematiche ambientali riportanoLe tematiche ambientali riportano

sull’involucro e sulla sua progettazionesull’involucro e sulla sua progettazione

finalizzazioni complesse e di estremafinalizzazioni complesse e di estrema

Importanza.Importanza.

Il concetto di alta prestazione non attiene solo Il concetto di alta prestazione non attiene solo

alle tematiche energetiche e ne tanto meno alle tematiche energetiche e ne tanto meno

può essere attribuito esclusivamente può essere attribuito esclusivamente

all’involucro, ma alla sua messa a sistema, all’involucro, ma alla sua messa a sistema,

l’involucro diventa il luogo deputato per gli l’involucro diventa il luogo deputato per gli

sviluppi innovativi più importanti.sviluppi innovativi più importanti.

In questa ottica In questa ottica l’involucro rappresental’involucro rappresenta

l'elemento fisico di mediazione tra l'ambiente l'elemento fisico di mediazione tra l'ambiente

esterno e internoesterno e interno: esso risponde ai segnali: esso risponde ai segnali

che qualificano l'ambiente esterno, ne diventa che qualificano l'ambiente esterno, ne diventa

l'elemento di trasformazione e di controllo.l'elemento di trasformazione e di controllo.


4

Lo sviluppo innovativo degli infissi

L’infisso semplice L’infisso ad alte

prestazioniL’infisso a

prestazioni dinamiche

Funzione di chiusura, di

illuminazione ed

areazione discontinua.

Isolamento termico,

acustico, con dispositivi di

controllo solare e luminoso

integrati

Sistemi complessi

di infisso/impianto

a controllo variabile

3


5

Sistemi di chiusura innnovativi con integrazioni

5. Facciate intelligenti

3. Infissi con integrazioni impiantistiche

1. Sistemi con vetri innovativi funzionalizzati

4. Infissi con meccanismi automatizzati

2. Infissi e facciate con schermature automatizzate


Sistemi con vetri innovativi funzionalizzati

6

Vetri cromogenici e a cristalli liquidi

Un azienda americana, la View, ex Soladigm, ha annunciato un nuovo

sistema di finestre intelligenti auto-coloranti; il suo nuovo vetro

elettrocromatico è durevole, garantisce un risparmio energetico, elimina

la necessità delle tende.

Regolazioni automatiche

. Il vetro ottiene le indicazioni sulla tonalità e l’intensità di colore

da tenere dalla presenza di occupanti, dalla temperatura e da

sensori connessi al sistema di gestione dell’edificio.

Controllo remoto

Le finestre, alimentate da una bassa tensione, sono fisicamente

collegate a un dispositivo connesso via Wi-Fi alla rete internet.

Ciò permette il controllo manuale da remoto, tramite PC o

anche smartphone, della colorazione. La tecnologia di base è un

materiale elettrocromatico applicato al vetro tramite tecniche

tipiche dell’industria solare a film sottile.

4


7

Infissi e facciate con schermature automatizzate

Infissi con schermature motorizzateInfissi con schermature motorizzate, con sistemi , con sistemi

automatizzati, sia manualmente che con software automatizzati, sia manualmente che con software

che aprono e chiudono gli schermi, a seconda del che aprono e chiudono gli schermi, a seconda del

soleggiamento. Ci sono sistemi progettati per soleggiamento. Ci sono sistemi progettati per

l’alloggio di vari modelli di frangisole, con l’alloggio di vari modelli di frangisole, con

movimentazione tramite catena a rulli integrabile movimentazione tramite catena a rulli integrabile

con automatismi e con automatismi e sistemi di domotica che sfruttano sistemi di domotica che sfruttano

al meglio luce e caloreal meglio luce e calore. Collocabili in posizione . Collocabili in posizione

orizzontale, inclinata o verticale, le lamelle orientabili orizzontale, inclinata o verticale, le lamelle orientabili

sono regolate con comando motorizzato.sono regolate con comando motorizzato.

Infisso Finstral

con veneziana

motorizzata

interposta

Infisso Alpac con sistema

Presystem Frangisole,

monoblocco per foro finestra

specifico per sistemi

oscuranti a lamelle frangisole

automatizzato.


8

Sistemi con integrazioni impiantistiche

Infisso con dispositivo di ventilazione

SiegeniaInfisso Internorm con tecnologia I-tec eVMC integrata

Infissi con ventilazione meccanica integrata

Infissi con sistemi di aerazione integrato nella finestra, un sistema di

oscuramento per doppia finestra azionato con energia solare, una

vetratura che qualifica ulteriormente la tecnologia Fix-O-Round. Il sistema

di aerazione I-tec sfrutta uno scambiatore d’aria con recupero di calore

completamente integrato nel sistema finestra;

I vantaggi risultano notevoli sotto tre diversi aspetti: il risparmio I vantaggi risultano notevoli sotto tre diversi aspetti: il risparmio

energetico, l’estetica dell’edificio, la sicurezza. Non è necessario, inoltre, energetico, l’estetica dell’edificio, la sicurezza. Non è necessario, inoltre,

predisporre apposite aperture nel muro, che funzionerebbero come predisporre apposite aperture nel muro, che funzionerebbero come

ponti termici.ponti termici.

5


9

Schüco VentoTherm - aerazione integrata nella finestra con recupero di calore


Schüco VentoTherm è un'efficiente soluzione di sistema

per l'aerazione decentralizzata: aerazione integrata nella

finestra con recupero di calore – aerazione controllata

senza la necessità di aprire la finestra. Ottimizzazione del

consumo energetico, migliora la qualità dell'aria.

- Dotata di Filtro dell'aria F7: addio a polveri sottili,

pollini allergenici e insetti.

- Recupero di calore: riesce a raggiungere un grado di

recupero del calore del 45 %, diminuendo le perdite di

energia durante l'aerazione fino a un massimo del 35 %.

- Dotata di controllo con sensori, l'aerazione viene

adeguata alla tipologia di utilizzo personale, in funzione

del contenuto di CO2 e di umidità dell'aria.

- Silenziosa: il basso grado di rumorosità ≤ 26 dB (A) al

livello 1 (15 m3/h) rende Schüco VentoTherm adatto

anche alle camere da letto.


10


LiLu, Wolf Fenster

LiLu integra direttamente nella finestra, un impianto di ventilazione meccanica LiLu integra direttamente nella finestra, un impianto di ventilazione meccanica

adattandosi perfettamente alla sede preesistente.adattandosi perfettamente alla sede preesistente.

Ciò permette di avere nuovi infissi altamente

performanti ed allo stesso tempo aria costantemente

Pulita e con un grande risparmio energetico!

Il calore che verrebbe disperso con la ventilazione

naturale, viene riutilizzato fino al 90% grazie

al recuperatore di calore integrato.

La posizione in facciata permette di

eliminare le tubature di distribuzione,

poiché le bocchette di mandata e

ripresa sono integrate direttamente

nel LiLu.

I condotti possono quindi essere ridotti dai 4 del sistema tradizionale a nessuno,

o massimo uno qualora si voglia ventilare un ambiente lontano dalla facciata

esterna.

6


11


Finestra multifunzionale sviluppata dal

Fraunhofer Un gruppo di ricerca guidato da Michael Krause, dell'Istituto

Fraunhofer per la Fisica della costruzione IBP a Kassel, ha

sviluppato un sistema di finestra multifunzionale che potrebbe

essere utilizzata come alternativa ai metodi di ristrutturazione

abituali che causano disagi tanto per gli abitanti dell'edificio .

Il progetto "Prefab" è finanziato dal ministero federale

tedesco dell'Economia e della Tecnologia (BMWi).

Oltre alla finestra effettiva e di serramenti, i moduli

sono dotati di una scatola tecnica e un pannello di

rivestimento isolante, costituito da una base di

polistirene sistema composito. La centralina tecnica

del sistema si trova sotto il davanzale della finestra.

Fornisce spazio per l'installazione di componenti quali

scambiatori di calore, decentrate micro-pompe per il

riscaldamento-sistema di controllo, filtri aria, e anche

prese di corrente, canali di ventilazione, o cablaggio

Internet.


12

Infissi con meccanismi meccatronici

Esempio di meccanismi a

ribalta completamente

meccatronici che uniscono

comandi intuitivi in tempo

reale con l'intero mondo

dell'automazione per edifici

e di facciate intelligenti.

Schuco infisso TipTronic

Schuco facciata Energy 2

Infissi con dispositivi meccatronici

7


Infissi con meccanismi meccatronici

Sensori: gli informatori del monitoraggio e della gestione dell'involucro dell'edificio

Il funzionamento automatico degli elementi è assistito

da sensori interni, che eseguono un monitoraggio

elettronico dell'apertura e del blocco di finestre e

porte, e da sensori esterni che,

contemporaneamente, rilevano le diverse condizioni

ambientali sia all'interno che all'esterno dell'edificio.

I sensori esterni consentono la misurazione dei dati

meteorologici (es. sole, vento, pioggia, gelo e

temperatura), della temperatura interna, della

concentrazione di CO2 dell'aria ambientale,

dell'intensità luminosa ed il rilevamento di tempi e

presenze ecc.

L'interazione tra azionamenti, sensori e scambio dati

via bus consente di gestire le funzioni dell'edificio a

beneficio del comfort e della protezione

dell'individuo e del suo ambiente.

13


Facciate intelligenti

Oggi si è cercato di rendere l’involucro

edilizio energeticamente efficiente

in grado di costituire “un’interfaccia

dinamica”, in grado di attivare

in maniera programmata ed ottimale,

ed in base a condizioni specifiche,

quello scambio metabolico di materia

ed energia necessario a rispondere alle

variazioni degli stimoli ambientali e alle

necessità degli occupanti” . Lo sviluppo di un

sistema di involucro “climaticamente attivo”

si è basato in primis su una conoscenza

specifica ed approfondita dei fattori climatici

esterni, dei parametri che definiscono il

livello di comfort ambientale interno e delle

prestazioni energetiche dei materiali e dei

componenti edili che costituiscono

l’involucro stesso.

L’involucro dinamico

14

8


Facciate intelligenti

Capricorn Haus, Gatermann +

Schossig Architekten Düsseldorf,

Germania

Sede Autostrada A22

Autobrennero, Studio

Associato Giovanazzi,

Trento

15


16

Studio di fattibilità per lo sviluppo di infissi ad elevate prestazioni termiche ed acustiche

per la riqualificazione di edifici a basso impatto ed elevato rendimento

L’obiettivo della ricerca svolta dal laboratorio LARCOICOS è di mettere a punto lo studio di

fattibilità di nuove tipologie di infissi che assolvano con prestazioni elevate alle funzionalità

tipiche dell’elemento trasparente di involucro e possano integrare dispositivi atti a migliorare la

qualità indoor dell’ambiente in cui la finestra è installata mantenendo elevate prestazioni di

isolamento termico e acustico. In quest’ottica si prevede di ideare due soluzioni di infisso

diverse:

-un infisso da impiegare in interventi di riqualificazione leggera (senza interventi

murari); questa soluzione è stata caratterizzata da elevate prestazioni termoacustiche

in rapporto a spessori di telaio ridotti;

- un sistema monoblocco infisso-cassonetto da impiegare in interventi di

riqualificazione che prevedono l’intervento sulle murature; per questa applicazione è

stata valutata l’integrazione di dispositivi di VMC (Ventilazione Meccanica

Controllata), con o senza recupero di calore, e di sistemi di controllo

dell’ombreggiamento, per poter garantire un miglioramento delle prestazioni di

risparmio energetico e di comfort indoor.

Le esperienze del laboratorio

9


17

Studio di fattibilità per un componente trasparente di involucro innovativo



18

Abaco di soluzioni di Abaco di soluzioni di infissoinfisso adattabili a adattabili a contesti differenti. contesti differenti. Output: identificazione Output: identificazione del mercato di sbocco del mercato di sbocco degli infissi che è stato degli infissi che è stato oggetto di studio e delle oggetto di studio e delle caratteristiche che caratteristiche che devono possedere gli devono possedere gli infissi perché ne possa infissi perché ne possa essere garantita la essere garantita la massima applicabilità.massima applicabilità.

Alcuni risultati dell’abaco:

Maggioranza dei casi (85%) di edifici in linea, costruiti con struttura in telaio

in cemento armato e tamponatura in laterizio (83%)

Quasi il 90% dei serramenti originali analizzati è stato realizzato in legno e

una percentuale addirittura maggiore (oltre il 96%) risulta avere come componente

vetrata un vetro semplice

nel 97% dei casi l’infisso è montato a filo interno

nel 93% dei casi i sistemi di oscuramento sono costituiti da tapparelle

L’analisi dell’aspetto di colorazione del serramento riporta una situazione dove il colore

bianco e le tinte molto chiare hanno un’assoluta prevalenza (83% del totale) rispetto alle

altre categorie individuate


10


19

Principali problematiche d’interfaccia tra il sistema-

infisso e l’involucro

Nel corso dell’indagine svolta sul patrimonio costruito

sono state individuate notevoli problematiche legate alla

connessione tra l’infisso, l’involucro murario e l’insieme

degli elementi tecnici costituenti il sistema di chiusura.

L’attività di ricerca ha riguardato la raccolta dati in una

scheda realizzata ad hoc, informazioni sia sull’edificio sia

sugli infissi, evidenziando, per questi ultimi, le

caratteristiche dimensionali, materiche, funzionali ed

energetiche.

L’indagine ha riguardato un campione di edifici situati

nella seconda periferia di Bologna (realizzati tra gli anni

’50 e ’70), costituiti principalmente da una struttura in

muratura o in cemento armato con tamponamento a

cassetta e con un numero di piani che varia tra i 5 e gli 8 e

con destinazione d’uso residenziale .



20

Repertori:

- Delle soluzioni di infisso prestanti (telaio e

vetro) più performanti attualmente

disponibili sul mercato e dei dispositivi

integrabili con un infisso ad elevate

prestazioni;

- Dei vetri ad alte prestazioni termiche,

acustiche e con coating;

- Dei sistemi di protezione solari (brise

soleil, veneziane, tende, etc.);

- Di sistemi meccanizzati integrabili nel

sistema infisso.

Rassegna di tecnologie altamente innovative

per componenti trasparenti di involucro,

materiali innovativi che compongono l’infisso e

componenti integrabili nell’infisso.


11


21

MISURA 3.1 AZIONE A Progetti di ricerca industriale e sviluppo precompetitivo

Sostegno a progetti di ricerca collaborativa delle PMI con Laboratori di ricerca e centri

per l’innovazione

Nel progetto si realizza l'individuazione, la definizione e la valutazione di soluzioni integrate di involucro di tipo evoluto ed impianti di climatizzazione

L’ obiettivo è di limitare, controllare e ottimizzarela spesa energetica.

Sistemi3 - Sviluppo Sistemi integrati di involucro ed impianto per la

massima efficienza energetica di differenti tipologie edilizie e Costruttive

I progetti di ricerca


22

Sistemi3 - Sviluppo Sistemi integrati di involucro ed impianto per la

massima efficienza energetica di differenti tipologie edilizie e Costruttive

Studio di componenti funzionalizzati

�Analisi di componenti funzionalizzati per

l’integrazione in facciate interattive

�Repertorio dei componenti funzionalizzati più

efficienti esistenti sul mercato

�Studio dei componenti funzionalizzati “attivi” per

l’integrazione in facciata (componenti che

producono energia, vetri fotovoltaici, integrazioni

con pannelli solari termici, etc.)

�Studio dei componenti funzionalizzati “passivi” per

l’integrazione in facciata (pellicole solari, tim, vetri

cromogenici, etc.)

�Studio e schedatura di componenti innovativi

I progetti di ricerca

12


23

Sviluppo di materiali da costruzione innovativi

per contenere il fabbisogno energetico degli

edifici nuovi

o da ristrutturare

Piastrelle ceramiche innovative funzionalizzate

in superficie

Attraverso l’impiego di materiali e tecnologie di

frontiera, piastrelle ceramiche con nuove

caratteristiche e funzionalità, si mira ad abbattere

il consumo energetico per la gestione degli

edifici.

MSE - Progetti di Innovazione Industriale – Eff. Energetica

BIPV – Buildings Integrated PhotoVoltaics

I progetti di ricerca: iniziative in corso


24


Distretti II: PROGRAMMA DI SVILUPPO DELL’INNOVAZIONE DEL DISTRETTO PRODUTTIVO

Tema 5: INFISSI INNOVATIVITema 5: INFISSI INNOVATIVIObiettivo specifico della rete -tema 5- è lo sviluppo un nuovo infisso esterno

automatizzato con soluzioni domotiche e con comandi intuitivi a tempo o a

sensori integrati con il sistema di gestione dell'edificio intelligente.

Denominazione: Ginestra

Compagine rete di imprese: Luppi serramenti srl;

Blucasa srl; Ta.Ro. Glass international srl

Progetto vincitore del bando, finalizzato alla

messa a punto di un infisso esterno che ottimizzi

l’efficacia termica nell’applicazione della finestra

al nodo murario, che offra elevate prestazioni

grazie all’integrazione con apparecchiature

meccatroniche, che integri dispositivi evoluti di controllo

solare e sensori utili da integrare in un sistema domotico,

finalizzato al risparmio energetico e adattabile sia nella

nuova costruzione che nella riqualificazione degli edifici.

13


25

Distretti II: PROGRAMMA DI SVILUPPO DELL’INNOVAZIONE DEL DISTRETTO PRODUTTIVO


Tema 6: Materiali e componenti ecosostenibiliTema 6: Materiali e componenti ecosostenibili

SviluppoSviluppo didi nuovinuovi componenticomponenti ediliziedilizi ecosostenibili,ecosostenibili, realizzatirealizzati concon materialimateriali

ottenutiottenuti daldal riciclaggioriciclaggio didi residuiresidui ee inin particolareparticolare didi svilupparesviluppare unauna gammagamma didi

prodottiprodotti cheche incorporinoincorporino scartiscarti didi materiematerie plasticheplastiche opportunamenteopportunamente selezionatiselezionati ee

recuperati,recuperati, ottenendoottenendo manufattimanufatti utilizzabiliutilizzabili perper applicazioniapplicazioni inin ediliziaedilizia ee

specialmentespecialmente neglinegli interventiinterventi didi recuperorecupero dell’esistentedell’esistente..

Denominazione: Deste

Compagine rete di imprese: Delta Engineering Services srl; Tubi Costruzioni srl;

Echosid Ingegneria ed Impianti srl

Progetto vincitore del bando, finalizzato alla fattibilità per la produzione in scala

di laboratorio di un prototipo di componente edilizio composto da un sistema

multistrato , con caratteristiche di isolamento termo-acustico, aspetto estetico e

adattabilità layer tecnologico esterno ( come celle fotofoltaiche, con circuiti di

raffreddamento che aumentano l’efficienza del 15-20% rispetto ai tradizionali.

Nella composizione degli strati, è previsto l’inserimento di materiali polimerici

provenienti da scarti di attività produttive.


26

Laboratorio LarcoIcos

Arch. Giuseppina Rotunno

e-mail: [email protected]

Tel. 051-42174 Fax 051-243266

www.larcoicos.it

www.icie.it

sistemi di chiusura innovativi con integrazioni “smart” · sistemi di chiusura innovativi ......

Documents