Rame in bioedilizia

ISTITUTO ITALIANO DEL RAME IL RAMEIN BIOEDILIZIA

IL RAME Durata Riciclabilità Ambiente Salute Risparmio energetico Energie rinnovabiliProprietà anti-batteriche Impianti domestici Architettura

IL RAME NEGLI EDIFICI Edilizia: tetti, coperture, grondaie, scossaline, facciate, ecc.Impianti: tubi per acqua potabile, riscaldamento tradizionale e radiante, gas, solare termico, condizionamento e geotermia, ecc… Elettricità: impianto elettrico, pannelli fotovoltaici, connettori, ecc…Interni: decorazioni, maniglie, rubinetti, infissi e serramenti, ecc..

DURATA DEI TETTI IN RAMEIl Pantheon (II sec d.C.) era ricoperto di tegole in bronzo dorato. Le tegole soprail pronao sono state rimosse nel XVII sec., cioè dopo 1500 anni!

DURATA DEI TETTI IN RAME Perdita di spessore della lega C11000 (in 20 anni)atmosfera marina 0,56-1,27 m/annoatmosfera industriale 1,40 “atm. industriale-marina 1,38 “atmosfera rurale 0,13-0,43 “ Basilica Palladiana, Vicenza. Dal 1829 copertura in rame

DURATA DEL TUBO DI RAMECattedrale di LodiImpianto a pannelli radianti apavimento installato nel 1964.Oltre 5800 metri di tubo di rame.

IL RICICLO DEL RAMERiciclabile al 100% al termine della sua vita utileMantenimento delle caratteristiche chimico-fisiche

IL RICICLO DEL RAMESi calcola che l’80% circa del rame estratto fin dall’antichità siaancora in uso sotto varie forme Percentuale di energia risparmiata Alluminio 95 Rame 85 Plastica 80 Acciaio 74 Piombo 65 Carta 64 dati BIR

IL RICICLO DEL RAME: ITALIA (anni 2006-2010) Consumo di rame 1.078,8 (compreso contenuto delle leghe) Import di rame 662,0 (raffinato) Differenza 416,8 Riciclo 38,6 %Elaborazione dati ASSOMET, valori medi in migliaia di tonnellate

PALAZZO A TURKU (FINLANDIA)Palazzo degli anni „60 ristrutturato: riutilizzato in facciata gran parte delrame originale.

RAME, MATERIALE NATURALE B C N Al Si P Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Quantità medie in natura: Crosta terrestre: 60 mg/kg Mare: 2,5*10-4 mg/l

RAME, MATERIALE NATURALEIl rame usato in edilizia è puro al 99.90% e non contiene additivi,collanti, coloranti, stabilizzanti ecc.;Non emette formaldeide, composti aromatici (benzene, fenolo,ecc.), derivati del cloro o solventi.

RAME E SALUTE UMANAIl rame è contenuto in una trentina di enzimi e co-enzimi, cheintervengono per:• crescita e rafforzamento delle ossa• sviluppo dei globuli rossi e bianchi• trasporto e assorbimento del ferro• metabolismo del colesterolo e del glucosio• funzionalità del cuore• sviluppo del cervello

RAME E SALUTE UMANAFabbisogno giornaliero raccomandato di rameAdulti 0.9 mgDonne incinte 1.0 mgDonne in allattamento 1.3 mgFonte: International Copper Association

RAME E RISPARMIO ENERGETICOConduttività elettrica & Impianti efficienti Risparmio energeticoConducibilità termica

RAME E RISPARMIO ENERGETICOPannelli radianti: per un materiale, il dato più importante è laconduttività termica. Materiale Conduttività termica W/(m*K) TUBO DI RAME 390 Tubo di acciaio 52 Tubo PE-X 0,35 Tubo PE-RT 0,35 Tubo PB 0,22 Tubo PP 0,22 UNI EN 1264-2, prospetto A.13

RAME E RISPARMIO ENERGETICOPannelli radianti: a parità di calore da fornire, ci vogliono meno metridi tubo

RAME E RISPARMIO ENERGETICO Motori ad alta efficienza (HEM): in genere nei motori standard fino a 10 KW c‟è 1 kg di rame per kW di potenza; gli HEM contengono il 20% di rame in più.Con il rame negli avvolgimenti:• meno perdite di energia esurriscaldamenti;• ventole di raffreddamento piùpiccole;• meno attriti meccanici, menovolume e rumore. Meno manutenzione Vita utile più lunga

RAME ED ENERGIE RINNOVABILI Tecnologia Dov’è il rame? EOLICA Generatori, motori, cavi, trasformatori SOLARE TERMICO Scambiatori di calore, tubazioni SOLARE Convertitori, trasformatori, cavi FOTOVOLTAICO GEOTERMIA Scambiatori di calore BIOMASSE E Generatori, cavi BIOCOMBUSTIBILI IDROELETTRICA Generatori, trasformatori, cavi MAREE Generatori, cavi per raccolta e trasmissione di energia

RAME ED ENERGIE RINNOVABILIIl solare termico: il rame viene usato nei collettorisolari (tubi e lastre), nei tubi di collegamento e nelleserpentine dell‟accumulo.

RAME ED ENERGIE RINNOVABILITetto energetico: un collettore solare integrato nella copertura. Tubo di ritorno Superficie captante in lamiera di rame Modulo captante Tubo di mandata in lamiera di rame Serpentina di rame a sezione ovoidaleTECU® Solar Roof: la struttura

RAME ED ENERGIE RINNOVABILITetto solare per una scuola materna a Parabiago (MI)

RAME ED ENERGIE RINNOVABILI Geotermia: il tubo di rame per le serpentine orizzontali• Scambio termico• Resistenza alle alte P• Basse perdite di caricoTecnologia Sofath, gamma Caliane dex

RAME ED ENERGIE RINNOVABILIEnergia eolica: in una turbina da 1 MW ci sono oltre 3 tonnellate di rame

RAME: PROPRIETA’ ANTIBATTERICHE Tubazioni per l‟acqua potabile Monete Scambiatori di calore, sostegni di piattaforme off-shore, chiglieManiglie, corrimano,superfici di contatto

RAME ANTI-LEGIONELLA Massima quantità di legionella misurata nel biofilm (cfu/cm2) 20000 20000 15000 8000 10000 5000 600 0 Rame Acciaio inox PeX Velocità media sviluppo biofilm (pg ATP/giorno) 14,8 16 14 12 10Ricerca KIWA Water 8 6 3,8 3,4Research (2003): il rame è 4l‟unico materiale nelle tubazioni 2 0idrosanitarie che combatte la Rame Acciaio inox PeXlegionella

RAME ANTI-LEGIONELLARicerca KIWA Water Research (2007):effetto combinato materiale-temperatura25°C La legionella non rilevabile nei tubi di rame, ma sopravvive nell‟acqua e nel biofilm degli altri materiali37°C Concentrazioni di legionella tra 104 e 105 cfu/l55°C La legionella scompare completamente nei tubi di rame, mentre subisce pochissime “perdite”, o addirittura nessuna, negli altri materiali.60°C La legionella scompare in tutti i materiali

RAME ANTI-LEGIONELLA Il tubo di rame viene impiegato anche come forma di prevenzione contro la proliferazione di legionella.Policlinico del Campus BioMedico(Roma-Trigoria)Anelli di distribuzione dell‟acquacalda, fredda e ricircolo.

RAME ANTI-BATTERICO L‟80 per cento delle infezioni sono trasmesse per contatto. Maniglie, corrimano, piastre per porte a spinta, interruttori, ecc.: usando materiali in lega di rame si riduce il numero di batteri nocivi sulle loro superfici

RAME ANTI-BATTERICOClinical trial in reparti di terapia intensivadi tre ospedali americani (2007-2011) Batteri presenti sulle superfici di rame: -97% Rischio di contrarre un infezione nosocomiale: -40%

IL TUBO DI RAME NEGLI IMPIANTI DOMESTICI Riscaldamento Acqua potabile Gas Condizionamento e refrigerazione

IL TUBO DI RAME Riciclabilità Composizione conosciuta Salute umana: anti-battericoIdeale per il risparmio energetico

IL TUBO DI RAME Bassa dilatazione termica Sicurezza e resistenza al fuocoAltissimo punto di fusione: 1083°C Non infragilisce a basse T Vita utile superiore

IL TUBO DI RAME Bassa rugosità interna Resistenza alle alte pressioniImpermeabilità a aria, luce e liquidi Conduttività termica elevatissima Rispetto delle norme e leggi

IL RAME PER L’ARCHITETTURAAll‟esterno:coperture e tetti, rivestimenti,gronde, pluviali, scossaline. Sede ASCOM – Confcommercio, Lugo (RA) STP Studio architettura PiancastelliAll‟interno:elemento decorativo, accessori(soprattutto in ottone)

IL RAME NELL’ARCHITETTURA Riciclabile al 100%Sicuro per la salute e l’ambiente Amagnetico Materiale naturale Palco Musicale, Corvara (BZ) Dott. Arch. Kostner Herman & Kostner Hugo

IL RAME NELL’ARCHITETTURA Resistenza agli agenti atmosferici Lavorabile anche a freddoNon necessita di strutture particolari di sostegno Urban center “O.A.S.I. Europa”, Thiene (VI) Arch. Luisa Fontana / FONTANAtelier

IL RAME NELL’ARCHITETTURA Non propaga incendi, non bruciaNessuna pulizia e/o manutenzione Bassa dilatazione termica Colori naturali e “pre-formati” Polo Pediatrico Meyer, Firenze CSPE, Anshen & Allen

RAME E AMBIENTE: LCALa LCA (Life Cycle Analysis) esamina l‟impatto ambientale di unmateriale, di un prodotto o di un servizio.Per il rame, i valori delle principali categorie di impatto ambientale sonoconosciuti e liberamente disponibili (su www.copper-life-cycle.org). Lastra di rame: 1 m2, spessore 6/10 mm

VRA: RAME, SALUTE E AMBIENTELa Valutazione Volontaria del Rischio (VRA) è una ricerca che haquantificato le emissioni ambientali durante il ciclo di vita del rame e havalutato se esistono pericoli per l‟uomo e per l‟ambiente.Il VRA è cominciato nel 2000 ed è stato condottosotto la supervisione dell‟Istituto Superiore dellaSanità.Sono state prese in considerazione solo ricerche“Peer review”.2008: le conclusioni sono state raccolte in undossier di 1800 pagine e sono state accettate dalComitato Tecnico sulle Sostanze Nuove edEsistenti (TCNES) della Commissione Europea.

VRA: RAME, SALUTE E AMBIENTECon il VRA l‟Industria del rame:• ha collaborato con scienziati, Istituzioni UE e Stati Membri;• si è impegnata per la sicurezza della sua produzione.Oltre al rame, sono stati esaminati4 suoi sali:• Cu2O• CuO• CuSO4(H2O)5• Cu2Cl(OH)3

VRA: RAME, SALUTE E AMBIENTEVRA, punti di partenza:1) il rame è un elemento naturale e i livelli di esposizione al rame cambiano in base alla geologia del luogo;2) il rame è un nutriente essenziale per tutte le forme di vita, quindi i limiti ambientali e sulla salute umana sono stati fissati sulla base di valutazioni scientifiche dei rischi potenziali, legati sia al suo eccesso che alla sua carenza;3) gli ioni di rame che entrano nell‟ambiente, tramite processi naturali o indotti dall‟uomo, subiscono una “mineralizzazione” che riduce la loro biodisponibilità.

VRA: RAME, SALUTE E AMBIENTEVRA, principali conclusioni:Il rame non è generalmente pericoloso perl’ambiente e i cittadini europei.Non è CMR (cancerogeno, mutagenico,dannoso per la riproduzione) o PBT(persistente, bio-accumulante, tossico).Possibili rischi se si opera senza RPE (respiratory protective equipment) inalcuni siti industriali produttori di polveri.Rischi ambientali in siti industriali, con i trattamenti delle acqueinsufficienti o dove gli effluenti nell‟acqua presentano un basso livello didiluizione.

VRA: RAME, SALUTE E AMBIENTE VRA, principali conclusioni:Acqua:Esposizione media: 0,7 mg/lValore soglia: 4,0 mg/lCibo:Assunzione media: 0,6-2,0 mg/giornoValore soglia: 11 mg/giorno(necessità: 1,0 mg/giorno)

VRA: RAME, SALUTE E AMBIENTEVRA, principali conclusioni:I livelli di sicurezza del rame:• in acque dolci: 7,8 μg/l• in acque salate: 2,6 μg/l• nel suolo: 79 mg/kg (peso secco)• nei sedimenti delle acque dolci: 87 mg/kg (p. s.)• nei sedimenti delle acque di estuario: 144 mg/kg (p. s.)• nei sedimenti delle acque marine: 338 mg/kg (p. s.)I livelli di rame misurati risultano generalmente molto al di sottodi queste soglie di sicurezza.

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Rame in bioedilizia

by IstitutoRame on May 06, 2010

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