workshop salomoni r2 b

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  • 1. 4. Componenti edilizi innovativi“Recupero del patrimonio edilizio:il contributo dei materiali ceramici"Arturo SALOMONICentro Ceramico Bologna
  • 2. Sommario1. Introduzione2. Le piastrelle ceramiche3. I laterizi4. La certificazione LEED®
  • 3. Sommario1. Introduzione2. Le piastrelle ceramiche3. I laterizi4. La certificazione LEED®
  • 4. 1. Introduzione• “La riqualificazione del patrimonio edilizio residenziale pubblico è una grande occasione per cambiare e sviluppare le nostre città”.• “Pezzi delle nostre città possono essere recuperati procedendo alla sostituzioni di immobili e interi quartieri, esempi di profondo degrado urbano, demolendoli e ricostruendoli secondo criteri di qualità”.
  • 5. 1. Introduzione• “Per riqualificare il patrimonio edilizio abbiamo bisogno di alloggi ad alta efficienza energetica ed antisismici, altrimenti, tra l’altro, ne pagheremo le conseguenze con sanzioni che nel giro di pochi anni potrebbero arrivare dall’Unione Europea”.• “L’orizzonte che abbiamo davanti è ricco di opportunità”.
  • 6. 1. Introduzione Unione Europea IL SETTORE DELL’EDILIZIAResponsabile del 35 % delle emissioni totali di gas serra Nel mercato delle Responsabile costruzioni l’edilizia del 40 % dei è il primo settore consumi economico con circa energetici l’80 % del fatturato totali
  • 7. 1. Introduzione Efficienza energetica degli edificiPer passare dalla “casa che consuma” alla “casa cherisparmia” sono necessari: massimo isolamento termico massimo isolamento acustico basse emissioni in atmosfera sfruttamento delle risorse rinnovabili massimo isolamento delle superfici finestrate alto livello di comfort abitativo recupero dell’acqua piovana consumi energetici contenuti
  • 8. 1. Introduzione Efficienza energetica degli edificiE’ necessario passaredall’ottica dell’edificiocome consumatore dienergia a quelladell’edificio comeproduttore di energia
  • 9. 1. IntroduzioneEfficienza energetica degli edificiAssociazione E2Bwww.e2b-ei.eu
  • 10. 1. Introduzione Efficienza energetica degli edificiAree chiave per affrontare le sfide della ricerca Nuovi edifici capaci di generare l’energia necessaria per il loro funzionamento o anche Ristrutturazione di di diventare produttori di energia edifici esistenti E2B Distretti/ Comunità Aspetti trasversali (tecnologici) Aspetti trasversali (organizzativi)
  • 11. 1. Introduzione R&S Prodotti da CostruzioneSviluppo di ceramici innovativi, progettati sumisura per contribuire significativamente allasostenibilità degli edifici nell’arco del loro ciclodi vita: costruzione, gestione e dismissione
  • 12. 1. IntroduzionePer offrire nuove opportunità al compartola ricerca dovrebbe sviluppare prodottiinnovativi muovendosi su due filoni: sostenibilità funzionalizzazione
  • 13. 1. IntroduzioneSostenibilità Ambientale Economica Salute & Comfort Sicurezza
  • 14. 1. IntroduzioneSostenibilitàUn obiettivo volontario fin dagli anni ’70Un requisito fondamentale e obbligatorio dellecostruzioni: secondo il nuovo Regolamento per i Prodotti da Costruzione (CPR) 305/2011 della UE [che andrà ad abrogare la Direttiva per i Prodotti da Costruzione 89/106 della CEE ] secondo le nuove norme o progetti di norma (EN 15643, prEN 15978, etc.) allo studio del CEN/TC 350 - Sustainability of Construction Works
  • 15. 1. IntroduzioneCosa s’intende per funzionalizzazione?Conferire NUOVE FUNZIONI ai componentioltre a quelle che intrinsecamente già possiedono €Prodotto Standard Prodotto innovativo a più alto valore aggiunto
  • 16. 1. IntroduzionePerché funzionalizzare?• Per diversificare l’attuale produzione ed andare incontro alla richiesta sempre più pressante di prodotti ad alto contenuto tecnologico• Per sviluppare materiali ceramici in linea con il concetto di edilizia sostenibile• Per introdurre innovazione radicale che permetta anche di occupare e presidiare nuovi segmenti di mercato
  • 17. 1. IntroduzioneIn che modo funzionalizzare?• Funzionalizzazione di una superficie: ingegnerizzazione di nuove superfici e sviluppo di nuovi prodotti• Funzionalizzazione della massa: applicazioni per il risparmio energetico nella gestione degli edifici
  • 18. Sommario1. Introduzione2. Le piastrelle ceramiche3. I laterizi4. La certificazione LEED®
  • 19. 2. Le piastrelle ceramicheSostenibilitàLa sostenibilità è un obiettivo da perseguire perchécostituisce un fattore di competitività per le aziendeitaliane produttrici di piastrelle ceramiche
  • 20. 2. Le piastrelle ceramichePiastrelle ceramiche e sostenibilitàL’industria italiana delle piastrelle di ceramica, impegnatada anni sul fronte della SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE, haraggiunto in tal senso risultati ragguardevoli testimoniatidalle molteplici CERTIFICAZIONI AMBIENTALI OTTENUTE: Certificazione dei SISTEMI di GESTIONE AMBIENTALE Marchi AMBIENTALI di PRODOTTO Contributo alla certificazione energetico-ambientale LEED degli edifici
  • 21. 2. Le piastrelle ceramichePiastrelle ceramiche e sostenibilità Le piastrelle in ceramica sono: 1. Adattabili 2. Igieniche 3. Convenienti 4. Durature 5. Risparmio energetico 6. Non tossiche 7. Riciclabili 8. Riciclate 9. Resistenti 10.Responsabili
  • 22. 2. Le piastrelle ceramichePiastrelle funzionalizzate«Piastrelle che producono energia, catturano gli inquinantio trattengono e rilasciano calore, per ottimizzare latemperatura interna degli edifici. Il futuro sta nellaceramica "funzionalizzata", come la chiamano al CentroCeramico di Bologna, listituto di ricerca del distretto»22 settembre 2010 elenacomelli.nova100.ilsole24ore.com
  • 23. 2. Le piastrelle ceramicheRaccolta e trasformazione di energia: approccio tecnico Riporto Piastrella PV Piastrella di ceramica Funzionalizzazione di piastrella di ceramica mediante applicazione diretta di un riporto fotovoltaico sulla superficie di esercizio: Usando tecniche di applicazione per quanto possibile integrabili nel processo produttivo ceramico Senza significative rinunce nelle prestazioni tecniche ed architettoniche delle piastrellature Piastrella fotovoltaica = Modulo fotovoltaico
  • 24. 2. Le piastrelle ceramicheSoluzioni tecniche a livello di laboratorio • back contact • strati fotoattivi • front contact • strato isolante e protettivo Riporto protettivo Front contact Riporto fotovoltaico Back contact Supporto ceramico Connettore
  • 25. 2. Le piastrelle ceramicheCome si presenta – evoluzione rispetto alprototipo 10x10 cm • Dimensioni • Substrati ceramici • Spessori • Lay-out • Efficienza • Criticità
  • 26. 2. Le piastrelle ceramiche Fotocatalisi: principio e approccio tecnicoIl processo della FOTOCATALISI si attiva grazie allazione combinatadella LUCE (solare o artificiale) e dell’ARIA che innescano un forteprocesso ossidativo il quale porta alla decomposizione degliinquinanti e alla loro trasformazione in sostanze innocue. VOC, NOx, BTEX, CO2, H2O, NO2 batteri, muffe, … TiO2 Supporto ceramico
  • 27. 2. Le piastrelle ceramicheFotocatalisi: determinazione dell’attività fotocatalitica in fase liquida degradazione di Indaco carminio quantificata da indice di fotodegradazione, η [%] in fase gas • degradazione di NOx (UNI 11247-07) quantificata da attività fotocatalitica, AF [m/h] degradazione di BTEX (UNI U87003032) quantificata da attività fotocatalitica, Acat [m/h] degradazione di formaldeide quantificata da attività fotocatalitica in [μg/(h·m²)]
  • 28. 2. Le piastrelle ceramiche Resistenza alla crescita battericaMisurata sulla base della sopravvivenza di batteri [S, %], sulla superficie dei campioni ceramici sotto irraggiamento Esempi di batteri utilizzati Escherichia coli Listeria monocytogenes Salmonella enteriditis
  • 29. 2. Le piastrelle ceramicheAutopulibilità: alcuni esempi in natura
  • 30. 2. Le piastrelle ceramicheAutopulibilità: principio e approccio tecnico
  • 31. 2. Le piastrelle ceramicheProprietà meccaniche: durezza e resistenza all’incisione(a) (b) Microfotografie relative all’incisione sul campione: (a)fine dell’incisione, (b)ingrandimento dell’area cerchiata in cui le cricche evidenziate dalle frecce, si propagano a partire dal solco d’incisione. La presenza di nano ossidi migliora le prestazioni superficiali del gres porcellanato in termini di durezza e resistenza all’incisione. I risultati positivi ottenuti sono resi possibili non solo alla presenza delle nanopolveri utilizzate, ma anche alla buona interazione dello strato nanostrutturato con il substrato ceramico silicatico.
  • 32. 2. Le piastrelle ceramiche TermocromismoFenomeno per cui si ha una variazione di colore pereffetto della variazione di temperatura Rivestimento ceramico Rivestimento tradizionale materiale termocromico Supporto Supporto ceramico ceramico
  • 33. Sommario1. Introduzione2. Le piastrelle ceramiche3. I laterizi4. La certificazione LEED®
  • 34. 3. I LateriziCome funzionalizzare?Funzionalizzazione della superficie:applicazioni all’esterno dell’edificioFunzionalizzazione della massa: elementistrutturali (eventualmente anche all’esterno)
  • 35. 3. I LateriziFunzionalizzazione •della superficie funzionalità estetica funzionalità energetica funzionalità ambientale •della massa isolamento termico isolamento acustico funzionalità strutturale
  • 36. 3. I LateriziIsolamento acustico
  • 37. 3. I LateriziRiciclo materiali di recupero da altri processiUtilizzo di SAND MATRIX® nel settore dei laterizi (vedi L’Industria dei Laterizi – luglio/agosto 2010) IMPASTI STANDARD MATRIX Umidità di estrusione (%) 16 19 Ritiro in essiccazione (%) 5,0 4,5 RF essiccato (N/mm2) 7,6 5,8 Ritiro in cottura (%) 5,0 4,5 Perdita in peso in cottura (%) 15,2 14,5 RF cotto (N/mm2) 12,0 11,7 Resistenza al punzonamento (kN) 2,5 2,5 Requisito di legge: > 1,5 kN
  • 38. 3. I Laterizi Funzionalizzazione della superficieMicrografia SEM della superficie del campione su cui è stata spruzzata la barbottina contenente TiO2 e sinterizzato a 900°C: le particelle subsfe-riche più chiare sono costituite da titania, indicate dalle frecce bianche.
  • 39. 3. I LateriziAlcune delle ricerche in corso INDUSTRIA 2015 “Made in Italy” – Progetto ITALICI Sviluppo di laterizi con superiori proprietà termiche e con superfici funzionalizzate POR regione EMILIA-ROMAGNA Sviluppo e messa a punto di innovativi elementi in laterizio alleggeriti
  • 40. 3. I LateriziAlcune delle ricerche in corso POR regione UMBRIA Impasto per realizzare un prodotto con le fattezze del cotto fatto a mano POR regione EMILIA-ROMAGNA Controllo della plasticità di impasti ceramici per l’estru- sione di laterizi: ricerca & sviluppo di strumentazione, ap- parecchiatura e messa a punto della metodica di misura.
  • 41. Sommario1. Introduzione2. Le piastrelle ceramiche3. I laterizi4. La certificazione LEED®
  • 42. 4. La certificazione LEED® Pubblicato in aprile 2010Protocollo di certificazione LEED NC 2009 Italia documento di riferimento per la Valutazione dei Crediti LEED
  • 43. 4. La certificazione LEED® Il Protocollo LEED® NC 2009 Italia valuta 7 Aree TematicheSS Sostenibilità del Sito GA Gestione delle AcqueEA Energia e Atmosfera MR Materiali e RisorseQI Qualità ambientale Interna IP Innovazione nella Progettazione PR Priorità Regionale
  • 44. 4. La certificazione LEED® Attribuzione del PUNTEGGIO Sommando i Crediti conseguiti all’interno di ciascuna delle n.7 aree tematiche, si ottiene uno specifico livello di certificazione, che attesta la prestazione raggiunta dall’edificio in termini di sostenibilità ambientale.La certificazione LEED NC 2009 Italia si articola in: Certificazione Base (Certified: 40÷49) Certificazione Argento (Silver: 50÷59) Certificazione Oro (Gold: 60÷79) Certificazione Platino (Platinum: 80÷110)
  • 45. 4. La certificazione LEED® AREE TEMATICHE alle quali possono fornire un contributo i MATERIALI CERAMICISostenibilità del Sito; SS-Crediti 7.1-7.2Energia e Atmosfera; EA-Credito 1Materiali e Risorse; MR-Crediti 1.1/1.2 / 2 / 3 / 4 / 5Qualità ambientale Interna; QI-Credito 4.3Innovazione nella Progettazione; IP-Crediti 1.1÷1.5Priorità Regionale; PR-Crediti 1.1÷1.4
  • 46. 4. La certificazione LEED® Effetto Isola di Calore SS Sostenibilità- SS Credito 7.1 (Superfici esterne); contribuisce ad 1 punto del Sito- SS Credito 7.2 (Tetto e coperture); contribuisce ad 1 puntoObiettivo:Ridurre l’effetto isola di calore (differenza di gradiente termico tra le areeurbane e le aree non urbane) per ridurre al minimo l’impatto sul microclima esull’habitat. Il parametro utilizzato per valutare il contributo dei materialiall’effetto isola di calore è: l’Indice di Riflettanza Solare (SRI) Superfici esterne (marciapiedi, parcheggi, ecc.): SRI ≥ 29 Tetto a bassa pendenza: SRI ≥ 78 Tetto ad elevata pendenza: SRI ≥ 29 E’ richiesta la determinazione del SRI da parte di Laboratori accreditati
  • 47. 4. La certificazione LEED® EA Energia ePerformance Energetica Minima Atmosfera- Credito EA 1 (Ottimizzazione delle prestazioni energetiche); contr. da 1 a 19 puntiObiettivo:Raggiungere livelli di performance energetica dell’edificio, superiori ai valoriminimi richiesti dalla legislazione vigente, per ridurre gli impatti associatiall’uso eccessivo di energia. LATERIZI materiali a bassa conducibilità termicaEssi contribuiscono al raggiungimento del credito in funzione del valore diconducibilità termica (ed altre proprietà) che possiedono; le quali dipendono: 1. dalla composizione del materiale 2. dalla struttura porosa del materiale 3. dalla conformazione geometrica 4. …. ??? …
  • 48. 4. La certificazione LEED® Innovazione nella Progettazione IP Innovazione- IP/ID Crediti 1 - 5 (sul totale dell’edificio); nella Progettazione contribuisce da 1 a 5 puntiObiettivo:Fornire ai progettisti l’opportunità di ricevere punti aggiuntivi per performanceeccezionali, e/o innovative, che superino i requisiti fissati dal sistema divalutazione LEED. PIASTRELLE di CERAMICA possono contribuire: - nel superare il 30% di Contenuto di Materiale Riciclato (sull’intero edificio) - nel superare il 40% di Contenuto di Materiale Riciclato (sull’intero edificio) - Innovazione: Piastrelle a superficie funzionalizzata (fotovoltaica, fotocatalitica, antibatterica, ecc.) - Innovazione: Piastrelle a marchio ECOLABEL (criteri di assegnazione Dec. 2009/607/CE requisiti che identificano prodotti ad elevate performance ambientali)
  • 49. 4. La certificazione LEED®E’ possibile quindi affermare che i materiali ceramici possono fornire un CONTRIBUTO SIGNIFICATIVO alla certificazione LEED degli edifici finalizzata ad una Progettazione Ambientalmente Sostenibile
  • 50. Contatti:CENTRO CERAMICO BOLOGNA salomoni@cencerbo.it www.cencerbo.it GRAZIE!!!