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 unità di 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 rumore dispersione termica e il rumore
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Sistemi di chiusura innovativi con integrazioni “smart” · Sistemi di chiusura innovativi ... Il 33% delle famiglie italiane è intervenuta per ridurre i consumi energetici della
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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
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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
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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.
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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
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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
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Sistemi con vetri innovativi funzionalizzati
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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.
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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.
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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.
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Schüco VentoTherm - aerazione integrata nella finestra con recupero di calore
Sistemi con integrazioni impiantistiche
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.
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Sistemi con integrazioni impiantistiche
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.
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Sistemi con integrazioni impiantistiche
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.
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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
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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.
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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
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Facciate intelligenti
Capricorn Haus, Gatermann +
Schossig Architekten Düsseldorf,
Germania
Sede Autostrada A22
Autobrennero, Studio
Associato Giovanazzi,
Trento
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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
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Studio di fattibilità per un componente trasparente di involucro innovativo
Le esperienze del laboratorio
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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
Le esperienze del laboratorio
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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 .
Le esperienze del laboratorio
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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.
Le esperienze del laboratorio
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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
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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