Una tegola innovativa per migliorare il risparmio energetico degli edifici: il progetto Life HeroTile

ANDIL 02/07/2018 2176

Intervista al prof. Zannoni dell’Università di Ferrara, partner scientifico di Life HEROTILE

Com’è nata l’idea del progetto e come è stata sviluppata da lei e dal suo team? Avevate già seguito dei progetti europei?

Il tetto è un elemento tecnico dell’edificio molto interessante in quanto molto significativo dal punto di vista architettonico ed estremamente importante dal punto di vista funzionale in quanto costituisce il primo fondamentale riparo della casa. La sua corretta esecuzione è stata oggetto di numerose mie ricerche, dalle quali sono nate anche alcune pubblicazioni fra cui il primo volume che introduceva il concetto di “sistema tetto”; quindi non solo tegole ma un insieme di elementi, pezzi speciali e accessori in grado di realizzare l’intero pacchetto di copertura per svolgere al meglio tutte quelle funzioni richieste per il corretto funzionamento dell’involucro/casa.

Fra queste funzioni sicuramente la ventilazione sottomanto è sempre stata fra le più importanti e anche quella meno nota. Per studiare il comportamento dell’aria in copertura, nel 1989 abbiamo ottenuto un finanziamento triennale da parte del Consiglio Nazionale delle Ricerche all’interno del Progetto Finalizzato Edilizia e da questa ricerca si sono sviluppate tutte le successive indagini fino a questo progetto Herotile. L’idea parte dall’incarico di una società produttrice di tegole in laterizio con sede in Israele che nel 2011 ci ha chiesto di approfondire il contributo del tetto ventilato nei climi particolarmente caldi. La svolta è stato questo incarico e l’incontro con il prof. Michele Bottarelli, collega fisico-tecnico del Dipartimento di Architettura dell’Università di Ferrara, che è stato in grado di mettere a punto un metodo che consentisse di quantificare una serie di intuizioni sulle prestazioni del tetto ventilato che mi portavo dietro dal “Finalizzato Edilizia”.

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Il team di ricerca Unife: Michele Bottarelli (responsabile scientifico), Giovanni Zannoni, Carlo Buratto, Giuseppe Dino, Marco Bortoloni

Il prof. Bottarelli ha intuito che non ci si poteva limitare a valutare l’ingresso dell’aria esclusivamente dalla linea di gronda, ma andava studiata anche la permeabilità all’aria fra la sovrapposizione delle tegole. Da questi studi e da numerose simulazioni, allora fatte esclusivamente al computer con un software molto complesso, è nato il progetto Herotile, finanziato dalla EU con i fondi LIFE e finalizzato a progettare e produrre delle tegole in laterizio che consentissero l’ingresso dell’aria anche sui bordi laterali e frontali delle tegole senza diminuire la loro tenuta all’acqua.

 herotile. Prove di modellazione e assemblaggio del progetto della tegola marsigliese
Prove di modellazione e assemblaggio del progetto della tegola marsigliese

Qual è la metodologia usata e come viene coordinata la diversa localizzazione geografica dei partner e dei siti di indagine?

Abbiamo inizialmente calibrato il software di simulazione, utilizzato nella ricerca israeliana, attraverso dei test al vero in laboratorio con un modello in scala reale con tegole in laterizio e parallelamente abbiamo riprogettato differenti configurazioni delle due tegole maggiormente presenti sul mercato europeo: la tegola portoghese e la tegola marsigliese. I vari progetti sono stati prima di tutto testati al computer con il nuovo software calibrato e le soluzioni con le migliori prestazioni sono state successivamente realizzate in resina e testate in galleria del vento. Da tutte queste prove sono usciti i due progetti più performanti che sono stati realizzati in laterizio da alcune aziende associate all’Andil e con queste tegole sono stati realizzati i tetti di alcuni edifici sperimentali. Si tratta di quattro costruzioni: due edifici reali in provincia di Reggio Emilia e a Saragozza per testare il comportamento delle nuove tegole Herotile al vero e due mock up sperimentali appositamente realizzati per confrontare le performance delle nuove tegole con quelle standard e realizzati a Yeruham, in Israele, e presso il TekneHub dell’Università di Ferrara. A questi ultimi sono stati affiancati anche due mock up con tetto piano per un confronto. La localizzazione dei siti test è quindi prevalentemente quella mediterranea, dove il contributo del tetto ventilato nello smaltimento del calore in regime estivo può risultare più efficace e importante. L’energia consumata per il raffrescamento è infatti ormai analoga a quella per il riscaldamento e il contributo della ventilazione sottomanto al raffrescamento estivo dovrebbe portare a un discreto risparmio con conseguenti minori emissioni di CO2.

I partner coinvolti vengono da diversi paesi europei, a testimoniare l’interesse per questa ricerca anche per i paesi non direttamente affacciati sul mediterraneo. E’ presente la Germania, la Gran Bretagna, oltre alla Francia, l’Italia e la Spagna e, come già accennato, Israele.

Vista aerea dei mock up del campo di prova di Israele

 Vista aerea dei mock up del campo di prova di Israele

A che punto è la ricerca, quali risultati apprezzabili sono stati raggiunti e cosa ci si attende entro la fine del progetto, nel 2019?

Ad agosto 2017 abbiamo concluso il secondo anno di questa ricerca triennale. Le nuove tegole portoghesi e marsigliesi Herotile sono state prodotte industrialmente e posate sugli edifici campione ed è in corso il monitoraggio delle loro prestazioni fin dall’estate scorsa. Siamo già in grado di rilevare dei migliori livelli prestazionali per quanto riguarda la ventilazione sottomanto e che andremo a quantificare in termini energetici nei prossimi mesi. Nel 2018 inizierà probabilmente la commercializzazione di questi prodotti ed entro il termine della ricerca, a luglio 2018, produrremo anche un software freeware che consentire a tecnici e progettisti di valutare a priori i benefici e il risparmio di energia ottenibile con la messa in opera di queste nuove tegole in un tetto ventilato, rispetto alle tegole standard o ad altre soluzioni di copertura. In seguito l’Andil divulgherà questi risultati e questo software tramite il proprio sito web e quello degli associati.

In che modo la tegola LHT potrà diffondersi nel nostro territorio e all’estero e migliorare le prestazioni degli edifici, contenendo CO2 come auspicato dall’UE?

La climatizzazione estiva consuma ormai tanta energia quanta ne serve per il riscaldamento invernale, utilizzando però una energia, quella elettrica, ben più preziosa e di seconda trasformazione rispetto al metano o al gasolio. Da tempo questo aspetto viene affrontato nelle regioni dell’area mediterranea ma, visti gli andamenti climatici di questi ultimi anni, anche il centro Europa potrà essere interessato a queste tecnologie di risparmio energetico estivo. Se pensiamo alle case in Europa, ci appare una immagine di una edilizia diffusa e minuta fatta prevalentemente di abitazioni con il tetto a falde. Se riuscissimo ad applicata la tecnologia del tetto ventilato con le nuove tegole Herotile a un terzo di queste costruzioni, avremmo un risparmio di diverse tonnellate di CO2. Questo sarebbe l’obbiettivo dei prossimi anni e anche per questo motivo i partner della ricerca vengono dai maggiori paesi europei, e con l’aiuto della Associazioni di categoria, TBE (Tiles and Bricks Europe) in primis e di cui l’Andil è membro, Federcasa e Housing Europe e altri enti e associazioni contiamo di far conoscere i risultati della nostra ricerca e divulgare l’applicazione di questa tecnologia. Dopodiché sarà una questione di scelte politiche e di incentivi.

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