Innovative multifunctional materials with low environmental impact for energy saving, comfort and health of indoor environment

Recent European laws and directives are stricter in terms of energy efficiency of buildings. Constructions are currently built up more sealed and air changing is not enough. This condition leads to a greater risk of unhealthy indoor environments. Due to the changing in lifestyle, people are nowadays spending indoor mostly of their time, so, indoor air quality (IAQ) is becoming a critical issue. Mortars, plasters and finishes can have an active role to improve IAQ. This study focused on innovative and multifunctional mortars to be used as finishes, able to improve IAQ, without wasting energy. The action of different binders (cement, photocatalytic cement, natural hydraulic lime with and without photocatalytic agents) was studied as well as the effects of adsorbent materials used as unconventional aggregates/fillers. The effect of using biomass waste materials was also investigated, to the aims of sustainability. In particular, multifunctional finishes can adsorb airborne pollutants in micro-nano-scale where they will be removed ensuring enough efficiency during time. The results show that the innovative multifunctional mortars for finishes, besides fulfilling the ordinary requirements, are able to improve passively IAQ, for the health and comfort of occupants, in terms of permeability, moisture buffering ability and depolluting activity.

L’esigenza di un’elevata efficienza energetica degli edifici porta ad avere strutture isolate con limitati ricambi d’aria. Di conseguenza ci può essere un peggioramento della qualità dell’aria interna con aumento delle concentrazioni degli inquinanti aereo-dispersi e conseguenti ambienti confinati caratterizzati da una scarsa qualità dell’aria. Si spende molto tempo in ambienti confinati come uffici, residenze, scuole e altre strutture pubbliche che devono necessariamente avere un microclima sano e confortevole. Ristagni di umidità e concentrazioni elevate di inquinanti aereodispersi possono avere severe e gravi conseguenze sullo stato di salute degli occupanti degli edifici come la ben nota Sindrome da Edificio Malato (Sick Building Syndrom, SBS). Da qui nasce l’esigenza di sviluppare tecnologie che passivamente riescano a migliorate la qualità dell’aria indoor senza andare a inficiare sul conteggio energetico dell’edificio stesso. Lo scopo della ricerca è quello di sviluppare malte e/o finiture multifunzionali innovative che, senza ulteriori dispendi energetici, riescano a garantire un elevato comfort e la salubrità degli ambienti indoor. L’obiettivo sarà raggiunto impiegando nelle miscele preparate con diversi leganti (cemento, cemento fotocatalitico, calce idraulica naturale con e senza agente fotocatalitico) aggregati/filler non convenzionali con elevate capacità adsorbenti anche tramite l’utilizzo di sottoprodotti industriali. Le finiture multifunzionali potranno così adsorbire gli inquinanti aereodispersi in un reattore a micro-nano scala dove verranno rimossi, mantenendo nel tempo un’elevata efficienza. Dai risultati ottenuti si è dimostrato come le malte innovative multifunzionali, oltre a soddisfare i requisiti ordinari, sono in grado di migliorare passivamente la qualità dell’aria di ambienti confinati. In particolare le finiture garantiscono elevata traspirabilità, sono buoni tamponi igroscopici e hanno un’elevata capacità disinquinante.