Relazione Vincenzo Corrado

Il progetto tecnico/economico di qualificazione energetica
di un edificio residenziale multipiano
BOLOGNA – 24 OTTOBRE 2014
Nuove tecnologie ed evoluzione
della normativa energetica
Vincenzo Corrado
Politecnico di Torino
Quali obiettivi per l’utente?
• Migliorare la prestazione energetica mediante misure efficaci sotto il profilo dei costi (EPBD recast)
• Migliorare il benessere ambientale
– comfort termico
– qualità dell’aria interna
– comfort visivo
– comfort acustico
• Valorizzare l’immobile (certificazione energetica, certificazione ambientale)
Costi legati al microclima interno
Costi di progetto
del sistema
edificio-impianto
Microclima
dell’ambiente interno
Salute e Comfort
degli utenti
Costi sociali
Costi di gestione e
manutenzione
del sistema
edificio-impianto
Consumi energetici
Ambiti collegati al tema in oggetto
Innovazione tecnologica
Servizi professionali
Normativa tecnica
Riqualificazione energetica degli edifici di un edificio residenziale multipiano
Legislazione energetica
Ricerca
scientifica
Servizi energetici
Legislazione sull’efficienza energetica degli edifici
Legislazione europea sulla sostenibilità in edilizia
• CPR – Construction Products Regulation – Regolamento UE n. 305/2011 del 9 marzo 2011
• ECODESIGN recast – Direttiva 2009/125/CE relativa all’istituzione di un quadro per l’elaborazione di specifiche per la progettazione ecocompatibile dei prodotti connessi all’energia
• RES – Direttiva 2009/28/CE sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili
• EPBD recast – Direttiva 2010/31/UE sulla prestazione energetica nell’edilizia
• EED – Direttiva 2012/27/UE sull'efficienza energetica
EPBD recast ‐ art. 5 ‐ Calcolo livelli ottimali in funzione dei costi per i requisiti minimi di prestaz. energetica
 La Commissione stabilisce un quadro metodologico comparativo
per calcolare livelli ottimali in funzione dei costi per i requisiti
minimi di prestazione energetica degli edifici e degli elementi
edilizi.
 Gli Stati membri calcolano livelli ottimali in funzione dei costi per i
requisiti minimi di prestazione energetica avvalendosi del quadro
metodologico comparativo e comparano i risultati di tale calcolo
con i requisiti minimi di prestazione energetica in vigore.
 Se il risultato della comparazione indica che i requisiti minimi di
prestazione energetica vigenti sono sensibilmente meno efficienti
dei loro livelli ottimali in funzione dei costi, gli Stati membri
interessati devono giustificare tale differenza oppure predisporre
un piano che identifichi le misure idonee a ridurre sensibilmente il
divario.
Edifici esistenti (EPBD recast)
• La prestazione energetica degli edifici o di loro parti destinati a ristrutturazioni importanti deve essere migliorata al fine di soddisfare i requisiti minimi di prestazione energetica per quanto tecnicamente, funzionalmente ed economicamente fattibile
• I requisiti possono essere applicati, in aggiunta o in alternativa, agli elementi edilizi ristrutturati
• In edifici destinati ad una ristrutturazione importante, deve essere incoraggiata la valutazione di sistemi alternativi ad alto rendimento, per quanto tecnicamente, funzionalmente ed economicamente fattibile Edifici a energia quasi zero
(EPBD recast)
• Dovranno essere edifici a energia quasi zero:
– tutti gli edifici di nuova costruzione (entro il 31/12/2020);
– gli edifici di nuova costruzione occupati da enti pubblici e di proprietà di questi ultimi (a partire dal 31/12/2018).
• Si definisce «edificio a energia quasi zero» un edificio ad altissima prestazione energetica. Il fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo dovrebbe essere coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili, compresa l’energia da fonti rinnovabili prodotta in loco o nelle vicinanze.
Efficienza nell’uso dell’energia –
Ristrutturazione di immobili (EED)
Gli Stati membri stabiliscono una strategia a lungo termine per mobi‐
litare investimenti nella ristrutturazione del parco nazionale di edifici residenziali e commerciali, sia pubblici che privati, comprendente:
a) rassegna del parco immobiliare nazionale fondata, se del caso, su campionamenti statistici;
b) individuazione di approcci alle ristrutturazioni efficaci in termini di costi, pertinenti al tipo di edificio e alla zona climatica;
c) politiche e misure volte a stimolare ristrutturazioni degli edifici profonde ed efficaci in termini di costi, …;
d) prospettiva rivolta al futuro per guidare le decisioni di investimento dei singoli individui, del settore dell'edilizia e delle istituzioni finanziarie;
e) stima fondata su prove del risparmio energetico atteso, nonché dei benefici in senso lato.
Edificio «di riferimento» o «target» (Legge 90/2013 ‐ D.Lgs. 102/2014)
Per un edificio sottoposto a verifica
progettuale, diagnosi, o altra
valutazione energetica»:
Edificio identico in termini di
geometria (sagoma, volumi,
superficie calpestabile, superfici
degli elementi costruttivi e dei
componenti), orientamento,
ubicazione territoriale, destinazione
d’uso e situazione al contorno,
e con caratteristiche tecniche e
parametri energetici predeterminati
(es. trasmittanza termica di copertura, pareti,
finestre, parametri dinamici, rendimenti
impiantistici)
Prescrizioni specifiche sul fabbricato
• Prestazione energetica invernale/estiva netta
• Isolamento termico dei componenti d’involucro
• strutture verticali opache
• strutture orizzontali o inclinate opache
• chiusure trasparenti
• Isolamento termico delle partizioni interne
• Isolamento termico delle strutture che separano ambienti riscaldati da ambienti non riscaldati
• Controllo della condensazione
• Controllo solare
• Controllo dell’inerzia termica
• Ventilazione naturale
Prescrizioni specifiche sugli impianti termici







Efficienza globale dell’impianto termico
Prescrizioni relative all’impianto termico
Obbligo di impianti centralizzati
Sistemi avanzati di regolazione e contabilizzazione
Prestazioni dei generatori di calore
Sistemi di cogenerazione
Utilizzo di fonti rinnovabili (solare termico)
Regolazione e contabilizzazione
(D.Lgs. 102/2014)
• Nei condomini e negli edifici polifunzionali riforniti da una fonte di riscaldamento o raffreddamento centralizzata o da una rete di teleriscaldamento o da un sistema di fornitura centralizzato che alimenta una pluralità di edifici
• è obbligatoria l’installazione entro il 31/12/2016
– di contatori individuali per singola unità immobiliare
oppure
– di sistemi di termoregolazione e contabilizzazione
del calore individuali per ogni radiatore
Nuove tecnologie
Materiali isolanti innovativi
VIP (Vacuum Insulated Panels)
Problemi:
- ponti termici
- installazione
- alto costo
Tecnologie costruttive
PARETI MASSIVE
Isolamento interno
PARETI LEGGERE
Isolamento in intercapedine
Cappotto esterno
Facciata ventilata
Rockwool S.p.a.
Esperienza CasaClima
Schemi progettuali
Ponti termici: accorgimenti progettuali
Soluzioni tradizionali ad elevata inerzia termica
COPERTURE A VERDE
EFFETTO DI ATTENUAZIONE E SFASAMENTO DEL FLUSSO TERMICO
TETTO H
Flussi termici - luglio
30,0
Inserire esempio di calcolo parametri dinamici
25,0
20,0
Attenuazione pari a circa 0,36
11
Strato vegetale
Strato di coltura
8
2
9
3
Strato filtrante
Strato drenante
5
4
Strato di separazione e protezione (TNT)
Strato di scorrimento
Impermeabilizzazione
Strato di separazione
Flussi termici [W/m2]
15,0
10,0
centro strato coltivo
5,0
strato lapillo
0,0
-5,0
-10,0
Isolamento termico
Barriera al vapore
Soletta
-15,0
-20,0
0.00
6
4.00
8.00
12.00
16.00
20.00
0.00
4.00
8.00
ora
7
Sfasamento pari a circa 4 ORE
Soluzioni innovative ad elevata inerzia termica
MATERIALI A CAMBIAMENTO DI FASE (PCM)
Soluzioni innovative per l’involucro trasparente
VETRI SELETTIVI
VETRI BASSOEMISSIVI
VETRI ELETTROCROMICI
VETRI TERMOCROMICI
Schermature solari
ESTERNA
IN INTERCAPEDINE
INTERNA
Generatori di calore ad alta efficienza

Caldaie:
 a tiraggio forzato e camera stagna
 modulari
 a temperatura scorrevole
 a condensazione
Sistemi modulari
Sistemi a temperatura scorrevole
La temperatura della mandata viene ridotta al
diminuire del carico termico
(bruciatori atmosferici modulanti in continuo o
multistadio a gradini)
Riduzione di tutte le dispersioni (involucro,
calore sensibile fumi, perdite al camino a
bruciatore spento, etc.)
Migliore efficienza ai carichi parziali
Caldaie a condensazione
Caldaie ad alta efficienza: costi di investimento
140
Tradizionale
Alta efficienza, T costante
Alta efficienza, T scorrevole
Condensazione
120
Costi specifici (€/kWt)
100
80
60
40
20
0
0
100
200
300
400
500
Pt (kW)
600
700
800
900
1000
Sistemi di controllo:
 Riscaldamento/raffrescamento




Ventilazione/climatizzazione



controllo di portate/pressione
controllo sul recupero termici
Illuminazione



controllo dell’emissione in ambiente
controllo della distribuzione (pompe di circolazione)
controllo della generazione
rilevatore di presenza
controllo della luce naturale
Controllo delle schermature

UNI EN 15232
Normativa tecnica
Normativa di riferimento
‐ UNI CEI EN 15247‐1:2014. Diagnosi energetiche ‐ Parte 1: Requisiti generali .
‐ UNI CEI EN 15247‐2:2014. Diagnosi energetiche ‐ Parte 2: Edifici.
‐ UNI EN 15603:2008. Prestazione energetica degli edifici – Consumo energetico globale e definizione dei metodi di valutazione energetica.
‐ UNI EN 15217:2007. Prestazione energetica degli edifici ‐ Metodi per esprimere la prestazione energetica e per la certificazione energetica degli edifici.
‐ UNI EN 15251:2008. Criteri per la progettazione dell’ambiente interno e per la valutazione della prestazione energetica degli edifici, in relazione alla qualità dell’aria interna, all’ambiente termico, all’illuminazione e all’acustica ‐ UNI EN 15459:2008. Prestazione energetica degli edifici ‐ Procedura di valutazione economica dei sistemi energetici degli edifici.
Normativa di riferimento
‐ UNI EN 13790:2008. Prestazione energetica degli edifici ‐ Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento.
‐ UNI/TS 11300‐1:2014. Prestazioni energetiche degli edifici ‐ Parte 1: Determinazione del fabbisogno di energia termica dell’edificio per la climatizzazione estiva ed invernale. ‐ UNI/TS 11300‐2:2014. Prestazioni energetiche degli edifici ‐ Parte 2: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale, per la produzione di acqua calda sanitaria, per la ventilazione e per l'illuminazione in edifici non residenziali. ‐ UNI/TS 11300‐3:2010. Prestazioni energetiche degli edifici ‐ Parte 3: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione estiva. ‐ UNI/TS 11300‐4:2012. Prestazioni energetiche degli edifici ‐ Parte 4: Utilizzo di energie rinnovabili e di altri metodi di generazione per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria. Diagnosi energetiche di qualità
EN 16247-2:2014
Edifici
EN 162474:2014
Trasporti
UNI CEI TR
11428!!!
e altre norme
nazionali
UNI CEI EN
16247-1:2012
Requisiti
generali
prEN 16247-5
Qualificazione degli Energy
Auditors (2015)
EN 162473:2014
Processi
UNI CEI TR 11428 ≈ UNI CEI EN 16247
Diagnosi energetiche di qualità
• Linee guida per il REDE (Resp. della diagnosi energetica)
• Diagnosi energetica definita come quella procedura sistematica volta a
o fornire un'adeguata conoscenza del profilo di consumo energetico di un
edificio o gruppo di edifici di una attività e/o impianto industriale o di
servizi pubblici o privati;
o individuare e quantificare le opportunità di risparmio energetico sotto
il profilo costi-benefici;
o riferire in merito ai risultati.
•La DE deve essere: completa, attendibile, tracciabile, utile e verificabile
Tipi di valutazione energetica degli edifici
Standard o asset rating
si applica alla
certificazione energetica
Tailored rating si
applica alla diagnosi
energetica
Operational rating si applica
alla diagnosi energetica:
validazione e calibrazione del
modello di calcolo
UNI EN 15603
Raccolta dati sull’edificio
esistente. Procedura
invariata rispetto al tipo di
valutazione energetica.
Le principali differenze tra le valutazioni
riguardano i dati di ingresso relativi al
clima e alla gestione dell’edificio.
39
Sistema edificio‐impianto
Espressione della prestazione energetica
UNI EN 15603
Prestazione termica dei componenti opachi d’involucro – Metodi di valutazione
Prestazione termica dei componenti opachi d’involucro – Abachi delle strutture
ESEMPIO
UNI/TR 11552:2014
Ponti termici: analisi termografica
Individuazione della tipologia costruttiva attraverso la termografia
Individuazione dei ponti termici attraverso la termografia
Utilità
- Valutazione della qualità
dell’isolamento termico e stato
di conservazione dell’edificio
- Individuazione di colonne
montanti di adduzione e
riscaldamento
Criticità
- Esperienza da parte
dell’esaminatore per
l’interpretazione dei risultati
- Costo elevato dello strumento
Individuazione dei ponti termici attraverso la termografia
-
Bastion verde, royal garden Torino
Aspetti climatici e di utenza
A parità di caratteristiche costruttive del “sistema edificio-impianti” e di
condizioni climatiche esterne, i consumi energetici sono fortemente
influenzati da:

ASPETTATIVE DI COMFORT DELL’UTENTE
(valori di setpoint per temperatura, umidità relativa, qualità dell’aria,
illuminamento, adattamento dell’utente)

EFFETTIVA DISPONIBILITA’ DI RISORSE CLIMATICHE NATURALI
(controllo microclimatico naturale, effettiva disponibilità di luce
naturale, aria esterna per raffrescare gli ambienti…)

COMPORTAMENTO DELL’UTENTE
(strategie adottate per il controllo del microclima, adattamento
comportamentale)
Considerare questi aspetti è fondamentale per valutare la qualità
energetica di un edificio. Non ha senso occuparsi della qualità
energetica, senza contemporaneamente determinare il livello di qualità
dell’ambiente interno a cui ci si riferisce.
UNI EN 15251:2008 Categorie di comfort
Categoria
Spiegazione
I
Elevato livello di aspettativa.
Raccomandato per ambienti occupati da persone molto
sensibili e fragili, con esigenze particolari, come handicappati,
malati, bambini molto piccoli e persone anziane.
II
Livello normale di aspettativa.
Dovrebbe essere utilizzato per edifici di nuova costruzione e
per ristrutturazioni dell’esistente.
III
Livello moderato di aspettativa.
Accettabile, può essere utilizzato per edifici esistenti.
IV
Valori al di fuori dei criteri delle categorie precedenti.
Questa categoria dovrebbe essere accettata solo per un
periodo limitato dell’anno.
Criteri dell’ambiente interno per il progetto
•Ambiente termico
– Edifici climatizzati meccanicamente
– Edifici senza raffrescamento meccanico
•Qualità dell’aria interna e tassi di ventilazione
– Edifici non residenziali
– Edifici residenziali
•Umidità
•Illuminazione (edifici non residenziali)
•Rumore
Indagini in campo
Misure termiche di lungo periodo
Temperatura dell’aria
Termoigrometriche
Misure istantanee
(da ripetere in vari
periodi dell’anno)
(Temperatura dell’aria, Temperatura media radiante,
Temperatura piana radiante, Umidità relativa dell’aria,
Velocità media dell’aria)
Acustiche
(Livello sonoro equivalente ponderato A, prodotto
da ambiente esterno e da impianti tecnologici….)
Illuminazione
(Illuminamento medio, FLDm, …)
Qualità dell’aria
(Concentrazione CO2…)
Questionari all’utenza
(da somministrare
contemporaneamente
alle misure istantanee)
Informazioni riferite al momento della
compilazione (ISO 10551)
(sesso, età, salute, umore, abbigliamento, percezione
del comfort in tutti i suoi aspetti e nella globalità,
possibilità di controllo delle condizioni ambientali e
importanza a ciò attribuita…)
Ricerca scientifica
(Definizione della Building Typology)
TABULA
Typology Approach for Building Stock Energy Assessment
 TABULA è stato finalizzato a creare una struttura armonizzata per le Tipologie Edilizie europee
 Focus sugli edifici residenziali, con considerazioni anche sugli edifici non residenziali
 Hanno partecipato al progetto 13 paesi europei per creare una Tipologia Edilizia nazionale basata su un unico approccio generale
 Ciascuna tipologia nazionale è un insieme di edifici residenziali modello con proprietà legate all’energia caratteristiche, classificato in base a:
– periodo di costruzione
– dimensioni dell’edificio
– sito
Cos’è una Building Typology?
• In generale una “Building Typology” è una classificazione delle caratteristiche comunemente riscontrate negli edifici. • Nel progetto TABULA il concetto di tipologia si è focalizzato sulle caratteristiche dell’edificio rilevanti per i consumi energetici:
– sito
– periodo di costruzione
– dimensioni
Parco edilizio residenziale italiano
Alcuni dati statistici
Million
Number of buildings
• Numero di edifici residenziali: 11.226.595
2.50
2.25
2.00
1.75
1.50
• Numero di appartamenti: 27.291.993
1.25
1.00
0.75
0.50
• Superficie media dell’unità: 96 m2
0.00
Buildings
Before 1919 1919‐1945
2,150,259
1,383,815
1946‐1961
1962‐1971
1972‐1981
1982‐1991
After 1991
1,659,829
1,967,957
1,983,206
1,290,502
791,027
Million
Number of apartments in residential buildings 6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
more than 16 apartments
from 9 to 15 apartments
from 5 to 8 apartments
3 or 4 apartments
2 apartments
1 apartment
Apartments with heating system according to the fuel type or energy carrier and the heating system type
Million
0.25
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Central system for
more apartments
Individual system
per apartment
Liquid or gaseous fuel
Solid fuel
Fixed appliances for Fixed appliances for
some apartment
the whole
rooms
apartment or the
most part of it
Electricity
Fuel oil
Other fuel or energy
Before 1919 1919‐1945 1946‐1961 1962‐1971 1972‐1981 1982‐1991 After 1991
Fonte: Istituto Nazionale di Statistica (ISTAT, 2004) Esempi di tipici elementi costruttivi edilizi italiani
FINESTRE
4.90
U [W/(m2K)]
5.70
2.80
TETTI
U [W/(m2K)]
3.70
1.80
( / - 1975)
PARETI
2.40
( / - 1920)
1.61
( / - 1950)
(1976-2005) (1976-2005)
U [W/(m2K)]
( / - 1930)
PAVIMENTI/SOFFITTI
( / - 1900)
( / - 1900)
( / - 1930)
(1920 - 1945)
(1901 - 1930)
U
[W/(m2K)]
2.07 (c)
1.58 (f)
( 1930 - 1975)
2.66 (c)
1.95 (f)
2.01
1.85
(1900 - 1950)
2.80
2.60 (c)
1.87 (f)
2.48 (c)
1.81 (f)
1.48
(1900 - 1950)
2.86 (c)
2.04 (f)
( 1930 - 1975)
PORTE
3.00
(1955 - 1975)
3.40
U [W/(m2K)]
5.70
3.80
1.70
(1955 - 1975)
1.15
(1930 - 1975)
1.65 (c)
1.30 (f)
(1930 - 1975)
2.20
1.76
( / - 1980)
(1980-2005) (1980 - / )
(1950 - 1975)
Esempi di tipici impianti tecnici italiani
 Definizione di impianti di riscaldamento e produzione ACS tipici dall’esperienza, dati statistici e con il supporto di letteratura (norme tecniche, libri tecnici).  Determinazione delle dispersioni termiche e delle efficienze di impianti di riscaldamento e produzione ACS dalle norme tecniche (UNI/TS 11300‐2).  Sottosistemi considerati:
– generatore termico
– accumulo termico
– distribuzione termica
– sistema ausiliario
ALCUNI ESEMPI
Impianto di riscaldamento centralizzato in
edificio residenziale condominiale con
caldaia a gas standard in ambiente non
riscaldato
Impianto di riscaldamento autonomo (di
appartamento) in edificio residenziale
condominiale con caldaia a gas standard
in ambiente riscaldato
Impianto di riscaldamento centralizzato in
edificio con singola unità con caldaia
standard a gasolio in ambiente con
riscaldato
Impianto di riscaldamento centralizzato in
edificio con singola unità con stufa a
legna in ambiente riscaldato
Tipologia edilizia italiana
Classificazione della tipologia nazionale
Zona Climatica Zona Climatica
Zona
Alpina
Mediterranea
Media
Zone climatiche
CLIMATIC ZONE “A”
DD ≤ 600
CLIMATIC ZONE “B”
600 < DD ≤ 900
CLIMATIC ZONE “C”
900 < DD ≤ 1400
CLIMATIC ZONE “D”
1400 < DD ≤ 2100
CLIMATIC ZONE “E”
2100 < DD ≤ 3000
CLIMATIC ZONE “F”
DD > 3000
Oltre il 50% dei comuni italiani appartiene alla
Zona Climatica “E”  “Middle Climatic Zone”
Tipologia edilizia italiana
“Building Typology Matrix”
Definizione di misure di riqualificazione
Involucro edilizio
 RIQUALIFICAZIONE STANDARD
 RIQUALIFICAZIONE AVANZATA
 PARETI: 0.33 W/(m2K)
 PARETI: 0.25 W/(m2K)
 PAVIMENTI e COPERTURE: 0.30 W/(m2K)
 PAVIMENTI e COPERTURE: 0.23 W/(m2K)
 FINESTRE: 2.0 W/(m2K)
 FINESTRE: 1.7 W/(m2K)
PARETI
PARETI
Spessore di isolante:
from 6 to 11 cm
Spessore di isolante:
da 10 a 15 cm
PAVIMENTI e COPERTURE
PAVIMENTI e COPERTURE
Spessore di isolante:
da 7 A 12 cm
Spessore di isolante:
da 11 a 16 cm
Definizione di misure di riqualificazione – Impianti
 RIQUALIFICAZIONE STANDARD
– IMPIANTO DI RISCALDAMENTO
•
Isolamento delle tubazioni
•
Sostituzione del generatore:
• caldaia a condensazione
 RIQUALIFICAZIONE AVANZATA
– IMPIANTO DI RISCALDAMENTO
• Isolamento delle tubazioni
• Sostituzione del generatore :
• pompa di calore geotermica
• pompa di calore ad aria …
• allacciamento al teleriscaldamento
…
– IMPIANTO ACS
•
Isolamento delle tubazioni
•
Isolamento dell’accumulo termico
•
Sostituzione del generatore :
• caldaia a condensazione
• …
– IMPIANTO ACS
• Isolamento delle tubazioni
• Isolamento dell’accumulo termico
• Sostituzione del generatore :
• pompa di calore geotermica
• pompa di calore ad aria
• impianto solare termico…
Italian Building Typology Brochure
Esempio di scheda di presentazione del building-type
http://www.building-typology.eu/downloads/public/docs/brochure/IT_TABULA_TypologyBrochure_POLITO.pdf
Building Typology Webtool
http://webtool.building‐typology.eu/
REBUS – Italian web application
http://rebus.tebe‐energy.eu
EPISCOPE
Energy Performance Indicator Tracking Schemes for the Continuous Optimisation of Refurbishment Processes in European Housing Stocks
Obiettivo principale del progetto
 Monitorare e orientare i processi di riqualificazione e valutare i risparmi energetici ottenuti
Risultati
 Aggiornare ed estendere le tipologie edilizie nazionali
 Implementare azioni pilota, locali, regionali o nazionali
 Applicare calcoli di scenario per i parchi abitativi e i patrimoni immobiliari considerati
 Identificare un insieme concertato di indicatori di prestazione energetica che riflettano lo stato della riqualificazione energetica
 Formulare raccomandazioni su come realizzare un monitoraggio periodico
Cost optimality
Quadro metodologico: obblighi degli Stati membri
 Definire edifici di riferimento caratterizzati dalla loro funzionalità e posizione geografica (sia residenziali che non residenziali, sia di nuova costruzione che già esistenti).
 Definire le misure di efficienza energetica da valutare per gli edifici di riferimento (misure per singoli edifici nel loro insieme, per singoli elementi edilizi o una combinazione di elementi edilizi).
 Valutare il fabbisogno di energia finale e primaria degli edifici di riferimento e degli edifici di riferimento in un contesto di applicazione delle misure di efficienza energetica definite.
 Calcolare i costi globali delle misure di efficienza energetica durante il ciclo di vita economica atteso applicate agli edifici di riferimento.
Edifici di riferimento
Esempio di scheda
Piccolo condominio – 1946‐1976
Proposta di una metodologia di ottimizzazione
Percorso di calcolo
Applicazione ad un caso studio
Edificio di riferimento
Matrice della Tipologia
Edilizia Nazionale
Blocco di appartamenti
1946-1960
Immagini
(*) I
Dati geometrici
Dati costruttivi
Dati impiantistici(*)
Vg [m3]
5949
Uwl [Wm-2K-1]
1.15
H,e
0.925
Af,n [m2]
1552
Uw [Wm-2K-1]
4.90
H,d
0.901
Aenv/Vg [m-1]
0.46
ggl,n [-]
0.85
H,gn
0.85
Aw [m2]
217
Ufl,up [Wm-2K-1]
1.65
numero di u.i.
24
Ufl,lw [Wm-2K-1]
1.30
W,gn
0.75
rendimenti dei sottosistemi impiantistici sono valori medi stagionali.
Applicazione ad un caso studio
Misure di efficienza energetica (EEM) e relative opzioni (EEO)
EEO
1
2
3
4
5
Uwl
[Wm-2K-1]
0.45
0.34
0.29
0.25
0.20
costo [€]
41 719
49 484
55 001
61 003
71 883
0.45
0.34
-
-
-
34 338
41 326
-
-
-
0.40
0.30
0.27
0.23
0.20
8 489
11 427
12 732
15 003
17 303
0.45
0.33
0.29
0.24
0.20
15 386
18 585
20 240
23 084
26 383
5.00
2.20
1.90
1.60
1.30
51 320
68 984
vetro singolo
vetro-camera
0.20
9 548
0.20
25 063
72 803
vetrocamera
low-e
-
lamelle fisse
lamelle mobili
-
EEM
Isolamento pareti
(cappotto)
in alternativa
Isolamento pareti
(insufflaggio)
Isolamento solaio
superiore
Isolamento solaio
inferiore
Serramenti
Uwl
[Wm-2K-1]
costo [€]
Ufl,up
[Wm-2K-1]
costo [€]
Ufl,lw
[Wm-2K-1]
costo [€]
Uw
[Wm-2K-1]
costo [€]
Tecnologia associata
Schermature
solari
sh [-]
costo [€]
Tecnologia associata
86 887
90 945
vetro triplo
low-e
-
-
EEO
EEM
Generatore
riscaldamento
0.88
0.98
costo [€]
83 150
85 450
W,gn [-]
costo [€]
Tecnologia associata
Macchina
frigorifera
EER [-]
costo [€]
Tecnologia associata
Generatore
H,W,gn
riscaldamento
[-]
ACS
costo [€]
Tecnologia associata
Macchina
frigorifera
2
H,gn [-]
COP [-]
Tecnologia associata
Generatore
ACS
1
EER [-]
costo [€]
Tecnologia associata
Generatore
COP [-]
riscaldamento EER [-]
raffrescamento
costo [€]
ACS
Tecnologia associata
3
1.00
4
3.70
5
4.13
153
158 400
800
condens. pompa di calore
ventilconvettori
126 200
standard
radiatori
regolaz. regolaz.
regolazione singolo ambiente
central. per zona
0.88
0.98
1.00
19 200
24 000
38 400
standard
condens.
3.20
3.86
4.20
100 800 113 400 126 000
multisplit aria-aria
in alternativa
0.88
0.98
1.00
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
158 400
-
-
pompa di calore
ventilconvettori
regolazione singolo ambiente
-
-
99 480 105 000 147 360
standard
condens.
radiatori
ventilconv.
regolaz. regolaz.
regolaz.
central. per zona ambiente
3.20
3.86
4.20
100 800 113 400 126 000
multisplit aria-aria
in alternativa
2.50
2.90
3.30
2.40
2.80
3.20
149 200
153 800
EEO
EEM
1
2
Acoll
29
48
Impiant [m2]
o solare
termico costo 51 840 86 400
[€]
P
[kW
p]
Fotovoltaico costo
[€]
3
6
12 000 27 000
3
4
5
67
-
-
121 000
-
-
8
11
-
39 000
51 000
-
• Livelli di EEO:
• primo livello = soluzione
inefficiente (valore di prova)
• secondo livello = fissato
dalla legislazione in vigore
• dal terzo al quinto livello
= opzioni più efficienti
• Costi ricavati da indagini di
mercato e da prezzari
ufficiali (DEI, 2011).
Applicazione ad un caso studio
Risultati
Applicazione ad un caso studio
Risultati
Valori ottimali dei parametri di progetto
RPC_E2_E
N. EEM Misura di efficienza energetica (EEM)
1
2
Parametro
Isolamento termico della parete esterna
Trasmittanza termica (W/m2K)
(EIFS-S-EW): sistema a cappotto
Isolamento termico della parete esterna (CWITrasmittanza termica (W/m2K)
EW): isolamento nell'intercapedine
Simbolo
Valore
N. EEO
Up
0,25
4
Up
-
-
3
Isolamento termico della copertura (INS-R)
Trasmittanza termica (W/m2K)
Ur
0,2
5
4
Isolamento termico del pavimento (INS-F)
Trasmittanza termica (W/m2K)
Uf
0,2
5
5
Isolamento termico degli elementi trasparenti Trasmittanza termica (W/m2K)
Uw
1,9
3
6
Sistemi di schermatura solare (SHAD)
ggl
0,77
1
7
Macchina frigorifera ad alta efficienza (CHIL)
3
1
0,96
2
0,88
1
-
-
-
-
-
‐
m2
24
2
kWp
2,5
1
ηr
-
-
ηctr
0,97
2
8
9
10
11
Generatore di energia termica ad alta
efficienza per il riscaldamento (GHS)
Generatore di energia termica ad alta
efficienza per l'acqua calda sanitaria (HESGeneratore ad alta efficienza combinato per
riscaldamento e acqua calda sanitaria
Pompa di calore per riscaldamento,
raffrescamento e acqua calda sanitaria
Trasmittanza di energia solare totale
Indice di efficienza energetica in condizioni
EER
di progetto
Rendimento del generatore in condizioni di
ηgn
progetto
Rendimento del generatore in condizioni di
ηgn,Pn,W
progetto
Rendimento di generazione in condizioni di
ηgn
progetto
Coefficiente di prestazione in condizioni di
COP
progetto
Indice di efficienza energetica in condizioni
EER
di progetto
12
Impianto solare termico (SOL)
Superficie dei collettori solari (m2)
13
Sistema fotovoltaico (PV)
Potenza di picco installata (kW)
14
Sistema di recupero termico sulla
ventilazione (ERVS)
Efficienza del recuperatore di calore
15
Sistema di regolazione avanzato (ICS)
Rendimento di regolazione
Confronto tra livelli ottimali e valori
attuali di legge (EPi)
ZONA
CLIMATICA
B
E
Aenv/Vl
EPi,ott
EPi,lim
[m-1]
[kWh/m2]
[kWh/m2]
Grande Condominio
0,43
10
21
Piccolo Condominio
0,60
19
29
Monofamiliare
0,99
40
42
Grande Condominio
0,43
32
58
Piccolo Condominio
0,60
40
72
Monofamiliare
0,99
73
98
Aenv/Vl
EPi,ott
EPi,lim
[m-1]
[kWh/m3]
[kWh/m3]
0,35
16,1
13,8
EDIFICIO
ZONA
CLIMATICA
EDIFICIO
E
Ufficio
Confronto tra livelli ottimali e
valori attuali di legge (trasmittanza termica)
Uwall
Uwindow
Uroof/ceiling
Ufloor
[Wm-2K-1]
[Wm-2K-1]
[Wm-2K-1]
Uott
0,45
4,20
0,40
0,45
Ulim
0,48
3,00
0,38
0,49
Uott
0,29
2,00
0,23
0,29
Ulim
0,34
2,20
0,30
0,33
ZONA
[Wm-2K-1] CLIMATICA
B
E
Grazie per l’attenzione
[email protected]

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