Le nuove norme in materia di prestazioni energetiche degli edifici

In collaborazione con:
PRINCIPALI MODIFICHE INTRODOTTE DAL RECENTE
AGGIORNAMENTO NORMATIVO DELLE NORME
“UNI TS 11300-1” ED “UNI TS 11300-2”
Comitato tecnico scientifico:
UNI TS 11300
E’ una norma di Specifica Tecnica, divisa in 4 parti, pubblicate in prima versione tra il
2008 e il 2012.
Parte 1: Determinazione del fabbisogno di energia termica dell’edificio
per la climatizzazione estiva ed invernale
Parte 2: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei
rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua
calda sanitaria
Parte 1 e 2
Aggior. 2014
Parte 3: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei
rendimenti per la climatizzazione estiva
Parte 4: Utilizzo di energie rinnovabili e di altri metodi di generazione per
la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria
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UNI TS 11300-2 (pubblicazione 2014)
Prestazioni energetiche degli edifici
Determinazione del fabbisogno di energia primaria e
dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la
produzione di acqua calda sanitaria, per la ventilazione
e per l’illuminazione.
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NOVITA’
Fabbricato  involucro
Edificio  impianto
Si distingue in differenti tipologie di sistema Fabbricato - impianto:
D1: per sola destinazione residenziale
D2: per unica tipologia di destinazione non residenziale
D3: comprendente porzioni di involucro a destinazioni residenziali e non residenziali
D4: porzioni a destinazioni non residenziali di diversa tipologia
Viene precisato che le unità immobiliari sono zone termiche dell’edificio, a loro volta
ulteriormente suddivisibili in ulteriori zone termiche in base a:
- Condizioni di climatizzazione;
- Tipologia di regolazione
- Tassi di ventilazione
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TIPOLOGIA DELLE VALUTAZIONI ENERGETICHE
A) Valutazioni di calcolo, suddivisa in:
- A1 valutazione di progetto (Verifiche energetiche progettuali – “L. 10”)
- A2 standard (Certificazione energetica)
- A3 condizioni effettive di utilizzo (Diagnosi energetica)
B) Valutazione in base ai consumi rilevati
Non esiste più la possibilità di eseguire la valutazione basata sul rilievo dei consumi
E’ eliminato il prospetto di stima dei fabbisogni per cottura
RESTA
ELIMINATA
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RENDIMENTI SISTEMI DI REGOLAZIONE
Alcuni valori di rendimento sono stati modificati:
Regolazione di zona in alcuni casi diminuiti
Regolazione di singolo ambiente in alcuni casi aumentati
Regolazione di zona
T
Regolazione di ambiente
T
T
Difficoltà di gestione degli apporti
gratuiti nei diversi locali
T
T
T
T
T
Corretta gestione degli apporti
gratuiti nei diversi locali
RENDIMENTI SISTEMI DI EMISSIONE
Alcuni valori di rendimento sono stati modificati per i radiatori e viene precisato che
per i radiatori il rendimento va corretto in base alla effettiva temperatura di
mandata.
Per i sistemi radianti annegati (pavimento, parete, soffitto):
UNI TS 11300-2:2008
Solo in caso di scambio con terreno era da calcolare la perdita analiticamente
UNI TS 11300-2:2014
il rendimento di
base va corretto
Uint
Uint
Uint
fi =
Uext
Uint + Uext
In presenza di più tipologie di pannelli radianti e/o strutture e/o isolamenti va
determinato un coefficiente ponderato sulle potenze termiche nominali
SISTEMA DI DISTRIBUZIONE - RISCALDAMENTO, distinta in:
- Distribuzione di utenza: distribuzione interna alle singole unità immobiliari
- Circuito di distribuzione: parte comune a più unità immobiliari
- Circuito primari: che alimenta più reti distribuzione (ad es. più fabbricati)
- Circuito di generazione: nel quale è inserito il generatore
Fabbr. 1
Fabbr. 2
Fabbr. 3
compensatore
- Circuito primario
- Distribuzione di utenza
- Circuito di distribuzione
- Circuito di generazione
PERDITE DEL SISTEMA DI DISTRIBUZIONE - RISCALDAMENTO
Sistemi idronici  simile anche se con differenze
Sistemi aeraulici  molto più approfonditi
Permangono le due modalità di calcolo:
- metodo Semplificato (rendimenti precalcolati)
- metodo Analitico
Rendimenti precalcolati : applicabili a edifici prevalentemente residenziali
UNI TS 11300-2:2008
Rendimenti stimati a 80/60 °C con temp. variabile
In presenza di temperature di prog. differenti
UNI TS 11300-2:2014
- Sono aggiunte altre casistiche con rendimenti precalcolati
- In alcuni casi viene comunque richiesto per i montanti di distribuzione comune il calcolo
analitico
- Aumenta il numero dei coefficienti correttivi in base a delta T di progetto
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PERDITE DEL SISTEMA DI DISTRIBUZIONE - RISCALDAMENTO
Metodo analitico
Aumentano le casistiche delle tipologie di circuiti e le formule
per il calcolo della temperatura all’interno delle tubazioni, da
cui dipendono di conseguenza le perdite :
UNI TS 11300-2:2008
-Regolazione con temperatura esterna (climatica)
-Regolazione con valvole termostatiche (temp. Mandata costante, portata variabile)
-Regolazione in base a temp. ambiente (funz. “On/off”, temp costante e portata
costante)
- rimanda alle norme UNI EN 15316-2-1 e 2-3 per calcoli di situazioni particolari
UNI TS 11300-2:2014
Molte più casistiche
Prevede formule differenti tra circuito lato utenza e circuito del generatore
In molti casi occorre conoscere la portata dei circuiti
Per la distribuzione lato generazione prevede i seguenti casi:
- Circuito diretto
- Circuito con portata indipendente (ad es. con compensatore interposto)
- Circuito con scambiatore di calore
- Circuiti con collegamenti in parallelo di più generatori
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UNITA’ TRATTAMENTO ARIA
Viene introdotto in modo organico il calcolo
delle unità di trattamento aria:.
In presenza di circuiti aeraulici con presenza di
unità di trattamento è necessario considerare il
relativo fabbisogno elettrico o termico
necessario per i trattamenti d'aria previsti
nell’edificio, tra cui:
- preriscaldamento dell’aria;
- umidificazione degli ambienti
- presenza di recuperatori di calore
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DISTRIBUZIONE PER FLUIDO TERMOVETTORE ARIA
E’ prevista la valutazione analitica delle perdite di distribuzione
per circuiti con fluido termovettore ARIA.
Le perdite sono valutate con i seguenti Metodi:
Analitico
 Calcolo A1 e A3 (A3 anche misure in opera)
Semplificato  Calcolo A2 (volendo anche analitico)
METODO ANALITICO: Necessita calcolare:
- la trasmittanza lineare Ui delle condotte, conoscendo:
- conduttività termica materiale isolante
- dimensioni interne ed esterne delle condotte
- conoscere le portate
- temperature all'ingresso e in uscita di ogni condotta (corrette in base all’ambiente in cui transitano)
Si considerano solamente le parti transitante in esterno o ambienti non climatizzati
METODO SEMPLIFICATO: (solo metodo A2)
Simile al precedente, ma con diversi prospetti di valori precalcolati da cui desumere i dati di calcolo di
Ui e portate
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METODO DI CALCOLO DELLE PERDITE PER GENERATORI A COMBUSTIONE
Rendimenti precalcolati
Basato sulla Direttiva 92/42/CEE
Analitico delle perdite
Appendice B della UNI TS 11300-2
Non esiste più la possibilità di usare qualsiasi metodo a “piacimento”.
Nell’ottica di uniformare i risultati tra i progettisti/certificatori energetici
A1 progetto
A2 certificazione
A3 diagnosi
 metodo Appendice B
 metodo Appendice B salvo uso rend. precalcolati in assenza di dati
 raccomandato metodo Appendice B
EDIFICI SENZA IMPIANTI TERMICI
Viene introdotta l’Appendice E che permette la stima dei fabbisogni in assenza di
impianti termici (nel caso disposizioni legislative richiedano comunque il calcolo)
TIPOLOGIE DI GENERATORI
Aggiunti Generatori alimentati con energia elettrica per produzione diretta
di energia termica (Effetto Joule) – es. caldaie elettriche, dispositivi di
Riscaldamento in ambiente alimentati direttamente da energia elettrica
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SISTEMA DI DISTRIBUZIONE - ACS, distinta in:
- Distribuzione alle utenze: distribuzione relativa alla singola unità immobiliare (du)
- Anello di ricircolo: parte comune a più unità immobiliari di ricircolo (dr)
- Circuito primario : collega generatore ad accumulo (dp)
Temperatura media della rete:
48 °C  distribuzione utenze, ricircolo,
distribuzione finale in generale
70 °C  primario, se non nota
60 °C  accumulo ACS, se non nota
Per analisi A3 si possono usare altri valori,
purchè giustificati da rilevazioni e misure.
- Distribuzione di utenza
- Circuito di ricircolo
- Circuito primario
SISTEMA DI DISTRIBUZIONE - ACS:
Ai fini dei calcoli per fabbisogno di acs non si tiene conto di:
Disinfezione legionella
LA UNI TS 11300-2:2014 richiama norme e leggi di riferimento per
stimare tale contributo energetico, che dovrebbe essere inserito
nella relazione (“L. 10”).
I trattamenti termici previsti sono:
- Disinfezione continua con temp. acqua in circolazione > 50 °C
- disinfezione periodic, temp. tra 60 °C e 70 °C, durata tra 15 e 30 m
Ricambio di acqua periodico nelle piscine pubbliche
SISTEMA DI DISTRIBUZIONE - ACS:
Impianti esistenti e privi di ricircolo
Prima della 373/76
UNI TS 11300-2:2008
UNI TS 11300-2:2014
Fattore di Fattore di
perdita recupero
Fattore di Fattore di
perdita recupero
0.12
0.5
Dopo la 373/76 con rete corrente solo
parzialmente in ambiente climatizzato
0.08
Dopo la 373/76 con rete corrente
completamente in ambiente climatizzato
0.12
0.5
0.08
0.5
0.08
0.9
0.5
ALTRE NOTE ACS
Rendimento di erogazione: dal 95% passa al 100%. Non si considerano ausiliari
elettrici del sistema erogazione.
Ausiliari della distribuzione ACS: in presenza di anello di ricircolo aumentano le
casistiche sulla modalità di funzionamento:
- Attivazione continua nell’intervallo di calcolo
- Attivazione con dispositivi a tempo
- Attivazione in base alla lettura delle
temperature nel circuito
In base alla tipologia si hanno fattori di riduzione
del fabbisogno elettrico differenti.
Per le pompe di circolazione dell’ACS non si
considerano recuperi termici.
UNI TS 11300-2:2008
Vw per il residenziale è Vw = a x Su
VOLUMI ACS RESIDENZIALE
UNI TS 11300-2:2014
Vw per il residenziale è Vw = a x Su + b
UNI TS 11300-2:2014 stima un
minor fabbisogno di litri/giorno
per ACS , in particolare per
alloggi intorno a 35 mq e per
alloggi di superficie elevata (>
200 mq)
l/g
mq
VOLUMI ACS NON RESIDENZIALE
Vw per il non residenziale è
Vw = a x Nu
Modificato in:
-Dormitori, residence e B&B 40 (n. letti)
- Hotel fino a ***
60
“
- Hotel **** e oltre
80
“
NOTA: servizio lavanderia aggiunto a parte
15
80
0.2
8
Sono aggiunte le categorie :
Catering, self service
Servizio lavanderia
Centri benessere
Altro
25
50
200
0
50
Con obbligo serv. Igien. per pubblico: 0,2 l
Senza “ serv. Igien. per pubblico: 0 l/mq
65
ALTRE NOTE ACS
La temperatura di ingresso per il calcolo della Energia per ACS :
UNI TS 11300-2:2008:
15 °C o dell’acquedotto se nota
UNI TS 11300-2:2014:
media annua delle temperature medie mensili
T. Media annuale
Bergamo 13.6
Foppolo 6.5
Milano 13.7
Roma
16.3
UNI TS 11300-1 (pubblicazione 2014)
Prestazioni energetiche degli edifici
Determinazione del fabbisogno di energia termica
dell’edificio per la climatizzazione estiva ed invernale.
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Contenuti della norma: cos’è il fabbisogno di energia termica dell’edificio per la
climatizzazione estiva ed invernale.
Stagione Invernale – necessità di fornire energia termica all’edificio per compensare lo
“sbilancio” di energie termiche dell’involucro edilizio.
Te: -5 °C
Ambiente non
climatizzato
sottotetto
Sole fonte di
energia gratuita
Altro ambiente
non climatizzato
Ti: 10 °C
Serra solare
Ti: 20 °C
terreno
Generatore di
calore
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Stagione Invernale – BILANCIO ENERGETICO (semplificato)
DISPERSIONI
APPORTI GRATUITI
QL
QG
INVERNO
Trasmissione (QT)
Persone-Impianti (QI)
Ventilazione (QV)
Solari (QS)
Fabbisogno energetico
per riscaldamento (QNH)
(perdite)
Fabbisogno
di
energia primaria per
riscaldamento
(QEPH)
QNH = QL – QG = (QT + QV) – (QI + QS) – QSE,S
Eventuale Serra solare
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UNI TS 11300-1 (pubblicazione 2014)
Principali novità
•Determinazione più realistica dei dati riferiti alla ventilazione
- ventilazione di riferimento.
(prevede la presenza solo di ventilazione naturale), serve per il
calcolo della Prestazione Termica del fabbricato (involucro).
- ventilazione effettiva.
(prevede l’eventuale presenza dell’impianto di VMC), serve per il
calcolo della Prestazione Energetica dell’edificio (sistema edificioimpianto).
•Introduzione dei carichi termici latenti interni, oltre a quelli sensibili.
(dovuti a occupanti e apparecchiature che producono vapore acqueo).
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UNI TS 11300-1 (pubblicazione 2014)
Principali novità
•Migliore valutazione degli apporti solari: sono considerati come una riduzione
dello scambio di energia per trasmissione invece che come apporti termici (vedi
precedente versione della norma in analisi e come avviene nella UNI EN ISO
13790:2008).
Vengono inoltre considerati gli scambi termici in termini di extra flusso dovuto
alla radiazione infrarossa verso la volta celeste dai componenti edilizi
dell’ambiente non climatizzato.
•Minore ricorso a dati tabellati e pre-determinati (migliore definizione del
volume riscaldato, migliore determinazione degli scambi termici verso il terreno,
determinazione incidenza puntuale ed analitica dei ponti termici).
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UNI TS 11300-1 (pubblicazione 2014)
Principali novità
•Al metodo di calcolo mensile dei fabbisogni dei energia termica si
aggiungono:
- riscaldamento.
- raffrescamento.
- umidificazione.
- deumidificazione.
•Confermata l’impostazione delle tre valutazioni di calcolo:
- sul progetto.
- standard.
- in condizioni effettive di utilizzo.
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UNI TS 11300-1 (pubblicazione 2014)
Principali novità
•Cambia la formula per il calcolo della stagione di riscaldamento e di
raffrescamento reale (nel caso di valutazione adattata all’utenza).
Si fa ora riferimento al metodo b riportato nel punto 7.4.1.1 della UNI EN ISO
13790:2008.
Per i mesi estremi della stagione di risc. e raffr., eventuale ricalcolo dei fabbisogni
di energia sulle frazioni di mese comprese rispettivamente nelle stagioni di
riscaldamento e di raffrescamento.
• Nel caso di valutazione sul progetto o standard, la durata dell a stagione di
calcolo dipende dalla zona climatica e GG..
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UNI TS 11300-1 (pubblicazione 2014)
Principali novità
gH = apporti gratuiti / dispersioni termiche
gH,lim
gH,1
gH
gH,2
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UNI TS 11300-1 (pubblicazione 2014)
Principali novità
•Sono state, inoltre, inserite alcune Appendici aventi sia una valenza
normativa sia informativa.
•Eliminazione delle Appendici relative alla determinazione semplificata
della trasmittanza termica dei componenti opachi in edifici esistenti e
all’abaco delle strutture murarie utilizzate in Italia in edifici esistenti,
sostituite dalla contestuale pubblicazione della UNI/TR 11552 “Abaco delle
strutture costituenti l’involucro opaco degli edifici. Parametri termofisici”.
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UNI TS 11300-1 (pubblicazione 2014)
Principali novità
APPENDICI UNI TS 11300 (2008)
APPENDICI UNI TS 11300 (2014)
APPENDICE A - Determinazione semplificata
APPENDICE A – Scambio di energia termica
della trasmittanza termica dei componenti
verso ambienti non climatizzati.
opachi in edifici esistenti.
APPENDICE B – Determinazione semplificata
APPENDICE B – Abaco delle strutture murarie
dei parametri termici e solari dei componenti
utilizzate in Italia in edifici esistenti.
trasparenti.
APPENDICE C – Determinazione semplificata
APPENDICE C – Determinazione dettagliata del
della trasmittanza termica dei componenti
coefficiente di trasmissione solare totale.
trasparenti.
APPENDICE D – Fattori di ombreggiatura.
APPENDICE D – Fattori di ombreggiatura.
APPENDICE
E
–
Dati
relativi
all’utenza
convenzionale.
APPENDICE F – Efficienza del sistema di
recupero termico di ventilazione.
APPENDICE G – Attenuazione.
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UNI TS 11300-1 (pubblicazione 2014)
Principali novità : calcolo puntuale dei ponti termici
UNI TS 11300
(2008)
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UNI TS 11300-1 (pubblicazione 2014)
Principali novità : calcolo puntuale dei ponti termici
UNI TS 11300
(2014)
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CONCETTI BASE SU PONTI TERMICI
Definizione di Ponte Termico
Ponte Termico geometrico
Ponte Termico fisico
Ponte Termico fisico-geometrico
Esterno
Esterno
Esterno
Interno
Interno
Interno
Interno
La Superficie di dispersione
interna è diversa dalla superficie
di dispersione esterna (Sup.int <
Sup.Est.)
Esiste una discontinuità e/o
disomogeneità dei materiali
costituenti la parete (Sup.int =
Sup.Est.)
Compresenza di ponte termico
geometrico e fisico.
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CONCETTI BASE SU PONTI TERMICI
Nota: Regione Lombardia e area
disperdente lorda
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CONCETTI BASE SU PONTI TERMICI
Altra Definizione di Ponte Termico
Il ponte Termico è una singolarità della struttura, in corrispondenza della quale il
flusso termico devia dalle condizioni di monodirezionalità
Singolarità : è un’eccezione alla regola, un punto ben preciso, ben confinato e
individuabile.
Flusso Termico : calore trasferito per unità di tempo attraverso un’area, proporzionale
ad una differenza di temperatura.
F = A x U x DT
m2 x W x K
m2 K
Espresso in Watt ( W )
Monodirezionalità :
è una delle condizioni o ipotesi di applicabilità della teoria di trasferimento di calore.
Vedi slide seguente.
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CONCETTI BASE SU PONTI TERMICI
Edificio tipo : i ponti termici presenti
Aggetto gronda
Balconi
Solette
Aperture
Pilastri
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CONCETTI BASE SU PONTI TERMICI
Edificio tipo : i ponti termici presenti
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CONCETTI BASE SU PONTI TERMICI
Calcolo dell’incidenza dei ponti termici sulla trasmittanza della parete “Uk”
Ipotesi : parete con isolamento “a cappotto”
L = 3.5 m
PT 01 – Balcone
L = 3 metri
A L = 35 m2
y = 1.2 W/mK (“psi”)
PT 02 – soletta/parete
U j = 0.3 W/m2K
L = 7 metri
y = 0.3 W/mK (“psi”)
PT 03 – parete/copertura
L = 10 metri
L = 10 m
L=3m
PT 04 – pilastro
L = 3.5 metri
L=7m
35
y = 0.1 W/mK (“psi”)
PT 05 – serramento/parete
L = 7.0 metri
x 0.3 + S
Uk = 35
______
y = 1.0 W/mK (“psi”)
y = 0.1 W/mK (“psi”)
(1.2 x 3.0/2) + (0.3 x 7.0/2) + (1.0 x 10/2) + (0.1 x 3.5) + (0.1 x 7.0) = 0.55
35
35
35
35
35
0.0514
0.03
0.142
0.01
0.02
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CONCETTI BASE SU PONTI TERMICI
1) Calcolo analitico
Uk = 0.55
2) Calcolo forfettario
Uk = 0.3 x (1+0.15) = 0.345
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UNI TS 11300-1 (pubblicazione 2014)
Principali novità : apporti interni
Cambia la formula per la determinazione degli apporti interni, per le valutazioni di progetto o
standard, per le abitazioni di categoria E.1(1) e E.1(2).
In generale, i nuovi valori risultano essere maggiori di quelli ottenuti con la precedente formula.
Vengono inoltre introdotti prospetti e formule per il calcolo degli apporti interni latenti
(per determinare i valori di portata massica di vapore acqueo dovuta alla presenza di persone e di
apparecchiature)
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UNI TS 11300-1 (pubblicazione 2014)
Principali novità : apporti interni
UNI TS 11300 (2008)
UNI TS 11300 (2014)
Apporti Interni SENSIBILI (apporti termici)
Dobbiamo aggiungere gli Apporti Interni LATENTI (vapore)
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UNI TS 11300-1 (pubblicazione 2014)
Principali novità : apporti interni
Apporti Interni LATENTI (vapore)
•Portata massica specifica per persona
•Indice di affollamento
•Area di pavimento
•Fattore di presenza medio giornaliero
“wv “= vapore acqueo, water vapor
“Oc” = occupanti
“A” = apparecchiature
“Af” = area di pavimento
•Portata massica specifica per singola sorgente
•Numero di sorgenti
•Fattore di utilizzo medio giornaliero della sorgente
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UNI TS 11300-1 (pubblicazione 2014)
Principali novità : bilancio di energia termica aggiornato
BILANCIO TERMICO INVERNALE
(QH,tr)
INVERNO
(QH,ve)
(QH,nd)
Fabbisogno di energia termica
per riscaldamento
(Qint)
(Qsol,w)
(QH,wv,ve)
INVERNO
+ Entalpia introdotta
(Qwv,int)
Entalpia
prodotta
all’interno da
persone e
sorgenti.
per infiltrazione,
aerazione e/o
ventilazione.
(QH,hum,nd)
Fabbisogno di energia termica
Per umidificazione
N.B. Se presente Impianto di climatizzazione che controlla l’umidità dell’aria.
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UNI TS 11300-1 (pubblicazione 2014)
Principali novità : bilancio di energia termica aggiornato
BILANCIO TERMICO ESTIVO
(QC,tr)
ESTATE
(QC,ve)
(QC,nd)
Fabbisogno di energia termica
per raffrescamento
(Qint)
(Qsol,w)
(QC,wv,ve)
ESTATE
+ Entalpia introdotta
(Qwv,int)
Entalpia
prodotta
all’interno da
persone e
sorgenti.
per infiltrazione,
aerazione e/o
ventilazione.
(QC,dhum,nd)
Fabbisogno di energia termica
Per deumidificazione
N.B. Se presente Impianto di climatizzazione che controlla l’umidità dell’aria.
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Grazie dell’attenzione.
Dott. Ing. Renzo Sonzogni
Dott. Ing. Alex Setolini
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