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manuali di progettazione sostenibile

giuliano dall’ o’ mario gamberale gianni silvestrini

manuale della certificazione energetica degli edifici • quadro normativo e legislativo • la certificazione in italia • la certificazione in europa

norme, procedure e s t r at e g i e d ’ i n t e r v e n t o prefazione di federico m. butera

• valutazione delle prestazioni energetiche • strumenti • tecniche

n u o va e d i z i o n e a g g i o r n ata a g l i u lt i m i d e c r e t i at t uat i v i

• procedure • gestione e controllo • tecniche di miglioramento delle prestazioni energetiche • tecniche di progettazione efficiente • valutazioni economiche e incentivi

Edizioni Ambiente


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sommario Prefazione di Federico Butera Introduzione di Gianni Silvestrini

1. quadro normativo e legislativo 1.1 strategie comunitarie di indirizzo per promuovere la certificazione energetica 1.2 la normativa tecnica europea e nazionale 1.3 la certificazione energetica nell ’unione europea 1.4 la certificazione energetica in italia: esperienze locali e schemi regionali 1.5 il recepimento nazionale della direttiva epbd

2. strumenti e tecniche 2.1 impostazione metodologica della certificazione energetica 2.2 i diversi approcci metodologici: operational rating, asset rating 2.3 calcolo delle prestazioni energetiche: climatizzazione invernale, climatizzazione estiva, acqua calda sanitaria 2.4 definizione degli indicatori prestazionali 2.5 criteri di classificazione della qualità energetica e attestato

3. gestione e controllo del processo 3.1 certificazione e accreditamento 3.2 procedure operative di certificazione per gli edifici in fase di realizzazione 3.3 procedure operative di certificazione per gli edifici esistenti 3.4 modalità di verifica e controllo 3.5 modelli di calcolo e criteri di validazione 3.6 qualità garantita delle attività di certificazione

4. tecniche per il miglioramento delle prestazioni energetiche 4.1 retrofit energetico e progettazione efficiente: impostazione metodologica 4.2 miglioramento delle prestazioni energetiche delle chiusure opache

7 12 17 18 28 37 47 66 75 76 90 95 120 123 137 138 145 155 162 169 176 179 180 191


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4.3 miglioramento delle prestazioni energetiche delle chiusure trasparenti 4.4 efficienza energetica degli impianti 4.5 interventi per la riduzione del fabbisogno energetico e per il miglioramento del comfort 4.6 integrazione delle fonti rinnovabili negli edifici

5. valutazioni economiche e incentivi 5.1 criteri per la valutazione economica degli interventi di riqualificazione 5.2 i dm 20 luglio 2004 5.3 il conto energia per il fotovoltaico 5.4 la defiscalizzazione per l’efficienza energetica in edilizia

6. casi studio 6.1 interventi di riqualificazione sul patrimonio esistente 6.2 interventi edilizi ad alta efficienza

appendici a1 informazioni di riferimento

213 230 253 264 277 278 285 290 295 301 302 318 337

a1.1 glossario a1.2 lista delle norme cen-epbd sotto mandato ue a1.3 norme tecniche nazionali per la certificazione energetica

338 339 346 354 356

a3.1 a3.2 a3.3 a3.4

a4 moduli

369 370 378 380 388 397

Bibliografia

406

Indice analitico

408

Biografie

412

a2 tabelle di riferimento per le valutazioni prestazionali energetiche e ambientali a3 approfondimenti calcolo della trasmittanza delle strutture opache e trasparenti calcolo delle dispersioni termiche verso il terreno calcolo delle dispersioni attraverso i ponti termici i materiali isolanti


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complesso residenziale Bergamo

L’intervento è ubicato in una zona periferica ma ben collegata di Bergamo, attraverso un asse viario di buona percorrenza, c he garantisce un collegamento con la città. L’asse rimane solo una qualità aggiuntiva: la periferia offre maggiori spazi rispetto alla densità abitativa delle aree più centrali, con la possibilità, quindi, di avere superfici a verde con alberature schermanti. Le abitazioni fanno parte di un progetto più ampio che investe l’intero comparto, adeguandosi quindi a una impostazione planimetrica che vede assi perpendicolari rispetto alla via principale che tagliano le superfici in direzione N ord-Ovest e Sud-Est, dando così l’accesso ai raggruppamenti edilizi. Lo studio della planimetria ha permesso una giusta distanza tra i corpi di fabbrica, non soltanto in termini di osservazione degli standard urbanistici, ma soprattutto per permettere lo sfruttamento degli apporti gratuiti solari in inverno e per assicurare in estate una corretta ventilazione naturale con possibilità di ombreggiatura attraverso la vegetazione (figura 6.30). 318

progetto architettonico La composizione degli ambienti delinea una tipologia edilizia ibrida: si presentano come villette a schiera, ma se si analizzano meglio le piante si può apprezzare la grande varietà di tagli dimensionali che in fase progettuale si è riusciti a dare. Per rispondere alle esigenze di mercato, c he richiedono metrature diverse per accontentare i diversi possibili fruitori, si è pens ato a soluzioni a schiera di grande dimensione che si sviluppano su tre piani più un piano interrato, disposte accanto a villette a sc hiera “divise a metà” nell’ altezza, creando così due duplex collegati da una scala di utilizzo comune alle due unità. Restano comunque tagli molto ampi. L a zona più riparata rispetto al centro offre possibilità di più estese metrature, che a loro volta danno la qualità sognata ai giorni nostri di avere l’abitazione indipendente. T utti gli alloggi hanno un terrazzo o una taverna, e insieme la possibilità di godere del verde limitrofo, un’ulteriore qualità aggiuntiva al complesso (figura 6.31).

manuale della certificazione energetica degli edifici capitolo 6. casi studio

Figura 6.30 Planimetria dell’intervento (fonte: Andreoli Costruzioni)


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Figura 6.31 e 6.32 Visione tridimensionale del le facciate Sud e Nord delle abitazioni (fonte: Andreoli Costruzioni)

L’esposizione degli alloggi è studiata al fine di offrire alle zone giorno un’ampia esposizione vetrata a Sud per godere degli apporti solari gratuiti invernali (figura 6.32). A questo contribuisce la scelta di vetri e serramenti. I raggi invernali riescono a penetrare nell’ alloggio grazie alla bassa inclinazione e vengono schermati quando non sono richiesti con un abile studio di aggetti che crea in periodo estivo una forte ombreggiatura sul prospetto. La differenza di temperatura superficiale aiuta i moti convettivi del vento e contribuisce alla ventilazione naturale, garantita comunque dalla doppia esposizione. Ancora, gli alberi concorrono alla creazione di un giusto microclima raffrescante e impediscono ai raggi estivi di penetrare nelle abitazioni. Scelte architettoniche e ambientali vanno di pari passo, non sono qualità aggiuntive ma principi basilari della progettazione. I prospetti sottolineano le scelte: i corpi sporgenti sono rivestiti con diversi materiali o prendono la colorazione primaria, giallo, rosso, blu, in un divertente richiamo alla scomposizione cromatica dello stile De Stijl. tecnologie costruttive La struttura degli edifici è realizzata nella parte interrata da pilastri, travi e muri in cemento armato, con solai di copertura in lastre di

calcestruzzo prefabbricato (denominate commercialmente predalles). L a struttura portante fuori terra è invece costituita da un telaio in acciaio con profilati laminati a caldo che si lega a solai fuori terra costruiti con tecnica a “semisecco”, ovvero struttura secondaria costituita da travetti in acciaio saldati poggianti su orditura principale in acciaio a reggere i piani di calpestio formati da lamiera in acciaio integrata con adeguato getto in calcestruzzo. I tamponamenti fuori terra sono realizzati secondo la tecnica del sistema struttura/rivestimento, che offre all’edificio una “leggerezza” particolare (figura 6.33). Si tratta di strutture stratificate ad alte prestazioni termic he e acustic he organizzate come segue: • il rivestimento sul lato esterno è realizzato con uno strato di lastre in cemento rinforzato a elevate prestazioni di resistenza alle 6.2 interventi edilizi ad alta efficienza

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Figura 6.33 Isolamento delle struttur e “leggere”, dettagli c ostruttivi (fonte: Andreoli Costruzioni)

sollecitazioni meccanic he e resistenza all’acqua. Sul lato esterno è stato realizzato un cappotto in polistirolo con spessore 4 centimetri, mentre sul lato interno è posto uno strato impermeabile a barriera d’acqua ma traspirante al vapore per proteggere l’isolante termico nelle orditure. Nell’intercapedine del profilo esterno è inserito un pannello di isolamento termico (fibra di legno), di spessore 7,5 centimetri, atto a conferire idonee prestazioni termo-acustiche alla parete. Per completare, al fine di raggiungere un valore di trasmittanza pari a 0,15 W/m2K, è stato inserito tra il profilo esterno e quello interno un ulteriore pannello isolante in lana di roccia, con spessore pari a 10 centimetri (figura 6.34);

• le pareti divisorie fra le differenti unità immobiliari sono realizzate sempre con analoga tecnica delle pareti esterne. A differenza delle precedenti sono trattate con cartongesso su entrambi i lati e contengono al loro interno un pannello rigido antintrusione. Particolare l’attenzione anche qui al contenimento delle dispersioni per trasmissione: i valori di trasmittanza raggiunti sono b en al di sotto dei limiti di legge; • le tramezzature interne divisorie fra i vani dell’alloggio sono realizzate con struttura stratificata dello spessore di 10 centimetri; • la copertura ha un isolamento termico di circa 14 centimetri, realizzato con lana di roccia e fibra di legno con sovrastante lamiera zincata ad alta tenuta e bass a rumorosità (figura 6.36). La trasmittanza di tutte le pareti opac he è inferiore rispetto ai limiti di legge (figura 6.35). È stato effettuato un controllo anche sui serramenti, realizzati con combinazione telaio in legno e vetro basso emissivo e sistema integrato di schermatura solare con sis temi regolabili che contribuiscono al raffrescamento estivo.

Figura 6.35 L’ingresso di una delle unità completate del cantiere (fonte: Andreoli Costruzioni)

Figura 6.36 La struttura costruttiva realizzata “a secco” (fonte: Andreoli Costruzioni)

320 manuale della certificazione energetica degli edifici

Figura 6.34 Isolamento delle strutture “leggere”, dettagli costruttivi e sezioni “didattiche” (fonte: Andreoli Costruzioni) capitolo 6. casi studio


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tecnologie impiantistiche L’impianto di riscaldamento è di tipo centralizzato con contabilizzazione di utenza. La produzione di calore è effettuata a mezzo di generatore di calore a gas metano con potenza totale pari a 112 kW, di tipo modulante, a condens azione dei fumi, che consente la minimizzazione dei consumi di combustibile, posto in un locale centrale termica esterno agli edifici, con dimensioni tali da poter ospitare un eventuale futuro scambiatore di calore per il teleriscaldamento urbano. Dal generatore si staccano due dorsali primarie che alimentano due sottocentrali ospitanti un accumulo di 3.000 litri, dimensionato per l’energia ricavabile da circa 4 0 m 2 lordi di collettori solari piani. L’energia solare captata, contabilizzata con contatore di calore, va a integrare tutti i consumi termici, sia di riscaldamento c he di acqua calda sanitaria. L’accumulo è caricato con logica a stratificazione in funzione del livello termico disponibile dai collettori solari: se la temperatura disponibile è alta, l’ energia termica viene mandata nella porzione superiore dell’accumulo, se la temperatura è bassa, l’energia viene mandata al livello intermedio. Dall’accumulo spillano due circuiti: dalla sommità viene spillata l’ acqua più calda per la produzione dell’acqua calda s anitaria, dalla quota intermedia del serbatoio spilla il circuito riscaldamento di utenza, a portata variabile, che produce acqua calda a media/bass a temperatura (mandata 55 °C, ritorno 40 °C), con regolazione climatica, ai corpi scaldanti posti negli ambienti. All’inter no delle unità le distribuzioni portano calore, in serie termica, prima a corpi scaldanti tipo scalda-salviette, posti nei bagni e dotati di teste termostatiche, quindi ai ventilconvettori, posti in prevalenza a incasso a controsoffitto nei disimpegni, in modo da non essere in vista e non occupare spazio utile a terra o a parete. Il sistema prevede, inoltre, la commutazione in fase estiva dei soli

circuiti interni ai ventilconvettori su un refrigeratore d’ acqua di minima potenza posto all’ esterno, consentendo in tal modo la disponibilità di una climatizzazione anc he in fase estiva. Elemento extra del l’intervento, c he mira al raggiungimento della completa sostenibilità, è l’inserimento di un impianto fotovoltaico per la produzione di energia elettrica, che contribuisce alla ridu zione del fabbisogno energetico delle abitazioni. Tutte le unità immobiliari sono dotate di impianto di ventilazione meccanica controllata con recupero di calore sul f lusso di aria espuls a. Tale ricambio d’ aria meccanico consente di mantenere un’ottima e costante qualità dell’aria all’interno dell’edificio minimizzando al contempo le perdite energetic he. L e dispersioni per ventilazione sono bloccate evitando le inutili perdite invernali legate all’apertura “manuale” delle finestre. Il recuperatore di calore, inoltre, permette di riconsiderare parte del calore perso all’interno degli ambienti riscaldati. certificazione energetica Durante il periodo iniziale i progettisti hanno fatto riferimento alla procedura CasaClima per il calcolo del fabbisogno energetico relativo all’involucro. Già allora era stato

raggiunto l’obiettivo: garantire un modello abitativo in classe A. L a procedura regionale in Lombardia, prevede il conteggio nell’indice di prestazione anc he della parte riguardante il fabbisogno energe tico per il riscaldamento invernale. Molte differenze, come ad esempio il fatto che in Lombardia non è obbligatorio l’utilizzo della ventilazione meccanica per il raggiungimento della classe prestante, ma sicuramente consigliato nel mo mento dei calcoli di bilancio energetico. L’applicazione della procedura definita dalla regione prevede comunque edifici che hanno un consumo pari a 2 7 kWh/m 2anno, degni di una piena classe A, a dimostrazione quindi del fatto c he, partendo da una buona progettazione, architettonica e impiantistica, il raggiungimento di un riconoscimento anche in termini di targa energetica è garantito (figura 6.37). Non certo a discapito della qualità archittettonica come questo progetto sottolinea. Più che mai appropriato lo slogan: risparmiare energia fa risparmiare denaro e aumentare il valore: il mag giore rendimento energetico di un edificio produce un incremento del valore commerciale dello stesso. E chi costruttore intuisce questo, dà scuramente prova d’intelligenza.

Figura 6.37 La targa energetica ottenuta c on l’applicazione della procedura di calc olo della Regione Lombardia (fonte: Andreoli Costruzioni) 6.2 interventi edilizi ad alta efficienza

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scheda tecnica Oggetto: nuova costruzione edifici residenziali Località : Bergamo, via Finazzi Committente: Fraterna Gritti – Andreoli Costruzioni Destinazione d’uso: residenziale Anno di progettazione: 2005 Anno di realizzazione: 2007 Progettazione architettonica: Arch. Pietro Andrea e Arch. GianPaolo Gritti Progettazione strutture: Ing. Valter Andreoli Progettazione impianti termici: Ing. Massimo Silvestri Progettazione impianti elettrici: P.i. Costanzo Silvestri

caratteristiche tecniche

Classe energetica: A Metodo di valutazione: metodo CasaClima della Provincia di Bolzano

complesso residenziale

Tipologia parete: sistema struttura/rivestimento Trasmittanza pareti opache verticali: 0,15 W/m2K Trasmittanza coperture: 0,21 W/m2K Trasmittanza pavimenti: 0,18 W/m2K Trasmittanza strutture di ambienti non riscaldati verso esterno o verso altri ambienti non riscaldati: 0,3 W/m2K Tipologia finestra: serramenti in legno con vetri basso emissivi Trasmittanza pareti trasparenti: 1,9 W/m2K Sistema di schermatura solare mobile Tipologia impianto termico: generatore di calore a gas metano Potenza: 112 kW Tipologia di impianto di ventilazione: ventilazione meccanica controllata con recuperatore di calore Impianto solare termico: 40 m2 Impianto solare fotovoltaico: predisposizione

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manuale della certificazione energetica degli edifici capitolo 6. casi studio


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Manuale della certificazione energetica degli edifici  

Manuale della certificazione energetica degli edifici. A cura di Giuliano Dall'O' , Mario Gamberale, Gianni Silvestrini

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