AiCARR Journal #83 - Progettazione sostenibile | BIM/BACS

#83 Organo Ufficiale AiCARR

ISSN:2038-2723

LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R

ANNO14 - NOVEMBRE-DICEMBRE 2023

NORMATIVA LE NOVITÀ NELLA REVISIONE DEL REGOLAMENTO F-GAS CAM E QUALITÀ DELL’AMBIENTE INTERNO PROTOCOLLI DI SOSTENIBILITÀ, UNA PANORAMICA BUILDING INFORMATION MODELING SUPPORTO BIM PER ANALISI LCA SUGLI EDIFICI DIGITALIZZAZIONE AL SERVIZIO DELLA MATERIAL INTENSITY OTTIMIZZAZIONE MULTI-OBIETTIVO E LIFE CYCLE THINKING CASE STUDY PROGETTAZIONE SOSTENIBILE IN AMBITO OSPEDALIERO RIQUALIFICAZIONE IN CHIAVE NZEB PER L’ASILO NIDO

PROGETTAZIONE SOSTENIBILE BIM/BACS

POSTE ITALIANE SPA – POSTA TARGET MAGAZINE - GIPA/LO/CONV/003/2013.

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Periodico Organo ufficiale AiCARR n. 83 novembre-dicembre 2023 www.aicarrjournal.org EDITORS IN CHIEF Francis Allard (France) Claudio Zilio (Italy) HONORARY EDITOR Bjarne Olesen (Denmark) ASSOCIATE EDITORS Karel Kabele (Czech Republic) Valentina Serra (Italy) SCIENTIFIC COMMITTEE Ciro Aprea (Italy) William Bahnfleth (USA) Marco Beccali (Italy) Umberto Berardi (Italy) Anna Bogdan (Poland) Busato Filippo (Italy) Alberto Cavallini (Italy) Iolanda Colda (Romania) Stefano Paolo Corgnati (Italy) Francesca R. d'Ambrosio (Italy) Annunziata D’Orazio (Italy) Filippo de’ Rossi (Italy) Livio de Santoli (Italy) Marco Dell’Isola (Italy) Giorgio Ficco (Italy) Marco Filippi (Italy) Manuel C. Gameiro da Silva (Portugal) Cesare M. Joppolo (Italy) Dimitri Kaliakatsos (Italy) Essam Khalil (Egypt) Risto Kosonen (Finland) Jarek Kurnitski (Latvia) Renato M. Lazzarin (Italy) Catalin Lungu (Romania) Anna Magrini (Italy) Zoltán Magyar (Hungary) Rita M.A. Mastrullo (Italy) Livio Mazzarella (Italy) Arsen Melikov (Denmark) Gino Moncalda Lo Giudice (Italy) Gian Luca Morini (Italy Boris Palella (Italy) Federico Pedranzini (Italy) Fabio Polonara (Italy) Piercarlo Romagnoni (Italy) Francesco Ruggiero (Italy) Giovanni Semprini (Italy) Jorn Toftum (Denmark) Timothy Wentz (USA)

REDAZIONE Giorgio Albonetti | Direttore Responsabile Erika Seghetti | Coordinamento Editoriale – redazione.aicarrjournal@quine.it Hanno collaborato a questo numero | Giorgio Bo, Paolo Borin, Giulia Bortolotto, Maurizio Cellura, Gianluca Demaria, Martina Deplano, Antonino D'Amico, Ygor Fasanella, Andrea Fornasiero, Sara Gaio, Luca Giacomo Invidiato, Alessandra Lisiero, Sonia Longo, Marta Mainardi, Alessio Miatto, Francesco Montana, Paola Moschini, Luca Alberto Piterà, Giuseppe Romano.

MANAGEMENT BOARD Giorgio Albonetti Luca Alberto Piterà Erika Seghetti Claudio Zilio EDITORIAL BOARD Umberto Berardi Filippo Busato Marco Noro Massimiliano Pierini Luca Alberto Piterà Giuseppe Romano

AiCARR journal è una testata di proprietà di AiCARR – Associazione Italiana Condizionamento dell’Aria, Riscaldamento e Refrigerazione Via Melchiorre Gioia 168 – 20125 Milano Tel. +39 02 67479270 – Fax. +39 02 67479262 www.aicarr.org Gli articoli presenti all’interno di AiCARR Journal sono il risultato di una libera e personale interpretazione dei relativi autori. In nessun caso le idee espresse dall’autore possono essere considerate come parere di AiCARR. Nel caso in cui qualche diritto di autore sia stato involontariamente leso, si prega di contattare l’autore dell’articolo, al fine di risolvere ogni possibile conflitto.

Crediti Formativi Professionali per gli autori di AiCARR Journal Grazie all’accreditamento di AiCARR Journal presso il Consiglio Nazionale degli Ingegneri, agli ingegneri iscritti all’Albo che forniranno contributi alla rivista verranno attribuiti 2,5 CFP ad articolo pubblicato.

Per la proposta di articoli, potete scriverci all’indirizzo di redazione: redazione.aicarrjournal@quine.it SUBMIT YOUR PAPER Tutti i membri dell'associazione possono sottoporre articoli per la pubblicazione. Ricordiamo che dal 1 aprile 2014, tutti i contributi autorali sono sottoposti a Blind Peer Rewiew. www.aicarrjournal.org

PUBBLICITÀ Costantino Cialfi | Direttore Commerciale – c.cialfi@lswr.it – cell. 346 705086 Ilaria Tandoi | Ufficio traffico – i.tandoi@lswr.it SERVIZIO ABBONAMENTI abbonamenti.quine@lswr.it – tel. 02 864105 Abbonamento annuale (6 fascicoli): 55 € PRODUZIONE Antonio Iovene | Procurement Specialist – a.iovene@lswr.it – cell. 349 1811231 Grafica e Impaginazione: Marco Nigris Stampa: Aziende Grafiche Printing srl – Peschiera Borromeo (MI) EDITORE Quine srl Sede legale Via Spadolini, 7 – 20141 Milano www.quine.it – info@quine.it – tel. 02 864105

Testata Associata

Aderente

Posta target magazine - LO/CONV/020/2010.

Iscrizione al Registro degli Operatori della Comunicazione nº 12191 del 29/12/2005 Tutto il materiale pubblicato dalla rivista (articoli e loro traduzioni, nonché immagini e illustrazioni) non può essere riprodotto da terzi senza espressa autorizzazione dell’Editore. Manoscritti, testi, foto e altri materiali inviati alla redazione, anche se non pubblicati, non verranno restituiti. Tutti i marchi sono registrati.

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EDITORIALE

F-GAS ED EMISSIONI EVITATE: QUANTO “PESA” L’EUROPA? Il 4 e 5 ottobre scorsi a distanza di poche ore sono stati proposti due atti, uno in Europa e uno negli USA che segnano un passaggio pressoché definitivo verso la progressiva eliminazione di una serie di fluidi refrigeranti HFC (idrofluorocarburi) che hanno dominato il mercato degli ultimi decenni.

Il 4 ottobre, il cosiddetto Trilogo europeo ha trovato un accordo sul testo di revisione del regolamento UE 517/2014, noto come regolamento F-gas, mentre il 5 ottobre l’Environmental Protection Agency (EPA) ha annunciato nuove regole nell’ambito dell’American Innovation and Manufacturing Act che permette appunto all’EPA di legiferare in tema di fluidi HFC. Il documento europeo fissa dei limiti nell’immissione sul mercato di fluidi usando come unità di misura le tonnellate equivalenti di anidride carbonica: al 2030, le emissioni equivalenti di anidride carbonica dovute agli F-gas immessi nel mercato scendono a circa il 5% del valore di riferimento del 2015.

Sia l’atto europeo che quello americano fissano dei limiti di Global Warming Potential (GWP) massimo per i fluidi refrigeranti utilizzabili in diverse categorie e tipologie di prodotto. In un articolo all’interno di questo numero, vengono riportati i dettagli.

Focalizzando l’attenzione sul condizionamento dell’aria, al di là delle scadenze più o meno imminenti e della diversa suddivisione in tipologie di prodotto, vengono di fatto sottoposti a progressiva eliminazione i fluidi che hanno GWP superiore 750 in Europa e 700 negli USA, mentre per alcune tipologie il limite di GWP scende a 150 negli USA o impone l’uso di refrigeranti naturali in Europa. Al di là dei valori di GWP, la notizia importante è che fluidi frigorigeni a cui eravamo abituati, come R134a e R410A sono destinati a sparire in tempi relativamente brevi.

Le emissioni evitate fino al 2050 a seguito dell’adozione della normativa F-gas nell’Unione Europea, relativamente ai settori della refrigerazione e del condizionamento dell’aria, sono stimate in circa

136 milioni di tonnellate di CO2 equivalente. Il dato sale a 876 milioni di tonnellate negli USA. Secondo l’EPA, il beneficio ambientale sarebbe legato soprattutto alla maggiore efficienza che avranno le macchine e i sistemi operanti con i nuovi fluidi. Lascio a ciascun lettore le valutazioni su queste stime dell’EPA. Certamente, l’efficienza delle macchine e dei sistemi ha un ruolo fondamentale per la riduzione delle emissioni di sostanze che contribuiscono all’effetto serra, anidride carbonica in primis.

In questi giorni ho letto un rapporto del “Collaborative Labelling and Appliance Standards Programme” (CLASP) che ha analizzato il mercato dei condizionatori per uso domestico (room air conditioners, RAC, prevalentemente di tipo split) in sei paesi del Sud-est asiatico: Indonesia, Malesia, Filippine, Thailandia, Vietnam e Singapore; complessivamente questi Paesi hanno una sessantina di milioni di abitanti in più rispetto all’Unione Europea e sono tutti Paesi con clima molto caldo e umido.

Il mercato locale di RAC nel 2021 è stato di 8,6 milioni di unità.

Il 74% di questi dispositivi è risultato di efficienza bassa ovvero inferiore a quella minima consentita per il mercato cinese.

Se i sei paesi citati imponessero almeno gli standard di efficienza adottati in Cina, senza alcun cambiamento di fluidi frigorigeni attualmente in uso, le emissioni evitate al 2050 sarebbero pari a 639 milioni di tonnellate per i soli climatizzatori domestici Pur sottolineando che il confronto tra i dati non è del tutto omogeneo, dal momento che i modelli di previsione utilizzati per Europa, USA e per i sei paesi del Sud-Est asiatico non sono identici, si osserva che le emissioni evitate in USA fino al 2050 sarebbero 6,4 volte quelle europee.

Nel Sud-Est asiatico, pur considerando il solo settore dei RAC, semplicemente adeguando l’efficienza agli standard cinesi e senza alcun cambio di refrigerante, le emissioni evitate sarebbero 4,7 volte le emissioni evitate in Europa per l’intero settore della refrigerazione, condizionamento dell’aria e pompe di calore a seguito dell’introduzione della nuova normativa sugli F-gas.

Claudio Zilio, Presidente AiCARR

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#83

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Editoriale 4

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NORMATIVA Nuove sfide e opportunità per il settore RACHP: la revisione del regolamento sui gas fluorurati

22 28

AiCARR Informa 61

Le nuove disposizioni si pongono l’obiettivo di ridurre ulteriormente in Europa le emissioni in atmosfera. Vediamo le nuove regole per l’immissione di F-gas L. A. Piterà

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#83

Novità prodotti 8

PROTOCOLLI DI SOSTENIBILITÀ

Misurare e certificare la sostenibilità, a che punto siamo?

Una breve panoramica degli strumenti di rating a disposizione per certificare la sostenibilità ambientale, sociale ed economica del costruito P. Moschini

CRITERI AMBIENTALI MINIMI CAM e qualità dell’ambiente interno Come emerge dalla realizzazione del nuovo padiglione presso l’Ospedale Infermi di Rimini, i CAM spingono a ripensare la progettazione fin dalle sue prime fasi, per porre l’attenzione non solo sull’efficienza energetica del sistema edificio-impianto ma anche sulla sostenibilità intesa come benessere degli occupanti G. Romano, A. Lisiero, A. Fornasiero, M. Deplano

RICERCA Ottimizzazione multi-obiettivo e Life Cycle Thinking applicati agli edifici: l’esperienza dell’Annex 72 dell’IEA-EBC Presentazione di una serie di casi di studio che evidenziano l’importanza dell’applicazione di processi di ottimizzazione per individuare le opzioni metodologiche, le scelte progettuali e le azioni di retrofit più adatte a migliorare le performance globali degli edifici in una prospettiva di ciclo di vita S. Longo, M. Cellura, A. D’Amico, F. Montana

34 40

BIM LCA basata sul BIM per l’edilizia residenziale italiana Panoramica sulle possibili relazioni tra analisi LCA e BIM, con un caso studio a supporto S. Gaio, G. Bortolotto, A. Miatto, L. G. Invidiato, P. Borin

MATERIALI DA COSTRUZIONE Material Intensity degli edifici residenziali italiani: digitalizzazione BIM e analisi computazionale Lo studio esplora la situazione degli edifici residenziali italiani costruiti nell’ultimo decennio al fine di analizzare come la quantità media di materiale utilizzato per unità di area e volume sia correlata alle caratteristiche geometriche e alle tecnologie costruttive adottate. Dimostrando l’importanza della tecnologia BIM Y. Fasanella, A. Miatto, P. Borin, M. Mainardi

46 52

NZEB Riqualificazione energetica in chiave NZEB di un asilo nido Analisi di una soluzione progettuale, con relativi costi di realizzazione e tempi di rientro dell’investimento, che ha consentito all’edificio di passare dalla classe energetica F alla classe A4 M. Maramonti, A. Arteconi, E. Pierangeli

CASE STUDY Progettazione sostenibile in ambito ospedaliero: la nuova sede dell’I.R.C.C.S Istituto Ortopedico Galeazzi in area Ex Expo Milano Analisi delle scelte impiantistiche effettuate, che hanno consentito alla struttura di ottenere la certificazione LEED V4, rating Gold G. Bo, G. Demaria

Novità Prodotti POMPA DI CALORE CON R32 Daikin lancia VRV5, soluzione in Pompa di Calore aria-aria, che garantisce raffrescamento e riscaldamento tutto l’anno. La lunghezza delle tubazioni fino a 1.000 m agevola l’installazione in applicazioni commerciali di ogni tipologia e dimensione. Inoltre, la possibilità di scegliere tra cinque livelli di rumorosità fino a 41 db (A) assicura la conformità ai requisiti di pianificazione urbana, migliorando al tempo stesso il comfort.

Progettato appositamente per il refrigerante R32, il nuovo VRV5 Pompa di Calore contribuisce alla decarbonizzazione degli edifici commerciali. Il refrigerante R32 ha un ridotto potenziale di riscaldamento globale (Global Warming Potential GWP) pari a 675 e conduce il calore più efficacemente del refrigerante R410A, con conseguente minor carica necessaria. In definitiva, l’R32 permette una riduzione delle potenziali emissioni dirette di CO2 equivalente del sistema fino al 71%, in linea con le normative F-gas sui gas fluorurati.

Inoltre, le nuove Pompe di Calore hanno un’efficienza stagionale maggiore (fino al 9,1%) rispetto ai modelli precedenti, riducendo il loro impatto indiretto.

La tecnologia Shirudo brevettata da Daikin soddisfa i requisiti legali della norma IEC60335-240, uno standard di prodotto specifico che fa riferimento alla leggera infiammabilità dell’R32.

Le misure di controllo del refrigerante integrate in fabbrica, tecnologia Shîrudo, sono certificate da terze parti e consentono l’installazione dei sistemi VRV5 in qualsiasi edificio e per qualsiasi metratura della stanza. La Tecnologia Shîrudo elimina la necessità di studi aggiuntivi, e spesso complessi, ogni volta che vengono modificati i dettagli dell’installazione e/o la disposizione degli spazi.

Come le altre serie di unità esterne VRV5, il nuovo VRV5 in Pompa di Calore è compatibile con un’ampia gamma di unità interne in R32 appositamente progettate, incluse le barriere d’aria Biddle, offrendo la massima flessibilità per ogni configurazione del sistema. www.daikin.it.

UNITÀ A RECUPERO DI CALORE Un sistema di ventilazione avanzata a recupero di calore è essenziale per qualsiasi progetto che necessiti di un ambiente sano e confortevole, fornendo aria filtrata fresca e senza odori. A tale scopo Panasonic presenta la nuova serie ZY, che garantisce un corretto apporto di aria esterna con livelli termoigrometrici ottimali, sia durante i mesi invernali, quando l’aria è più secca, sia nei mesi estivi.

La nuova serie ZY di ventilazione a recupero di calore (ERV) è composta da 9 modelli, compresa la taglia da 2.000 m3/h, tutti integrati con motori EC dotati di impostazioni di controllo indipendente per l’alimentazione e lo scarico dell’aria. Le unità possiedono una pressione statica esterna fino a 150 Pa con filtri F7 integrati su tutti modelli. Oltre a ciò, la nuova serie ZY è in grado di recuperare fino all’83% dell’energia termica, fornendo una ventilazione bilanciata ed efficiente dal punto di vista energetico. L’elevato tasso di recupero ottimizza così il costo di esercizio.

Nei nuovi modelli sono integrate due serrande antiricircolo – un’esclusiva Panasonic – che hanno il fondamentale ruolo di impedire che l’aria fluisca nella direzione errata quando l’ERV è spento o non in funzione.

Inoltre, l’ERV è disponibile con tre opzioni di connessione: controllo di gruppo con un massimo di due sistemi ERV, connessione diretta all’interruttore di alimentazione di campo e, infine, opzione di connessione ai sistemi di riscaldamento e raffreddamento.

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#83

La serie ZY è inoltre dotata di un intuitivo telecomando. Il controller può essere integrato a un sistema di gestione BMS tramite connessione RS485. www.aircon.panasonic.eu/IT_it/

CHILLER CONDENSATO AD ARIA PER INSTALLAZIONE ESTERNA La nuova serie Large EVO (WiSAT-YEE1) di Clivet è oggi presente sui mercati: si tratta di un chiller condensato ad aria per installazione esterna, dotato di refrigerante R32, realizzato in due versioni energetiche: Excellence (EXC) range di capacità 110 – 226 kW e Premium (PRM) range 125 – 252 kW. Large EVO (WiSAT-YEE1) ha numerosi punti di forza. Fra i quali: • Soluzione Eco-sostenibile e basso impatto ambientale. L’utilizzo del refrigerante R32, a basso GWP (Global Warming Potential = 675), ha un impatto ambientale inferiore del 70% rispetto al tradizionale R-410A (GWP = 2088).

• Tecnologia all’avanguardia. Compressori rotary/scroll con tecnologia inverter, ventiCONFORMI CLASSE A - UNI EN ISO 52120-1 latori DC a elevata efficienza energetica e Prestazione energetica degli edifici regolazione continua della velocità, batterie condensanti a microcanali in alluminio, sono alcune delle tecnologie adottate che consentono di: • Fornire all’impianto solo l’energia richieSoluzioni IAQ sta, in ogni condizione operativa, intelligenti per • Seguire il carico anche in condizioni di edifici nuovi forte parzializzazione, • Assicurare elevati valori di efficienza, o esistenti riducendo così i costi di gestione, • Garantire una corrente assorbita nulla allo spunto.

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–6 dB(A) rispetto alla versione standard Passiamo circa il 90% della nostra vita in ambienti chiusi e respiriamo 12.000 litri d’aria al giorno • Gestione del funzionamento in cascata. Large dando per scontato che l’aria negli edifici sia “sana”. Indoor Air Quality (IAQ) significa conoscere le variabili invisibili dell’aria che respiriamo quali umidità, temperatura, CO2, inquinanti organici EVO è progettato per collegare fino a 8 unità volatili, particolato, radon e monitorarle per poterle poi regolare al meglio. La norma UNI EN ISO in una rete locale, raggiungendo una capa52120-1 definisce come sia indispensabile dotare ciascuna stanza di sistemi di ventilazione «on-demand». Scopri il nostro nuovo sito www.belimoiaq.it dedicato alle soluzioni IAQ normative cità massima del sistema di 2016 kW. Questo di riferimento, una sezione specifica per l’ambito della scuola, casi studio e tanto altro. permette di realizzare una centrale termica di elevata potenza e contemporaneamente di aumentare l’affidabilità dell’intero sistema Ti aspettiamo al grazie ai molteplici circuiti Pad. 6P - Stand D37 www.clivet.com Local partner on IoT & HVAC

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Normativa

Nuove sfide e opportunità per il settore RACHP: la revisione del regolamento sui gasfluorurati Le nuove disposizioni si pongono l’obiettivo di ridurre ulteriormente in Europa le emissioni in atmosfera.

Vediamo le nuove regole per l’immissione di F-gas

L.A. Piterà*

P

er ridurre le emissioni di F-gas e contribuire

• una mancanza di incentivi per la tran-

18 ottobre 2023 scorso dal Consiglio

agli obiettivi climatici dell’UE, nel 2014 era

sizione verso tecnologie alternative a

Europeo, al quarto Trilogo e dopo che

stato adottato il regolamento (UE) n. 517/2014

basso GWP;

erano trascorsi circa sei mesi in cui si

(Unione Europea, 2014), che prevede una riduzione

• una mancanza di armonizzazione

era creata una situazione di impasse,

progressiva delle quantità di F-gas immesse sul mercato

delle norme tecniche e di sicurezza

che generava incertezza sul mercato.

dell’Unione, nonché una serie di divieti e restrizioni per

per l’uso di fluidi alternativi;

Le nuove disposizioni, che entre-

l’uso di tali sostanze in determinati prodotti e apparecchia-

• una mancanza di informazioni e sensi-

ranno in vigore a valle dell’approvazione

ture. Il Regolamento ha determinato una significativa ridu-

bilizzazione tra i consumatori e gli

del Parlamento, si pongono l’obiettivo

zione delle emissioni di F-gas, stimata in circa 60 milioni

utenti finali.

di ridurre ulteriormente in Europa le

di tonnellate equivalenti di CO2 nel periodo 2015-2019,

Per affrontare queste sfide e allineare il

emissioni nell’atmosfera e contribuire

ma, secondo la valutazione della Commissione europea,

Regolamento agli obiettivi del Green

a limitare l’aumento della temperatura

presenta alcune lacune e limiti che ne riducono l’effica-

Deal e della normativa europea sul

globale, in linea con l’Accordo di Parigi.

cia e l’efficienza, tra cui:

clima, il 5 aprile 2022 la Commissione

Le regole per l’immissione di F-gas sono

• una scarsa applicazione e rispetto delle norme da parte

ne ha presentato una proposta di revi-

le seguenti:

degli operatori economici e delle autorità nazionali;

sione. L’accordo è stato ufficializzato il

• nel 2024 dovrà esserci un taglio del

10

#83

Nuove regole sui gas fluorurati: le principali misure per il settore del condizionamento dell’aria

31%, come già previsto dall’attuale

La proposta proibisce dal 2027 l’uso

Reg. (EU) 517/2014, che prevede per

di gas refrigeranti con GWP >150 su

il prossimo anno una quota di 56,7

pompe di calore monoblocco e condi-

Mton CO2e.;

zionatori d’aria di piccole dimensioni

Il panorama degli impianti per la refrigerazione e per

• nel biennio 2025-2026, la riduzione

(potenza nominale Pn < 12 kW) e ne

il condizionamento subirà un’imponente rivoluzione con

è confermata a 42,9 Mton CO2e.,

prevede l’eliminazione totale nel 2032,

l’applicazione della proposta di regolamento. Le Tabelle 1,

corrispondente a un taglio del 48%

con l’eliminazione totale degli HFC al

2, 3 e 4, mostrano una sintesi delle principali disposizioni

rispetto al valore del 2023, pari a 82,3

2050. Per impianti di condizionamento

suddivise per tipologia di macchine.

Mton CO2e.;

e pompe di calore split con gas fluoru-

Manutenzione e gestione degli impianti

• nel triennio 2027-2029 la quota totale

rati, il divieto totale è concordato per

sarà ulteriormente dimezzata, arri-

il 2035, con scadenze ravvicinate per

La proposta di nuovo regolamento pone restrizioni

vando a circa 21,7 Mton CO2e.

tipologie ad alto potenziale di riscalda-

anche al mercato degli impianti esistenti ai fini della

mento globale. Esenzioni sono previ-

gestione e della manutenzione degli impianti. In Tabella

ste per garantire la sicurezza, e l’ac-

5 sono riportate le scadenze per la manutenzione.

• nel triennio 2030-2032 si arriverà a una quota di circa 9 Mton CO2e.

La Figura 1 mostra un confronto tra la ridu-

cordo contempla la possibilità di rila-

zione prevista dall’attuale regolamento e

sciare quote aggiuntive per le pompe

la proposta di nuovo regolamento.

di calore, se necessario per il raggiun-

La revisione del regolamento

Controlli delle perdite e sistemi di rilevamento perdite

gimento degli obiettivi di diffusione

propone l’istituzione di un divieto di

Per quanto concerne i controlli periodici, la Tabella 6

previsti da REPowerEU.

mostra una sintesi delle prescrizioni previste dalla propo-

commercializzazione per diverse cate-

Nel complesso, la proposta del

gorie di prodotti contenenti idrofluoro-

nuovo regolamento F-gas dal 2025

Gli operatori di apparecchiature contenenti HFC o

carburi (HFC), tra cui frigoriferi dome-

introduce significative restrizioni per

miscele HFC/HFO, con una quantità ≥ 500 ton CO2e o ≥

stici, refrigeratori, schiume e aerosol.

mitigare l’impatto ambientale, con

100 kg di HFO devono assicurarsi che tali dispositivi siano

Inoltre, amplia il divieto dell’uso di

divieti progressivi sull’uso di HFC in varie

dotati di un sistema di rilevamento delle perdite. È inol-

alcune apparecchiature a gas fluorurati,

applicazioni, con particolare attenzione

tre obbligatorio da parte degli operatori di tali apparec-

con l’eccezione di casi legati a questioni

a inalatori medici, schiume, pompe di

chiature controllare il corretto funzionamento di questi

di sicurezza, come ad esempio l’instal-

calore e aerosol tecnici. Di seguito è

sistemi almeno una volta ogni 12 mesi, al fine di garan-

lazione in ambienti civili.

riportato un focus su quanto previsto

tire tempestivamente la segnalazione di eventuali perdite

per il solo settore RACHP.

all’operatore o a una società di servizi.

Per quanto riguarda le scadenze.

120

sta di nuovo regolamento.

Regolamento 517/2014

Nuova proposta di Regolamento

115,2

100 82,3 80

60

56,7 42,9

43,9

40

38,4

21,7 20 9,1

9,1

9,1

8,4

8,4

8,4

6,8

6,8

6,8

4,1 4,1 4,1 3,2 3,2 3,2 1,6 1,6 1,6 0,8 0,8 0 0 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042 2043 2044 2045 2046 2047 2048 2049 2050

FIGURA 1

Confronto tra la riduzione prevista dall’attuale regolamento, in blu, e la proposta di nuovo regolamento, in verde

#83 11

TABELLA 1

Scadenze per l’immissione sul mercato di macchine e impianti per la refrigerazione stazionaria (Allegato IV alla proposta di revisione del regolamento (UE) n. 517/2014) dal 2022

dal 2025

dal 2026

dal 2030

Refrigeratori e congelatori uso domestico

-

-

solo naturali

-

Refrigeratori e congelatori commerciali autonomi

-

GWP ≥ 150

-

-

Altre apparecchiature autonome per refrigerazione (esclusi chiller), con esclusioni per problematiche di sicurezza

-

GWP ≥ 150

-

-

Sistemi di refrigerazione (esclusi chiller e le precedenti categorie)

-

GWP ≥ 2.500 escluse app. per raff. prodotti a T < –50 °C

-

GWP ≥ 150 con esenzioni per la sicurezza

Sistemi di refrigerazione centralizzata, sistemi multipack per uso commerciale con Pn≥40 kW circuito primario

GWP ≥ 1.500

-

-

-

Sistemi di refrigerazione centralizzata, sistemi multipack per uso commerciale con Pn≥40 kW circuito secondario

GWP < 150

-

-

-

TABELLA 2

Chiller per refrigerazione, conservazione e condizionamento dell’aria

Portale gas fluorurati e controllo quote La Commissione istituirà un portale elettronico per gestire le quote CO2e, le licenze di importazione/export, e la rendicontazione. Sarà interconnesso con l’ambiente

dal 2027

Dal 2032

Chiller con Pn ≤ 12 kW

GWP ≥ 150

Solo naturali con esenzioni per sicurezza

Chiller con Pn > 12 kW

GWP > 750 con esenzioni per sicurezza

doganale dell’UE.

Misure di monitoraggio contro il commercio illegale La Commissione potrà adottare atti delegati per integrare norme riguardo ai controlli sul rispetto degli obblighi e sui requisiti per il commercio, incluso il tracciamento dei gas fluorurati, e specificare i criteri per i controlli delle autorità nazionali e i requisiti per la custodia temporanea, i regimi doganali e il transito dei gas fluorurati con meto-

TABELLA 3

Scadenze per i sistemi autonomi di condizionamento dell’aria e pompe di calore (sono esclusi i chiller) dal 2020

dal 2027

dal 2030

dal 2032

Condizionatori plug-in e spostabili

GWP ≥ 150

-

-

solo naturali

Apparecchiature plug-in e monoblocco con Pn ≤ 12 kW

-

GWP ≥ 150

-

solo naturali, con esenzioni per sicurezza

Apparecchiature plug-in e monoblocco con 12 kW > Pn ≤ 50 kW

-

GWP ≥ 150 con esenzioni per sicurezza

-

-

Altre apparecchiature con Pn > 12 kW

-

-

GWP ≥ 150 con esenzioni per sicurezza

-

dologie di tracciamento.

Contenitori ricaricabili e non Dal 2025 sono proibiti nell’UE l’importazione, la

TABELLA 4

Scadenze per gli impianti split per impianti di condizionamento dell’aria e pompe di calore

commercializzazione, la fornitura, l’uso e l’esportazione

dal 2025

di contenitori non ricaricabili per gas fluorurati a effetto serra elencati nell’Allegato I e nell’Allegato II-sezione 1 della proposta di regolamento, rispettivamente HFC e

Sistemi monosplit (con meno di 3 kg di gas HFC)

dal 2027

dal 2029

-

dal 2033

dal 2035

-

Solo naturali con esenzioni per la sicurezza

-

Solo naturali con esenzioni per la sicurezza

GWP ≥ 750

-

-

GWP ≥ 150, con esenzioni per la sicurezza

-

-

GWP ≥ 150, con esenzioni per la sicurezza

-

Solo naturali con esenzioni per la sicurezza

-

GWP ≥ 750, con esenzioni per la sicurezza

GWP ≥ 150, con esenzioni per la sicurezza

-

R1234yf, R1234ze, R1233zd, R1336mzz(E), R1336mzz(Z), che siano vuoti o riempiti completamente o parzialmente.

Tali contenitori possono essere conservati o trasportati solo per essere successivamente smaltiti.

Le imprese che mettono in commercio contenitori ricaricabili per gas fluorurati a effetto serra devono presentare una dichiarazione di conformità, dimostrando l’esistenza di accordi vincolanti per la restituzione dei contenitori ai fini della ricarica. Questi accordi devono identificare chiaramente i soggetti coinvolti, i loro impegni obbligatori e gli accordi logistici correlati e devono essere vincolanti 12

#83

Sistemi multisplit aria-acqua (Pn ≤ 12 kW, sistemi idronici) Sistemi multisplit aria-aria (Pn ≤ 12 kW, sistemi VRF-VRV) Sistemi multisplit aria-aria e ariaacqua (Pn > 12 kW, sistemi idronici e VRF-VRV)

-

-

anche per i distributori che forniscono i contenitori agli

REQUISITI DI SICUREZZA

utenti finali. L’omissione di tali accordi equipara di fatto

I requisiti di sicurezza, in base alle specificità dell’applicazione e del sito, sono stabiliti dal Diritto

l’immissione in commercio dei contenitori ricaricabili a

dell’Unione Europea o dal Diritto dello stato membro.

quella dei contenitori non ricaricabili, soggetta a sanzioni

Possono derivare da documentazione tecnica o norme non giuridicamente vincolanti, purché siano

come specificato nell’Allegato IV, punto 1 – nota b.

conformi al diritto dell’Unione Europea o del singolo stato membro.

BOX 1

Tassazione La proposta di nuovo regolamento prevede misure di tassazione al fine di coprire i costi amministrativi di attuazione. A tale scopo, introduce il prezzo di assegnazione della quota di HFC, pari a 3,00 €/ton CO2e da aggiustare in base all’inflazione; dal momento che la tassazione è legata al GWP del fluido refrigerante, il suo impatto sarà minore quanto minore sarà quest’ultimo.

Export e Import

BIBLIOGRAFIA

∙ Unione Europea. 2014. Regolamento (Ue) n. 517/2014 del parlamento europeo e del consiglio del 16 aprile 2014 sui gas fluorurati a effetto serra e che abroga il regolamento (CE) n. 842/2006. Gazzetta Ufficiale Europea. Bruxelles.

WEBGRAFIA

∙ Unione Europea. 2023a. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/IT/TXT/?uri = CELEX:52023AP0092&qid = 1700417909628. Bruxelles. ∙ Unione Europea. 2023b. https://data.consilium.europa.eu/doc/document/ST-14053-2023-COR-1/en/ pdf.Bruxelles.

Per quanto concerne le apparecchiature fisse di refrigerazione, i sistemi di condizionamento dell’aria e le pompe

TABELLA 5

Scadenze per la manutenzione degli impianti di condizionamento dell’aria e le pompe di calore

di calore, dal 1° gennaio 2026 è vietato l’export delle appa-

fino al 1° gennaio 2026

dal 1° gennaio 2026

dal 1° gennaio 2032

Gas con GWP > 2500 (vergini)

Sì

No per manutenzione e assistenza di macchine

-

Gas con GWP > 2500 (rigenerati) etichettati in conformità all’art.12 paragrafo 6 del regolamento

Sì

Sì

No per manutenzione e assistenza di macchine

recchiature con GWP ≥ 1000 verso gli Stati extra UE. Sono esclusi da questo divieto i sistemi per le attrezzature militari e i prodotti e le attrezzature che rispondono ai requisiti riportati nell’allegato IV della proposta di regolamento.

A partire dal 2028 è vietata l’importazione e l’esportazione di qualsiasi HFC o prodotti o apparecchiature contenenti tali gas da e verso Stati che non hanno aderito al Protocollo di Montreal e al relativo emendamento di Kigali.

Sanzioni La proposta di regolamento demanda agli Stati membri la definizione di norme efficaci, proporzionate e dissuasive per le violazioni, tra cui multe, confisca, esclusione temporanea dai contratti pubblici, e divieti commerciali, compatibili con la direttiva sui reati ambientali e gli ordinamenti nazionali.

Prossimi passi Il testo definitivo dovrà essere votato in sede di Parlamento nel mese di gennaio 2024, per poi essere pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale dell’UE e quindi entrare in vigore venti giorni dopo. Si ricorda che i Regolamenti europei a differenza delle Direttive non necessitano di un atto di recepimento da parte degli Stati membri ma entrano in vigore direttamente secondo le modalità previste in fase di pubblicazione. * Luca A. Piterà, Segretario Tecnico di AiCARR 14

#83

n

Gas con GWP > 2500 (riciclati) elencati nell’Allegato I della proposta di regolamento (HFC)

È possibile utilizzarli a patto che siano stati recuperati da tali apparecchiature e che vengano utilizzati solo dall’impresa che ne ha effettuato il recupero durante l’attività di manutenzione.

Gas con GWP < 2500 (rigenerati), ad esempio R32 e R410A TABELLA 6

No per manutenzione e assistenza di macchine

Non ci sono scadenze temporali.

Controlli periodici almeno 3 mesi

Apparecchiature con HFC o miscele HFC/HFO < 50 ton CO2e, o con contenuto di HFO < 10 kg.

Apparecchiature con contenuto di HFC o miscele HFC/HFO ≥ 50 ton CO2e e < 500 ton CO2e o con contenuto di HFO ≥ 10 kg e < 100 kg Apparecchiature con contenuto di HFC o miscele HFC/HFO ≥ 500 ton CO2e, o con contenuto di HFO ≥ 100 kg

almeno 12 mesi

almeno 24 mesi

-

Sì

Sì, se è installato un sistema di rilevamento delle perdite

-

Sì

Sì, se è installato un sistema di rilevamento delle perdite

-

Sì

Sì, se è installato un sistema di rilevamento delle perdite

-

-

-

almeno 6 mesi

Le Pompe di calore dal tuo punto di vista

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Protocolli di sostenibilità Mondadori Duomo (Milano MI) LEED v4 ID+C: Retail – Livelllo Gold

Misurare e certificare la sostenibilità, a che punto siamo?

Una breve panoramica degli strumenti di rating a disposizione per certificare la sostenibilità ambientale, sociale ed economica del costruito P. Moschini*

E

ra il 1987 quando Gro Harlem Brundtland, presi-

ovvero lo «[…] sviluppo che consente

a diventare, negli ultimi anni, un vero e

dente della Commissione mondiale su Ambiente

alla generazione presente di soddisfare

proprio movimento che sta cambiando in

e Sviluppo (World Commission on Environment

i propri bisogni senza compromettere

maniera significativa la nostra vita di tutti

and Development, WCED) istituita nel 1983, presentava il

la possibilità delle generazioni future di

i giorni. Niente di nuovo oggi si può fare

rapporto “Our common future” (Il futuro di tutti noi), formu-

soddisfare i propri».

se non è sotto l’egida della sostenibilità.

lando una linea guida per lo sviluppo sostenibile ancora

Da allora il concetto di sostenibilità è

Tra i settori che per primi sono stati

oggi valida. Nasceva così il concetto di sviluppo sostenibile,

cresciuto in maniera esponenziale fino

coinvolti dall’onda green si trova il

16

#83

mondo dell’edilizia. Secondo il rapporto

di un edificio e il calcolo dell’impronta

della Global Alliance for Buildings and

di carbonio.

Un grande aiuto arriva dal modello di economica circolare: uno schema di produzione e consumo che implica

Construction presentato alla COP25

Il primo passo per raggiungere

condivisione, prestito, riutilizzo, riparazione, ricondiziona-

di Madrid, edifici, abitazioni e settore

obiettivi di sostenibilità ambientale è

mento e riciclo dei materiali e prodotti esistenti, in modo

dell’edilizia sono responsabili del 39%

ridurre il fabbisogno, non solo energe-

da estendere il ciclo di vita dei prodotti e degli edifici il

di tutte le emissioni globali di anidride

tico, ma anche idrico e di risorse natu-

più a lungo possibile.

carbonica nel mondo.

rali in generale, seguito a ruota dalla soddisfazione di tale fabbisogno con

Verso il green building

tecnologie efficaci e sostenibili come

I sistemi che misurano la sostenibilità olistica dell’intervento edilizio

Spesso si tende a credere che chi

fonti energetiche rinnovabili, sistemi

Un protocollo di sostenibilità è uno strumento di

si occupa di edilizia sostenibile sia

di gestione efficienti, materiali riciclati e

misura delle prestazioni dell’edificio in tutti gli ambiti della

guidato esclusivamente da tematiche

acqua di recupero. È necessario abbrac-

sostenibilità stessa. Per la maggior parte delle persone

ambientali, ma non è così, la sostenibi-

ciare una visione olistica che spazia

greenbuilding si traduce in efficienza energetica e rispar-

lità ambientale abbraccia necessaria-

dalle prestazioni idrico-energetiche al

mio in termini economici, nei costi di gestione o poco più;

mente e costantemente anche quella

comfort, dalla sostenibilità alla salubrità

invece, la questione è ben più ampia. Non a caso, per chi si

sociale ed economica. Il World Green

dei materiali, dalla progettazione alla

occupa di certificazioni di sostenibilità, progettare e realiz-

Building Council, per esempio, definisce

gestione del cantiere e all’operatività

zare in maniera sostenibile significa affrontare il progetto

il green building come «un edificio che,

dell’immobile.

di un edificio in maniera olistica, con un team multidisci-

nella sua progettazione, costruzione o funzionamento, riduce o elimina gli impatti negativi, e può creare impatti positivi, sul nostro clima e sull’ambiente naturale. I green buildings preservano preziose risorse naturali e migliorano la nostra qualità della vita».

Il concetto di sostenibilità, nella sua definizione corrente, prevede l’integrazione di tre elementi (triple bottom line): società, economia e ambiente.

Nessun progetto “green” può escludere uno di questi tre aspetti; quindi, il concetto di sostenibilità è qualcosa di più complesso della semplice ecologia.

Un green building è un edificio concepito per essere performante e sostenibile, tanto dal punto di vista dell’impronta ecologica, quanto da quello del benessere di chi lo abita.

La progettazione integrata diventa pertanto un approccio fondamentale per il raggiungimento di obiettivi di sostenibilità e deve essere necessariamente supportata da strumenti sempre più evoluti per l’analisi del comportamento del sistema edificio-impianto e per l’analisi dell’impatto ambientale

Bernina 7 (Milano MI) LEED v4 BD+C: C&S - Livello Platinum e BREEAM In-Use International - Livello Excellent; Progettazione Architettonica: Il Prisma; Direzione Lavori: Il Prisma. Image credits: BAMSphoto

#83 17

plinare di professionisti, prendendo in considerazione una

LEED

tenance – per edifici esitenti in uso;

serie di elementi misurabili attraverso alcuni indicatori

LEED, acronimo di Leadership in

• LEED for Neighborhood Develop-

come suolo, acqua, energia, materiali, qualità ambientale

Energy and Environmental Design, è il

ment – per sviluppi urbano e/o di

interna, il tutto con budget certo e tempi sotto controllo.

protocollo per edifici green più diffuso

quartiere di nuova costruzione e/o

Negli ultimi anni, inoltre, si sono aggiunti sistemi di

a livello internazionale. Sviluppato nel

di rigenerazione/riqualificazione;

certificazione maggiormente legati alla sfera sociale e

1993 da U.S. Green Building Council

• LEED for Homes / Residential – per

del benessere dell’occupante che stanno trasformando

(USGBC) è arrivato in Italia nel 2007

in modo tangibile il modo in cui gli edifici sono proget-

diventando in poco tempo lo stru-

tati e la loro vita all’interno.

mento principe per la certificazione

di città.

L’edilizia sostenibile usa specifici sistemi di misura e valu-

immobiliare anche nel nostro Paese.

Il protocollo si sviluppa in aree tema-

tazione, alcuni sviluppati a livello nazionale come CasaClima

La certificazione LEED fornisce un

tiche all’interno delle quali troviamo

Nature e Itaca, altri riconosciuti a livello internazionale e

quadro di riferimento per la realizza-

Prerequisiti, parametri che devono

comunemente utilizzati anche in Italia come gli statunitensi

zione di edifici sostenibili, altamente

obbligatoriamente essere assolti per

LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) di

efficienti e salubri.

poter certificare l’edificio, e Crediti,

edifici residenziali, • LEED for Cities – per intere città o parti

USGBC (U.S. Green Building Council), WELL dell’Internatio-

Il sistema di valutazione promuove

criteri che possono essere perseguiti

nal WELL Building Institute, Living Building Challenge di ILFI

e riconosce le performance virtuose

(a discrezione del team) e per i quali

(International Living Future Institute) e l’inglese BREEAM

degli edifici in aree chiave dal punto

viene assegnato un punteggio. Le

(Building Research Establishment Environmental Asses-

di vista ambientale, sociale e della

aree temariche per il protocollo LEED

sment Method).

salute. La certificazione LEED prende

BD+C sono: Integrative Process (IP);

Si tratta di sistemi a punteggio che valutano e certifi-

in esame le prestazioni energetiche

Location & Transportation (LT); Sustai-

cano le prestazioni degli edifici non solo dal punto di vista

e idriche, l’uso di materiali a ridotto

nable Sites (SS); Water Efficiency (WE);

energetico, ma anche in relazione agli impatti sull’am-

impatto ambientale, la gestione dei

Energy & Atmosphere (EA); Material &

biente, alla sostenibilità sociale e sulla salute e il benessere

rifiuti prodotti in cantiere e in fase d’uso,

Resources (MR); Indoor Environmental

delle persone che ci vivono. La certificazione da ente terzo

la qualità ambientale interna e il benes-

Quality (IEQ); Innovation (I); Regional

non solo garantisce la qualità del processo di valutazione

sere degli occupanti, nonché la scelta di

Priority (PR).

basato su metodologie condivise e imparziali, ma permette

siti sostenibili, con l’obiettivo globale di

Il sistema LEED si basa su 4 livelli di

anche di comunicare il livello prestazionale raggiunto.

ridurre le emissioni di CO2 equivalente

certificazione in funzione del punteggio

dell’edificio.

ottenuto con i crediti perseguiti (consi-

Gli aspetti caratteristici dei green building, intesi come edifici progettati, costruiti e gestiti secondo criteri di effi-

È possibile applicare il protocollo

derando tutti i Prerequisiti ottenuti):

cienza energetica e idrica, risparmio delle risorse naturali,

LEED a tutte le tipologie e destina-

• Certified | tra 40 e 49 punti

comfort e benessere degli occupanti, rispetto del ciclo idro-

zioni d’uso nonché dell’intero ciclo di

• Silver | tra 50 e 59 punti

logico, aumento delle biodiversità, riduzione dell’effetto

vita dell’edificio, dalla fase di proget-

• Gold | tra 60 e 79 punti

isola di calore, incentivazione della mobilità alternativa, ridu-

tazione, costruzione e di gestione e

• Platinum | da 80 punti in su

zione delle emissioni di gas serra, etc., permettono di avere

manutenzione.

Il punteggio massimo ottenibile è 100

vantaggi riconosciuti dal mercato immobiliare che trovano

Vi sono 6 principali famiglie di rating

punti, con ulteriori 10 punti bonus che si

riscontro e garanzia nelle certificazioni di sostenibilità.

LEED all’interno delle quali vi sono più

trovano nelle aree Innovazione e Priorità

protocolli definiti in base alla destina-

Regionale, mentre il punteggio minimo

nibili, che si tratti di vendita o di affitto, contraddistingue i

zione oggetto di certificazione:

per ottenere la certificazione è 40 punti.

green building in Italia così come all’estero. Il fabbisogno

• LEED for Building Design and

In Italia a oggi ci sono 610 edifici certi-

energetico decisamente inferiore rispetto a quello di un

Construction – per edifici di nuova

ficati di cui 400 Gold e oltre 100 Platinum.

edificio tradizionale, abbinato all’impiantistica evoluta

costruzione e/o ristrutturazioni

e a sistemi di generazione di energia da fonti rinnova-

importanti;

L’incremento del valore commerciale degli edifici soste-

WELL

bili, permette tempi di ritorno dell’investimento iniziale

• LEED for Interior Design and

Sviluppato dall’International Well

molto brevi, senza dimenticare il benessere abitativo e le

Construction – per la certificazione

Building Institute dopo oltre 6 anni di

esternalità positive che questi edifici portano al contesto

di spazi interni,

ricerca in campo medico, il protocollo

urbano e geografico in cui si inseriscono.

18

#83

• LEED for Building Operations and Main-

WELL è incentrato sulla qualità degli

spazi chiusi (dove si trascorre in media

sabilizzarsi verso gli obiettivi di diver-

più del 90% del tempo) con l’obiettivo

sità, equità, inclusione e accessibilità.

di migliorare la salute e il benessere dei

Il sistema di certificazione WELL è di tipo

suoi occupanti. IWBI lancia WELL v1 nel

olistico e si suddivide in 10 categorie

2014 e 4 anni dopo esce con la nuova

denominate Concept su cui interve-

versione WELL v2 pilot, per poi andare

nire per migliorare il benessere degli

a consolidarsi nel 2020 con la versione

occupanti di un edificio: Air; Water;

WELL v2.

Nourishment; Light; Movement; Ther-

In un periodo in cui la consapevolezza sulla salute e il benessere sono in

mal Comfort; Sound; Materials; Mind; Community.

aumento, gli standard di certificazione

Ogni Concept si compone di

WELL rappresentano una risorsa fonda-

Precondition, requisiti che devono

mentale per edifici e organizzazioni. Gli

essere obbligatoriamente ottenuti, e

spazi certificati WELL vogliono creare

Optimization, parametri facoltativi ai

ambienti sani e salubri che migliorino la

quali corrisponde un punteggio.

vita dell’uomo attraverso l’alimentazione,

La certificazione WELL si basa su 4

la forma fisica, la salute e il benessere.

livelli di certificazione in funzione del

Tutte le Features si basano su indi-

punteggio ottenuto con le Optimiza-

catori che sono di tipo prescrittivo o

tions perseguite (considerando tutte

prestazionale. I primi richiedono l’instal-

le Preconditions ottenute):

lazione di specifiche soluzioni tecno-

• Bronze | tra 40 e 49 punti

logiche e strategie di progettazione

• Silver | tra 50 e 59 punti

Testing Organization. I test prestazionali prevedono prove

oppure la redazione di policy, mentre i

• Gold | tra 60 e 79 punti

in campo al fine di valutare gli inquinanti di aria e acqua,

secondi forniscono soglie specifiche da

• Platinum | da 80 punti in su

la quantità di luce interna, i livelli di rumore e il comfort

rispettare, oggettive e misurabili.

Il punteggio massimo ottenibile è 100

termico.

WELL Performance Testing Agent in campo per WELL Performance Verification

Oltre al più noto protocollo WELL

punti, con ulteriori 10 punti bonus che si

La certificazione ha scadenza e va rinnovata ogni 3 anni.

Building Standard, la famiglia WELL si

trovano nelle aree Innovazione, mentre

Per garantire il mantenimento nel tempo della qualità e

compone di altri Rating System con

il punteggio minimo per ottenere la

delle prestazioni dell’edificio, è previsto il caricamento

focus specifici:

certificazione è 40 punti.

annuale di documenti sulla piattaforma WELL Online

• WELL Health & Safety Rating: supporta

A differenza di LEED, dove l’iter di

per dimostrare la soddisfazione degli occupanti, l’attività

sviluppatori e operatori nell’im-

certificazione è documentale e avviene

manutentiva svolta e i risultati del monitoraggio costante

plementare strategie per proteg-

tramite una piattaforma LEED Online (a

e dei test in campo.

gere i propri dipendenti, visitatori

meno di LEED Residential che prevede

e stakeholder e creare spazi interni

la figura del LEED Green Rater in campo),

sicuri, sani e salubri;

WELL prevede una verifica documen-

• WELL Performance Rating: aiuta le

tale tramite la piattaforma WELL Online

organizzazioni a implementare le

e una in campo attraverso la WELL

migliori pratiche per il monitorag-

Performance Verification.

In Italia a oggi ci sono 19 edifici certificati WELL Buildign Standard di cui 4 livello Platinum e 9 Gold.

Altri Rating in breve Oltre a LEED e WELL, tra i protocolli maggiorente riconosciuti sul mercato si trovano i rating system BREEAM,

gio continuo e le prestazioni delle

La WELL Performance Verification è

Living Building Challenge, Fitwel, RESET Air, JUST e GRESB.

principali metriche IEQ – Indoor

uno degli elementi chiave che distin-

BREEAM è una metodologia di valutazione della soste-

Environmental Quality relative alla

gue WELL dalle altre certificazioni degli

nibilità ambientale, sviluppata nel 1988 nel Regno Unito

qualità dell’aria, dell’acqua, al comfort

edifici, è realizzata da un WELL Perfor-

dal Building Research Establishment (BRE).

termico, all’acustica, all’illuminazione

mance Testing Agent, soggetto indi-

Si tratta di una tra le certificazioni più rilevanti a livello

e all’esperienza degli occupanti;

pendente e imparziale, che esegue la

internazionale, ideata per monitorare, valutare e certifi-

• WELL Equity Rating: consente alle

visita in campo e i test prestazionali

care la sostenibilità degli edifici.

organizzazioni di agire e di respon-

per conto di una WELL Performance

La certificazione BREEAM – Building Research Establish-

#83 19

ment Environmental Assessment Methodology – prevede di adottare pratiche sostenibili in fase di progettazione e costruzione degli edifici e a seguire, nei processi di gestione e manutenzione. Il protocollo BREEAM, attraverso un sistema a punteggio, valuta i differenti fattori che influiscono sull’impatto ambientale, sociale ed economico nell’intero ciclo di vita dell’edificio in esame.

Il protocollo Living Building Challenge è lo standard americano di sostenibilità più avanzato al mondo. Si tratta di una filosofia, di uno strumento di advocacy e di un programma di certificazione della sostenibilità che, attraverso il conseguimento degli imperativi contenuti all’interno di macro aree chiamate Petali, vuole portare ogni

Convegno Aicarr ad Arese.

P. Moschini. Prestazioni misurabili dell’edificio: la nuova frontiera del benessere degli occupanti

tipologia di progetto a essere totalmente rigenerativo avendo un impatto positivo all’interno del territorio in

Conclusioni

cui è collocato. Il protocollo si applica a edifici di nuova

lutarsi attraverso la lente della giusti-

costruzione Buildings, ristrutturazioni Renovations, parchi

zia sociale e dell’equità diventando

Sicuramente oggi non mancano stru-

e le infrastrutture Landscape & Infrastructure, quartieri,

organizzazioni JUST. Il programma

menti per misurare la sostenibilità, che sia

campus, distretti o paesi Neighborhood.

JUST è uno strumento volontario di

di un edificio, di una organizzazione o di

Fitwel, è uno standard americano efficace e dai costi

trasparenza per le organizzazioni, un’e-

una città. Trasparenza e condivisione dei

contenuti, che vuole migliorare la salute e la produttività

tichetta “nutrizionale” per organizza-

dati, monitoraggio continuo e validazione

degli occupanti attraverso interventi mirati di progetta-

zioni socialmente giuste ed eque.

da ente terzo sono tre elementi essenziali

zione e policy dei luoghi di lavoro. Fitwel si augura un

Questo approccio richiede l’analisi di

per fare Green e non Greenwashing.

futuro più salubre nel quale ogni edificio sia predisposto

una serie di indicatori relativi all’orga-

«Misurare e monitorare per gestire al

a supportare il benessere degli occupanti e delle comu-

nizzazione e ai dipendenti. Ogni indi-

meglio», questo è certamente uno dei

nità circostanti. Esso si basa sull’idea che ogni ufficio possa

catore prevede la richiesta di evidenze

concetti chiave dei protocolli di sosteni-

essere trasformato attraverso interventi specifici e graduali

semplici, ma specifiche e misurabili in

bilità che ha due finalità molto chiare, da

in un posto di lavoro più salubre, indipendentemente dalle

modo che all’organizzazione sia rico-

un lato permette di confrontare tra loro le

sue dimensioni, dall’anno di costruzione e dalla posizione.

nosciuto un livello pari a Una, Due Tre

performance di edifici differenti, dall’altro

L’US Centers for Disease Control and Prevention (CDC)

o Quattro Stelle, valore che poi viene

mette in condizioni i gestori degli immo-

e il General Services Administration (GSA) guidano lo

sintetizzato in modo elegante su un’e-

bili di operare in modo informato in un’ot-

sviluppo di Fitwel, raccogliendo input e analizzando più

tichetta. L’Istituto inserisce a sua volta

tica di efficientamento continuo. Discorso

di 3.000 studi scientifici. Il Center for Active Design (CfAD)

in maniera trasparente le informazioni

analogo vale per le organizzazioni.

è l’ente promotore di Fitwel, ne segue la diffusione e i

dettagliate dell’azienda nel database

suoi sviluppi futuri.

pubblico.

Da non sottovalutare è infine la trasparenza comunicativa delle

RESET Air è uno standard di monitoraggio continuo e

Il rating GRESB (Global Real Estate

certificazioni di sostenibilità. Il livello

comunicazione per la qualità dell’aria interna che defini-

Sustainability Benchmark) certifica

raggiunto è visibile pubblicamente,

sce i requisiti legati al monitoraggio, all’installazione, alle

le performances di sostenibilità dei

può pertanto essere ragione di vanto

prestazioni attese, alla manutenzione e alla reportistica.

portafogli immobiliari basata su criteri

per chi ha raggiunto un livello elevato

I progetti ottengono la certificazione RESET Air quando

di Environmental, Social and Corpo-

oppure di stimolo al miglioramento per

vengono raggiunti gli obiettivi di prestazione operativa.

rate Governance (ESG). Le aziende, in

chi ha raggiunto un livello basso, perché

Lo standard RESET Air può essere applicato a tutte le tipo-

questo modo, possono rendicontare

anche le generazioni future possano

logie e destinazioni d’uso.

e comunicare le loro performances di

soddisfare i propri bisogni.

JUST segna l’inizio di una nuova era nella trasparenza

sostenibilità basata su criteri ESG agli

aziendale, che va ben oltre il concetto di parità di genere.

investitori con riferimento a un bench-

ILFI invita le organizzazioni di tutto il mondo ad auto-va-

mark internazionale di dati.

20

#83

* Paola Moschini, Macro Design Studio

n

NPG

POTENZA, EFFICIENZA E COMFORT A RIDOTTO IMPATTO AMBIENTALE

POLIVALENTE DA ESTERNO CONDENSATA AD ARIA, PER SISTEMI A 2 E 4 TUBI La serie NPG assicura la produzione simultanea e indipendente di acqua calda e di acqua refrigerata; sono disponibili due versioni: ad alta efficienza o ad alta efficienza silenziata. Il doppio circuito frigorifero e l’impiego di valvole di espansione elettroniche assicurano la massima efficienza stagionale.

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CAM e qualità dell’ambiente interno Come emerge dalla realizzazione del nuovo padiglione presso l’Ospedale Infermi di Rimini, i CAM spingono a ripensare la progettazione fin dalle sue prime fasi, per porre l’attenzione non solo sull’efficienza energetica del sistema edificio-impianto ma anche sulla sostenibilità intesa come benessere degli occupanti G. Romano, A. Lisiero, A. Fornasiero, M. Deplano*

S

e fino a qualche tempo fa la legislazione in

zione, ma anche di implementazione

locali e inquinamento elettromagne-

ambito edilizio si è rivolta prevalentemente agli

di pratiche di cantiere. Inoltre, sin dalla

tico e da radon.

aspetti tecnici, quali la sicurezza e la funziona-

loro prima versione, pubblicata con il

lità di un edificio, il progressivo riconoscimento dell’effetto

D.M. 24/12/2015, i CAM hanno intro-

degli edifici sul benessere e sulla qualità della vita degli

dotto specifici criteri per il benessere

La qualità dell’ambiente interno

occupanti ha portato ad una maggiore attenzione verso

ambientale interno e la salubrità, analo-

La qualità dell’aria

tale argomento, che si riscontra, ad esempio, all’interno

gamente alle certificazioni energeti-

La qualità dell’aria interna è influen-

dei Criteri Ambientali Minimi (CAM)[1].

co-ambientali degli edifici nazionali e

zata da diversi fattori, tra cui la qualità

I CAM orientano la progettazione su più aspetti, al

internazionali, quali LEED, BREEAM e

dell’aria esterna, i materiali da costru-

fine di rendere il processo di progettazione e realizza-

ITACA, affrontando la questione su più

zione con cui è realizzato l’edificio, il

zione il più trasparente e sostenibile possibile, a livello

fronti: qualità dell’aria, comfort termoi-

layout architettonico e il sistema

territoriale e urbanistico, di efficienza energetica e idrica,

grometrico, comfort acustico, adegua-

impiantistico[2].

della selezione dei prodotti e dei materiali da costru-

tezza dell’illuminazione naturale dei

22

#83

L’adozione di un sistema di venti-

lazione meccanica ha il vantaggio di

Low-polluting fino alla Non Low-pol-

materiali da costruzione di sostanze potenzialmente

garantire un preciso ricambio d’aria

luting, a seconda delle caratteristiche

nocive, tra le quali il toluene, la formaldeide e i COV, mentre

all’interno dell’edificio, permettendo la

dell’edificio stesso.

il secondo affronta la questione della concentrazione di

diluizione dei contaminanti, il controllo

All’interno dei CAM, per il calcolo

radon nel suolo, un problema diffuso in Italia e respon-

dell’umidità e una migliore miscelazione

con EN 16798, è richiesto di adot-

sabile di malattie tumorali[4], imponendo un livello di

dell’aria[3]. In quest’ottica, i CAM hanno

tare le portate d’aria per il rispetto dei

concentrazione medio annuo inferiore a 200 Bq/m2, un

introdotto l’obbligo della ventilazione

livelli qualitativi previsti per la catego-

limite nettamente più stringente rispetto alla normativa

meccanica negli edifici pubblici, rico-

ria II (Medium) nel caso di interventi

previgente in materia[5].

noscendo la sua efficacia rispetto alla

importanti come nuove costruzioni e

semplice aerazione, i cui requisiti minimi

ampliamenti, mentre è sufficiente la

devono comunque essere rispettati. Il

categoria III (Moderate) nel caso di inter-

Il comfort termico è fondamentale per il benessere

criterio 2.4.5 – Aerazione, ventilazione

venti meno invasivi, come le ristruttu-

psicofisico dell’uomo: è stato dimostrato, infatti, che uno

e Qualità dell’aria indica due norme

razioni e le riqualificazioni energetiche,

scostamento di un grado dalla temperatura ottimale può

alternative per la determinazione delle

in cui può risultare più complesso inse-

causare una riduzione della produttività del 2%[2]. In lette-

portate: la ormai storica UNI 10339:1995

rire un impianto di ventilazione mecca-

ratura tecnica sono stati proposti diversi modelli per descri-

oppure la più recente UNI EN 16798-1

nica. Una nota interessante emerge

vere il comfort termico; i CAM, nel criterio 2.4.6 – Benessere

del 2019, che fa parte del pacchetto di

dal fatto che la minore portata d’aria

termico, indicano come riferimento il modello derivato

norme EPBD. Le due norme affrontano

è permessa fintantoché si rispettano

dagli studi di Fanger, descritto nella UNI EN ISO 7730, che

il problema della portata con approcci

i requisiti di benessere termico. Inoltre,

si basa sul concetto che il benessere termico sia influen-

diversi: la prima definisce le portate

si sottolinea l’importanza, oltre che del

zato da sei parametri: due legati alla persona, quali l’atti-

minime (per persona o per superficie)

consumo energetico, anche del rumore

vità fisica e l’abbigliamento, e quattro legati all’ambiente,

in base alla destinazione d’uso dell’am-

e del possibile ingresso dall’esterno di

ovvero la temperatura dell’aria, la temperatura media

biente, mentre la seconda propone tre

agenti inquinanti, evidenziando quindi

radiante, la velocità dell’aria e l’umidità dell’aria. L’insieme

metodi per la definizione delle portate,

la centralità della qualità dell’ambiente

di questi parametri permette di effettuare un bilancio di

in modo da dare più flessibilità al proget-

nella progettazione degli edifici.

energia termica sull’intero corpo, sulla base del quale è

Il benessere termico

tista. Il tasso di ventilazione degli edifici

I CAM affrontano il problema della

possibile prevedere la sensazione termica, sia essa calda,

come definito dalla EN 16798 tiene

qualità dell’aria anche da un altro punto

fredda o neutra, che percepirà una persona. La sensazione

conto, da un lato, della qualità dell’aria,

di vista, ovvero da quello della presenza

termica viene quantificata attraverso il Voto Medio Previ-

con categorie dalla I (livello elevato) alla

di inquinanti interni, attraverso due

sto (PMV), a partire dal quale è possibile calcolare anche

IV (livello basso, accettabile sostanzial-

criteri: il criterio 2.5.1 – Emissioni negli

un secondo parametro, la Percentuale Prevista di Insod-

mente solo per edifici esistenti) e, dall’al-

ambienti confinanti (inquinamento

disfatti (PPD), che indica la percentuale di persone che

tro, della qualità degli edifici, che può

indoor) e il criterio 2.4.12 – Radon. Il

si trovano a disagio a seconda di una specifica combi-

andare dalla Very Low-polluting, alla

primo limita le emissioni prodotte dai

nazione dei parametri di comfort. Esistono poi fonti di discomfort locali, quali la velocità dell’aria, la differenza verticale di temperatura dell’aria tra la testa e le caviglie,

TABELLA 1

la temperatura del pavimento e la differenza di tempe-

Limiti di comfort secondo la UNI 7730 Stato termico nel suo complesso

ratura radiante, o asimmetria radiante.

Disagio locale

I CAM richiedono il raggiungimento della classe di comfort B secondo la UNI 7730, sia per quanto riguarda il

PD [%] causato da

Categoria PPD [%]

PMV

DR [%]

Differenza verticale di Pavimento o Asimmetria temperatura caldo radiante freddo dell’aria

A

<6

-0,2 < PMV +0,2

< 10

<3

< 10

<5

B

< 10

-0,5 < PMV +0,5

< 20

<5

< 10

<5

C

< 15

-0,7 < PMV +0,7

< 30

< 10

< 15

< 10

comfort complessivo che quello locale; i limiti dei parametri di comfort per le diverse classi sono indicati nella Tabella 1.

In tema di asimmetria radiante, è opportuno sottolineare come il criterio 2.4.8 – Dispositivi di ombreggiamento influenzi il comfort termico: l’imposizione di un limite massimo di trasmissione solare totale, permette di ridurre gli apporti termici che possono causare discomfort, soprat-

#83 23

tutto durante la stagione estiva. L’unica eccezione dei CAM

TABELLA 2

Valori livelli di illuminamento naturale in base alla destinazione d’uso degli edifici

a tale richiesta riguarda le soluzioni architettoniche orienLivello di illuminamento di riferimento verificato per almeno il 50% dei punti di misura [lux]

Livello di illuminamento minimo di riferimento verificato per almeno il 95% dei punti di misura [lux]

Altre destinazioni d’uso*

500

100

funzionalità dell’orologio biologico e influenza l’attività

Scuole primarie e secondarie

500

300

mentale e fisica dell’uomo[2]. I CAM riconoscono questa

Scuole materne e asili nido

750

500

esigenza nel criterio 2.4.7 – Illuminazione naturale, nel

* i valori possono essere ulteriormente incrementati come per le altre destinazioni d’uso se richiesto dalla Stazione Appaltante.

tate alla captazione della radiazione, come le serre solari.

Il comfort visivo L’esposizione alla luce naturale favorisce la corretta

quale, per tutti i locali regolarmente occupati, sono individuati specifici valori minimi di illuminamento, calcolati come definito dalla norma UNI EN 17037 in base alla destinazione d’uso dell’edificio oggetto dell’appalto. La norma prevede il superamento di due livelli, il primo di riferimento (Target Illuminance) per almeno il 50% dei punti della griglia di calcolo all’interno del singolo locale e il secondo di riferimento minimo (Minimum Target Illuminance) per il 95% dei punti della griglia di calcolo. In entrambi i casi ci si riferisce al superamento del livello di illuminamento per almeno il 50% delle ore di disponibilità di luce diurna nel corso dell’anno.

La Tabella 2 sintetizza le richieste dei CAM per le diverse destinazioni d’uso degli edifici per i due livelli di riferimento dell’illuminamento per tutti i locali regolarmente occupati.

Nel caso in cui ci si trovi in una situazione per cui non sia possibile ottemperare ai livelli di illuminamento prescritti, come nel caso di ristrutturazioni che non coinvolgono la modifica dell’involucro trasparente o interventi su edifici vincolati, i CAM richiedono di garantire un fattore di luce diurna pari al 2% per tutte le altre destinazioni d’uso e al 3% per gli asili nido e le scuole materne, primarie e secondarie.

Per il calcolo del fattore di luce diurna, il criterio richiama

TABELLA 3

Confronto tra D.P.C.M. 5 dicembre 1997 e CAM Edilizia adottati con DM 23 giugno 2022 DPCM 5/12/1997

CAM Edilizia 2022

Descrittore dell’isolamento acustico normalizzato di facciata, D2 m,nT,w [dB]

45

43

Descrittore del potere fonoisolante apparente di partizioni fra ambienti di differenti unità immobiliari, R’w [dB]

55

56

Descrittore del livello di pressione sonora di calpestio normalizzato fra ambienti di differenti unità immobiliari, L’nw [dB]

58

53

Livello sonoro corretto immesso da impianti a funzionamento continuo in ambienti diversi da quelli di installazione Lic (UNI 11367) / Leq (DPCM 5/12/97) [dB(A)]

25

28

Livello sonoro massimo corretto immesso da impianti a funzionamento discontinuo in ambienti diversi da quelli di installazione Lid / LASmax [dB(A)]

35

34

Isolamento acustico normalizzato di partizioni fra ambienti sovrapposti della stessa unità immobiliare, DnT,w [dB]

-

55

Isolamento acustico normalizzato di partizioni fra ambienti adiacenti della stessa unità immobiliare, DnT,w [dB]

-

50

Livello di pressione sonora di calpestio normalizzato tra ambienti sovrapposti della stessa unità immobiliare, L’nw [dB]

-

53

Isolamento acustico normalizzato rispetto ad ambienti di uso comune o collettivo dell’edificio collegati mediante accessi o aperture ad ambienti abitativi, DnT,w [dB]

-

30

-

Variabile tra 0,4 s e 1,3 s in base alla destinazione d’uso dell’ambiente

Indice

le norme UNI EN 17037, UNI 10840 e UNI EN 15193-1 per la verifica dei diversi parametri.

Tempo di riverbero, T [s]

Si può osservare che i requisiti per la penetrazione della luce naturale nei locali devono essere ottemperati contemporaneamente a quanto richiesto dal criterio 2.4.8 – Dispositivi di ombreggiamento, e pertanto è richiesta una specifica attenzione durante la fase progettuale al

norma UNI EN 12464-1, per garantire

lampade a LED per abitazioni, scuole e

fine di evitare eventuali conflitti con altri criteri, tra cui il

il corretto comfort visivo per lo svol-

uffici con durata di vita utile di 50.000

sopracitato 2.4.6 - Benessere termico.

gimento delle attività degli occupanti

ore, al fine di minimizzare l’impegno

Oltre agli aspetti della luce naturale, i CAM prevedono

degli edifici, l’adozione di sistemi di

manutentivo nel tempo.

specifici requisiti per l’illuminazione artificiale. Il crite-

regolazione dipendenti dall’occupa-

rio 2.4.3 – Impianti di illuminazione per interni, richiede

zione e dall’illuminazione naturale, per

infatti il rispetto dei livelli di illuminamento individuati

ottimizzare il consumo energetico e

Le prestazioni ambientali minime

per le diverse destinazioni d’uso dei singoli locali dalla

i livelli di illuminazione, e l’utilizzo di

richieste all’edificio sono definite in

24

#83

Il comfort acustico

termini di requisiti acustici passivi (UNI

• l’applicazione dell’indice dell’isola-

accessi o aperture ad ambienti abitativi, dovrebbe essere

11367) e di qualità acustica degli spazi

mento acustico normalizzato di parti-

prevista esclusivamente in corrispondenza delle pareti

(UNI 11532)[6]. Nella Tabella 3 si riporta il

zioni fra ambienti adiacenti della

tra ambienti accessori collettivi e ambienti abitativi di

confronto tra i valori richiesti dal D.P.C.M.

stessa unità immobiliare, DnT,w, è rela-

un’unità immobiliare (ad esempio si effettua la verifica

5 dicembre 1997 e i requisiti minimi per

tiva agli ambienti “completamente

tra sale di attesa ed ambulatori ma non tra ambienti

l’applicazione dei CAM.

delimitati” destinati al soggiorno e alla

abitativi e corridoi).

Come si evince dalla Tabella 3 i CAM

permanenza di persone. Secondo tale

impongono il rispetto di un numero di

definizione potrebbero essere esclusi

parametri maggiore rispetto alla norma-

dalla verifica anche ambienti il cui

I campi elettromagnetici sono una fonte di inquina-

tiva vigente. Per quanto riguarda i para-

normale utilizzo prevede il manteni-

mento non trascurabile all’interno di un ambiente, i cui

metri già normati dal legislatore, le diffe-

mento delle porte di ingresso aperte

effetti sono ancora poco noti e sono attualmente sotto

renze risultano contenute entro 3 dB,

(è dibattuto, ad esempio, il caso delle

esame da parte delle più grandi organizzazioni internazio-

con l’esclusione del livello di rumore

degenze, che, per effetto delle porte

nali, tra cui l’OMS[7]. Il criterio CAM 2.4.10 – Inquinamento

di calpestio per il quale i CAM impon-

mantenute normalmente aperte,

elettromagnetico negli ambienti, benché non imponga

gono il rispetto di un limite massimo

potrebbero essere intese quali volumi

dei valori limite, fornisce precise indicazioni progettuali

più cautelativo (5 dB in meno rispetto

non completamente delimitati);

al fine di limitare l’esposizione ai campi elettromagnetici,

• l’applicazione dell’isolamento

sia a bassa (ELF) e che ad alta frequenza (RF), oltre che

Per quanto riguarda la applica-

acustico normalizzato rispetto ad

riaffermare la necessità di rispettare la normativa di riferi-

zione della norma UNI 11367 si speci-

ambienti di uso comune o collet-

mento all’interno di edifici che prevedono la permanenza

fica quanto segue:

tivo dell’edificio, collegati mediante

di persone oltre le quattro ore giornaliere[8].

al D.P.C.M. 5/12/1997).

Altre fonti di inquinamento

Il caso studio Su incarico conferito dall’AUSL Emilia-Romagna è stato redatto il Progetto definitivo relativo alla realizzazione di un Nuovo Padiglione presso l’Ospedale Infermi di Rimini, previa demolizione di alcuni corpi esistenti. Si veda Figura 1.

Di seguito una disamina della strategia progettuale adottata per il soddisfacimento di alcuni criteri CAM. Criterio 2.4.7 – Illuminazione naturale L’intervento in oggetto, non trattandosi di una scuola, ricade nel caso “Altre destinazioni d’uso”, per cui è stato verificato l’illuminamento di 500 lux per almeno il 50% dei punti di misura e di 100 lux per almeno il 95% dei punti di misura all’interno di ciascun locale, in entrambe i casi per almeno la metà delle ore di luce diurna nel corso dell’anno.

Conformemente a quanto indicato nella norma UNI EN 17037, per le simulazioni è stata adottata una griglia di calcolo posta sul piano di lavoro, ovvero ad una altezza dal pavimento pari a 85 cm. Tenuto conto della specificità dei locali, le griglie di calcolo sono state adattate individuando la superfice utile degli ambienti per effettuare la verifica; sono state quindi escluse le superfici inerenti a zone di passaggio chiaramente individuabili in quanto FIGURA 1

Estratto immagine satellitare con evidenziati gli interventi previsti, così ripartiti: in rosso è indicato l’edificio in costruzione, in verde i parcheggi pertinenziali e in azzurro la localizzazione della nuova elisuperficie

non soggette a presenza continuativa.

Le verifiche sono state effettuate mediante simula-

#83 25

zioni numeriche, come indicato dalla norma UNI EN 17037, Metodo 2 (Calcolo dei livelli di illuminamento), con l’impiego di software specialistico, basato sul codice di calcolo più accreditato a livello tecnico-scientifico per la simulazione della luce naturale, Radiance, sviluppato a partire dal 1985 nell’ambito delle attività di ricerca del Lawrence Berkley National Laboratory.

Per la verifica del superamento dei livelli di riferimento (Target Illuminance e Minimum Target Illuminance) è stato realizzato un modello geometrico dettagliato a partire dal modello BIM di progetto, a cui sono state applicate le caratteristiche fisiche di riflessione e trasmissione luminosa delle superfici. In particolare, per la riflettività sono stati impiegati i valori acromatici di riferimento suggeriti dalla

FIGURA 2 Rappresentazione esemplificativa dello studio dell’illuminamento per i livelli di riferimento (Target Illuminance) nei singoli locali regolarmente occupati (Piano 0)

norma UNI EN 17037, per ovviare alle possibili variazioni di colore dei materiali di finitura che potrebbero avvenire in fase costruttiva. Il fattore di trasmissione luminosa per le vetrate è stato assunto pari al 70% per tutti i serramenti verticali, e del 60% per i lucernari, in base a specifiche scelte progettuali e alle attuali tecnologie per i pannelli vetrati.

Il calcolo dei livelli di illuminamento è stato effettuato

FIGURA 3

Pareti leggere normalmente utilizzate tra ambienti ospedalieri vs pareti leggere con lastra intermedia

su tutti i locali regolarmente occupati, ovvero in cui sono previste attività lavorative continuative e/o residenziali per almeno un’ora al giorno, con esclusione quindi dei locali

pareti tra ambienti abitativi confinati

zione fonoisolante, è necessario che

caratterizzati da occupazioni molto brevi o occasionali,

con particolari esigenze di privacy/

il progetto impiantistico (Figura 4) nel

quali sale d’attesa, locali colloqui, medicherie, postazioni

quiete, come ambulatori, studi medici,

suo complesso sia impostato in modo

infermieristiche e locali cucina o relax.

uffici e degenze, non risulta sufficiente

da non interrompere la continuità

I risultati delle analisi, di cui si riporta in questa sede

sempre la soluzione di parete leggera

delle pareti tra ambienti e preveda,

un’immagine esemplificativa in Figura 2, hanno permesso

in cartongesso di spessore almeno

per quanto possibile, l’assenza di fora-

di dimostrare la conformità puntale del progetto a quanto

100 mm con 2 lastre per lato (Rw certifi-

ture passanti. La soluzione più oppor-

richiesto dai CAM sia per i valori di riferimento che per i

cato superiore a 54 dB), che solitamente

tuna è quella di far passare i rami prin-

valori minimi di illuminamento, con modeste carenze per

viene adottata per gli ambienti ospe-

cipali della rete impiantistica lungo i

alcuni locali, derivate principalmente dal vincolo rappre-

dalieri, poiché a causa delle numerose

corridoi interrompendo con le dira-

sentato dall’adiacente edificio preesistente.

forature impiantistiche, non è tecnica-

mazioni secondarie esclusivamente

mente possibile ottenere in opera il

le pareti verso il corridoio (pareti già

livello richiesto dalla norma UNI 11367.

necessariamente meno performanti

Per il rispetto del valore di isola-

per la presenza delle porte di ingresso).

L’applicazione dell’indice DnT,w pari a 50 dB rela-

mento richiesto risulta pertanto neces-

Per ottimizzare la resa delle parti-

tivo all’isolamento acustico normalizzato di partizioni fra

sario adottare stratigrafie che preve-

zioni, è necessario prevedere, per

ambienti adiacenti della stessa unità immobiliare incide

dano la presenza di almeno una lastra

quanto possibile, lo sfalsamento dei

in modo rilevante nella progettazione sia per l’elevata

intermedia in cartongesso, con il conse-

fori dei sanitari e delle tracce impian-

prestazione richiesta, soprattutto in considerazione delle

guente aumento dei costi e la riduzione

tistiche, se presenti su entrambe le

esigenze impiantistiche degli ambienti ospedalieri, sia

della superficie netta degli ambienti

facciate della parete, e la sigillatura dei

per il numero di ambienti che rientrano nella verifica. Si

rispetto alla superficie lorda comples-

fori. Per un’ulteriore mitigazione delle

veda Figura 3.

siva a disposizione.

perdite di fonoisolamento è possibile

Criterio 2.4.11 – Comfort Acustico Progettazione partizioni interne

Per il raggiungimento di tale requisito minimo, per le 26

#83

Inoltre, per garantire la presta-

usare, in corrispondenza delle scatole

degli ambienti), limitandosi a indicare uno o più valori in relazione alla destinazione d’uso. Inoltre, vengono riportati tempi di riverberazione di riferimento, molto contenuti, anche per spazi accessori e connettivi (come scale e ascensori) con basse esigenze di comfort acustico.

Per contenere la riverberazione negli ambienti si ricorre generalmente all’adozione di controsoffitti fonoassorbenti, all’inserimento di pannelli fonoassorbenti a parete o a soffitto (baffles) o ad arredo fonoassorbente.

FIGURA 4

Progetto impianto di climatizzazione – Distribuzione canalizzazioni aria

Nel caso in questione si è prescritto l’utilizzo di un controsoffitto fonoassorbente per degenze, studi medici, e uffici del personale sanitario. Per gli ambienti con particolari necessità di igiene (degenze isolate) non è stato

elettriche, dei rivestimenti intumescenti

di ingresso agli ambienti con Rw certi-

possibile adottare controsoffitti fonoassorbenti poiché le

che consentono di ripristinare l’integrità

ficato almeno pari a 26 dB con conse-

caratteristiche non acustiche (come pulibilità e sanificabi-

della parete dal punto di vista antincen-

guente incremento dei costi dell’opera.

lità, asetticità, in primo luogo, ma anche la tenuta, la dura-

dio e acustico.

Per quanto riguarda la verifica dell’indice dell’isolamento acustico

bilità e infine l’aspetto estetico) sono risultate prioritarie.

Qualità acustica degli spazi: controllo della riverberazione

Conclusioni

normalizzato rispetto ad ambienti di

Tra i criteri viene richiesto che gli

L’adozione dei CAM nella progettazione degli edifici

uso comune o collettivo dell’edificio

ambienti interni siano idonei al raggiun-

pubblici, e in particolare delle nuove strutture ospedaliere,

collegati mediante accessi o aperture

gimento dei valori indicati per il tempo

ha comportato, tra le altre cose, la necessità di migliorare

ad ambienti abitativi, risulta necessaria

di riverberazione dalla norma UNI 11532

le prestazioni acustiche e di approfondire gli studi sulla

la selezione, in linea di massima, di porte

(che non fa alcun riferimento al volume

radiazione solare, nella sua componente positiva (illuminazione naturale) e negativa (rientrate solari estive).

L’applicazione dei criteri può comportare, a fronte

BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA

[1] Ministero della transizione ecologica – Decreto 23 giugno 2022 – “Criteri ambientali minimi per l’affidamento del servizio di progettazione di interventi edilizi, per l’affidamento dei lavori per interventi edilizi e per l’affidamento congiunto di progettazione e lavori per interventi edilizi.”

[2] Mujan, I., Anđelković, A. S., Munćan, V., Kljajić, M., & Ružić, D. (2019). Influence of indoor environmental quality on human health and Productivity - A Review. Journal of Cleaner Production, 217, 646–657. doi:10.1016/j.jclepro.2019.01.307 [3] Tran, V. V., Park, D., & Lee, Y.-C. (2020). Indoor air pollution, related human diseases, and recent trends in the control and improvement of Indoor Air Quality. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(8), 2927. doi:10.3390/ijerph17082927 [4] Istituto Superiore di Sanità (2022). Protezione dal Radon. https://www.iss.it/protezione dal-radon [5] Decreto legislativo 31 luglio 2020, n.101 – “Attuazione della direttiva 2013/59/Euratom, che stabilisce norme fondamentali di sicurezza relative alla protezione contro i pericoli derivanti dall’esposizione alle radiazioni ionizzanti, e che abroga le direttive 89/618/Euratom, 90/641/Euratom, 96/29/ Euratom, 97/43/Euratom e 2003/122/Euratom e riordino della normativa di settore in attuazione dell’articolo 20, comma 1, lettera a), della legge 4 ottobre 2019, n. 117.”

[6] Prof. Ing. Mauro Strada, Ing. Alessandra Lisiero et al. – Criteri Ambientali Minimi: caso pratico di progettazione acustica di un ospedale.

[7] Istituto Superiore di Sanità. Campi Elettromagnetici - Aspetti epidemiologici. https://www.epicentro.iss.it/campi-elettromagnetici/epidemiologia [8] Decreto del Presidente del Consiglio dei ministri 8 luglio 2003 – Fissazione dei limiti di esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità per la protezione della popolazione dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici generati a frequenze comprese tra 100 kHz e 300 GHz.

dell’aumento delle performance dell’edificio, degli effetti sul costo di costruzione dell’opera. In quest’ottica, i CAM spingono a ripensare la progettazione fin dalle sue prime fasi, come mostrato dal caso studio, per porre l’attenzione non solo sull’efficienza energetica del sistema edificio-impianto ma anche sulla sostenibilità intesa come benessere degli occupanti.

Per una corretta progettazione degli spazi risulta quindi necessaria la combinazione delle esigenze architettoniche e impiantistiche e dei bisogni legati al comfort e alla qualità dell’ambiente interno, estendendo sempre di più il concetto di “progettazione integrata” e raggiungendo livelli di complessità tali da rendere indispensabile il ricorso alle metodologie BIM attraverso la creazione di un vero e proprio twin digitale.

n

* Alessandra Lisiero, Andrea Fornasiero, Martina Deplano, Manens s.p.a.

Giuseppe Romano, Manens s.p.a – membro del Consiglio Direttivo 2023-2026 AiCARR

#83 27

Ricerca

Ottimizzazione multi-obiettivo e Life Cycle Thinking applicati agli edifici: l’esperienza dell’Annex 72 dell’IEA-EBC Presentazione di una serie di casi di studio che evidenziano l’importanza dell’applicazione di processi di ottimizzazione per individuare le opzioni metodologiche, le scelte progettuali e le azioni di retrofit più adatte a migliorare le performance globali degli edifici in una prospettiva di ciclo di vita

S. Longo, M. Cellura, A. D’Amico, F. Montana*

L’

industria delle costruzioni causa il 37% delle

zero energy and emission building”. Lo

di energia da tecnologie alimentate da

emissioni di CO2 e consuma oltre il 34% della

scopo è quello di rendere gli edifici alta-

fonti rinnovabili [2].

domanda energetica mondiale [1]. In questo

mente efficienti dal punto di vista ener-

È stato valutato che l’energia consu-

contesto, la riduzione dei consumi energetici e degli

getico e di raggiungere un consumo

mata durante la fase d’uso di un edifi-

impatti ambientali valutati sull’intero ciclo di vita degli

netto di energia ed emissioni nette di

cio rappresenta il 70-90% del consumo

edifici ha acquisito un ruolo strategico per la decarbo-

gas climalteranti pari a zero nella fase

energetico totale dell’intero ciclo di vita

nizzazione del settore edile.

operativa. Tale condizione può essere

[3–5]. Per questo motivo, la maggior

Uno dei concetti identificati per supportare la transi-

ottenuta attraverso il miglioramento

parte delle politiche esistenti mirano

zione verso edifici a basso consumo energetico e a basse

delle prestazioni energetiche dell’invo-

a ridurre i consumi e le relative emis-

emissioni di carbonio è rappresentato dal paradigma “net

lucro e degli impianti e la produzione

sioni di gas serra durante questa fase,

28

#83

trascurando i cosiddetti impatti “incor-

zione di un problema di ottimizzazione

In genere, l’ottimizzazione delle prestazioni energeti-

porati” in altre fasi.

multi-criteriale o multi-obiettivo. L’ot-

che dell’edificio è orientata verso la riduzione del fabbiso-

Tuttavia, con il passaggio dalle

timizzazione è una branca della mate-

gno energetico, preferibilmente con soluzioni passive, e

costruzioni tradizionali a quelle a basso

matica applicata che sviluppa metodi

successivamente attraverso un’adeguata progettazione

consumo energetico, l’energia incor-

per trovare punti massimi e minimi di

di sistemi di condizionamento e ventilazione.

porata diventa non trascurabile, in

una Funzione Obiettivo (FO) modi-

I modelli di valutazione delle prestazioni energetiche

quanto se da un lato la quota di energia

ficando i valori assunti dalle variabili

includono descrizioni dettagliate della geometria dell’e-

operativa diminuisce, dall’altro l’ener-

[11]. Esempi di FO possono essere: costi

dificio, dei materiali da costruzione, delle caratteristiche

gia incorporata cresce a causa dell’im-

operativi, consumo energetico, emis-

dei corpi illuminanti, delle apparecchiature, dei sistemi

piego di maggiori quantità di materiali

sioni di gas serra e impatti ambientali

di condizionamento e ventilazione. Questi modelli pren-

e di sistemi tecnologici complessi [6–9].

basati sul ciclo di vita, ecc.; a seconda

dono in considerazione anche le funzionalità correlate

Questo fenomeno è denominato “phase

del numero di FO, i problemi di otti-

agli utenti, destinazione d’uso e tasso di occupazione.

shifting”: gli interventi per la riduzione

mizzazione possono essere a obiettivo

degli impatti della fase d’uso provocano

singolo o multi-obiettivo.

Gli strumenti software che implementano gli algoritmi per simulare le prestazioni termiche degli edifici sono noti

un aumento dell’impatto incorporato,

Di seguito si riportano i risultati

come di Building Performance Simulation (BPS). EnergyPlus

che può annullare parzialmente o total-

di un lavoro sviluppato nell’ambito

e TRNSYS sono tra i BPS più utilizzati, sia nelle applicazioni

mente i benefici ottenuti in termini di

della Subtask 3 “Case studies” Acti-

di ricerca che di progettazione avanzata, ma esistono altri

miglioramento delle prestazioni ener-

vity 3.3 dell’Annex 72 “Assessing Life

tool ampiamente utilizzati quali Virtual Environment, IDA,

getico-ambientali globali dell’edifi-

Cycle Related Environmental Impacts

Pleiades+Comfie, Enerweb, Lesosai e Thermo.

cio [10]. Altro aspetto da considerare

Caused by Buildings” dell’International

Tutti questi software implementano la metodologia

quando si fa riferimento alla proget-

Energy Agency – Energy in Buildings

del bilancio termico risolvendo le equazioni risultanti dal

tazione è quello economico: sebbene

and Communities [12], che ha avuto

bilancio energetico applicato su ciascun componente

i costi operativi si riducano grazie a un

come obiettivo la selezione e analisi di

dell’involucro [13,14] e utilizzano modelli su misura per

ridotto consumo energetico durante

casi studio sul tema dell’ottimizzazione

la ventilazione naturale e i sistemi di condizionamento e

la fase d’uso, potrebbe verificarsi un

applicata agli edifici per la definizione di

ventilazione dell’aria. Con riferimento alla valutazione delle

incremento dei costi di costruzione e

soluzioni ottimali da un punto di vista

prestazione ambientali degli edifici, questa può essere

di gestione. In particolare, la Direttiva

ambientale, energetico ed economico

effettuata attraverso l’applicazione della metodologia Life

Europea sulla prestazione energetica

tra diversi scenari di progettazione o

Cycle Assessment (LCA), una metodologia standardizzata

nell’edilizia [2] evidenzia la necessità

ristrutturazione.

a livello internazionale dalle ISO 14040 [15] e ISO14044 [16]

di raggiungere l’equilibrio tra gli inve-

Nel seguito, dopo una breve descri-

che consente di valutare i potenziali impatti ambientali

stimenti e i costi energetici risparmiati.

zione sugli approcci che possono essere

dell’intero ciclo di vita di prodotti e servizi. Come indicato

Pertanto, la progettazione e/o ristrut-

impiegati per la valutazione degli aspetti

dalla normativa, uno studio LCA è composto da quattro fasi,

turazione di edifici caratterizzati da

energetici, economici e ambientali del

ciascuna delle quali interagisce con le altre secondo un

ridotti consumi energetici/emissioni

sistema edificio-impianto, vengono rias-

processo iterativo: definizione dell’obiettivo e del campo

rispetto agli edifici tradizionali, necessita

sunti i risultati dei casi studio con riferi-

di applicazione, analisi dell’inventario, valutazione dell’im-

di un approccio olistico che coinvolga

mento agli approcci metodologici adot-

patto e interpretazione dei risultati.

la valutazione dell’energia primaria e

tati e le soluzioni progettuali individuate.

dell’impatto ambientale sull’intero ciclo di vita, la determinazione dei costi e altri aspetti quali ad esempio il comfort termoigrometrico, aspetti spesso in conflitto tra di loro e difficili da valu-

Concentrandosi sul settore edilizio, esiste uno specifico quadro metodologico LCA per la valutazione delle

Valutazione energetica, economica e ambientale di un edificio

prestazioni energetiche e ambientali illustrato nelle norme EN 15978 [17] e ISO 21931 [18]. Gli impatti derivanti da una LCA di un sistema/prodotto possono essere suddivisi

Le prestazioni energetiche di un edifi-

in impatti incorporati e impatti legati alla fase operativa

cio dipendono dai principi della termofi-

del sistema. Gli impatti incorporati sono quelli che fanno

La ricerca di una soluzione ottimale

sica e sono strettamente influenzate dai

riferimento all’approvvigionamento delle materie prime,

che coinvolga gli aspetti suddetti può

fenomeni del trasferimento di calore e di

alla fabbricazione dei materiali e attrezzature, alla costru-

essere effettuata attraverso la risolu-

massa tra l’ambiente interno ed esterno.

zione, manutenzione e fine vita dell’edificio, mentre la

tare simultaneamente.

#83 29

parte operativa si riferisce al consumo di energia e acqua

si possono classificare in studi con

ma ciò non esclude anche l’utilizzo di

durante la vita utile [19–21].

approccio di ottimizzazione a obiet-

altri indicatori di impatto ambientale.

I risultati di una LCA sono espressi attraverso indica-

tivo singolo [25,27–31] e studi basati su

Da una panoramica sugli indica-

tori di impatto che descrivono un fenomeno specifico

un approccio di ottimizzazione multi-o-

tori valutati, vi sono quelli più comune-

e gli indicatori generalmente utilizzati nel settore edile

biettivo [23,25,26,30,32,33].

mente utilizzati negli studi LCA applicati

sono, tra gli altri: Global Warming Potential (GWP); Ozone

Per quanto riguarda gli strumenti

agli edifici [43,44]; ovvero: GWP in tutti

Depletion Potential (ODP); Acidification Potential (AP);

di ottimizzazione sono stati utilizzati:

gli studi esaminati [23,25–33]; ODP in

Photochemical Ozone Creation Potential (POCP); Eutrophi-

• il plug-in di Galapagos Rhinoceros

[25,28,29,31]; AP in [25,28,29,31]; EP, ADP

cation Potential (EP); Abiotic depletion potential (ADP); Cumulative Energy Demand (CED) o Primary Energy (PE).

L’analisi economica può essere sviluppata con molte-

in [27,28,31]; • il plug-in di Octopus Rhinoceros in [25,30];

in [29,31], POCP in [25,28,29,31], CED in [25,26,32,33], fabbisogno di energia primaria rinnovabile e di energia prima-

plici approcci per la valutazione di:

• il plug-in GOAT Rhinoceros in [29,30];

• costi di investimento;

• l’algoritmo MOBO [40,41], in [26,32,33];

• costi di investimento e di esercizio;

• MATLAB [42] in [32].

gli aspetti economici degli interventi

• costi di investimento, di esercizio e di manutenzione

La maggior parte dei casi studio hanno

[23,26,30,32], e in particolar modo

utilizzato algoritmi euristici, e in partico-

in [23,30] sono stati valutati i costi di

• costi globali, ovvero tutti i costi che si verificano durante

lare modo algoritmi genetici. L’applica-

costruzione, in [26] i costi di investi-

la vita degli edifici, compresi i costi di trattamento del

zione di tali algoritmi è solitamente prefe-

mento e operativi e in [32,33] i costi di

fine vita dei materiali da costruzione.

rita a causa della caratteristica non lineare

manutenzione.

Quando l’analisi economica di un edificio ha come obiet-

del fenomeno analizzato. Tra questi:

Dai risultati dell’applicazione di

tivo la valutazione dei costi durante l’intero ciclo di vita

• Algoritmi di ottimizzazione a obiet-

un’ottimizzazione multi-obiettivo,

e/o ristrutturazione;

ria non rinnovabile in [28,29,31].

Solo alcuni studi hanno valutato

si può adottare la metodologia Life Cycle Costing (LCC),

tivo singolo:

comprendenti i costi, le performance

standardizzata dalla norma ISO 15686-5 [22].

༸ Algoritmi evolutivi [27,28,31];

energetiche e gli impatti ambientali, si

Principali caratteristiche degli studi esaminati: tipologia di edifici, software, approcci e algoritmi I casi studio esaminati fanno riferimento all’utilizzo di alcune tecniche di ottimizzazione applicate sia alla progettazione di nuovi edifici che alla ristrutturazione di quelli esistenti. Nel dettaglio, tre studi si sono concentrati sulla progettazione ex novo [23–25], mentre i restanti si focalizzano sulle azioni di retrofit [26–33].

༸ Algoritmi evolutivi CRS2 [29,30]; ༸ Algoritmi genetici HypE [25].

• Algoritmi di ottimizzazione

evince che alcuni indicatori sembrano non essere in conflitto. Ad esempio, in [25] gli autori hanno osservato che il

multi-obiettivo:

CED, il GWP e il POCP tendono nella

༸ Algoritmi genetici [30];

stessa direzione, mentre in [26,32,33]

༸ Algoritmi genetici HypE [25];

༸ Algoritmi genetici NSGA II [23,26];

༸ Algoritmi genetici OmniOptimi-

zer [32,33].

si dimostra che la stessa relazione si riscontra per l’energia incorporata, il GWP e i costi di investimento. Invece, i costi di investimento e gli impatti incor-

Un altro algoritmo utilizzato è il “Branch

porati sono solitamente in conflitto

Diversi sono i software utilizzati per modellizzare le

and Bound”, applicato nella seconda fase

con la domanda di energia operativa

caratteristiche dell’edificio, per valutare il consumo ener-

di un approccio a doppio step da [32].

[26,32,33] e con le emissioni di gas serra

getico durante la fase d’uso e per eseguire il processo di ottimizzazione. Per la modellizzazione sono stati utilizzati:

di ciclo di vita [23].

Funzioni obiettivo e variabili

Diverse sono le variabili utilizzate

CAD Rhinoceros [34] impiegato in [25,27–31], CAD 3D

Le FO dei casi di studio possono

nei processi di ottimizzazione:

SketchUp [35] in [26,32] e Pleiades [36] in [23]. Il calcolo del

essere raggruppate in tre categorie:

• Variabili di progettazione;

fabbisogno energetico è stato condotto invece mediante

prestazione energetica, impatti ambien-

• Variabili relative agli elementi di invo-

l’utilizzo di software BPS; EnergyPlus [37] è utilizzato in

tali calcolati sul ciclo di vita o incorporati

[26–28,30,32], mentre alcuni studi [25,29,33] hanno basato

e valutazioni economiche.

lucro opaco e trasparente; • Variabili relative alle tecnolo-

i calcoli energetici sul metodo stagionale quasi-stazio-

La domanda energetica della fase

nario descritto nella norma europea EN ISO 13790 [38] o

operativa e le emissioni di gas serra di

secondo la norma tedesca DIN V 18599 [39].

ciclo di vita e/o incorporate sono due

• Variabili che descrivono le caratteristi-

delle funzioni obiettivo più adottate,

che degli impianti di climatizzazione.

Con riferimento al processo di ottimizzazione gli studi 30

#83

gie alimentate da fonti di energia rinnovabile;

La valutazione delle variabili e della

problema di ottimizzazione vincolata

dei vincoli sui parametri e dalla raccolta dati. Il terzo step

loro interdipendenza nell’ottimizza-

in un problema non vincolato intro-

rappresenta invece la fase esecutiva del processo itera-

zione degli edifici è un compito diffi-

ducendo una penalità artificiale per la

tivo di ottimizzazione basato su un criterio di conver-

cile ed è richiesto un diverso livello di

violazione del vincolo.

genza su una specifica funzione di fitness, ovvero quella

dettaglio per le diverse FO. Ad esem-

Infine, per semplificare l’inclusione

funzione che permette di associare a ogni soluzione uno

pio, gli impatti ambientali incorporati

degli aspetti economici e ambientali

o più parametri legati al modo in cui quest’ultima risolve

degli interventi possono essere consi-

riducendo sforzo e tempi di calcolo, sono

il problema considerato. In particolare, a ogni iterazione

derati lineari; al contrario, il compor-

utilizzati dati economici e ambientali

l’algoritmo di ottimizzazione introduce una perturbazione

tamento termofisico dell’edificio ha

secondari, cioè provenienti dalla lette-

sulle variabili modificandone il valore assunto all’iterazione

un andamento non lineare e l’effetto

ratura o da database ambientali (Ecoin-

precedente e creando un nuovo modello di edificio sul

di una combinazione di interventi è

vent v2, KBOB 2009/1, Ökobau, EPD) [45].

quale vengono ricalcolati le performance energetiche, gli

diverso dalla somma dei singoli effetti.

In alcuni casi, è possibile applicare

impatti ambientali ed economici. Gli impatti ambientali Inquadramento metodologico

incorporati sono ottenuti direttamente moltiplicando le

un’analisi parametrica per risolvere la

Sebbene ogni studio abbia proprie

variabili selezionate dall’algoritmo per gli impatti ambien-

complessità del calcolo, riducendo i

peculiarità e deve essere analizzato nel

tali specifici per unità di riferimento selezionata. Gli impatti

tempi computazionali e identificando

caso specifico, dall’analisi dei risultati è

della fase d’uso sono calcolati moltiplicando il fabbiso-

le variabili necessarie.

stato possibile identificare un processo

gno energetico ottenuto dal processo simulativo per gli

Il numero di soluzioni trovate in

metodologico generale, rappresentato

impatti ambientali specifici per unità di riferimento sele-

un processo di ottimizzazione può

in Figura 1, che funge da guida per l’ap-

zionata. Il processo iterativo termina quando la funzione

essere limitato attraverso l’inclusione di

plicazione dell’iter di ottimizzazione.

di fitness generata soddisfa il criterio di convergenza o

vincoli nel modello. Tuttavia, l’aggiunta

Nel dettaglio, il primo step prevede

quando viene raggiunto il numero massimo di iterazioni.

di vincoli a un problema di ottimizza-

la modellazione geometrica e termofi-

Infine, nell’ultimo step, i risultati ottenuti vengono esami-

zione può avere l’effetto di rendere

sica della configurazione iniziale dell’e-

nati, al fine di individuare i valori delle variabili e le solu-

complicata la risoluzione. Per gestire

dificio. Il secondo step è caratterizzato

zioni progettuali ottimali da adottare.

tale complessità possono essere adot-

dall’inquadramento del processo di

tati diversi approcci come l’adozione di

ottimizzazione attraverso la definizione

funzioni di penalità, che convertono il

della FO, delle variabili, degli algoritmi,

Soluzioni progettuali Sulla base dei risultati degli studi analizzati si possono delineare alcune soluzioni progettuali focalizzate su alcuni aspetti specifici, quali involucro edilizio, sistemi alimentati a energia rinnovabile, influenza del clima e del tasso di occupazione. È opportuno sottolineare che i risultati sono validi per ogni specifico caso studio e non possono essere estesi a un generico edificio.

• Involucro edilizio: fissato il sistema di climatizzazione, vengono identificate diverse soluzioni per migliorare le prestazioni energetiche dell’involucro edilizio, con l’eccezione del caso studio [28], in cui la scelta ottimale è quella di non apportare alcuna modifica all’involucro quando è presente un sistema di riscaldamento a pompa di calore alimentato da energia elettrica rinnovabile. Tra i materiali isolanti, utilizzati per migliorare le performance dell’involucro, sono da preferire quelli a base naturale rispetto a quelli sintetici in quanto garantiscono ridotti impatti ambientali; la valutazione è opposta se l’obiettivo è quello di limitare i costi [30].

FIGURA 1

Workflow del processo di ottimizzazione

• Sistemi alimentati a energia rinnovabile: in [23], gli autori

#83 31

hanno sottolineato che l’isolamento dell’involucro edilizio con uno spessore ottimale dovrebbe essere correlato all’installazione di pannelli fotovoltaici per ottimizzare sia i costi di installazione che le emissioni di gas serra. In [33], è stata studiata l’installazione di un sistema fotovoltaico e di collettori solari termici sul tetto di un edificio residenziale; tuttavia il processo di ottimizzazione ha preferito il collegamento a un sistema di teleriscaldamento invece che ai collettori solari per la produzione di acqua calda sanitaria.

• Condizioni climatiche: in [26,33], gli autori valutano le prestazioni dello stesso edificio al variare del contesto climatico evidenziando un aumento dello spessore dello strato di isolante con la rigidità del clima.

• Tasso di occupazione: in [23,24], gli autori hanno confrontato diversi scenari di occupazione e i risultati hanno evidenziato che, sebbene alcune soluzioni sono indipendenti dalla tipologia dell’abitazione, altre sono altamente influenzate da questo aspetto, ad esempio le caratteristiche dei sistemi impiantistici.

Infine, è emerso che, quando l’obbiettivo è l’ottimizzazione degli aspetti ambientali o economici, l’analisi dovrebbe essere effettuata sull’intero ciclo di vita, in quanto l’esclusione di una o più fasi può portare a soluzioni non ottimali.

Conclusioni Nel presente articolo si è presentata una panoramica sull’esperienza di ricerca dei membri dell’Annex 72 dell’IEA EBC sull’applicazione di processi di ottimizzazione per individuare le opzioni metodologiche, le scelte progettuali e le azioni di retrofit più adatte a migliorare le performance globali degli edifici in una prospettiva di ciclo di vita.

L’analisi dei casi studio ha evidenziato che diversi sono stati gli approcci, i software, gli algoritmi, le funzioni obiettivo, le variabili e i vincoli utilizzati in tali processi. La complessità del problema rende difficile tracciare delle linee guida generali sul processo di ottimizzazione delle scelte progettuali da adottare al fine di massimizzare le prestazioni. Tuttavia, è stato possibile identificare una procedura comune che, step by step e caso per caso, partendo dallo sviluppo del modello dell’edificio, permette di identificare le soluzioni ottimali sia in fase di progettazione che di retrofit. Per ulteriori dettagli si rimanda a [12].

n

* Sonia Longo, Maurizio Cellura, Antonino D’Amico, Francesco Montana, Università degli Studi di Palermo 32

#83

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Informazioni dalle aziende

LA VMC PUNTUALE (O PER SINGOLO AMBIENTE) L

a qualità dell’aria interna e il comfort ambientale sono fattori essenziali per il benessere delle persone. Anche per questo, il sistema di Ventilazione Meccanica Controllata (VMC) per singolo ambiente si è affermato come soluzione all’avanguardia per avere sempre aria fresca, pulita e confortevole all’interno degli spazi residenziali.

Qualità dell’aria: la priorità assoluta La qualità dell’aria degli ambienti interni è una questione di primaria importanza, considerando che passiamo la maggior parte del nostro tempo all’interno dei fabbricati. Alcuni studi stimano che trascorriamo circa il 90% del tempo all’interno degli edifici. La VMC per singolo ambiente, nota anche come sistema di ventilazione decentralizzata o puntuale, rappresenta un notevole passo avanti nella gestione della qualità dell’aria.

Filtrazione dell’aria La VMC impiega filtri avanzati che catturano particelle sospese nell’aria, quali polveri, pollini, allergeni e inquinanti.

Questi filtri svolgono un ruolo cruciale nel migliorare la salute respiratoria e ridurre le reazioni allergiche, contribuendo a un ambiente più salubre.

Eliminazione degli odori Grazie al sistema per la circolazione costante d’aria, la VMC contribuisce a eliminare gli odori sgradevoli, in cambio di aria fresca e pulita.

Controllo dell’umidità La VMC rimuove efficacemente l’umidità dall’interno degli ambienti, prevenendo la formazione di condensa e il proliferare di muffe e batteri. Il controllo dell’umidità non solo migliora la qualità dell’aria ed il comfort abitativo, ma contribuisce – nel lungo periodo – anche a preservare l’integrità strutturale dell’edificio.

Riduzione degli inquinanti Interni Gli inquinanti interni, come i composti organici volatili (COV) e il biossido di carbonio (CO2), possono accumularsi negli spazi chiusi. La VMC li rimuove costantemente, contribuendo a un ambiente più sano e confortevole.

Comfort senza confronti Oltre a garantire una qualità dell’aria superiore, la VMC per singolo ambiente offre un livello di comfort che va ben oltre i tradizionali sistemi di ventilazione. Ecco alcuni dei vantaggi più significativi: • Silenziosità La VMC puntuale è un sistema dalle eccellenti performance acustiche che permette, grazie anche alla regolazione delle velocità del ventilatore, di raggiungere il massimo comfort.

• Personalizzazione Un grande vantaggio della VMC per singolo ambiente è la possibilità di personalizzare il controllo della ventilazione in ogni stanza. Ciò consente ad ognuno di regolare la quantità

di aria fresca in base alle proprie preferenze, realizzando un ambiente su misura.

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Brezza60 rappresenta, grazie alla sua semplicità di installazione, la soluzione ideale sia per interventi di nuova costruzione sia di ristrutturazione.

La regolazione smart della velocità, il sensore crepuscolare unito a quello di umidità e la possibilità di connettere nella stessa rete più apparecchi garantiscono il massimo benessere.

Anche per questo, la Ventilazione Meccanica Controllata per singolo ambiente rappresenta una svolta significativa nell’interior design, poiché unisce una qualità dell’aria superiore ad un comfort senza eguali. I vantaggi della VMC puntuale sono molteplici: dall’eliminazione degli odori all’efficienza energetica, al controllo dell’umidità e alla personalizzazione del sistema in ogni ambiente.

BIM

LCA basata sul BIM per l’edilizia residenziale italiana Panoramica sulle possibili relazioni tra analisi LCA e BIM, con un caso studio a supporto S. Gaio, G. Bortolotto, A. Miatto, L. G. Invidiato, P. Borin*

I

l settore edilizio è, nell’Unione Europea, respon-

di greenwashing e costituisce un mezzo

impatti ambientali anche durante la

sabile del 40% dei consumi energetici e del 36%

utile a porre basi per orientare le politi-

progettazione, al fine di compiere scelte

delle emissioni di gas serra (Annibaldi et al., 2020).

che ambientali.

orientate alla sostenibilità. Lo scopo del

È inoltre tra i maggiori consumatori di risorse naturali e

Al contempo, la metodologia BIM

presente lavoro è duplice: da un lato

causa della produzione di circa un terzo della totalità dei

sta aumentando in modo costante

costruire dei modelli LCA per i princi-

rifiuti (Fnais et al., 2022). In un contesto che, a seguito

la sua diffusione. Secondo OICE, per

pali materiali caratterizzanti l’edilizia resi-

dell’Accordo di Parigi del 2015, mira alla decarbonizza-

quanto riguarda il settore pubblico, i

denziale italiana, ricercando gli impatti

zione e al raggiungimento dell’impatto zero entro il 2050,

bandi BIM sul totale degli affidamenti

ambientali di un prodotto medio tra

il tema della sostenibilità ambientale in edilizia è un argo-

per servizi di architettura e ingegne-

quelli presenti sul mercato, dall’altro,

mento oggetto di grande attenzione. Tra i vari strumenti

ria emessi nel 2022 sono, in numero,

condurre delle analisi LCA cradle to

che vengono adottati per svolgere valutazioni in mate-

il 18,8% del totale (+87,8% rispetto al

gate sull’archetipo edilizio della casa

ria, molti operatori si rivolgono alla metodologia LCA in

2021), mentre in valore il 47,6% del

residenziale.

quanto rappresenta una procedura di valutazione rigorosa

totale (+484,3% sul 2021).

Analisi LCA sugli edifici

e scientifica applicabile alla stima dell’efficacia, in termini

In questo contesto, un’efficiente

di sostenibilità ambientale, di scelte strategiche proget-

integrazione BIM–LCA risulta fonda-

Nel settore edilizio la metodologia

tuali o produttive che orbitano attorno al settore edilizio.

mentale per consentire ai progetti-

LCA è applicabile a più livelli, in funzione

Un approccio di questo tipo è mirato a evitare fenomeni

sti di effettuare considerazioni sugli

dei quali sono definiti i confini dell’ana-

34

#83

FIGURA1

Schematizzazione della metodologia LCA a scala di edificio in conformità a UNI EN 15804 (immagine di Bortolotto G. e Gaio S.)

lisi. Si possono svolgere valutazioni sul

mentre si dicono cradle to gate with

Ad oggi i database più usati – sia come fonte di dati

singolo prodotto edilizio, su soluzioni

options quelle che, in via opzionale,

secondari internamente alle EPD, sia per svolgere analisi a

costruttive (ad esempio interi pacchetti

considerano anche alcuni degli aspetti

livello di edificio – sono GaBi e Ecoinvent, entrambe risorse

murari), su un intero edificio e sono in

delle successive fasi di costruzione, uso,

a pagamento affidabili ma non specifiche per il settore

atto percorsi per consentirne l’applica-

fine vita o recupero.

delle costruzioni. Sono inoltre attualmente allo sviluppo

zione a scala urbana e territoriale. Per

Nella normativa internazionale è

banche dati nazionali dedicate all’edilizia, costruite con i

quanto riguarda le fasi del ciclo di vita

attribuito un ruolo molto importante alla

dati delle EPD pubblicate dalle aziende. In Italia nel 2019

dell’elemento oggetto di studio, invece,

Dichiarazione Ambientale di Prodotto

ha avuto inizio il progetto Arcadia (ENEA, 2023) mirato

gli stadi che possono essere considerati

(Environmental Product Declaration –

alla realizzazione di una banca dati LCA nazionale a oggi

nelle analisi sono riportati nella norma-

EPD) redatta dai produttori di materiali

reso disponibile al pubblico gratuitamente.

tiva UNI EN 15804 (British Standards

edili sulla base di analisi LCA riguardanti

Institution, 2012), e possono essere

il ciclo di vita dei prodotti dall’estrazione

schematizzati come in Figura 1.

delle materie prime alla distribuzione,

L’individuazione del BIM quale il più promettente stru-

Secondo questo schema si defi-

con talvolta analisi di scenario sulla fase

mento a supporto dell’integrazione tra processo edilizio

niscono cradle to grave le analisi che

d’uso e il fine vita. Oltre alle EPD dei

e Life Cycle Thinking è legata al fatto che il BIM si confi-

riguardano tutte le fasi dall’estrazione

singoli produttori, altre informazioni utili

gura concettualmente come un database che contiene,

di materie prime per i prodotti edili (A1)

allo svolgimento dell’LCA sono otteni-

mostra e calcola informazioni, graficamente tangibili e

allo smaltimento dell’edificio conclusa

bili da diverse banche dati, gratuite o

non, che correlano dati a specifici oggetti.

la sua vita utile (C4) e, in via opzionale,

a pagamento, che offrono dati più o

Sono stati individuati vari metodi per classificare le

considerazioni su riuso e riciclo. Sono

meno specifici riguardo agli impatti di

strategie che combinano gli approcci BIM e LCA. Si consi-

invece cradle to gate le analisi che inclu-

vari prodotti relativamente a diverse

dera la suddivisione, proposta da molti articoli, in cui sono

dono le sole fasi di produzione (A1-A3),

aree geografiche.

descritti tre livelli per l’interazione tra le due metodolo-

Supporto BIM per analisi LCA sugli edifici

#83 35

gie: convenzionale o manuale; statico o semi-automatico; dinamico o automatico (Safari & AzariJafari, 2021).

L’approccio manuale è stato il primo a essere considerato, attorno al 2012. Consiste nell’estrazione automatizzata di dati quantitativi dal modello BIM mediante un material takeoff e nella loro esportazione in un foglio di calcolo che sarà poi utilizzato come base per il calcolo dell’impatto ambientale dell’edificio mediante l’interazione con i risultati dell’analisi LCA su materiali e sistemi contenuti nel modello, condotta a parte con software

FIGURA 2

Schematizzazione dell’approccio statico all’integrazione BIM - LCA (immagine di Bortolotto G. e Gaio S.)

dedicati. In questo tipo di approccio, che è ritenuto il più convenzionale, il carico di lavoro per l’utente è notevole e l’intero processo è molto esposto all’errore umano e alla perdita di dati. Inoltre, non è realisticamente applicabile da

spondenti materiali reali con i relativi

progettazione esecutiva, ma inesatto

parte di progettisti scarsamente formati in materia di LCA.

impatti ambientali.

in una fase preliminare del progetto in

I metodi di tipo semi-automatizzato, meglio noti come

In relazione al livello di dettaglio

cui si ragiona al più sulle diverse tecno-

metodi statici, svolgono dal punto di vista concettuale le

richiesto ai dati impiegati nelle analisi,

logie costruttive e non sulla scelta di un

stesse operazioni previste per il calcolo manuale, ma per

si apre una prima questione legata

preciso prodotto tra i vari disponibili sul

farlo sfruttano una serie di strumenti software che permet-

alla conduzione di LCA in relazione a

mercato. Si evidenzia dunque la neces-

tono di automatizzare l’operazione e restituire i risultati

modelli BIM: è fondamentale tenere

sità di condurre un parallelo tra Level Of

LCA con intervento minimo da parte dell’utente. Si tratta

in considerazione qual è la fase della

Information Need delle componenti del

di approcci definiti come statici perché non si assiste a una

progettazione a cui l’analisi fa riferi-

modello BIM e specificità delle analisi

integrazione vera e propria delle informazioni ambientali

mento. Spesso gli studi sull’interope-

sugli impatti ambientali per condurre

nel BIM e il flusso delle informazioni è monodirezionale

rabilità BIM - LCA reperibili in letteratura

considerazioni rigorose durante tutte

dal BIM all’LCA: è possibile rappresentare un solo stato

trascurano il livello di accuratezza della

le varie fasi della progettazione (Santos

del progetto per volta e qualsiasi modifica richiede la

progettazione e di conseguenza la tipo-

et al., 2019).

riesportazione dei dati e un nuovo calcolo. Trattandosi

logia di dati che deve essere utilizzata

di un calcolo automatizzato il tempo richiesto all’utente

per le considerazioni ambientali.

Per consentire un’integrazione su larga scala di BIM e LCA che sia appli-

per rieseguire l’operazione non è elevato come nel caso

Supponendo che si possa disporre

cabile nella quotidianità della pratica

dell’approccio manuale; dunque, un metodo di questo

di ogni tipo di informazione relativa

professionale e che produca informa-

tipo consente di effettuare agevolmente confronti tra

all’edificio – anche se al momento

zioni affidabili sugli impatti ambientali

modelli che rappresentano diverse soluzioni progettuali,

quest’assunzione non è veritiera – i

dell’edificio, emerge la necessità dello

ma non si tratta ancora di un’interoperabilità completa

dati possono essere divisi in:

sviluppo di una serie di standard che

tra LCA e BIM (Genova, 2019).

• generici (dati secondari tratti da data-

riguardino sia la modellazione BIM sia

Oggi la ricerca è rivolta verso l’implementazione di metodi dinamici e automatizzati per eseguire analisi LCA correlate alla modellazione BIM che consentano una rela-

base come Ecoinvent), • specifici (primari dichiarati dai produttori come per le EPD),

i modelli LCA. Tali strumenti normativi dovrebbero essere volti a definire univocamente, tra le altre cose, i livelli di infor-

zione bidirezionale tra il database BIM e l’LCI (Life Cycle

• medi (derivanti dalle medie di dati

mazione richiesti per ciascuno specifico

Inventory). Un approccio di questo tipo consente di moni-

primari di diversi produttori italiani).

stadio della progettazione, le strutture

torare in tempo reale gli impatti ambientali durante tutte

In un’integrazione BIM-LCA basata su un

dati da utilizzare e la loro organizza-

le fasi della progettazione. I dati ambientali diventano

approccio parametrico, come nel caso

zione. Solo su queste basi, congiunta-

parte integrante del modello BIM e possono essere estratti

dei metodi dinamici automatizzati, i dati

mente allo sviluppo di adeguati data-

direttamente dallo stesso. Per fare ciò, già nelle librerie

più adatti all’implementazione sareb-

base regionali, sarebbe possibile svilup-

materiali del modello deve essere previsto un parametro

bero quelli specifici, il che si rivelerebbe

pare strumenti che non abbiano un

legato al database di dati ambientali, in questo modo si

particolarmente utile al momento della

settore di applicazione limitato, che

crea una connessione tra i materiali usati nel BIM e i corri-

scelta tra diversi prodotti a livello di

esulino dall’ambito accademico legato

36

#83

a specifici casi studio e che forniscano

tivo. Per fare ciò sono stati consultati

In seguito alla realizzazione di modelli LCA dei singoli

risultati accurati e tra loro realmente

numerosi articoli scientifici, siti di

materiali e prodotti edili è stato realizzato un LCIA (Life

confrontabili.

associazioni dedicate ai singoli sotto-

Cycle Impact Assessment) per ottenere gli impatti

settori e EPD rilasciate dalle aziende.

ambientali di ciascuno di essi fino al momento della

L’applicazione nel settore residenziale

2. Realizzazione dell’analisi LCA Per ogni materiale, è stato possibile

consegna in cantiere. Il calcolo è stato svolto sia a livello di singolo materiale sia a scala di edificio.

Oltre all’analisi dell’integrazione

realizzare uno specifico LCI (Life

Relativamente al caso studio della casa singola in late-

dell’analisi LCA con metodi BIM, il

Cycle Inventory) contenente tutte

rocemento, si osserva in primo luogo la composizione

presente lavoro ha lo scopo di svolgere

le informazioni ottenute riguardo i

dell’edificio relativamente ai diversi materiali che lo costi-

l’analisi degli impatti ambientali per

cicli produttivi.

tuiscono. Le considerazioni sono condotte sulle percen-

degli archetipi dell’edilizia residenziale

I dati sono stati riordinati all’interno di

tuali di incidenza in massa dei diversi materiali rispetto al

italiana, in riferimento ad alcuni prodotti

tabelle Excel in cui sono stati riportati

totale dell’edificio e si evidenzia che i calcestruzzi, struttu-

da costruzione particolarmente carat-

tutti i valori di input e output delle

rali e non, rappresentano più della metà del totale seguiti

terizzanti (Miatto et al., 2023)

varie fasi del processo. Sono stati poi

dai laterizi che da soli costituiscono più di un quarto della

inseriti all’interno del programma

massa dell’edificio. L’isolante in EPS, per via della sua ridotta

suddiviso in tre fasi principali:

OpenLCA in cui sono stati creati i

densità, per quanto sia una componente non trascurabile

1. Ricerca bibliografica

process corrispondenti alle varie fasi

a livello volumetrico, ha un peso molto ridotto sul totale. I

Per tutti i materiali individuati, è stata

del ciclo produttivo necessarie alla

prodotti per i quali è stato condotto l’LCA, rappresentano

svolta una ricerca finalizzata alla

realizzazione dei prodotti finiti e fino

il 93,04% della massa totale della struttura così come è

comprensione del loro ruolo all’in-

al conseguente trasporto in cantiere.

stata modellata dai colleghi.

terno del mercato nazionale e defi-

3. Calcolo e analisi degli impatti

L’analisi LCA, condotta come somma dei contributi di

nirne nel dettaglio il ciclo produt-

ambientali attraverso pratiche BIM

ciascun materiale ai vari indicatori di impatto ambientale,

L’intero flusso di lavoro può essere

produce i risultati riportati in Tabella 1.

L’integrazione con il BIM è stata svolta attraverso il software One Click LCA® (Figura 4), software a pagamento per LCA e LCC (Life Cycle Costing) che offre un plug-in per Revit®, ma anche integrazioni per ArchiCAD®, Solibri®, Rhinoceros® e altri software che consentono una rapida estrazione di dati dal modello e un’esecuzione in cloud delle valutazioni LCA. Il database è costruito sulla base di Ecoinvent integrato con i dati di EPD e altre fonti riferite a diverse aree geografiche. Nella personalizzazione di questo studio, i valori provenienti da LCI sono stati inseriti nella piattaforma, per generare i risultati presentati.

Conclusioni Dai risultati delle analisi, emerge che spesso a contribuire su scala maggiore agli impatti ambientali di un edificio sono i materiali e i prodotti con un’incidenza in massa più elevata sul computo totale, tuttavia, non vi è una correlazione diretta tra percentuale in massa e percentuali di impatto ambientale e, in alcuni casi, elementi di massa ridotta possono dare contributi non trascurabili. In questo senso risulta fondamentale ampliare lo sguardo anche all’impatto sugli indicatori dei componenti di impianto FIGURA 3

Incidenza in massa sul totale dell’edificio dei vari materiali di una casa monofamiliare

HVAC e idraulico.

#83 37

FIGURA 4

Analisi condotta all’interno del tool OneClick LCA

TABELLA 1

Indicatori di impatto ambientale per il caso studio della casa singola in laterocemento

GWP

ODP

AP

EP

POCP

ADPE

ADPF

[kg CO2eq]

[kg CFC-11 eq]

[kg SO2 eq]

[kg PO4eq]

[kg NMVOC eq]

[kg Sb eq]

[MJ]

6,277E+04

9,255E-03

3,930E+02

8,974E+01

3,379E+02

9,628E-01

1,418E+06

Infine, durante la conduzione delle analisi, si è osservato che vi sono alcuni ostacoli all’impiego diretto di quantità di materiali estratte da modelli BIM per la conduzione di analisi LCA e sono stati individuati una serie di requisiti informativi, in modo da estrarre dati che siano già coerenti con le functional unit con cui vengono realizzati gli LCA per la categoria di prodotti considerati e per ciascun elemento si deve poter calcolare l’incidenza delle componenti non modellate che hanno però impatto ambientale rilevante. * Gaio Sara, Bortolotto Giulia, Invidiato Luca Giacomo, Università degli Studi di Padova Miatto Alessio, Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization Borin Paolo, Università degli Studi di Brescia 38

#83

n

BIBLOGRAFIA

∙ Annibaldi, Valeria, Federica Cucchiella, and Marianna Rotilio. 2020. “A Sustainable Solution for Energy Efficiency in Italian Climatic Contexts.” Energies 13 (11): 2817. https://doi.org/10.3390/en13112817. ∙ Fnais, Abdulrahman,Yacine Rezgui, Ioan Petri,Thomas Beach, JonathanYeung, Ali Ghoroghi, and Sylvain Kubicki.

2022.“The Application of Life Cycle Assessment in Buildings: Challenges, and Directions for Future Research.”The International Journal of Life Cycle Assessment 27 (5): 627–54. https://doi.org/10.1007/s11367-022-02058-5. ∙ British Standards Institution. 2012. Sustainability of Construction Works. Environmental Product Declarations. Core Rules for the Product Category of Construction Products. (BS EN 15084:2012). ∙ ENEA. 2023. “Arcadia: Approccio Ciclo Di Vita Nei Contratti Pubblici e Banca Dati Italiana LCA per l’uso Efficiente Delle Risorse.” Accessed November 13, 2023. https://www.arcadia.enea.it/. ∙ Safari, Kaveh, and Hessam AzariJafari. 2021. “Challenges and Opportunities for Integrating BIM and LCA: Methodological Choices and Framework Development.” Sustainable Cities and Society 67 (April): 102728. https://doi.org/10.1016/j.scs.2021.102728. ∙ Genova, Gianluca. 2019. “Bim-Based Lca throughout the Design Process: A Dynamic Approach.” In WIT Transactions on the Built Environment, 192:45–56. WITPress. https://doi.org/10.2495/BIM190051. ∙ Santos, Rúben, António Aguiar Costa, José D. Silvestre, and Lincy Pyl. 2019. “Integration of LCA and LCC Analysis within a BIM-Based Environment.” Automation in Construction 103 (July): 127–49. https:// doi.org/10.1016/j.autcon.2019.02.011.

Informazioni dalle aziende

RETROFITTING A BETTER LIFE D

opo anni di eccellente servizio nei confronti dei principali costruttori italiani all’interno del mercato B2B, la filiale italiana del gruppo tedesco ebm-papst, produttore di ventilatori e motori ad uso industriale, offre un nuovo servizio di supporto a progettisti, tecnici, installatori e clienti finali che necessitano soluzioni nel campo della ventilazione in ambito RETROFIT e si propone come un punto di riferimento in tutte le situazioni di progettazione e/o sostituzione che coinvolgano il mondo della movimentazione dell’aria con un alto livello di efficienza energetica.

Forti di una lunga esperienza maturata sul campo nel corso degli anni, i tecnici-commerciali presenti nella sede di Mozzate (CO) sono disponibili ad offrire le conoscenze sviluppate nel mondo della ventilazione al fine di risolvere i principali problemi di efficientamento energetico attraverso la sostituzione di ventilatori obsoleti, principale elemento energivoro. Oltre all’ufficio commerciale, la filiale italiana dispone di un ufficio tecnico e qualità, struttura aziendale che garantisce grande supporto ai clienti in tutte le fasi di acquisto, a partire dalla progettazione iniziale, assicurando quindi un ottimo servizio di pre e post vendita del prodotto ebm-papst.

Presso la nostra casa madre, inoltre, lavorano oltre 500 ingeneri che si occupano dello sviluppo tecnologico di tutti i prodotti, promuovendo in modo particolare lo sviluppo del motore elettronico. I settori sui quali possiamo fornire soluzioni di REVAMPING coinvolgono numerosi campi, tra cui condizionamento, refrigerazione e riscaldamento.

La nostra gamma di oltre 15.000 prodotti diversi include ventilatori con motore a rotore esterno a commutazione elettronica DC ed EC in esecuzione assiale, centrifuga, radiale, tangenziale e compatta, oltre che motori e motoriduttori DC a spazzole e brushless.

Disponiamo di documentazione tecnica per ogni famiglia di prodotto, con la possibilità di rilasciare le principali informazioni in

formato cartaceo oppure elettronico, attraverso le quali effettuare la scelta corretta per l’applicazione in fase di studio. Disponiamo, inoltre, del software “FanScout”, che consente la selezione di ventilatori semplicemente definendo la famiglia di prodotto e le prestazioni richieste. È dunque possibile individuare tutte le caratteristiche del ventilatore nello specifico punto di funzionamento, potendo quindi simulare la situazione relativamente a rumorosità, potenza assorbita, efficienza statica e risparmio energetico. Quest’ultimo punto può essere ampiamente analizzato grazie ad un’analisi LCC ottenuta attraverso il confronto di diverse tipologie di ventilatori, di famiglie o di differente contenuto tecnologico.

Questa analisi risulta importantissima nell’ambito del RETROFIT: è possibile studiare e confrontare i consumi in essere con quelli simulati dal software indicando con ottima approssimazione il risparmio che si potrà ottenere. Si ha quindi garanzia che, una volta effettuata la sostituzione, il risparmio simulato sia del tutto simile a quello reale, definendo le tempistiche di payback, break-even-point e quindi il ritorno sull’investimento (ROI).

Forniamo inoltre consulenze telefoniche ed effettuiamo sopralluoghi studiando insieme a voi la soluzione migliore in funzione della sostituzione necessaria.

I requisiti sempre più stringenti in termini di efficienza energetica richiedono un aggiornamento costante della tecnologia: ebm-papst ha la risposta giusta, con prodotti di ultima generazione che addirittura superano le normative vigenti.

Il motto della nostra azienda è Engineering a better life: una tecnologia all’avanguardia ed un’efficienza elevata per una vita migliore ed un mondo migliore. Con il retrofit vogliamo portare questa tecnologia anche nelle unità già esistenti come garanzia di un netto risparmio energetico: aspetto fondamentale che diventa risorsa per affrontare le sfide produttive che le aziende italiane stanno affrontando e dovranno affrontare nei prossimi anni.

Materiali da costruzione

Material Intensity degli edifici residenziali italiani: digitalizzazione BIM e analisi computazionale Lo studio esplora la situazione degli edifici residenziali italiani costruiti nell’ultimo decennio al fine di analizzare come la quantità media di materiale utilizzato per unità di area e volume sia correlata alle caratteristiche geometriche e alle tecnologie costruttive adottate.

Dimostrando l’importanza della tecnologia BIM Y. Fasanella, A. Miatto, P. Borin, M. Mainardi*

N

egli anni recenti c’è stato un crescente inte-

zione costituiscono ben il 55% delle

armato [3]. Non sorprende, infatti, che

resse sullo stimare la quantità di materiali

estrazioni annuali di materiali [2] e

il settore delle costruzioni sia tra i prin-

presenti negli ambienti urbani [1]. Questo

che addirittura il 95% di esse è desti-

cipali responsabili della concentrazione

interesse deriva anche dal fatto che i materiali da costru-

nato alla produzione di calcestruzzo

di anidride carbonica nell’atmosfera. In

40

#83

questo senso, con l’accordo di Parigi del

e la vastità del contesto, risulterebbe

A tal fine, in prima istanza, sono state individuate cinque

2015 le Nazioni Unite si impegnano a

eccessivamente oneroso esaminare le

diverse tipologie di edifici (Figura 1): la casa mono-fami-

ridurre del 55% le emissioni di gas serra

peculiarità di ciascun edificio singolar-

liare (SFH, Single Family House), la casa bi-familiare (SDH,

rispetto ai livelli del 1990 entro il 2030 e

mente. Di conseguenza, si è scelto di

Semi Detached House), il condominio di piccole dimen-

inoltre l’Europa mira a diventare la prima

sviluppare archetipi di edifici che riflet-

sioni (MAB, Medium Apartment Building) e il condomi-

economia e società a impatto climatico

tessero le caratteristiche geometriche e

nio di grandi dimensioni a sviluppo verticale (LABv, Large

zero entro il 2050 [4].

costruttive più diffuse. L’impiego della

Apartment Building vertical) e orizzontale (LABh, Large

In quest’ottica, questo studio è

tecnologia BIM e delle sue potenzialità

Apartment Building horizontal), già individuati in un prece-

proposto di esplorare la situazione

si rivela fondamentale per raggiungere

dente studio sull’incidenza del laterizio [5]

degli edifici residenziali italiani costru-

questo obiettivo.

Sono state poi individuate le caratteristiche geome-

iti nell’ultimo decennio al fine di analizzare come la quantità media di mate-

triche e costruttive medie di ciascuna delle categorie

Il caso studio

menzionate. Grazie ai dati ricavati dalla banca dati ISTAT

riale utilizzato per unità di area e volume,

Come anticipato, lo studio si concen-

[6], [7] sono state definite le volumetrie medie di ciascuna

comunemente nota come Material

tra sugli edifici residenziali costruiti negli

Intensity, sia correlata alle caratteristiche

ultimi dieci anni in Italia. L’obiettivo è

Successivamente, grazie invece ai dati ricavati dal

geometriche e alle tecnologie costrut-

realizzare un set di dati caratteristico

progetto Tabula [8], [9] sono state individuate le strati-

tive adottate. Per compiere questa

che rispecchi la situazione del numero

grafie e i materiali più utilizzati.

analisi, è necessario creare una rappre-

totale degli edifici. Il punto di partenza è

La tecnologia costruttiva considerata è quella in late-

sentazione digitale quanto più fedele

quindi l’individuazione di un archetipo

rocemento, in cui sono state individuate diverse tipolo-

possibile del panorama edilizio italiano.

di edificio che incarna le caratteristiche

gie di pareti verticali, di pavimentazione, e di serramenti

Tuttavia, considerando la complessità

medie del panorama edilizio.

(esempio della casa mono-familiare in Figura 2). La strut-

abitazione per categoria di edifici (Tabella 1).

tura portante è a telaio in calcestruzzo armato. Le pareti esterne sono in muratura e si dividono in 9 tipologie per rispettare gli standard normativi sull’isolamento termico: senza rifodera, con rifodera interna o esterna e con isolamento in lana di roccia, fibra di legno oppure XPS. Le partizioni verticali interne invece si dividono in laterizio o cartongesso. I solai sono in laterocemento costituiti da uno strato di alleggerimento di pignatte in laterizio, una cappa in calcestruzzo e si differenziano per la presenza o meno del sistema radiante di riscaldamento, la finitura è in piastrelle di ceramica. Le finestre invece variano per dimensione (da 140 × 160 cm a 240 × 160 cm) e per materiale: legno, PVC o alluminio.

Negli ultimi anni si è vista un’ampia diffusione della tecnologia costruttiva in legno e per questo motivo si è FIGURA 1

deciso di considerare anche quest’ultima nello studio

Le cinque tipologie di edifici individuate

(Figura 3). In questo caso le pareti esterne sono costituite da una struttura portante che può essere di tre tipologie:

TABELLA 1

in pannelli X-LAM, a telaio in legno o a struttura ventilata;

Volumetrie medie delle singole abitazioni per categoria di edificio di appartenenza

l’unico isolamento utilizzato è la lana di roccia.

SFH

SDH

MAB

LABv/LABh

Superficie utile [m2]

122,55

102,72

77,03

68,37

Volume utile [m3]

330,90

277,35

207,97

184,07

Volume lordo [m3]

628,20

526,54

394,82

350,46

rama edilizio italiano, in questa ricerca viene utilizzato

1

2

6

30

il metodo Monte Carlo per la definizione di una simu-

Numero di abitazioni per fabbricato

BIM e metodo Monte Carlo Viste le difficoltà di una riproduzione esatta del pano-

#83 41

FIGURA 2

FIGURA 3

Tipologie costruttive in laterocemento

lazione della realtà al fine di una estrapolazione di dati quanto più attinente possibile alla situazione reale. Questa tecnica viene utilizzata per produrre una serie di risultati sulla base di un intervallo di input variabile sfruttando la distribuzione di probabilità. All’aumentare del numero di iterazioni delle variabili, infatti, aumenta anche la precisione dei risultati.

TABELLA 2

Tipologie costruttive in legno

Esempio di codifica e classificazione di una parete esterna in muratura

Codice del tipo

WLL.EXT.1.PLS.BRC.XPS.PLS

EF.Number

EF_25_10_25

EF.Description

External walls

Ss.Number

Ss_25_13_50_51

Ss.Description

Masonry wall leaf systems

Il paniere iniziale di input è l’insieme delle variazioni geometriche degli edifici e le possibili configurazioni delle tecnologie costruttive che vengono adottate, mentre il

TABELLA 3

Esempio di codifica e classificazione dell’intonaco e del laterizio per la tabella Product

numero di iterazioni viene fissato a mille per ogni cate-

Codice del materiale

PLS

BRC

goria di edifici (7000 quindi in totale), in considerazione

Pr.Number

Pr_35_31_64_01

Pr_20_93_52_15

dei limiti di tempo e dei software a disposizione.

Pr.Description

Acrylic plaster

Clay bricks

Per ogni archetipo costruttivo è stato quindi realizzato un modello BIM che rispecchia le caratteristiche medie individuate al capitolo precedente e che funge da punto di partenza per la generazione dei mille modelli. È stato

mente, il BIM si è rivelato essenziale a

è stata necessaria l’implementazione

possibile quindi generare un modello BIM per ogni itera-

questo fine. I modelli, oltre a permet-

di una codifica e l’utilizzo di una clas-

zione, le cui caratteristiche geometriche e tecnologiche

tere il calcolo automatico delle quantità

sificazione per la nomenclatura degli

fossero continuamente modificate rispetto al modello

volumetriche dei materiali, mettono in

elementi costruttivi. Grazie all’utilizzo

precedente e a quello successivo.

relazione tra loro gli elementi costrut-

della classificazione inglese Uniclass,

Un altro passaggio cruciale per questo studio, che

tivi e gli spazi, offrendo la possibilità di

in mancanza di una sua pari a faccette

viene fatto a ogni iterazione, è l’esportazione dei dati

generare una particolare profondità di

specifica per il mercato italiano, e a

complessivi dei materiali (material takeoff ) di ogni modello.

analisi.

una codifica appositamente realizzata,

Per generare un dataset, infatti, è necessario conoscere la

Il significato dei dati, tuttavia, non

ogni elemento presente all’interno dei

quantità dei materiali utilizzati in ogni edificio e, nuova-

è scontato e immediato, per questo

modelli è stato identificato univoca-

42

#83

mente minimizzando così gli errori di interpretazione e la perdita di dati, e aumentando la loro leggibilità. In Tabella 2 è riportato un esempio di identificazione di un tipo di parete esterna in muratura, mentre in Tabella 3 sono riportati degli esempi di classificazione di alcuni materiali. Come è possibile notare, sono stati classificati sia i prodotti edili che gli elementi tecnici, in modo da poter garantire futuri approfondimenti di questo studio.

Per rendere possibile tutto ciò sono state adottate la modellazione parametrica in Autodesk Revit, per la definizione dei modelli degli archetipi degli edifici e l’implemenFIGURA 4

Diagramma del volume utile medio dei mille modelli per ogni archetipo

tazione di classificazione e codifica, e la programmazione visuale in Dynamo per la scelta degli input, la modifica dei parametri e l’esportazione delle quantità dei materiali.

Risultati I dataset estratti dai modelli sono stati organizzati in tabelle in cui viene riportata prima la volumetria totale di ogni materiale all’interno di ogni edificio e poi quella stessa volumetria divisa in base al tipo di elemento costruttivo a cui appartiene. Grazie alla strutturazione delle informazioni tipica del BIM sono stati fatti dei ragionamenti sia a livello di edificio nel suo complesso sia di specifica tipologia di elemento all’interno della singola abitazione.

Da un punto di vista prettamente urbanistico, dalle analisi più generali si è evinto come ci sia una proporzionalità inversa tra la volumetria della singola abitazione e FIGURA 5

Relazione tra il volume del laterizio e il volume lordo delle singole abitazioni dell’archetipo corrispondente

il numero di abitazioni per edificio: più il complesso residenziale è grande, minore è la volumetria dedicata a ogni singola abitazione (Figura 4). Si potrebbe affermare che la differenza di volumetria utile risieda nella considerazione o meno di locali tecnici e ambienti comuni, tuttavia, andando ad analizzare la volumetria lorda si nota come in realtà la proporzionalità rimane invariata.

Osservazioni più di dettaglio possono essere effettuate sui materiali utilizzati. Leggendo il grafico in Figura 5, relativo alla relazione tra la volumetria del laterizio e la volumetria lorda dell’abitazione, ci si aspetterebbe che venisse rispettata la relazione di proporzionalità diretta anche nel caso dell’uso di calcestruzzo armato. Come si può notare dal grafico in Figura 6, questa tendenza non viene rispettata. Analizzando le quantità di questo materiale divise per elemento di appartenenza si scopre che il fattore che determina questa apparente incoerenza è la presenza di un piano interrato per i garage nei condo-

FIGURA 6

Relazione tra il volume del calcestruzzo e il volume lordo delle singole abitazioni dell’archetipo corrispondente

mini, che invece non è presente nelle tipologie di abita-

#83 43

zioni mono- e bi-familiari. Essendo realizzato prevalentemente in calcestruzzo armato, quindi, il piano interrato fa registrare un notevole aumento di utilizzo di questo materiale nelle tipologie abitative condominiali.

La Figura 7 invece analizza il rapporto tra i tre principali materiali da costruzione all’interno dello stesso archetipo di tipologia abitativa, in questo caso l’abitazione mono-familiare. Come si può notare, la poca variabilità della struttura portante a telaio garantisce una distribuzione molto più omogenea del calcestruzzo rispetto al laterizio, che è utilizzato in 9 diverse tipologie di muratura, e soprattutto rispetto al legno che risulta il più variabile in funzione delle dimensioni dell’edificio e della tipologia di pacchetto costruttivo utilizzato. Si nota inoltre che l’abitazione in legno necessita di un dispendio volumetrico medio di materiale inferiore rispetto al laterocemento, come evidenziato dalla posizione della linea gialla.

FIGURA 7

Relazione tra calcestruzzo, laterizio e legno all’interno della casa monofamiliare

Conclusioni e sviluppi futuri I risultati ottenuti in questa ricerca hanno evidenziato il diverso impatto che hanno i materiali da costruzione sugli edifici aprendo le porte a numerose discussioni – basate su dati a supporto – dall’utilizzo della tecnologia costruttiva in legno piuttosto che del laterocemento in termini di sostenibilità, all’adozione di nuove soluzioni architettoniche per diminuire l’utilizzo del calcestruzzo a causa della realizzazione dei piani interrati. L’approccio qui adottato inoltre si propone come spunto per essere replicato in altri ambiti oltre a quello architettonico delle componenti edili, aprendo allo studio di quelle impiantistiche o all’applicazione nell’edilizia industriale.

Risulta quindi evidente come una banca dati strutturata secondo modelli digitali BIM e classificazioni edilizie in accordo con UNI EN ISO 12006-3, potrebbe permettere una analisi di Material Intensity continua durante la fase di asseverazione degli interventi, a scala locale, regionale o nazionale. Ciò garantirebbe un continuo aggiornamento sull’incidenza delle costruzioni sulla sostenibilità di un territorio. * Ygor Fasanella, Marta Mainardi, Università degli Studi di Padova Alessio Miatto, Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization Paolo Borin, Università degli Studi di Brescia

44

#83

BIBLIOGRAFIA

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8, pagg. 1880–1885, feb. 2017, doi: 10.1073/pnas.1613773114.

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[7] ISTAT, «StatBase». Consultato: 16 ottobre 2022. [Online]. Disponibile su: https://www.istat.it/it/ dati-analisi-e-prodotti/banche-dati/statbase [8] I. Ballarini, S. P. Corgnati, e V. Corrado, «Use of reference buildings to assess the energy saving potentials of the residential building stock: The experience of TABULA project», Energy Policy, vol. 68, pagg.

273–284, mag. 2014, doi: 10.1016/j.enpol.2014.01.027.

[9] V. Corrado, I. Ballarini, e S. P. Corgnati, Building Typology Brochure-Italy Fascicolo sulla Tipologia Edilizia Italiana nuova edizione. 2014.

Informazioni dalle aziende

L’INNOVAZIONE DEI SISTEMI DI SICUREZZA BAUWATCH AL SERVIZIO DEI PROGETTI EDILIZI E INFRASTRUTTURALI IN ITALIA S

i avvicina la fine dell’anno anche per il settore delle costruzioni: tempo di bilanci, di analisi dei risultati ottenuti e di conseguente studio delle soluzioni più opportune alle criticità rilevate. Dallo studio dei dati resi disponibili dalle associazioni di categoria nazionali, è emerso che furti e vandalismo sono ancora due delle minacce che gravano maggiormente sul comparto. Due fenomeni, questi, che possono causare ingenti danni economici per le imprese non solo per il costo delle attrezzature rubate ma anche per l’effetto indesiderato dei ritardi che si possono verificare nell’operatività progettuale.

Anche se sembra esserci ancora molta preoccupazione per queste situazioni fra le aziende interessate, notizie positive arrivano dal mercato che si è arricchito di soluzioni all’avanguardia in grado di far fronte al crescente bisogno di protezione del settore.

Stiamo parlando dei sistemi di sorveglianza temporanea e semipermanente di BauWatch, l’azienda olandese, presente in Germania, Inghilterra, Belgio, Francia, Spagna e Polonia, che è di recente approdata in Italia, presentandosi ufficialmente al Me-Made Expo dello scorso novembre.

Durante la fiera BauWatch, che vanta

7000 sistemi attivi, 98000 intrusioni gestite e 21 milioni di allarmi analizzati nel 2022, ha presentato le sue torri mobili di videosorveglianza, Green Light e Solar, vero sinonimo di innovazione e comprovata garanzia di sicurezza per siti in costruzione, parchi solari, progetti infrastrutturali, cantieri nonché parcheggi, immobili commerciali e campi agricoli.

“Le torri che sono state in mostra al Made-Expo - spiega Laura Casparrini, Managing Director di BauWatch Italia, sono collegate alla centrale operativa BauWatch 24 ore su 24, con 3 videocamere a disposizione: una con funzionalità antisabotaggio, le altre due con una portata di 50 metri.

GreenLight, in particolare, dispone di una potente luce verde visibile da lontano, garantendo l’effetto deterrente che, di fatto, consente a BauWatch di gestire preventivamente ben il 95% delle intrusioni.

Con un funzionamento simile a GreenLight è Solar, che, per la presenza dei pannelli solari e dell’alimentazione d’emergenza, rappresenta la soluzione ideale per i cantieri senza elettricità, in modo del tutto ecologico e autosufficiente”.

Le torri, orientabili e in grado di seguire l’evoluzione del cantiere, sono inoltre dotate di un altoparlante attraverso il quale la centrale operativa può intimare agli intrusi l’immediato allontanamento. Un controllo remoto completo e la possibilità di visualizzare l’area di copertura, in tempo reale, completano la soluzione offerta da BauWatch.

“Sicuri dell’efficacia dei nostri sistemi - riprende la parola Casparrini abbiamo deciso di approfittare della fine dell’anno per fare qualcosa in più ed offrire un periodo di test a tutti i clienti che sono desiderosi di affrontare definitivamente la problematica della sicurezza notturna e nei momenti di chiusura dei propri siti. Con questa proposta intendiamo aiutare le imprese a prendere consapevolezza dei grandi benefici che l’implementazione di questa tecnologia porterà al settore dei progetti edilizi e infrastrutturali nel nostro Paese”.

Info su www.bauwatch.com

NZEB

Riqualificazione energetica in chiave NZEB di un asilo nido Analisi di una soluzione progettuale, con relativi costi di realizzazione e tempi di rientro dell’investimento, che ha consentito all’edificio di passare dalla classe energetica F alla classe A4 M. Maramonti, A. Arteconi, E. Pierangeli*

C

ome è possibile intuire dai movimenti socio-

obbiettivo. Uno tra questi è sicuramente

energetica dei nostri edifici. Ad oggi, lo

economici adottati dall’UE negli ultimi anni,

l’edilizia che, essendo tra i maggiori

standard energetico individuato dall’U-

il vero obiettivo dell’Europa per il futuro è il

responsabili dell’emissione di gas ad

nione Europea per le nuove costruzioni

raggiungimento della neutralità climatica ed energetica.

effetto serra, ha visto, negli anni più

è l’edificio nZEB (Nearly Zero Energy

Dinnanzi a questa sfida, sono stati individuati diversi settori

recenti, regolamentazioni sempre più

Building), definito come: “un edificio

produttivi su cui investire per il raggiungimento di tale

stringenti al fine di ridurre la richiesta

ad altissima prestazione energetica, il

46

#83

Il caso di studio L’edificio oggetto di studio (Figura 1) è un Asilo Nido situato in un Comune facente parte della Città Metropolitana di Milano, realizzato secondo i dettami dell’edilizia prefabbricata dei primi anni ’80. Il Nido si sviluppa su un unico piano, quello terreno, fatta eccezione per la centrale termica, la quale si trova nel piano interrato.

L’intero edificio misura una superficie di 872.50 mq. All’interno vi è presente un piccolo cortile, mentre all’esterno è presente una scala che collega la centrale termica con il piano terreno. La copertura è una copertura piana e si estende per 1190.40 mq.

FIGURA 1

Essendo una struttura realizzata nel pieno del “boom”

Inquadramento urbano dell’immobile

edilizio, in cui tecnologia e cura per la realizzazione degli edifici venivano messe in secondo piano, presenta una scarsa prestazione di isolamento dell’involucro esterno.

cui fabbisogno energetico molto basso

una riduzione notevole del fabbisogno

L’impianto di riscaldamento dell’edificio è caratterizzato

o quasi nullo dovrebbe essere coperto in

energetico, in modo tale che il bilancio

da una doppia caldaia a condensazione per la produzione

misura molto significativa da energia da

annuale dei flussi di energia primaria sia

del calore, la quale alimenta sia i terminali di emissione

fonti rinnovabili, compresa l’energia da

prossimo allo zero.

per il riscaldamento del Nido (radiatori a termosifone),

fonti rinnovabili prodotta in loco o nelle vicinanze”.

Il lavoro di ricerca illustrato a seguire nasce dalla volontà della società di inge-

sia un boiler di 500 l, utilizzato come accumulo inerziale dell’ACS (acqua calda sanitaria).

Dal punto di vista progettuale un

gneria Enertech Solution s.r.l. di appro-

edificio nZEB non ha una vera e propria

fondire le tematiche relative agli edifici

regola univoca, ma piuttosto dei principi

nZEB. Nello specifico, si è andati ad

Il primo step dello studio consiste nella raccolta e

da rispettare. Il primo riguarda l’involu-

analizzare, tramite un caso studio, quali

nell’analisi dei dati delle bollette degli ultimi anni. Tali dati

cro che deve garantire prestazioni termi-

interventi siano necessari per rendere

sono necessari per individuare i consumi reali del Nido, i

che elevate, in modo tale da ridurre il

tale una struttura facente parte dell’e-

quali forniscono un metro di giudizio nella realizzazione

fabbisogno energetico sia durante il

dilizia scolastica degli anni ‘80, indi-

del modello energetico e inoltre risultano necessari per

periodo invernale che in quello estivo.

viduando strategie di progettazione

calcolare i risparmi ottenibili dal salto di classe energetica.

Un secondo aspetto fondamentale è

che permettano, anche alle strutture

Raccolti i dati delle bollette si è passati alla fase di

l’utilizzo di tecnologie impiantistiche

già esistenti, il raggiungimento dello

modellazione energetica, con l’obiettivo di realizzare un

che permettano di produrre energia

standard imposto per i nuovi edifici.

modello che si avvicini il più possibile al comportamento

da fonti rinnovabili, sfruttando le risorse

Sono poi stati analizzati i relativi costi

reale dell’edificio. Per fare ciò ci si è serviti del software di

naturali presenti nel contesto in cui l’edi-

di realizzazione e i tempi di rientro

calcolo Edilclima. Questa fase del lavoro svolto è iniziata

ficio è integrato. Tutto ciò deve garantire

dell’investimento.

con l’individuazione e l’inserimento all’interno del software

La modellazione energetica dell’edificio

di tutti i componenti disperdenti dell’edificio, ovvero tutte le superfici confinanti con l’esterno o con locali non climatizzati. In particolare, le superfici disperdenti dello specifico caso studio sono: • la parete esterna (codice Muro M1); • la copertura (codice Soffitto S1); • la fondazione contro terra (codice Pavimento P1 - Figura 2); • il solaio verso centrale termica (codice Pavimento P2).

A questi componenti d’involucro è stata poi aggiunta la FIGURA 2

Stratigrafia pavimento P1

parte interna M2, che seppur non essendo tra i compo-

#83 47

nenti disperdenti del Nido, permette di compartimentare la superficie dell’edificio e suddividerlo in locali, permettendo inoltre di calcolare la superficie netta di ognuno di essi. Una volta modellati i componenti opachi si passa all’inserimento dei componenti finestrati, ovvero tutte le superfici trasparenti presenti nella struttura.

Completata l’individuazione e l’inserimento di tutti i componenti disperdenti dell’edificio, si passa alla fase di modellazione. La modellazione grafica (Figura 3) consente a Edilclima di determinare automaticamente le superfici disperdenti dei singoli locali e dell’intero edificio, diretta-

FIGURA 3

Rappresentazione 3D del modello grafico

FIGURA 4

Stratigrafia di progetto della parete esterna (codice muro M1)

mente da un modulo grafico con caratteristiche molto simili a quelle di un qualsiasi software CAD. All’interno del software sono state riportate graficamente tutte le componenti d’involucro inserite precedentemente, fatta eccezione per i ponti termici, i quali sono individuati automaticamente da Edilclima.

Per concludere la modellazione dell’edificio, sono stati inseriti i dati dell’impianto e, successivamente, i profili di accensione dell’impianto stesso e i fabbisogni elettrici degli ausiliari. Il software Edilclima permette di dividere la modellazione dei due sistemi, riscaldamento e acqua calda sanitaria. Il metodo di calcolo utilizzato è quello proposto dalla normativa UNI EN ISO 13790.

Per accertarsi che il modello energetico realizzato tramite le ipotesi effettuate sia coerente con la realtà, è stato fatto un confronto dei dati tra consumi ricavati dal software e i consumi in bolletta precedentemente calcolati; in particolare sono stati suddivisi i consumi annui dei due vettori energetici, gas e elettricità.

In particolare si è verificato che la variazione percentuale dei consumi attribuiti al gas non fosse maggiore • installazione di impianti di produzione

del 5% rispetto ai consumi standard reali, mentre per i

L’analisi ha evidenziato e confermato

consumi di energia elettrica la variazione percentuale è

la bassa prestazione termica di tutto

ritenuta adeguata se inferiore del 20%. Tale assunzione

l’involucro edilizio; mentre dal punto

• intervento di efficientamento dell’illu-

sull’energia elettrica è relativa al fatto che il modello ener-

di vista impiantistico è stata eviden-

minazione interna tramite relamping.

getico realizzato non tiene in considerazione le potenza

ziata la necessità di introdurre sistemi

Partendo dalla prima area di intervento,

assorbita da tutti i dispositivi esterni alimentati ad ener-

tecnologici che permettano l’utilizzo

si è deciso di aumentare la capacità di

gia elettrica, ma solo i consumi provenienti dall’impianto

delle energie rinnovabili. Dalle analisi

isolamento dell’edificio andando a

di illuminazione e dai fabbisogni noti di apparecchi d’im-

effettuate sono stati identificati quattro

sostituire tutte le finestre presenti nel

pianto (es. pompe di circolazione).

grandi macro-interventi necessari per il

Nido con nuovi infissi caratterizzati da

raggiungimento dell’obiettivo:

telai in PVC e da un triplo vetro, che

• aumento della prestazione energetica

permette la creazione di due camere

L’analisi degli interventi necessari Ottenuto un modello energetico accurato dell’edificio, si passa alla fase di individuazione di interventi migliorativi atti al raggiungimento della classificazione nZEB. 48

#83

dell’involucro edilizio; • installazione di un nuovo impianto termico;

di energia da fonti rinnovabili;

d’aria che ne aumentano notevolmente le prestazioni energetiche dell’involucro trasparente. Con la sostituzione di

rivestimento di 15cm sempre in lana di roccia, accompagnato dagli strati di impermeabilizzazione; la nuova copertura è completata con una struttura in listelli di legno su cui è posizionata la lamiera di rivestimento esterno in materiale riflettente, questo permette di creare un’intercapedine d’aria ventilata tra rivestimento esterno e impermeabilizzante.

FIGURA 5

Stratigrafia di progetto del solaio piano terra (P1)

Per le pavimentazioni (P1 e P2) si è scelto di intervenire andando ad installare un sistema a pannelli radianti a pavimento, il quale prevede l’inserimento di nuovi strati tra cui: una lastra in EPS di circa 3cm, uno strato di caldana additiva per pannelli e la nuova pavimentazione. Questo intervento sulle pavimentazioni è, a differenza degli altri, più di natura impiantistica, poiché la performance energetica non subisce un netto miglioramento come per le componenti d’involucro M1 e S1.

Per quanto riguarda l’impianto termico si è scelto di procedere con la sostituzione del sistema di generazione esistente con una pompa di calore del tipo aria/acqua e con la sostituzione dei terminali di emissione con pannelli radianti a pavimento. Tale soluzione permette da un lato

FIGURA 6

Confronto fabbisogno di energia termica per ACS-Energia termica prodotta dall’impianto solare termico

di eliminare la fornitura di gas metano e concentrare i consumi sulla sola energia elettrica e dall’altro di lavorare a temperature di mandata del fluido termovettore più basse (circa 35 °C) riducendo anche le dispersioni termiche nella rete di distribuzione. È stata poi prevista la sostituzione dell’accumulo per la produzione di ACS con un nuovo accumulo inerziale che permette di integrare la produzione dell’impianto solare termico, che si prevede di installare in copertura.

Per il dimensionamento dell’impianto è stato utilizzato il metodo proposto dalla UNI TS 11300-4. La norma propone una procedura di calcolo basata sul metodo F-Chart per

FIGURA 7

Schema funzionale impianto di riscaldamento, stato di progetto

il calcolo della quota di fabbisogno di energia termica soddisfatta da sistemi solari termici (Figura 6). La scelta di utilizzare 15 collettori permette di ridurre notevolmente il fabbisogno di energia termica per ACS non coperta

tutte le componenti finestrate è stato

scelta è ricaduta su uno strato di isola-

dall’impianto, andando a massimizzare la copertura nei

progettato anche un nuovo sistema di

mento in lana di roccia di 15cm per la

mesi di maggio e settembre. Nei mesi estivi, in cui il nido

ombreggiamento a veneziane esterne

parete perimetrale esterna (M1) (Figura

non è occupato al 100%, il fabbisogno di ACS è piena-

frangisole.

4) che, combinata all’insufflaggio dell’in-

mente coperto dall’impianto installato.

Per la parte di involucro opaco, si è

tercapedine d’aria, permette una ridu-

L’insieme degli interventi sopra descritti consente di

deciso di intervenire in primis tramite

zione drastica della trasmittanza termica.

ottenere la configurazione di impianto illustrata in Figura 7.

l’inserimento di un cappotto termico

Per il solaio di copertura (S1) si

Infine, vengono proposte della modifiche all’impianto

sulle superfici a diretto contatto con

è scelto di aumentare la prestazione

elettrico, necessarie per ridurre il fabbisogno di energia

l’ambiente esterno. In particolare, la

energetica tramite l’applicazione di un

elettrica richiesta dall’edificio. In particolare, si interviene

#83 49

sostituendo i punti luce installando lampade con tecnologia LED a basso consumo e, andando anche ad aumentare la copertura da fonti rinnovabili, con l’installazione di un impianto fotovoltaico.

Il dimensionamento dell’impianto è stato fatto in conformità alla norma UNI/TR 11328-1 e ha tenuto conto delle modifiche apportate al sistema di generazione dell’impianto di riscaldamento e del nuovo fabbisogno di energia termica richiesto dall’edificio. Si è scelto quindi di installare un impianto fotovoltaico di 4 kW composto da 15 pannelli.

Gli interventi scelti garantiscono il raggiungimento della classe energetica A4 - edificio ad energia quasi zero

FIGURA 8

Confronto fabbisogno di energia elettrica-Energia elettrica prodotta dall’impianto fotovoltaico

FIGURA 9

Estratto dell’Attestato di Prestazione Energetica stato di progetto

FIGURA 10

Confronto del fabbisogno di energia primaria globale pre e post-intervento di riqualificazione

FIGURA 11

Confronto fabbisogno di energia termica per riscaldamento pre e post-intervento di riqualificazione

(Figura 9).

Il confronto tra lo stato di fatto e lo stato di progetto Individuati gli interventi migliorativi che permettono di raggiungere la classe energetica nZEB, si vanno a riportare gli stessi sul modello energetico di partenza per valutarne gli effetti. Per effettuare il confronto tra i due modelli energetici realizzati, si analizzano i consumi di energia primaria associata.

Come evidenziato dal grafico riportato in Figura 10, il primo confronto viene effettuato sul consumo globale di energia primaria, evidenziando una riduzione del 79% del fabbisogno di energia primaria globale e un aumento del consumo dell’energia rinnovabile.

Dopo aver dimostrato il notevole impatto avuto sui consumi globali dell’edificio, possono essere analizzati i singoli servizi di riscaldamento e produzione di ACS. Come evidenziato dal grafico riportato in Figura 11, l’aumento della prestazione dell’involucro edilizio garantisce una notevole riduzione della domanda termica per il riscaldamento, riducendo la richiesta 89% su base annua.

Si riporta in Figura 12 la riduzione percentuale mensile dei consumi per il servizio di riscaldamento.

Si vanno quindi ad evidenziare i miglioramenti ottenuti per il servizio di produzione di ACS. In Figura 13 si riporta un confronto dei fabbisogni soddisfatti dai generatori; grazie all’utilizzo dei pannelli solari evidenziamo un annullamento dei consumi nei mesi più caldi, mentre nei mesi invernali, la riduzione percentuale del fabbisogno di energia termica oscilla tra il 40 e il 70% come riportato dal grafico illustrato in Figura 14.

Per valutare la convenienza economica dell’intervento 50

#83

di riqualificazione energetica previsto e i tempi di ritorno dall’investimento, è stato redatto un computo metrico estimativo. Il valore stimato in euro per la realizzazione della riqualificazione è di 563.570,93 €. L’intervento è in grado di garantire un risparmio annuo in bolletta che con i prezzi riferiti al 02/12/2022 si aggira attorno ai 18.850 €.

Tale valore, sommato agli incentivi ottenibili mediante Conto Termico, incentivo rilasciato per la riqualificazione energetica sia per le Pubbliche Amministrazioni sia che FIGURA 12

Riduzione percentuale mensile del fabbisogno di energia termica per il riscaldamento

per privati, garantisce un ritorno dai costi d’investimento in 13 anni (Figura 15). Come evidenziato dal grafico, nei primi 5 anni dall’investimento si ha un notevole recupero della spesa iniziale grazie all’incentivo erogato dal GSE, mentre dal 13° anno si ha il completo ritorno dall’investimento iniziale.

Conclusioni L’obiettivo di trovare una soluzione progettuale tale da consentire al Nido di passare dalla classe energetica F alla classe A4 (nZEB) è stato raggiunto. La soluzione proposta garantisce all’edificio una riduzione dei consumi FIGURA 13

Confronto fabbisogno di energia termica per la produzione di ACS pre e post-intervento di riqualificazione

globali di energia primaria del 79% e un aumento del 461% sull’utilizzo di energia primaria prodotta da fonti rinnovabili. Lo studio ha anche dimostrato che a fronte dell’elevato investimento iniziale, la classe energetica raggiunta permette in tempi ragionevoli (13 anni) di rientrare nei costi di investimento, grazie soprattutto agli incentivi erogati dallo Stato italiano, senza i quali i tempi sarebbero dilatati notevolmente. Inoltre, essendo energicamente più indipendente, l’edificio non subisce le variazioni di prezzo dell’energia. È quindi possibile concludere che gli edifici ad ener-

FIGURA 14

Riduzione percentuale mensile del fabbisogno di energia termica per la produzione dei ACS

gia quasi zero debbano rappresentare uno standard di progettazione; questo non solo per strutture ex novo, ma anche per tutti gli interventi di grandi ristrutturazione, cosicché si possa aumentare le prestazioni energetiche della totalità del parco immobiliare esistente.

n

* Mattia Maramonti, Beta Progettazioni S.r.l.

Alessia Arteconi, Università Politecnica delle Marche Elena Pierangeli, Enertech Solution S.r.l.

FIGURA 15

Analisi flusso di cassa cumulativo

#83 51

Case study

Progettazione sostenibile in ambito ospedaliero: la nuova sede dell’I.R.C.C.S Istituto Ortopedico Galeazzi in area Ex Expo Milano Analisi delle scelte impiantistiche effettuate, che hanno consentito alla struttura di ottenere la certificazione LEED V4, rating Gold G. Bo, G. Demaria*

L

a nuova sede dell’IRCCS Galeazzi, entrata in

fica denominato MIND (Milano Innova-

specialistiche in ambito ortopedico e

funzione nell’agosto 2022, è ubicata nell’ area

tion District). Il nuovo complesso ospe-

cardiovascolare, la ricerca e la forma-

ex Expo Milano 2015 e rappresenta, insieme allo

daliero unifica i centri d’eccellenza del

zione. Focalizzata sulla qualità nell’as-

Human Technopole e all’Università Statale, uno dei poli più

Gruppo San Donato – il primo gruppo

sistenza e sull’innovazione tecnologica,

importanti del costruendo distretto dell’eccellenza scienti-

ospedaliero privato italiano – per le cure

la struttura è estremamente evoluta

52

#83

anche sotto il profilo della sostenibilità

tita allestendo dei sistemi impiantistici

per la presenza degli incentivi legati ai certificati bian-

come dimostra il fatto di aver ottenuto

che sono in grado di assicurare il rego-

chi e alla riduzione delle accise sul costo di acquisto

la certificazione LEED V4, rating Gold.

lare funzionamento dell’attività sanita-

del gas metano;

In coerenza con il tema generale

ria anche in condizioni di emergenza

2. Garantire sempre il trasferimento di calore: mediante

di questo numero della rivista, nel

siano esse legate:

gruppi frigoriferi a pompa di calore. Il trasferimento

presente articolo sono descritte le carat-

• al verificarsi di guasti e/o anomalie

di calore negli ospedali è molto importante perché i

teristiche tecniche e prestazionali dei

anche di grave entità (evento cata-

fabbisogni simultanei di energia termica e frigorifera

sistemi di produzione energetica con

strofico) nell’erogazione dei servizi

sono sempre presenti sia in inverno (raffrescamento di

particolare riferimento agli aspetti affe-

e/o delle fonti energetiche primarie

ambienti con presenza di elevato calore endogeno), sia

renti la sostenibilità ambientale da essi

da parte delle infrastrutture urbane

soprattutto in estate (post riscaldi). Com’ è noto quando

perseguita.

esistenti: la nuova sede dell’IRCCS

si verifica in tutto o in parte questa condizione, una delle

Galeazzi è infatti in grado di funzio-

due energie (la minore) viene prodotta gratuitamente;

nare “in isola” (no energia elettrica, no

3. Sfruttare nel migliore e più completo dei modi le fonti

gas, no teleriscaldamento, no acqua

rinnovabili termiche presenti nel sito le quali nel caso

potabile);

specifico consistono in una consistente disponibilità

Principi informatori I principi informatori che sono stati posti alla base delle scelte progettuali sono sati principalmente i seguenti:

• al verificarsi di guasti e/o anomalie

di acqua di falda (portata emunta pari a 500 m3/h).

• elevata affidabilità e continuità di

di apparecchiature e componenti

Come verrà meglio descritto nel seguito tale fonte

installati all’interno del complesso

rinnovabile viene sfruttata in modo termodinamico

• elevata sostenibilità.

ospedaliero, grazie all’ adozione dell’

in inverno mediante pompe di calore idrotermiche

L’ affidabilità di esercizio è stata perse-

adeguato numero di apparecchi di

e in modo diretto in estate mediante scambiatori di

guita adottando i seguenti criteri:

riserva.

calore (free coolig diretto);

• in primo luogo prevedendo delle

In merito alla sostenibilità ambientale e

4. Utilizzare macchine frigorifere funzionanti con gas

soluzioni impiantistiche quanto più

di conseguenza al risparmio energetico

refrigeranti low GWP o preferibilmente ultra low GWP;

possibile funzionalmente semplici,

il ruolo dei sistemi di produzione ener-

5. Ottimizzare il salto termico dei fluidi termovettori, che

razionali e soprattutto collaudate con

getica è risultato certamente tutt’altro

risulta pari a 7 °C sia nel caso dell’ acqua refrigerata

esito positivo in analoghi interventi;

che secondario, essendo questo edificio,

(7/14 °C), sia nel caso dell’ acqua calda circuiti a media

• in secondo luogo diversificando

al pari di tutti moderni ospedali, carat-

temperatura (45/38 °C) in modo da ridurre le portate

quanto più possibile lo sfruttamento

terizzato da elevati consumi energetici

e di conseguenza i consumi parassiti di energia elet-

delle fonti energetiche presenti nel

termici e frigoriferi.

trica dovuti ai pompaggi;

esercizio;

sito al fine di incrementare la resi-

In ragione di ciò l’ottimizzazione dei

6. Garantire la gestione e il monitoraggio degli impianti

lienza e la flessibilità del loro impiego.

suddetti sistemi di produzione energe-

mediante sistemi di “Building Management System”

In presenza infatti di una pluralità di

tica ha perseguito gli obiettivi qui di

(BMS) integrati con sistemi “Energy Management

sorgenti, ridondanti e alternative fra

seguito elencati:

System” (EMS). L’integrazione delle due piattaforme

loro, non solo si incrementa notevol-

1. Produrre in modo combinato l’ener-

(BEMS) consente di garantire in misura estremamente

mente l’ affidabilità funzionale, ma si

gia elettrica e il calore mediante

dettagliata e capillare non solo la gestione centralizzata

minimizzano i costi di esercizio giac-

impianti di cogenerazione/trige-

di tutti gli impianti, ma anche e soprattutto il costante

ché viene data ai gestori la possibilità

nerazione. La cogenerazione/trige-

monitoraggio e la costante registrazione dei consumi

di scegliere in ogni circostanza le fonti

nerazione negli ospedali è infatti

energetici dei vari sistemi impiantistici presenti nel

economicamente più convenienti;

molto conveniente sia dal punto

complesso edilizio, in modo da tenere sotto preciso

• non ultimo garantendo una facile ed

di vista energetico per la presenza

controllo tutti i flussi energetici sia entranti, sia uscenti.

efficace manutenibilità degli impianti

continuativa 24 ore su 24 di elevati

realizzati che sono ubicati in spazi e

consumi contemporanei di ener-

locali tecnici ben precisi, sufficien-

gia elettrica e di energia termica e/o

temente dimensionati, di facile e

frigorifera, sia soprattutto dal punto

comodo accesso.

di vista economico per i minori costi

termovettori:

dell’energia elettrica auto prodotta e

• vapore tecnologico a 8 bar utiizzato per produrre vapore

La continuità di esercizio è stata garan-

Le centrali di produzione dell’ energia termica e frigorifera Il progetto prevede la produzione dei seguenti fluidi

#83 53

pulito per l’ umidificazione dell’ aria e vapore sterile per la centrale di sterilizzazione; • acqua calda alta temperatura (90-75 °C) che viene utilizzata per il solo riscaldamento finale dell’ acqua calda

ASSORBITORE A DOPPIO EFFETTO PORTATA: 1.000 kg/h

CENTRALE TERMICA

VAPORE

STERILIZZAZIONE PORTATA: 1.000 kg/h

INSTALLATA: 11 MWt RICHIESTA: 7 MWt PORTATA VAPORE: 16.000 kg/h

UMIDIFICAZZIONE UTA PORTATA: 7.030 kg/h

sanitaria; • acqua calda media temperatura (45-38 °C) che viene utilizzato per tutte le restanti utenze calde; • acque refrigerata (7-14 °C) che viene utilizzato per tutte

PRERISCALDO ACS POTENZA: 500 kWt

POTENZA TERMICA

ACQUA A MEDIA TEMPERATURA (45 °C)

INSTALLATA: 21,8 MWt RICHIESTA MINIMA: 13,3 MWt RICHIESTA MASSIMA: 15,1 MWt

INTALLATA: 9,9 MWt (+7 MWt emergenza) RICHIESTA MINIMA: 5 MWt RICHIESTA MASSIMA: 6,9 MWt

PANNELLI RADIANTI – POSTRISCALDI VENTILCONVETTORI POTENZA: 920 kWt BATTERIE CALDE UTA PORTATA ARIA: 1085100 m3/h POTENZA MINIMA: 3.640 kWt POTENZA MASSIMA: 5.505 kWt

le utenze fredde.

Le Figure 1 e 2 riepilogano le potenze dei suddetti fluidi termovettori e le relative utenze servite.

UTA EDIFICIO ALTO (ARIA PRIMARIA + TUTT’ARIA) PORTATA ARIA: 892.600 m3/h POTENZA MINIMA(*) : 2.960 kWt POTENZA MASSIMA (**) : 4.830 kWt (*) Pot. Min : tu� i recuperatori a�vi (**) Pot. Max : sistema di recuperatore più gravoso ina�vo

Centrale di cogenerazione/trigenerazione Il sistema integrato di produzione dell’energia elettrica

POTENZA TERMICA – ALTA TEMPERATURA (90°C) INSTALLATA: RICHIESTA:

termica e frigorifera ha previsto fin da subito l’installazione di due cogeneratori (cfr. Figura 3) di potenza elettrica pari

FIGURA 1

a 800 kWe ciascuno e la predisposizione di spazi per un’e-

UTA EDIFICIO BASSO (ARIA PRIMARIA + TUTT’ARIA) PORTATA ARIA: POTENZA:

192.500 m3/h 680 kWt

PRODUZIONE ACS

2,12 MWt 1,2 MWt

POTENZA: 1.200 kWt

Riepilogo potenze termiche

ventuale futura implementazione della potenza elettrica cogenerata mediante un terzo gruppo.

I due cogeneratori sono costituiti da motori endotermici alimentati a gas metano con i seguenti tre livelli di

CENTRALE FRIGORIFERA

PANNELLI RADIANTI POTENZA: 875 kWf

recupero termico: I. recupero sui gas di scarico mediante caldaia a recupero a tubi di fumo per produrre complessivi 1.060 kg/h (530+530 kg/h) vapore a 8 bar, che viene impiegato

VENTILCONVETTORI CIRCUTI AUSILIARI POTENZA: 750 kWf

POTENZA FRIGORIFERA INSTALLATA: 18,2 MWf RICHIESTA MINIMA: 14,6 MWf RICHIESTA MASSIMA: 15,1 MWf

CONDENSAZIONE COMPRESSORE POST COOLING SALE OPERATORIE POTENZA: 325 kWf BATTERIE FREDDE UTA PORTATA ARIA: 1.085.100 m3/h POTENZA MINIMA: 12.625 kWf POTENZA MASSIMA: 13.120 kWf

in inverno per la produzione di vapore tecnologico in alternativa ai generatori di vapore e in estate per alimentare un assorbitore a doppio effetto di potenza frigorifera pari a 1.000 kWf con EER ≥ 1,44; II. recupero sull’ olio motore e sull’ acqua di raffreddamento camicie motore per produrre 930 kWt (465+465 kWt) di acqua calda ad alta temperatura (90 °C) che viene utilizzata per il riscaldamento finale

UTA EDIFICIO ALTO (ARIA PRIMARIA + TUTT’ARIA) PORTATA ARIA: 892.600 m3/h POTENZA MINIMA (*): 10.550 kWf POTENZA MASSIMA(**): 11.045 kWf (*) Pot. Min : recuperatori a�vi (**) Pot. Max : recuperatore più gravoso ina�vo

FIGURA 2

Riepilogo potenze frigorifere

FIGURA 3

La centrale di cogenerazione

dell’ acqua calda sanitaria Il surplus di potenza recuperata ancora dipsonibile viene scaricato sulla rete acqua calda a media temperatura (45 °C) mediante un circuito a spillamento che ne garantisce la priorità di utilizzo, in modo da saturare sempre e comunque il funzionamento della centrale di cogenerazione (cogenerazione ad alto rendimento CAR).

III. recupero sul raffreddamento dell’ aria di sovralimentazione (secondo stadio aftercooler) per produrre 134 kWt (67 + 67 kWt) di acqua calda a bassa temperatura (< 40 °C) che viene impiegata per il preriscaldo dell’ acqua calda sanitaria.

54

#83

UTA EDIFICIO BASSO (ARIA PRIMARIA + TUTT’ARIA) PORTATA ARIA: POTENZA:

192.500 m3/h 2.075 kWf

L’ EDIFICIO

Centrale termica di produzione vapore tecnologico a 8 bar

Il nuovo ospedale è una compatta costruzione in linea a sviluppo verticale, di superficie complessiva pari a circa 150.000 m2 (parcheggi esclusi), con altezza media di interpiano di 5,5÷6 m e un’altezza totale pari a 94 m. Esso risulta così articolato:

La centrale termica di produ-

• basamento ipogeo (piano interrato prevalentemente destinato a parcheggio);

zione del vapore tecnologico (vapore

• corpo a piastra con 4 livelli fuori terra;

“sporco”) è composta da 3 generatori di

• corpo in elevazione con ulteriori 12 livelli fuori terra.

vapore PN 10 a tubi di fumo completi

La piastra comprende gli spazi per l’accoglienza di pazienti e visitatori, tutti i principali reparti per l’emergenza/urgenza, la

di economizzatore sui fumi per il preri-

diagnostica ambulatoriale e strumentale, le prestazioni e le degenze medico-chirurgiche diurne, i servizi sanitari e gene-

scaldo dell’acqua di alimento, alimen-

rali (cucina, mensa, spogliatoi, centrale di sterilizzazione, laboratori), le aree direzionali, le attività accademiche. Il corpo

tati mediante bruciatori misti gas/gaso-

in elevazione ospita invece le aree ad alta intensità di cura comprendenti i blocchi chirurgici (principale e di day surgery),

lio di tipo modulante con controllo in

per un totale di 25 sale operatorie di cui 4 ibride, le sale per emodinamica-elettrofisiologia e 25 letti di terapia intensiva

continuo della combustione in funzione

ortopedico-traumatologica, cardiochirurgico-vascolari e coronarica. Ai livelli superiori sono presenti i reparti di degenza

della percentuale di ossigeno rilevata

per oltre 600 posti letto.

sui fumi. Essi sono eserciti a 8 bar e

Gli impianti HVAC ed elettrici, oltre alle centrali antincendio e gas medicali, sono attestati nel polo tecnologico che occupa

hanno ciascuno una portata di vapore

la fascia settentrionale del lotto e accoglie:

pari a 5.000 kg/h cad.

• centrali idriche (livello –1);

Vale infatti la pena di sottolineare

• centrale frigorifera (livello terra);

che la taglia dei generatori di vapore è

• centrali termica a vapore e centrale di cogenerazione (livello + 1);

stata scelta per consentire il funziona-

• torri evaporative e dissipatori di calore (copertura).

mento in isola dell’ospedale. In queste

Nell’edificio principale sono inoltre presenti piani tecnici ai livelli –1 (dorsali primarie termofluidiche, servizi logistici,

eccezionali condizioni il riscaldamento

manutenzione), 7 (centrale di condizionamento e produzione ACS) e 15 (centrale di condizionamento).

dell’ospedale viene garantito dai gene-

La portata dell’ aria esterna complessivamente trattata è pari a circa 1.085.000 m3/h.

ratori di vapore in funzionamento a

La copertura piana è prevalentemente occupata da un impianto fotovoltaico di potenza pari a 481,6 kWp.

gasolio tramite scambiatori di calore a fascio tubiero in grado di produrre acqua calda a 90 °C (potenza 1.200 kWt) e acqua calda a 45 °C (potenza 3.500 +

serbatoi sono dimensionati per garan-

di teleriscaldamento con funzione di integrazione/riserva

3500 kWt).

tire il funzionamento a pieno regime per

dell’ acqua calda a media temperatura (45 °C). Sono instal-

almeno 3 giorni consecutivi di tutti gli

lati 3 scambiatori: due da 2.400 kWt ciascuno e uno da

impianti termici dell’ospedale.

1.200 kWt per un totale di 6.000 kWt.

Teleriscaldamento

Centrale termo-frigorifera

In prossimità della centrale termica medesima sono ubicati in posizione interrata 2 serbatoi di stoccaggio gasolio da 15 m3 cad per l’alimentazione di emergenza dei generatori di vapore. I

È presente l’ allacciamento alla rete

La produzione dell’acqua calda a media temperatura (45 °C) e dell’acqua refrigerata a bassa temperatura (7 °C) viene effettuata in una centrale termo-frigorifera, di cui la Figura 4 riporta una vista, che produce in modo integrato i due fluidi termovettori maggiormente utilizzati dai terminali di utenza degli impianti HVAC. Il funzionamento della centrale termofrigorifera è principalmente caratterizzato dallo sfruttamento quale fonte rinnovabile termica dell’ acqua di falda presente in notevole quantità nel sottosuolo. Viene infatti emunta mediante 5 pozzi artesiani una portata pari a 500 m3/h di acqua di pozzo che dopo essere stata termicamente

FIGURA 4

Centrale termo-frigorifera

sfruttata viene in quota parte utilizzata per il reinegro delle torri evaporative e per la restante parte immessa

#83 55

nel canale perimetrale realizzato per Expo 2015 che poi scarica nel fiume Olona.

Lo sfruttamento dell’acqua di falda quale fonte rinnovabile termica avviene nelle seguenti due modalità: • in inverno per alimentare tre pompe di calore acqua/ acqua (sfruttamento termodinamico), avendo cura di privilegiare mediante la configurazione idronica illustrata in Figura 5 il trasferimento di calore. Se l’ acqua refrigerata torna già “calda” dalle utenze fredde (> 7 °C) si reduce la portata dell’ acqua di pozzo sul primario dello scambiatore e si opera pertanto in trasferimento di calore parziale o totale; • in estate per effettuare in sequenza prima il free cooling diretto per la produzione dell’acqua refrigerata a 17 °C che alimenta i pannelli radianti a soffitto e poi in serie il free cooling diretto per la produzione dell’acqua refrigerata a 18,5 °C che alimenta le batterie di preraffreddamento delle UTA. Poichè lo scarico avviene in un canale è stato possible sfruttare l’ acqua di pozzo fino alla temperatura di 24 °C. Pertanto, considerando prudentemente che la temperatura dell’ acqua emunta sia pari a 16 °C la potenza geotermica rinnovabile sfruttata risulta pari a ben 4.650 kWt. Poiché si può cautelativamente ritenere che la potenza elettrica spesa per la movimentazione dell’acqua di falda (emungimento + distribuzione + re-immissione in falda) sia come ordine di grandezza pari a circa 0,25 kWe/(m3/h), l’ERR di questa modalità di produzione dell’ energia frigorifera risulta elevatissimo e pari a:  m3  1  ⋅ 8[∆t ]⋅1163 ,  h    = 37, 2 EERfreecooling = 0, 25

FIGURA 5

Collegamenti idronici pompe di calore acqua/acqua

Lo schema di principio di Figura 6 illustra le modalità di utilizzo dell’ acqua di falda e i relativi livellli termici. È importante da ultimo sottolineare che questo è per altro l’ unico modo concretamente fattibile per produrre energia frigorifera mediante fonti rinnovabili termiche.

Centrale termo-frigorifera: la produzione dell’ acqua calda a media temperatura (45 °C) La produzione dell’acqua calda a 45 °C (salto termico 7 °C) viene effettuata con i seguenti criteri di priorità: 1. scambiatore di smaltimento in saturazione della potenza termica prodotta da cogeneratori di potenza pari a 1.260 kWt. Per garantire la priorità di funziona56

#83

FIGURA 6

Schema di principio sfruttamento invernale ed estivo dell’ acqua di falda quale fonte rinnovabile termica

CONSUMI DELLE ELETROPOMPE E DEI VENTILATORI Nella simulazione energetica sono stati calcolati, ora per ora per tutti i giorni dell’anno, i consumi elettrici “parassiti” delle elettropompe di circolazione dei fluidi termovettori a porata variabile e dei ventilatori delle UTA. La potenza elettriche complessivamente assorbite dai gruppi di

FIGURA A

Energia elettrica consumata dalle elettropompe

pompaggio presenta valori di punta superiori a 600 kWe e l’energia elettrica annualmente consumata è stimata pari a circa 700 MWh/anno.

Il grafico di Figura A riporta l’ andamento della potenza elettrica assorbita dalle elettropompe. Il periodo con maggior consumo è quello estivo, infatti in questo periodo si registrano le massime portate sia di acqua calda a media temperatura, sia di acqua refrigerata a bassa e media temperatura, sia di acqua di pozzo e infine di acqua di torre.

Ancora più significativa è l’energia elettrica che si stima sarà consumata dai ventilatori delle UTA, che risulta pari a circa 7.000 MWh/anno.

Viene quindi confermato quanto sia importante adottare tutti i possibili accorgimenti e tutte le possibili scelte progettuali volte a minimizzare tali consumi parassiti. In particolare: salti termici dei fluidi termovettori elevati, possibilità di escludere o quanto meno attenuare la ventilazione nei reparti che non vengono utilizzati durante FIGURA 7

Pompe di calore idrotermiche con compresore a vite controllato da inverter e refrigerante R-1234ze

le ore notturne, ventilazione DCV (demand controlled ventilation) nelle aree ad affollamento fortemente variabile quali ad esempio le sale di aspetto, ecc.

TAB ELLA 1

Prestazioni gruppi frigoriferi a vite in funzionamento come pompa di calore idrotermica con sorgente fredda acqua di falda Evaporatore

Condensatore

Potenza termica [kW]

1.050

1.300

mento sui restanti sistemi di produzione tale scambia-

Temperatura ingresso [°C]

13

38

tore è previsto idronicamente collegati in spillamento

Temperatura uscita [°C]

7

45

sul circuito di ritorno a 38 °C dell’acqua calda a media temperatura;

Potenza elettrica [kW]

255

COP (100% del carico)

5,1

2. tre pompe di calore idrotermiche (cfr. Figura 7) di

R-1234ze

potenza pari a 1.300 kWt cad. con compressori a vite

Refrigerante

azionati da inverter ad elevata efficienza (COP = 5,1) e TABELLA 2

Prestazioni gruppi frigoriferi a vite in funzionamento c ome gruppi frigoriferi raffreddati ad acqua di torre Evaporatore

Condensatore

Potenza termica [kW]

1.180

1.380

Temperatura ingresso [°C]

14

29

Temperatura uscita [°C]

7

36

Potenza elettrica [kW]

202

EER (100% del carico)

5,85

Refrigerante

R-1234ze

funzionanti con gas ultra low GWP R1234-ze. In estate una o due delle suddette macchine rimangono operative in funzionamento a pompa di calore per effettuare i post riscaldi in trasferimento di calore, le restanti lavorano come gruppi frigoriferi condensati ad acqua di torre. Le Tabelle 1 e 2 riportano le prestazioni di queste machine nelle due differenti condizioni di eserciazio; 3. tre scambiatori di integrazione/riserva alimentati dalla rete di teleriscaldamento di potenza termica complessiva pari a 6.000 kWt;

#83 57

4. due scambiatori di emergenza (funzionamento in isola) a fascio tubiero alimentati a vapore di potenza termica complessiva pari a 7.000 kWt.

Centrale termo-frigorifera: la produzione dell’ acqua refrigertata a bassa temperatura (7 °C) La produzione dell’acqua refrigerata a 7 °C (salto termico 7 °C) viene effettuata con i seguenti criteri di priorità: 1. assorbitore a doppio effetto a bromuro di litio di potenza pari a 1.000 kWf alimentato in estate dal vapore

FIGURA 8

Le torri evaporative sulla copertura del polo tecnologico

recuperato dal cogeneratore. Anche in questo caso TABELLA 3

per garantire la priorità di funzionamento sui restanti

Prestazioni gruppi frigoriferi centrifughi raffreddati ad acqua di torre

sistemi di produzione tale macchina frigorifera sarà idronicamente collegata in spillamento sul circuito di ritorno dell’acqua refrigerata; 2. uno o due gruppi frigoriferi a pompa di calore con compressori a vite già in precedenza descritti operanti in trasferimento di calore; 3. tre gruppi refrigeratori d’acqua con compressore centrifugo monostadio a levitazione magnetica azionato da inverter ad elevatissima efficienza (Part Load

Evaporatore

Condensatore

Potenza termica [kW]

3.000

3.480

Temperatura ingresso [°C]

14

29

Temperatura uscita [°C]

7

36

Potenza elettrica [kW]

480

EER (100% del carico)

6,25

NPLV AHRI 550/590-2003)

10,91

Refrigerante

R-1234zd

Efficiency NPLV ≈ 11) e funzionanti con gas ultra low GWP R1234-zd di potenza frigorifera pari a 3.000 kWf

CENTRALE FRIGORIFERA Potenza installata: 18,2 MWf

ciascuno. I condensatori sono raffreddati mediante 6 torri evaporative di tipo assiale a circuito aperto con motori controllati da inverter installate sulla copertura

N° 1 ASSORBITORE A DOPPIO EFFETTO 1 MWf

N° 3 GRUPPI FRIGORIFERI CENTRIFUGHI (3 MWf cad) 9 MWf

FREE COOLING DIRETTO MEDIANTE ACQUA DI FALDA 4,6 MWf

del polo tecnologico, come illustrato in Figura 8, aventi

N° 3 GRUPPI FRIGORIFERI IN POMPA DI CALORE A VITE (1,18 MWf cad) 3,54 MWf (1,3 MWt cad) 3,9 MWt

UTENZE AR7

ciascuna una potenza termica di 2.550 kWt. La Tabella 3 riporta le prestazioni di queste machine frigorifere;

CENTRALE TERMICA – MEDIA TEMPERATURA (45 °C) Potenza installata: 16,9 MWt

4. i restanti gruppi frigoriferi a vite operanti con conden-

N° 2 SCAMBIATORE VAPORE DI BACKUP (3,5 MWt cad.)

7 MWt

sazione ad acqua di torre.

La Figura 9 riassume le caratteristiche dimension ali di

N° 1 SCAMBIATORE ALTA/MEDIA TEMP. SATURAZIONE SMALTIMENO POTENZA COGENERATORI 1,26 MWt

*

N° 3 SCAMBIATORI TELERISCALDAMENTO 6 MWt

UTENZE AC45

tutti i sistemi di produzione energetica in precedenza descritti.

CENTRALE TERMICA – ALTA TEMPERATURA (90°C) Potenza installata: 2,16 MWt

Stima delle prestazioni energetiche

N° 1 SCAMBIATORE VAPORE 1,2 MWt

In sede di progetto sono stati condotti delle simu-

N° 2 SISTEMI RECUPERO SULL’OLIO MOTORE E SULL’ACQUA DI RAFFREDDAMENTO CAMICIE MOTORE (0,48 MWt cad.)

0,92 MWt

PRODUZIONE ACS

lazioni termo energetiche su base oraria volte a stimare le prestazioni dei sistemi di produzione energetica in

CENTRALE TERMICA – VAPORE Potenza installata: 11 MWt

precedenza descritti e i relativi consumi. In particolare

N° 2 CALDAIE RECUPERO COG. (0,34 MWt cad.)

0,68 MWt

sono stati calcolati i fabbisogni energetici orari dovuti alle seguenti utenze: • fabbisogno energia termica delle batterie di preriscaldamento e post riscaldamento utilizzate per il tratta58

#83

*

N° 3 GENERATORI DI VAPORE (3,45 MWt cad.)

10,35 MWt

Scambiatore con funzionamento in priorità su tu� gli altri sistemi di produzione per saturare la cogenerazione

FIGURA 9

RIEPILOGO POTENZE DEI SISTEMI DI PRODUZIONE ENERGETICA INSTALLATI

UTENZE VAPORE

mento dell’aria primaria; • fabbisogno energia termica delle batterie di preriscaldamento e post riscaldamento utilizzate per il trattamento dell’aria relativo agli ambienti climatizzati mediante impianto a tutt’aria; • fabbisogno di energia termica dovuto alle dispersioni attraverso l’involucro edilizio; • fabbisogno di energia termica dovuto alla produzione di acqua calda sanitaria; • fabbisogno di vapore per umidificazione; • fabbisogno di vapore per la sterilizzazione; • fabbisogno di energia frigorifera per le batterie di raffredFIGURA 10

Andamento annuale stimato dei carichi termici, carichi frigoriferi e temperatura aria esterna al bulbo secco

damento e deumidificazione utilizzate per il trattamento dell’aria primaria; • fabbisogno di energia frigorifera per le batterie di raffreddamento e deumidificazione utilizzate per il trattamento dell’aria relativo agli ambienti climatizzati mediante impianto a tutt’aria; • fabbisogno di energia frigorifera dovuto alle rientrate termiche attraverso l’involucro edilizio e ai carichi endogeni; • fabbisogno di energia frigorifera per gli impianti ausiliari.

Il grafico di Figura 10 riporta l’andamento dei carichi

FIGURA 11

Percentuale di saturazione delle pompe di calore

termici e frigoriferi unitamente a quello della temperatura dell’aria esterna a bulbo secco in base a quanto indicato nell’anno meteorologico tipo considerato.

Vale la pena di sottolineare che, contrariamente a quanto si sarebbe indotti a pensare, la potenza termica richieste in estate risulta superiore a quella richiesta in inverno. Ciò è dovuto da un lato alla scarsa incidenza delle dispersioni termiche invernali in relazione ai carichi endogeni presenti (i moderni ospedali si “scaldano da soli”), dall’ altro all’efficienza dei recuperatori di calore delle UTA che limitano fortemente l’intervento delle batte-

FIGURA 12

Percentuale di saturazione gruppi frigoriferi centrifughi

rie calde in inverno, in special modo quelle di preriscaldo.

Diversamente in estate, le esigenze di raffrescamento e soprattutto di deumidificazione dell’ aria esterna comportano un forte dispendio di energia frigorifera e un conseguente dispendio di energia termica richiesta dal necessario postriscaldamento.

Per ciascun sistema di produzione energetica sono stati generati dei grafici che ne visualizzano le percentuali di utilizzo durante il corso dell’anno.

Si riportano a titolo di esempio i grafici relativi al funzio-

FIGURA 13

Percentuale di saturazione free cooling mediante acqua di pozzo

namento delle pompe di calore, dei gruppi frigoriferi centrifughi e del freecooling estivo mediante acqua di

#83 59

falda. Naturalmente i cogeneratori e il gruppo frigorifero ad assorbimento presentano percentuali pari al 100%.

Come illustra la Figura 11 le pompe di calore sono altamente sfruttate in trasferimento di calore durante il periodo estivo in quanto, come è già stato evidenziato, vi è una forte richiesta contemporanea di energia frigorifera e termica.

I gruppi frigoriferi centrifughi funzioneranno a integrazione della potenza frigorifera richiesta.

L’utilizzo del free cooling attraverso acqua di pozzo è massimo nel periodo estivo nel quale c’è richiesta di potenza frigorifera dalle UTA e dai pannelli radianti. In inverno e nelle mezze stagioni il free cooling è sempre utilizzato a servizio delle UTA che raffreddano le cabine elettriche.

FIGURA 14

Suddivisione percentuale stagionale energia termica prodotta dai generatori

FIGURA 15

Suddivisione percentuale stagionale energia frigorifera prodotta dai generatori

I diagrammi a torta di Figura 14 e 15 riportano la suddivisione percentuale di energia termica e frigorifera prodotta da ciascun sistema di produzione.

Considerazioni conclusive Dalla simulazioni condotte relativamente alle prestazioni dei molteplici sistemi di produzione energetica presenti risulta evidente che: • i cogeneratori sono attivi e sfruttati tutto l’anno al massimo della loro capacità (7.500 h/anno tenendo conto dei farmi per manutenzione); • i generatori di vapore lavorano soprattutto in inverno quando l’esigenza di vapore per umidificazione dell’aria è più alta, e in misura minore nelle mezze stagioni. In estate sono attivi solo per produrre il vapore richiesto, in modo discontinuo, dalla centrale di sterilizzazione, essendo il vapore prodotto dai cogeneratori utilizzato nell’ assorbitore; • l’acqua di pozzo è significativamente utilizzata in tutte le stagioni (pompe di calore o free cooling); • l’assorbitore bistadio opera solo nella

• le pompe di calore lavorano in trasferimento di calore

• i gruppi frigoriferi centrifughi lavo-

tutto l’anno, ma soprattutto in estate. La commutazione

rano in tutte le stagioni, anche in

del circuito di condensazione verso le torri evaporative

inverno benchè venga data prio-

Sarà interessante poter confrontare,

rappresenta dunque solo uno scenario di emergenza;

rità alle pompe di calore. Il funziona-

dopo qualche anno di funziona-

• il teleriscaldamento, considerato nella simulazione ripor-

mento in inverno di queste ultime è

mento, le prestazioni reali dell’ impianto

tata in questo articolo econonomicamente meno conve-

ridotto (con conseguente riduzione

rispetto a quelle simulate in sede di

niente rispetto alle pompe di calore, ha dunque funzione

della produzione di energia frigorifera)

progetto.

di riserva. Nel caso risultasse economicamente più conve-

essendo relativamente bassa la richie-

niente rispetto alle pompe di calore (anche in funzione

sta di potenza termica ed essendo

della tariffa di tipo “take or pay”), il sistema di regola-

data priorità al calore prodotto dai

zione provvederà a invertire la sequanza di attivazione;

cogeneratori;

60

#83

stagione estiva.

* Giorgio Bo, Gianluca Demaria, Prodim srl – Torino

n

AiCARR informa

www.aicarr.org

a cura di Lucia Kern

Psicrometria, IAQ e comfort: i primi Fondamenti 2024

Oltre 60 abstract per il Convegno internazionale AiCARR ringrazia tutti coloro che, in risposta al Call for Papers, hanno inviato i loro abstract per partecipare come relatori al 53° Convegno internazionale dal titolo “Dagli NZEB agli ZEB: gli edifici dei prossimi decenni per un futuro salubre e sostenibile”, che si terrà il 12, 13 e 14 marzo 2024 in occasione di Mostra Convegno Expocomfort, a Fieramilano Rho. Il Comitato Scientifico del Convegno ha approvato oltre 60 abstract, ora disponibili sul sito, che declinano l’attualissimo tema della transizione da NZEB a ZEB in lavori inerenti approcci progettuali

innovativi, nuovi sistemi di monitoraggio e controllo, nuovi componenti e sistemi, con relativi approfondimenti del loro impatto sul consumo energetico, sul comfort termoigrometrico, acustico, visivo, di qualità dell’aria, aspetto sempre in primo piano, e sulla salubrità degli ambienti.

Numerosi e particolarmente interessanti sono i casi di studio presentati.

Ricordiamo che AiCARR offre agli autori interessati la possibilità di pubblicare gli articoli, accettati dopo revisione, sui proceedings indicizzati Scopus E3S Web of Conferences.

La qualità dell’aria interna, abbinata al comfort di chi soggiorna negli ambienti, è un tema essenziale per i professionisti che si occupano di progettazione, collaudo e manutenzione degli impianti ad aria, tenuti anche a conoscere le proprietà e le trasformazioni psicrometriche dell’aria umida. Per offrire queste competenze a chi entra nel mondo della progettazione termotecnica, AiCARR Formazione propone in diretta web dal 13 febbraio i tre moduli dedicati a psicrometria, comfort termoigrometrico e qualità dell’aria interna, che aprono il Percorso Fondamenti 2024. Questi argomenti si confermano di particolare interesse e attualità, data anche la sempre elevata attenzione degli addetti ai lavori, e non solo, nei confronti della qualità dell’aria indoor.

Il calendario completo del Percorso Fondamenti è pubblicato sul sito di AiCARR Formazione.

CFP: per ingegneri Il calendario 13 e 14 febbraio: Psicrometria: fondamenti e trasformazioni psicrometriche 20 e 21 febbraio: Il comfort termoigrometrico 29 febbraio e 1 marzo: La qualità dell’aria interna

I risultati del Premio Tesi di Laurea 2023 Sono state annunciate le tesi vincitrici del Premio Tesi di Laurea AiCARR, edizione 2023.

Questi i titoli delle tesi e i nomi degli autori: • “Building heating load prediction for optimal control of hybrid heat pumps: evaluation of an autoregressive model and energy analysis”.

Marco Bizzarri - Università degli Studi di Pisa Dipartimento di Ingegneria Energetica • “Strumenti e linee guida progettuali per la ventilazione meccanica nelle aule scolastiche mediante simulazioni CFD”.

Andrea Lena - Politecnico di Torino - Dipartimento di Ingegneria Meccanica • “Polymer dispersed liquid crystal glazing as a smart façade technology: characterisation, modelling and control”.

Joseph Roberts - Università degli Studi di Bolzano - Dipartimento di Ingegneria Energetica • “Multi-scalar energy modelling and solar analysis

for the urban built environment: the case study of Toronto, Canada.”

Francesca Vecchi - Politecnico di Torino Dipartimento di Pianificazione Territoriale, Urbanistica e Paesaggistico-Ambientale Da parte dell’Associazione i complimenti agli autori e all’autrice delle tesi e un ringraziamento a tutti i partecipanti.

L’industria al centro del 40º Convegno nazionale AiCARR di settembre “Strategie e tecnologie per un’industria competitiva, energeticamente efficiente e pulita” è il titolo del 40° Convegno nazionale che si terrà a Peschiera del Garda il 26 settembre 2024.

Dopo il webinar sugli interventi migliorativi per l’efficienza nell’industria e accanto al percorso di AiCARR Formazione dedicato alla gestione dell’energia nel settore industriale, AiCARR torna a occuparsi di strategie e tecnologie mirate

a rendere più energeticamente sostenibile un settore che in Italia si attesta al terzo posto per consumi di energia, con poco meno del 25% del fabbisogno energetico finale. Circa il 40% di questi consumi è soddisfatto tramite energia elettrica, una percentuale leggermente inferiore attraverso l’utilizzo di gas naturale. Queste cifre evidenziano un significativo potenziale di riduzione dell’utilizzo di energia primaria non

Caratteristiche dell’involucro edilizio e calcolo dei carichi termici per un progetto a regola d’arte Il punto di partenza per la progettazione del sistema edificio-impianto risiede nei calcoli che permettono di determinare il fabbisogno di energia per la climatizzazione invernale ed estiva e che sono strettamente collegati alle caratteristiche dell’involucro edilizio.

In quest’ottica, AiCARR Formazione propone nel Percorso Fondamenti i tre moduli, in programma in diretta streaming a partire 6 marzo, che illustrano rispettivamente le caratteristiche termofisiche dell’involucro edilizio e il calcolo dei parametri prestazionali termici, nella stagione estiva e in quella invernale.

Un appuntamento da non perdere per i professionisti più giovani che intendono acquisire le basi per una progettazione a regola d’arte.

CFP: per ingegneri Il calendario 6 e 7 marzo: Caratteristiche termofisiche dell’involucro edilizio 18 e 19 marzo: Calcolo dei carichi termici estivi 21 e 22 marzo: Calcolo dei carichi termici invernali

AiCARR informa Percorso Sanità: al via da febbraio con il modulo Fondamenti L’apprezzato Percorso di AiCARR Formazione dedicato al tema della progettazione degli impianti meccanici in ambito ospedaliero, ormai noto come Percorso Sanità, ritorna dal 27 febbraio prossimo in diretta web con il modulo Fondamenti.

Dedicato a progettisti junior, tecnici di strutture sanitarie, personale ASL, progettisti non termotecnici, il modulo affronterà i seguenti argomenti: Psicrometria e requisiti normativi e progettuali degli impianti di climatizzazione; Fondamenti su ventilazione e controllo della contaminazione; Fondamenti di impianti di riscaldamento e ventilazione (con esempi per le zone ordinarie delle strutture sanitarie); Fondamenti di impianti di climatizzazione (con esempi per le degenze ordinarie); Centrali termiche, generatori di calore, sicurezza; Centrali ed impianti idrici-Cenni al trattamento acqua; Macchine e fluidi frigorigeni - Centrali frigorifere.

Il Percorso Specialistico, che proseguirà come di consueto con il corso Base e con il modulo Specializzazione, è affidato a docenti fra i migliori esperti in materia.

CFP: per ingegneri.

Il calendario del modulo Fondamenti 27 e 28 febbraio, 6 e 7 marzo

www.aicarr.org

rinnovabile per rispettare i vincoli di decarbonizzazione posti dall’Unione Europea.

Oltre a questo, bisogna considerare che la persistenza di costi energetici più elevati in Europa potrebbe rendere meno competitive le produzioni europee rispetto a Paesi come Stati Uniti e Cina e che, allo stesso tempo, la decarbonizzazione dell’industria rappresenta una sfida cruciale per le aziende che desiderano partecipare alla lotta contro il cambiamento climatico e rispettare gli standard nazionali ed europei sulle emissioni di gas serra.

In quest’ottica, un minor consumo di energia per unità di prodotto può essere ottenuto sfruttando un aumento dell’efficienza energetica con l’utilizzo di tecnologie di produzione e di impianti e macchinari più innovativi, oltre che con un cambiamento nelle modalità organizzative e gestionali del processo produttivo.

Con il suo 40° Convegno nazionale AiCARR intende presentare contributi di interesse per il settore HVAC, e non solo, incentrati sulla valutazione dell’effetto di azioni per il risparmio energetico, relative all’aumento dell’efficienza energetica e all’installazione di impianti a fonte rinnovabile utili a ridurre il fabbisogno energetico del settore industriale, e in particolare il consumo di gas naturale.

a cura di Lucia Kern

Le nuove strategie di integrazione di componenti innovativi per la sostenibilità energetica ed ambientale, il benessere e la salubrità dell’ambiente lavorativo, assieme ai nuovi approcci per la progettazione dei fabbricati e degli impianti saranno i temi principali del Convegno.

Il Call for Papers verrà pubblicato prossimamente.

AgorAiCARR, a ogni domanda una risposta

A marzo, il primo modulo del Percorso Legionella, con certificazione EGL Prende il via l’8 marzo il modulo “Il problema Legionella: conoscenze di base”, che apre il Percorso Specialistico completo dedicato al rischio Legionella nella gestione degli edifici, ideato per il completamento delle conoscenze di base e l’approfondimento delle indicazioni fornite in materia dalle Linee Guida del Ministero della Salute.

La partecipazione al Percorso consente di sostenere un esame di certificazione delle competenze professionali acquisite, certificandosi come Esperto in Gestione del rischio Legionellosi (EGL), grazie alla collaborazione di AiCARR Formazione con

Domanda: “Qual è la normativa vigente per il trattamento delle acque impiegate negli impianti per la climatizzazione invernale con temperatura superiore a 110 °C? E quale la normativa vigente per il trattamento delle acque impiegate negli impianti di teleriscaldamento e teleraffrescamento?”

Risposta: “In merito al trattamento dell’acqua per impianti di climatizzazione invernale con temperatura superiore a 110 °C non c’è una norma univoca corrispondente alla UNI 8065 del 2019, che disciplina quanto sopra ma per temperature fino a 110 °C. Il suggerimento che le posso dare è fare riferimento alle norme per i generatori a tubi da fumo o a tubi d’acqua, rispettivamente la UNI EN 12953-10 del 2005 e la 12952-12 del 2005”.

Questa domanda è stata pubblicata da un nostro

Socio in AgorAiCARR, il servizio online utilissimo per chi ha dubbi e quesiti di natura professionale, tecnica o normativa.

La rubrica, riservata agli associati, permette di scegliere fra diverse aree tematiche e di porre un quesito, ottenendo da un Socio identificato da AiCARR come esperto nella materia una risposta qualificata che può essere di interesse per tutti i lettori.

Per usufruire di AgorAiCARR è sufficiente accedere all’area dedicata del sito, cliccare sul link “Accedi al servizio” previa autenticazione Socio, cercare l’argomento di interesse e, se il quesito non è ancora stato posto, pubblicare la domanda.

Direttiva Case green, la nota di AiCARR Per approvare la direttiva sulla prestazione energetica degli edifici (Case green) è necessario rispettare la specificità del patrimonio edilizio dei singoli Paesi tra cui l’Italia, un Paese in cui gran

parte del patrimonio edilizio residenziale è stato costruito prima del 1991 e, quindi, la ristrutturazione profonda degli edifici più vecchi richiederebbe tempi decisamente più lunghi rispetto a

AiCARR informa

www.aicarr.org

quelli decisi in sede europea, e con costi elevati.

Al contempo, le misure di efficientamento degli edifici sono da accogliere positivamente in termini di crescita sia perché condurranno verso la decarbonizzazione e quindi verso un futuro sostenibile, sia perché genereranno nuove opportunità di lavoro per tutti gli attori della filiera.

Questa la nota diffusa da AiCARR riguardo i risultati della prima riunione tra Consiglio Ue, Commissione europea e Europarlamento sulla direttiva Case green (Direttiva EBPD). Il testo è stato già approvato a marzo 2023 dal Parlamento europeo e prevede la ristrutturazione entro il 2033 di tutti gli edifici abitativi nelle classi E, F, G.

a cura di Lucia Kern

Il prossimo incontro tra le istituzioni Ue è previsto per dicembre.

l’Ente di certificazione Bureau Veritas – CEPAS. In particolare, il primo modulo in programma illustra nel dettaglio i singoli capitoli delle Linee Guida per la prevenzione e il controllo della legionellosi del Maggio 2015. Dopo una breve presentazione della situazione normativa vigente a livello nazionale e regionale con cenni a riferimenti internazionali, le lezioni si soffermano sui criteri per una corretta progettazione impiantistica finalizzata ad una riduzione del rischio di proliferazione delle legionelle. L’analisi del rischio Legionella viene contestualizzata in strutture sia nuove sia esistenti.

CFP: per ingegneri.

Il calendario 8, 11 e 18 marzo

Pubblicata in Gazzetta UE e in vigore dal 20 novembre la RED III Il 31 ottobre scorso è stata pubblicata sulla Gazzetta Ufficiale UE la nuova direttiva sulle energie rinnovabili (Renewable Energy Directive), la cosiddetta “RED III”.

Ricordiamo che il principale target della Direttiva è che gli Stati membri si impegnino affinché entro il 2030 la quota di energia da fonti rinnovabili nel consumo finale lordo di energia sia pari almeno al 42,5% (superando così il precedente 32% previsto dalla RED II), con un ulteriore impegno non vincolante a livello collettivo per il raggiungimento del 45%, attraverso contributi volontari nazionali o misure a livello europeo.

Ogni Stato membro dovrà dunque contribuire a questo obiettivo comune, attraverso il raggiungimento di target settoriali riguardanti trasporti, industria, edifici, teleriscaldamento e teleraffrescamento, al fine di accelerare il processo di integrazione delle energie rinnovabili negli ambiti in cui si è rivelato più lento.

In particolare, per quanto riguarda l’industria, la RED III stabilisce che l’uso delle energie rinnovabili dovrà essere aumentato annualmente dell’1,6%. Gli Stati membri hanno convenuto che il 42% dell’idrogeno utilizzato nell’industria provenga da combustibili rinnovabili di origine non biologica entro il 2030 e il 60% entro il 2035.

Uno “sconto” del 20% su tali requisiti potrà aversi a due condizioni: se il contributo nazionale degli Stati membri all’obiettivo generale vincolante dell’UE soddisfa il contributo previsto; se la quota di idrogeno da combustibili fossili consumata nello Stato membro non sarà superiore al 23% nel 2030 e al 20% nel 2035.

La Direttiva prevede per gli edifici un obiettivo indicativo di almeno il 49% di energia rinnovabile nel 2030. I target per il riscaldamento e il raffrescamento aumenteranno gradualmente, con un incremento vincolante dello 0,8% annuo a livello nazionale fino al 2026 e dell’1,1% dal 2026 al 2030. Il tasso medio annuo minimo applicabile a

Formazione con certificazione per i Responsabili dell’igiene degli impianti tutti gli Stati membri è integrato da incrementi indicativi supplementari calcolati specificamente per ciascuno Stato membro.

Per raggiungere più rapidamente gli obiettivi di incremento delle tecnologie “green” e di riduzione della dipendenza da combustibili fossili, la RED III introduce indicazioni atte a snellire e velocizzare le procedure di approvazione, da parte delle Autorità nazionali, dell’iter riguardante la concessione di permessi per nuovi impianti di energia rinnovabile o per l’adeguamento di quelli esistenti.

Gli Stati membri designeranno “zone di accelerazione” per le energie rinnovabili in cui i relativi progetti, che dovrebbero essere privi di impatti ambientali importanti date le peculiarità dei siti, saranno oggetto di procedure di autorizzazione semplificate e rapide, con un limite massimo di 12 mesi; inoltre, la diffusione delle energie rinnovabili sarà considerata di “interesse pubblico prevalente”, il che limiterà i motivi di obiezione giuridica ai nuovi impianti.

La RED III è in vigore dal 20 novembre e gli Stati membri avranno, a partire da tale data, 18 mesi di tempo per recepire le misure nella legislazione nazionale.

Il testo della Direttiva è disponibile sul sito di AiCARR, nella sezione Normativa/Legislazione/ Comunitaria previa autenticazione Socio.

AiCARR Formazione, con il suo percorso specialistico in due step, unico in Italia, qualifica ormai da anni figure professionali (Categoria B - Addetti alla manutenzione e Categoria A - Responsabili dell’igiene) secondo quanto previsto dalle Linee Guida del Ministero della Salute, recepite con l’Accordo Stato-Regioni del 5/10/2006 e riprese dalla Procedura operativa per la valutazione e gestione dei rischi correlati all’igiene degli impianti di trattamento aria della Commissione consultiva permanente per la salute e sicurezza sul lavoro. È in programma dal 22 febbraio, in modalità FAD, il modulo MA02 dedicato a chi ha preso parte al modulo MA01 e ideato per la formazione del personale di Categoria A: 20 ore di lezione che si vanno ad aggiungere alle 36 del modulo MA01 per un totale di 56 ore di formazione.

Grazie alla collaborazione di AiCARR Formazione con ICMQ, anche al termine di questo modulo è possibile sostenere un esame di certificazione delle competenze acquisite, conseguendo un titolo riconosciuto su tutto il territorio nazionale e in qualsiasi contesto lavorativo.

CFP: per ingegneri.

Il calendario 22 e 23 febbraio, 4-5-19-20 marzo 28 marzo: esame di certificazione Tutte le informazioni relative ai corsi sono pubblicate sul sito www.aicarrformazione.org

ABBONATISU www.quine.it

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ANNO14 - MAGGIO-GIUGNO 2023

RESIDENZIALE

CLIMATIZZAZIONE

POSTE ITALIANE SPA – POSTA TARGET MAGAZINE - GIPA/LO/CONV/003/2013.

#84

Efficienza energetica

Tecnologie per la sostenibilità

#85

Industria e terziario

Refrigerazione

#86

Residenziale

Climatizzazione

#87

Edifici scolastici

Riscaldamento

#88

Edifici per la sanità

Pompe di calore

#89

Design sostenibile

Sistemi di automazione e controllo

#82

LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R

ANNO14 - SETTEMBRE 2023

NORMATIVA INTEGRARE L’IEQ NELLA EPBD ASSOCIAZIONI STORIA E OBIETTIVI DI REHVA NEXT.COM, IL PROGETTO PER UN COMFORT PERSONALIZZATO IMPIANTI E COMFORT ACUSTICO NEGLI EDIFICI CASE STUDY IAQ NELLE GALLERIE DEGLI UFFIZI DI FIRENZE MICROCLIMA INTERNO E RUOLO DEGLI OCCUPANTI: IL CASO DI ARPA UMBRIA CONFRONTO DELLE PRESTAZIONI DI PAVIMENTI RADIANTI CLASSIFICAZIONE DEI FILTRI PER CONTAMINANTI MOLECOLARI GESTIRE IL CLIMA NELLE AREE ALTAMENTE SENSIBILI

Progettazione sostenibile BIM/BACS

#83

ISSN:2038-2723

ISSN:2038-2723

Organo Ufficiale AiCARR

Organo Ufficiale AiCARR

LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R

CONTRATTI DI PRESTAZIONE ENERGETICA: PUBBLICATA LA UNI CEI EN 17669 U-CERT, IL PROGETTO PER UNA CERTIFICAZIONE A MISURA D’UOMO RELAZIONE TRA POVERTÀ ENERGETICA E APE IL RUOLO DELLE PDC NELLE COMUNITÀ ENERGETICHE SOCIAL HOUSING A SIRACUSA CLIMATIZZARE CON IL PROPANO MISURATORI DI PORTATA A ULTRASUONI PER LA CONTABILIZZAZIONE RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA CON I PCM

FOCUS TECNOLOGICO

Pompe di calore Sistemi ibridi

#81

ISSN:2038-2723

DOSSIER MONOGRAFICO

LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R

ANNO14 - OTTOBRE 2023

NORMATIVA NUOVA DIRETTIVA SULL'EFFICIENZA ENERGETICA ASSOCIAZIONI STORIA E ATTIVITÀ DI IIR/IIF POMPE DI CALORE: LO STATO DELL'ARTE IN ITALIA MODELLI DI DIMENSIONAMENTO DI IMPIANTI GEOTERMICI CASE STUDY IMPIANTO CON POMPA DI CALORE MULTISORGENTE RIGENERAZIONE URBANA DI UN QUARTIERE RESIDENZIALE SISTEMI IBRIDI RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA IN CONDOMINIO, DUE CASI DI STUDIO

ISSN:2038-2723

Organo Ufficiale AiCARR

#80

Qualità dell’ambiente interno Ventilazione/Filtrazione

Organo Ufficiale AiCARR

Residenziale Climatizzazione

Fascicolo

LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R

Tutti gli ARRETRATI li trovi su www.quine.it QUALITÀ DELL’AMBIENTE INTERNO VENTILAZIONE/FILTRAZIONE

POMPE DI CALORE SISTEMI IBRIDI

Editore: Quine srl · Via G. Spadolini, 7 · 20141 Milano - Italia · Tel. +39 02 864105 · Fax. +39 02 70057190 POSTE ITALIANE SPA – POSTA TARGET MAGAZINE - GIPA/LO/CONV/003/2013.

POSTE ITALIANE SPA – POSTA TARGET MAGAZINE - GIPA/LO/CONV/003/2013.

ANNO14 - NOVEMBRE-DICEMBRE 2023

NORMATIVA LE NOVITÀ NELLA REVISIONE DEL REGOLAMENTO F-GAS CAM E QUALITÀ DELL’AMBIENTE INTERNO PROTOCOLLI DI SOSTENIBILITÀ, UNA PANORAMICA BUILDING INFORMATION MODELING SUPPORTO BIM PER ANALISI LCA SUGLI EDIFICI DIGITALIZZAZIONE AL SERVIZIO DELLA MATERIAL INTENSITY OTTIMIZZAZIONE MULTI-OBIETTIVO E LIFE CYCLE THINKING CASE STUDY PROGETTAZIONE SOSTENIBILE IN AMBITO OSPEDALIERO RIQUALIFICAZIONE IN CHIAVE NZEB PER L’ASILO NIDO

PROGETTAZIONE SOSTENIBILE BIM/BACS

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