Tesi di Salerno Salvatore Progettazione e Certificazione Energetica di Edifici ad Elevata Efficienza

Università degli Studi di Ferrara

Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria Civile

PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI EDIFICI AD ELEVATA EFFICIENZA

Relatore: Ill.mo Prof. Ing. Patrizio Fausti Correlatore: Chiar.mo Prof. Ing. Stefano Piva

Anno Accademico 2005/2006

Laureando: Salvatore Salerno

Alla mia Micia e al mio Biagio

Ringrazio innanzitutto Eleonora e Franco, i migliori genitori che io abbia mai potuto desiderare, che mi hanno accompagnato e sostenuto in tutti i difficili anni degli studi... non è stato facile nemmeno per loro!

Mia sorella Daniela e il suo ragazzo che sono stati i primi a credere in me, commissionandomi il progetto della loro meravigliosa villa.

Un grazie a tutti i miei numerosissimi parenti, nonni, zii e cugini (sarebbe impossibile fare l’elenco!), in particolare un grazie di cuore alla zia Carmela, che nei momenti più duri è stata capace con semplici parole, di esprimermi la sua fiducia e stima, fondamentale per risalire a galla dopo aver toccato più volte il fondo.

Un pensiero privilegiato al mio grande amico Peppe, amico fedele, comprensivo e disponibile soprattutto nei momenti del bisogno; senza però togliere nulla a tutti i miei numerosi amici e amori con l’A maiuscola, vecchi e nuovi, per fortuna tanti, che hanno accompagnato la mia preziosa vita e che sono stati capaci di sopportare un carattere difficile come il mio.

Infine ringrazio la mia caparbietà, il mio spirito libero e questa testa dura, che fin dalle scuole elementari, alla domanda “cosa vuoi fare da grande?” risoluto mi ha sempre portato a rispondere “l’Ingegnere”, senza neppure sapere cosa fosse, ma per coerenza con me stesso, oggi mi trovo qui a realizzare il più grande, bello e lungo sogno della mia vita.

INDICE

INDICE Introduzione.........................................................................................................V

Capitolo 1: Cambiamenti climatici e sviluppo sostenibile 1.1 Introduzione............................................................................1 1.2 Il contesto internazionale: Prima e dopo il protocollo di Kyoto..4 1.3 Le energie rinnovabili...............................................................7

Capitolo 2: L’efficienza energetica degli edifici 2.1 Introduzione..........................................................................13 2.2 L’isolamento degli edifici per il risparmio energetico...............17 2.3 La Classificazione energetica degli edifici: lo standard degli Edifici Passivi.............................................19 2.4 Criteri progettuali per il risparmio e l’efficienza energetica.....23 2.4.1 Caratteristiche climatiche............................................23 2.4.2 Localizzazione ed orientamento dell’edificio..................24 2.4.3 La forma dell’edificio....................................................26 2.4.4 Ombreggiamento..........................................................27 2.4.5 Distribuzione degli ambienti all’interno dell’edificio......28 2.4.6 I telai e le finestre........................................................28 2.4.7 La coibentazione dell’involucro.....................................30 2.4.8 Cappotto termico.........................................................31 2.4.9 Ventilazione, trattazione dell’aria e recupero di calore..31 2.5 I sistemi solari passivi...........................................................33 2.6 Le buone pratiche per il risparmio energetico.........................40

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INDICE

Capitolo 3: Diagnosi e certificazione energetica degli edifici: dalla legge 10/91 al D.Lgs. 192/05 3.1 Introduzione..........................................................................45 3.2 La Direttiva EPBD 2002/91/CE............................................49 3.2.1 Requisiti minimi richiesti dalla 2002/91/CE...............53 3.2.2 La certificazione energetica..........................................55 3.3

Gli impianti nel contesto della direttiva “EPBD”.....................57 3.3.1 Premessa.....................................................................57 3.3.2 Manutenzione e ispezione degli impianti......................59 3.3.3 Ispezione delle caldaie.................................................59 3.3.4 Condizionamento estivo...............................................61

3.4 Il Decreto Legislativo 192/05.................................................63 3.4.1 Introduzione................................................................63 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5 3.4.6 3.4.7 3.4.8

Le norme italiane previdenti al D.Lgs. 192/05.............65 Guida alla consultazione del D.Lgs. n. 192..................67 Analisi degli articoli del D.Lgs. n. 192..........................69 Metodi di calcolo e verifiche prescritte..........................76 Verifiche previste per ambito d’applicazione.................84 Certificazione energetica..............................................87 Analisi critica del D.Lgs. 192/05..................................89

3.5 Considerazioni finali..............................................................92

Capitolo 4: Progettazione e certificazione energetica di un edificio unifamiliare ad elevata efficienza 4.1 Introduzione..........................................................................97 4.2 Studio del sito, morfologia del lotto, esigenze del committente..........................................99 4.3 Progetto architettonico “Villa Castellana”.............................101 4.4 Tecniche costruttive adottate: struttura portante in C.A, solai in latero-cemento, tamponamenti in muratura............109 4.5 Scelta dei materiali da costruzione: muratura in poroton, isolamento termico in poliuretano......................................110 4.6 Soluzioni impiantistiche adottate........................................127 4.6.1 Ventilazione a doppio flusso termodinamico..............127 4.6.2 Caldaia a condensazione...........................................128 4.6.3 Riscaldamento a pavimento radiante.........................131 4.6.4 Sistema solare termico..............................................134

II

INDICE

4.7 Procedura operativa per la valutazione della domanda energetica dell’edificio...........................................................136 4.7.1 Termini e definizioni....................................................136 4.7.2 Simboli e unità ............................................................139 4.7.3 Indicatori di prestazione energetica..............................139 4.7.4 Dati climatici...............................................................141 4.7.5 Indicatori di classificazione energetica.........................144 4.7.6 Volume e superfici riscaldati per la valutazione energetica.......................................145 4.7.7 Dati dell’oggetto...........................................................146 4.7.8 Superfici vetrate e telai................................................146 4.7.9 Calore disperso per trasmissione durante il periodo invernale......................................................147 4.7.10 Ventilazione...............................................................151 4.7.11 Guadagni termici......................................................152 4.7.12 Climatizzazione invernale fabbisogno energetico........154 4.7.13 Produzione di acqua calda ad usi sanitari.................156 4.7.14 Contributo energetico dovuto alle fonti rinnovabili.....157 4.7.15 Fabbisogno specifico globale di energia primaria.......157 4.8

Attestato di certificazione energetica....................................159

4.9

Scheda tecnica....................................................................161

4.10 Targa energetica..................................................................167 4.11 Certificazione Casaclima.....................................................169 CONCLUSIONI.....................................................................................175 Riferimenti normativi, web, bibliografici....................................................177

III

INDICE

IV

INTRODUZIONE

INTRODUZIONE

Il continuo aumento della domanda energetica che, dalla rivoluzione industriale ad oggi, ha portato a violare i naturali equilibri del sistema terra, con conseguenze che sono oggi sotto gli occhi di tutti, ci porta a dover fare dei passi indietro e a mettere in discussione i modelli di sviluppo che fino ad ora sono stati considerati gli unici capaci di creare benessere, inteso come benessere economico e non considerando il fatto che tutto ciò ci sta portando verso livelli d’insostenibilità ambientale non compatibili con il miglioramento della condizione di vita umana. La situazione internazionale, per quanto riguarda l’ambiente e l’energia, obbliga ad una riflessione accurata relativamente agli usi finali. Appare poco sensato investire risorse per produrre più energia o per produrla in modo diverso, senza prima aver analizzato le modalità con cui viene utilizzata e le soluzioni che potrebbero condurre a risparmi significativi.

In particolare, nel settore delle costruzioni si sta cercando di stimolare, attraverso specifici regolamenti a livello nazionale ed europeo, il miglioramento dell’efficienza energetica degli edificii, razionalizzando l’uso delle fonti primarie e premiando interventi che riducono i consumi e utilizzano fonti rinnovabili. Per l’implementazione di un simile approccio sono richieste metodologie in due aree principali: 1) nella dimostrazione che le nuove costruzioni o i lavori di ristrutturazione siano conformi agli standard prestazionali energetici definiti nella normativa e legislazione attualmente vigente; 2) nello sviluppo delle varie scale di classificazione richieste dal sistema di certificazione. Con il Protocollo di Kyoto l'Unione Europea si è impegnata a ridurre l'emissione dei gas serra (GHG) dell'8% nel periodo fra il 2008 e il 2012 sulla base del livello raggiunto nel 1990. L'emissione di ossido di carbonio (CO2) è per la maggior parte dovuta alla combustione di combustibili

fossili.

In

particolare

l'uso

dell'energia

negli

edifici

rappresenta circa il 40% dell'uso della domanda finale di energia

V

INTRODUZIONE

nell'UE, ed è responsabile per più del 30% delle emissioni di CO2.

Grandi sforzi sono stati fatti negli ultimi anni a livello nazionale per migliorare l'efficienza energetica degli edifici. In particolare, negli ultimi tre decenni i codici edilizi sono stati resi gradualmente più attenti e severi nella maggior parte dei Paesi. Tuttavia, poche erano finora le iniziative tese a creare regolamenti edilizi armonizzati a livello europeo, situazione

mutata

2002/91/CE

sulla

sostanzialmente Performance

grazie

Energetica

alla

Direttiva

degli

edifici.

Europea Questa

Direttiva richiede che gli Stati membri creino procedure di calcolo rispetto a un certo numero di criteri e che stabiliscano standard minimi di prestazione energetica. In Italia questo sta in parte avvenendo grazie all’emanazione del Decreto Legislativo n. 192/05 e dei relativi decreti attuativi, che recependo la Direttiva Europea, già dal 1° gennaio di quest’anno, obbliga il rispetto di criteri minimi di efficienza energetica per edifici di nuova costruzione e per le ristrutturazioni di edifici di grandi dimensioni. Tra le grandi novità introdotte, vi è l'obbligo dall’8 ottobre prossimo (un anno dall’emanazione del D.Lgs. 192), di dotare ogni immobile, nuovo o esistente, di un certificato che ne attesti i livelli di consumo energetico, secondo modelli già sperimentati in alcune aree nazionali e europee (prime tra tutte la provincia di Bolzano e il Canton Ticino) pena il mancato rilascio della autorizzazione a costruire o ristrutturare l’edificio. L'attenzione progettuale deve essere posta non solo sulla concezione dell'involucro edilizio, ma anche sull'impianto. La Direttiva e il suo Decreto di recepimento forniscono un quadro legislativo specifico per far fronte al crescente consumo di energia nel settore edilizio tentando di raggiungere il potenziale di risparmio che da solo potrebbe dare un notevole contributo per rispettare gli obbiettivi di Kyoto. A Bolzano gli edifici a basso consumo possiedono il certificato Casa Clima per informare gli acquirenti in merito ai costi energetici dell'edificio, una sorta di certificazione di qualità termica dei fabbricati.

La Provincia di Milano, con l’ausilio del Politecnico, ha istituito il “Tavolo Energia & Ambiente”, che, in attesa dei decreti attuativi del

VI

INTRODUZIONE

192/05 non avendo ancora a disposizione delle metodologie e linee guida a livello nazionale, ha redatto una procedura standard per la certificazione e la verifica energetica, che si propone di diffondere e rendere facilmente attuativo ciò che dovrebbe rivoluzionare il nostro modo di costruire, rendendolo più sostenibile e meno impattante per l’ambiente. Con il presente lavoro si vuole dimostrare, tenendo conto delle condizioni climatiche (nel caso specifico di Ferrara), rispettando la legislazione e le normative in vigore, come si può costruire un edificio ad elevata efficienza e dotarlo di un certificato energetico. La procedura utilizzata si rifà a quelle proposte dalle Province di Milano e di Bolzano che, anticipando i tempi, hanno già introdotto regolamenti edilizi che richiedono la certificazione energetica.

VII

INTRODUZIONE

VIII

Capitolo 1 CAMBIAMENTI CLIMATICI E SVILUPPO SOSTENIBILE

Capitolo 1 CAMBIAMENTI CLIMATICI E SVILUPPO SOSTENIBILE 1.1 INTRODUZIONE I dati scientifici confermano che un cambiamento climatico è già in atto. Il Terzo rapporto di valutazione dell’Intergovernmental Panel on Climate

Change

del

2001

(IPCC,

Comitato

intergovernativo

sul

cambiamento climatico) sostiene che gran parte del riscaldamento osservato negli ultimi cinquanta anni è riconducibile ad attività umane.

Gli scienziati stimano inoltre che il tasso di cambiamento sarà più rapido di quanto previsto in precedenza.

La concentrazione nell’atmosfera dell’anidride carbonica (CO2) è aumentata del 31% a partire dal 1750, passando da 280 parti per milione (ppm) alle odierne 370 ppm. L’attuale concentrazione di CO2 è la più alta degli ultimi 420.000 anni ed è probabile che sia anche la più alta degli ultimi 20 milioni di anni. Gli scenari prevedono per il 2100 un aumento

delle

concentrazioni

di

CO2

tra

490÷1260

ppm

(la

concentrazione di CO2 preindustriale era di 280 ppm e nel 2000 di 368 ppm). La temperatura media globale è aumentata di 0,6 gradi Celsius a partire dal 1861. E’ molto probabile che gli anni Novanta siano stati il decennio più caldo, il 1998 prima e il 2003 dopo, gli anni più caldi sempre a partire dal 1861. I dati desumibili dagli anelli degli alberi, dalle barriere coralline, dalla perforazione dei ghiacci e dai dati storici indicano che l’aumento di temperatura registrato nel XX° secolo è stato probabilmente il più consistente negli ultimi 1000 anni. L’innalzamento

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Capitolo 1 CAMBIAMENTI CLIMATICI E SVILUPPO SOSTENIBILE

del livello medio dei mari è compreso tra i 10 e i 20 centimetri. Il manto nevoso è diminuito di circa il 10% a partire dalla fine degli anni sessanta, alle medie e alte latitudini dell’emisfero settentrionale. E’ anche molto probabile che il periodo annuale di glaciazione di laghi e fiumi si sia accorciato di circa due settimane nel corso del XX° secolo e che lo spessore dei ghiacci artici nel periodo compreso tra la fine dell’estate fino e l’inizio dell’autunno sia diminuito di circa il 40% nel corso degli ultimi decenni. E’ stato misurato un aumento delle precipitazioni pari allo 0,5÷1% in gran parte delle aree, alle medie e alte latitudini dei continenti dell’emisfero settentrionale. In talune parti dell’Africa e dell’Asia, sembra essersi già aggravata la frequenza e l’intensità delle siccità. La stabilizzazione delle concentrazioni a livelli di 450÷650 ppm richiede che le emissioni di CO2 siano ridotte al di sotto dei livelli del 1990 entro poche decadi, per poi continuare a diminuire entro la fine del secolo. Questo livello di emissioni a 450 ppm comporterebbe al 2100 un aumento di temperatura di 0,75÷1,2°C e una stabilizzazione dopo il 2100 a 2°C. Si prevede che in mancanza di azioni mirate alla riduzione delle emissioni, la temperatura media della superficie terrestre aumenti da 1,4 a 5,8°C (a seconda degli scenari) nel periodo compreso tra il 1990 e il 2100. Si prevede inoltre, sempre a seconda degli scenari, un innalzamento del livello dei mari da 9 a 88 centimetri entro il 2100 rispetto ai livelli del 1990. Il cambiamento climatico comporterà danni economici a causa della maggiore frequenza di cicloni tropicali, della perdita di terre asciutte riconducibile all’innalzamento del livello dei mari e a causa di danni agli stock ittici, all’agricoltura e alle riserve idriche. Si prevede una generale riduzione delle rese agricole nella gran parte delle regioni tropicali e subtropicali, che renderà i paesi in via di sviluppo ancora più vulnerabili alla carestia e ai disordini sociali (o all’instabilità politica). Queste previsioni di cambiamento non tengono conto della possibilità indicata dall’IPCC che si producano ulteriori impatti su larga scala e irreversibili, la cui probabilità è difficilmente valutabile. Il numero di persone che vivono in

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Capitolo 1 CAMBIAMENTI CLIMATICI E SVILUPPO SOSTENIBILE

paesi con scarsa disponibilità idrica aumenterà massicciamente, passando da 1,7 miliardi (un terzo della popolazione mondiale) a circa 5 miliardi di individui entro il 2025 (a seconda del tasso d’incremento demografico). Si registrerà un’estensione dell’ambito geografico di trasmissione di malattie a causa della scarsità d’acqua potabile.

Il cambiamento climatico, rappresenta un problema non solo per l’ambiente ma anche per lo sviluppo, poiché i suoi effetti negativi si ripercuoteranno in maniera sproporzionata sui paesi più poveri, le cui economie si basano prevalentemente sulle risorse naturali e sui relativi settori economici (agricoltura, foreste e pesca). Anche i paesi con economie più diversificate sono comunque esposti alle conseguenze del cambiamento climatico, considerato che la mancanza di risorse finanziarie, di tecnologie adeguate e di istituzioni stabili ed efficaci si traduce in una scarsa capacità di adattamento al cambiamento stesso. I paesi in via di sviluppo (PVS) nei quali risiedono le popolazioni più vulnerabili e ove si riscontra la minore capacità di adattamento, sono destinati a subire le maggiori conseguenze nonostante siano quelli che meno hanno contribuito al prodursi del cambiamento climatico. Allo stesso tempo si deve tener conto delle legittime esigenze di sviluppo economico di questi paesi. Una maggiore industrializzazione nei paesi in via di sviluppo condurrà tuttavia ad un maggiore consumo energetico e a maggiori emissioni di gas a effetto serra (GHG), come già è accaduto nei paesi sviluppati. E’ perciò nell’interesse di tutte le parti di promuovere comportamenti sostenibili in relazione all’emissione dei GHG anche nei PVS. Il percorso di cambiamento di rotta che si è intrapreso negli ultimi anni, probabilmente non sarà sufficiente a risolvere il problema, ma certamente sono i primi piccoli lenti passi che vanno nella direzione giusta e che sono inevitabili per cercare di salvaguardare il pianeta, cercando in futuro di incrementare gli sforzi per raggiungere risultati più significativi.

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Capitolo 1 CAMBIAMENTI CLIMATICI E SVILUPPO SOSTENIBILE

1.2 IL CONTESTO INTERNAZIONALE: Prima e dopo il protocollo di Kyoto Il percorso internazionale: 1972 Conferenza di Stoccolma - Programma Mondiale sul Clima 1979 Prima Conferenza Mondiale sul Clima (Ginevra) 1987 viene istituita la Commissione Mondiale su Ambiente e Sviluppo 1988 istituito l’IPCC da parte di WMO (World Meteorological Organization) e UNEP (UN Environment Program) 1990 Seconda Conferenza Mondiale sul Clima (Ginevra) IPCC presenta il Primo Rapporto di Valutazione 1992 si tiene la “Conferenza dell’Organizzazione delle Nazioni Unite su Ambiente e Sviluppo” (Rio de Janeiro) (Convenzione Quadro sui Cambiamenti Climatici - UNFCCC) 1994 entra in vigore la UNFCCC 1995 Prima Conferenza delle Parti, COP-1 (Berlino) IPCC presenta il suo Secondo Rapporto di Valutazione 1996 Seconda Conferenza delle Parti, COP-2 (Ginevra) 1997 (COP-3) - 11 Dicembre, viene adottato il Protocollo di Kyoto 1998 (COP-4) Plan of Action (Buenos Aires) 1999 (COP-5) Conferenza di Bonn 2000 (COP-6) Conferenza dell’Aja 2001 a Marzo COP-6 straordinaria, gli USA abbandonano il protocollo Kyoto 2001 IPCC presenta il Terzo Rapporto di Valutazione 2001 a Novembre a Marrakesh (COP-7), vengono modificati i limiti e le modalità di raggiungimento degli obiettivi di riduzioni di gas serra 2002 (COP-8) si introducono i Clean Development Mechanism (Nuova Delhi) 2002 approvazione del Consiglio Europeo, a nome della Comunità europea del Protocollo di Kyoto (Direttiva 2002/358/CE)

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Capitolo 1 CAMBIAMENTI CLIMATICI E SVILUPPO SOSTENIBILE

2002 Summit di Johannesburg sullo Sviluppo Sostenibile, si dibatte sul protocollo di Kyoto. La Russia annuncia la ratifica, non si riduce lo strappo con gli USA 2003 (COP-9) Conferenza di Milano 2004 a ottobre la Russia decide di ratificare il protocollo 2004 (COP-10) Conferenza di Buenos Aires 2005 (COP-11) Conferenza di Montreal

Gli anni Novanta sono stati il periodo in cui si è seriamente cominciato a occuparsi dell’ambiente. Al cambiamento climatico globale è riservata una posizione specifica nell’agenda internazionale in materia di sviluppo sostenibile. Il concetto di “sviluppo sostenibile” introdotto per la prima volta nel Rapporto Brundtland del 1987, viene ripreso a Rio De Janeiro nel giugno 1992. Con il “Vertice sulla Terra” si è cercato di conciliare l’agenda in materia d’ambiente con quella relativa allo sviluppo, si è aperto il processo di adesione alla Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui Cambiamenti Climatici (UNFCCC), che è infine entrata in vigore nel 1994.

Nel dicembre 1997 le parti hanno adottato il protocollo di Kyoto, finora unico strumento attuativo della Convenzione, allo scopo di rafforzare gli impegni statuiti nella Convenzione stessa. Il protocollo d’intesa adottato a Kyoto in occasione della terza Conferenza delle Parti ed entrato in vigore il 16 febbraio 2005, ha l’obiettivo di ridurre le emissioni dei gas serra dei paesi industrializzati, ritenuti responsabili di oltre il 70% delle emissioni, nel periodo 2008–2012 del 5,2% rispetto ai livelli del 1990. Per i paesi dell’Unione Europea nel loro insieme la riduzione dovrà essere dell’8%, per l’Italia del 6,5%, che nel frattempo è salita al 12% poiché in questi anni le nostre emissioni sono aumentate del 5,5%. Il Protocollo è stato ratificato da 190 paesi, ma per entrare in vigore richiedeva la ratifica di un numero di paesi sviluppati le cui emissioni totali di anidride carbonica rappresentassero almeno il 55% delle emissioni totali del 1990. L’adesione degli USA, che sono uno dei

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Capitolo 1 CAMBIAMENTI CLIMATICI E SVILUPPO SOSTENIBILE

più grandi emettitori di gas serra con quota 36% sul totale, risultava dunque fondamentale. Al termine della COP-6 all’Aja nel 2000, il negoziato sui meccanismi di attuazione del protocollo ha subito una battuta di arresto per le divergenze tra Europa e America sull’impegno alla riduzione delle emissioni. L’anno dopo a Bonn, l’Unione Europea ha comunque ribadito che la ratifica del Protocollo restava una priorità per tutti i paesi. Solo a settembre 2004 la Russia ha ratificato il Protocollo, rendendolo finalmente operativo e portando la quota delle emissioni dei paesi che lo hanno ratificato dal 43% al 61%. Il protocollo è entrato in vigore il 15 febbraio del 2005. Il Protocollo di Kyoto suggerisce le politiche e le misure da intraprendere per conseguirne il rispetto: efficienza energetica, assorbimento di carbonio, forme sostenibili di agricoltura, fonti rinnovabili, eliminazione sussidi e incentivi contrari all’obiettivo, riduzione delle emissioni nei trasporti e negli altri settori energetici, limitazione delle emissioni di metano, etc. Sono inoltre previsti meccanismi flessibili: Emission Trading, Joint Implementation, Clean Development Mechanism, i cui obbiettivi e funzionamenti, sono stati definiti a Marrakech in occasione della COP-7.

Ai sensi dell’UNFCCC, tanto i paesi sviluppati quanto quelli in via di sviluppo si sono impegnati a sviluppare e presentare inventari relativi alle emissioni di gas serra suddivisi per fonte e per rimozione tramite “pozzi di assorbimento” (quali sono le foreste, per la capacità di assorbire anidride carbonica); a riferire in merito alle misure adottate al fine di attuare l’UNFCCC; ad adottare programmi nazionali per la mitigazione del cambiamento climatico e strategie di adattamento; a promuovere il trasferimento di tecnologie; a cooperare in materia di ricerca

tecnica

sensibilizzazione,

e

scientifica;

l’educazione

e

a la

promuovere

al

riguardo

la

formazione

dei

cittadini.

In

conformità con il principio delle responsabilità comuni ma differenziate, i paesi sviluppati devono assumere il ruolo di guida nella risposta al cambiamento climatico e devono anche assistere i paesi in via di sviluppo

6

nell’adempimento

degli

impegni

assunti

nel

quadro

Capitolo 1 CAMBIAMENTI CLIMATICI E SVILUPPO SOSTENIBILE

dell’UNFCCC, mediante la concessione di fondi, il trasferimento e l’adattamento

di

tecnologie,

a

beneficio

di

coloro

che

sono

particolarmente esposti agli effetti negativi del cambiamento climatico.

Di fronte a tale situazione e alla luce della Dichiarazione ministeriale di Marrakech, il Vertice mondiale sullo sviluppo sostenibile svoltosi a Johannesburg nel mese di agosto del 2002 ha rappresentato un’ottima occasione per sottolineare l’esigenza di massimizzare le sinergie tra gli obiettivi legati allo sviluppo sostenibile, ivi incluso l’obiettivo globale della riduzione della povertà, le misure per la lotta al cambiamento climatico e per l’adattamento agli effetti negativi dello stesso.

Il Segretario generale delle Nazioni Unite ha individuato cinque priorità per il vertice, ovvero: acqua, energia, salute, agricoltura e biodiversità; le quali sono certamente rilevanti in rapporto alle questioni poste dal cambiamento climatico. Tra i risultati del Vertice sullo sviluppo sostenibile, vi è un accordo per aumentare urgentemente e significativamente la quota globale di fonti di energia rinnovabile, nel cui contesto l’UE ha avviato una “coalizione d’intenti” che si è impegnata al rispetto di obiettivi e scadenze. I paesi industrializzati hanno accettato di assumere un ruolo guida nell’impegno mondiale volto a correggere i modelli non sostenibili e ad assistere i paesi in via di sviluppo a realizzare politiche e strumenti a ciò finalizzati.

1.3 LE ENERGIE RINNOVABILI Le preoccupazioni di carattere ambientale costituiscono la spinta determinante per una domanda crescente di energia proveniente da fonti

rinnovabili.

Timori

collegati

ai

cambiamenti

climatici,

che

cominciarono a manifestarsi nell’opinione pubblica internazionale alla fine degli anni ’80, hanno stimolato un’attenzione crescente verso tecnologie energetiche pulite, come appunto le rinnovabili, caratterizzate da emissioni molto basse, se non nulle, di anidride carbonica e di altri

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Capitolo 1 CAMBIAMENTI CLIMATICI E SVILUPPO SOSTENIBILE

gas ad effetto serra. Non a caso, quindi, si assegna allo sviluppo delle fonti di energia rinnovabili un ruolo chiave per limitare le emissioni di anidride carbonica e stabilizzarne la concentrazione in atmosfera a valori accettabili. Occorre, inoltre, sottolineare il contributo delle rinnovabili alla riduzione delle altre emissioni nocive collegate all’utilizzo dei combustibili fossili, principalmente biossido di zolfo e ossido di azoto.

Una fonte di energia che non si esaurisce durante il suo utilizzo.

Ecco una definizione pratica di fonte di energia rinnovabile. La radiazione solare rappresenta la fonte rinnovabile per antonomasia, perché il sistema complessivo composto dalla Terra e dall’atmosfera che lo

circonda,

riceve

un

ammontare

di

energia

sostanzialmente

indipendente dai processi di conversione attuati prima che la stessa energia sia, sotto forma di calore, reirradiata nello spazio.

Richiamando contemporaneamente il primo e il secondo principio della

termodinamica,

è

possibile

affermare

che

l’energia

totale

dell’universo si mantiene costante mentre l’entropia complessiva aumenta continuamente. Questo significa che, da un lato, è impossibile creare o distruggere energia, ma solo trasformarla da una forma all’altra; dall’altro lato, ciascuna trasformazione causa un degrado della qualità dell’energia disponibile, che corrisponde appunto all’aumento dell’entropia. L’entropia può quindi essere assunta, a tutti gli effetti, come una misura della quota di energia non più convertibile, cioè utilizzabile un’altra volta. Per esempio, se bruciamo carbone, dalla reazione del carbonio con l’ossigeno otteniamo calore e formiamo anidride carbonica. Anche se l’energia complessivamente non è stata distrutta, ma solo trasformata da energia chimica in calore, è chiaro che difficilmente, dai prodotti ottenuti, potremo ritornare alla disponibilità iniziale di carbone. Siamo senz’altro di fronte ad una quota di energia non più convertibile, cioè ad un aumento dell’entropia.

Come è noto, la radiazione solare origina dal consumo del combustibile nucleare nel Sole, poiché questa risorsa è estremamente

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Capitolo 1 CAMBIAMENTI CLIMATICI E SVILUPPO SOSTENIBILE

grande, a tutti i fini pratici possiamo considerare la fonte solare come rinnovabile. Paradossalmente, se i combustibili fossili fossero utilizzati in quantità confrontabili con la loro velocità di formazione, essi stessi costituirebbero

delle

fonti

rinnovabili.

Invece,

la

velocità

di

fossilizzazione della biomassa da cui derivano è estremamente ridotta rispetto al loro utilizzo, ciò li caratterizza inequivocabilmente come fonti esauribili.

I principali flussi di energia rinnovabili presenti sulla Terra derivano innanzitutto dall’energia solare, sotto forme diverse, oltre che dal

calore

immagazzinato

all’interno

del

pianeta

e

dall’energia

gravitazionale del sistema planetario.

L’energia idraulica è la risorsa energetica rinnovabile attualmente più sfruttata al mondo. Per l’Italia, l’idroelettrico costituisce di gran lunga la più importante delle risorse energetiche nazionali, ha rappresentato uno dei principali motori dello sviluppo economico del nostro paese risultando determinante anche nelle prime fasi di sviluppo di altri paesi ricchi. Ora il suo ruolo tende a ridimensionarsi poiché si riduce la quota della domanda complessiva che riesce a coprire. Nel 1960, forniva più dell’80% della produzione di elettricità in Italia, oggi la quota si è ridotta al 16%. Tale declino è dovuto al fatto che quasi la totalità dei siti adatti localizzati sono stati già utilizzati e la costruzione di nuovi impianti è limitata da forti preoccupazioni di carattere ambientale. Anche se il potenziale di sviluppo dell’idroelettrico rimane alto nei paesi in via di sviluppo, come America Latina e Cina, vi è una serie di considerazioni negative che riguardano gli effetti sull’ambiente e sulle popolazioni, connesso alla realizzazione di grandi dighe, necessarie allo sviluppo di progetti idroelettrici di elevata potenza. Di fatto queste possono danneggiare l’ecosistema locale, ridurre la biodiversità e richiedere lo sradicamento di intere popolazioni dal loro territorio, come è avvenuto per esempio in Cina per il progetto Three Gorges Dam, di una centrale di 20.000 MW di potenza elettrica. Lo sviluppo di progetti di mini o addirittura microidraulica presenta invece problemi modesti,

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Capitolo 1 CAMBIAMENTI CLIMATICI E SVILUPPO SOSTENIBILE

particolarmente quando non è richiesta la costruzione di dighe, anche se il costo dell’elettricità prodotta appare, in prima battuta, superiore a quello delle grandi centrali. In ambito comunitario, in genere, si limitano i programmi di supporto finanziario agli impianti idroelettrici di piccola potenza, (fino a 3 MW per l’attuale legislazione italiana, ma tendenzialmente fino a 10 MW nel resto del mondo), privilegiando impianti inseriti in schemi multi-purpose, con caratteristiche innovative, efficienti

ed

affidabili,

che

mostrano

una

elevata

compatibilità

ambientale e che prevedano il recupero e la ristrutturazione di siti abbandonati o sfruttati in maniera adeguata.

Sotto i nostri piedi c’è un serbatoio di energia, quella geotermica, generalmente a bassa intensità, tranne lungo i confini delle tettoniche, in aree note per attività vulcaniche e terremoti. Lo sfruttamento di questa energia non è un’operazione facile e l’individuazione di una risorsa

geotermica

è

un’attività

molto

complessa,

che

prevede

l’esplorazione in profondità mediante la perforazione di pozzi, che accertino l’esistenza di fluidi idonei ad essere utilizzati per fini energetici. Le zone a più alto potenziale geotermico in Italia, sono in Toscana, prima tra tutte l’area di Larderello considerata la culla della geotermia, dove nel 1944, prima che venisse azzerata in seguito agli eventi bellici, si raggiunse la potenza elettrica complessiva installata di 127 MW. Ad eccezione degli utilizzi di acqua a bassa temperatura, l’attività geotermica in Italia è condotta da Enel GreenPower, che detiene le concessioni sull’intero territorio nazionale. Il progetto più interessante realizzato per il riscaldamento di edifici è l’utilizzazione dell’acqua calda a 102°C rinvenuta a Cassana, a 4 km da Ferrara, a 1.300 m di profondità, per riscaldare 14.000 appartamenti del centro storico della città, con l’estrazione di circa 250 m³/h di acqua, fornendo 6 milioni di Kcal/h con un risparmio di combustibile che si valuta attorno alle 12.000 tep/anno. I paesi che, nel mondo sfruttano maggiormente le risorse geotermiche sono quelli limitrofi alla cosiddetta “cintura di fuoco”, che corrisponde alla vasta regione vulcanica che

10

Capitolo 1 CAMBIAMENTI CLIMATICI E SVILUPPO SOSTENIBILE

cinge, ad ovest e ad est, l’oceano pacifico. L’Italia è l’unico paese al di fuori di quella regione, che produce elettricità di origine geotermica, con 800MW e il 10% dell’intera elettricità geotermica prodotta a livello mondiale, è leader in Europa e mantiene un ruolo rilevante nel mondo sia nella produzione di energia geotermoelettrica che nello sviluppo delle relative tecnologie di sfruttamento.

Lo sfruttamento dell’energia eolica ha conosciuto nell’ultimo decennio un notevole sviluppo, in Germania, Danimarca e Spagna ha già guadagnato quote di mercato significative. In Italia negli ultimissimi anni, il livello di crescita è stato esponenziale, raggiungendo a oggi potenze installate complessive vicine ai 2000 MW. Tale crescita è dovuta al fatto che, tra le fonti rinnovabili, l’eolico è quella che ha i minori costi specifici di produzione e installazione, tale da essere la più competitiva con le fonti fossili. Il vento è il prodotto di differenze di temperatura e pressione

tra

diversi

strati

dell’atmosfera

terrestre,

dovute

alla

radiazione solare. Esso è caratterizzato da andamenti globali ed è influenzato dalle condizioni topografiche, con variazioni di natura stagionale, giornaliera ed oraria. La maggior parte delle risorse eoliche è concentrata lungo le linee costiere e nelle regioni montuose. Le risorse eoliche sono riportate in mappe, oggi disponibili per regioni o per paesi.

Turbine a vento sono installate e connesse alla rete sia in forma isolata che in installazioni multiple, le cosiddette wind farms. Il mercato è attualmente dominato da generatori eolici ad asse orizzontale, ma esistono anche generatori ad asse verticale. L’impressionante crescita della taglia media dei generatori installati registrata in pochi anni testimonia gli enormi progressi tecnologici che si sono avuti nel settore, arrivando a immettere sul mercato turbine di potenza massima di 5 MW. Lo sviluppo degli impianti off-shore costituisce un ulteriore opportunità di espansione del settore, soprattutto nei paesi nord europei, mentre in Italia non è previsto alcun impianto eolico fuori costa. L’Unione Europea ha puntato molto su questa fonte energetica, diventando, con la Germania in prima linea, leader mondiale nell’eolico.

11

Capitolo 1 CAMBIAMENTI CLIMATICI E SVILUPPO SOSTENIBILE

Come è stato già detto, il sole è l’energia rinnovabile per antonomasia, l’ammontare dell’energia che la Terra riceve dal Sole equivale a 15.000 volte i consumi energetici dell’uomo. La disponibilità della fonte solare mostra variazioni giornaliere e stagionali influenzate in modo significativo dalle condizioni metereologiche, oltre che dalla latitudine terrestre. Le utilizzazioni di questa risorsa sono alquanto diversificate e includono: l’impiego diretto del calore del Sole in sistemi cosiddetti attivi - come i collettori solari per l’acqua calda – oppure passivi, che si rifanno alla buona progettazione degli edifici e degli ambienti; l’utilizzazione di cicli termodinamici per la conversione in elettricità dell’energia contenuta in fluidi riscaldati dal Sole, il cosiddetto solare termico a concentrazione;

la conservazione della radiazione

solare direttamente in elettricità, sfruttando il fenomeno, noto come “effetto fotovoltaico” che si manifesta in alcuni materiali, come ad esempio il silicio, di cui sono fatte le celle solari fotovoltaiche.

Con il termine biomassa si intende una grande varietà di materiali organici, quali legna, residui della lavorazione di prodotti agricoli e forestali, apposite coltivazioni come girasole, colza e soia, che possono essere impiegati per produrre energia. Tale fonte energetica è detta rinnovabile, in quanto, il bilancio di anidride carbonica è considerato nullo su tutto il ciclo di vita del materiale, ossia, la CO2 emessa dalla combustione della biomassa è controbilanciata da quella assorbita durante il suo processo di crescita. Occorre però una valutazione specifica caso per caso, dell’impatto ambientale, delle conseguenze di una sottrazione di territorio alle coltivazioni e dell’uso di fertilizzanti. Sono quindi considerate biomasse, i biocombustibili come il biodisel ottenuto da coltivazioni oleose, il bioetanolo ottenuto dalla fermentazione di amidi e zuccheri contenuti in prodotti vegetali, il biogas ottenuto dalla digestione anaerobica di reflui zootecnici, civili, della lavorazione dell’industria agro-alimentare, oppure dal recupero in discariche controllate di RSU, evitando che venga rilasciato metano in atmosfera, uno dei principali gas a effetto serra.

12

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI 2.1 INTRODUZIONE Il 90% circa dell'approvvigionamento energetico mondiale proviene da fonti non rinnovabili: petrolio, carbone, gas naturale, uranio. Le fonti rinnovabili, compresa la biomassa, principale fonte di energia primaria nei

paesi

sottosviluppati,

restano

penultime

nella

graduatoria

dell'utilizzo energetico. Il consumo mondiale è in aumento, ma le disponibilità di energia a basso costo si riducono. La questione energetica non è mai stata così scottante come oggi: i continui aumenti del

prezzo

dei

combustibili

evidenziano

l’incertezza

di

un

approvvigionamento energetico sicuro e a buon mercato per il futuro. Le riserve più consistenti di ”oro nero” si concentrano in soli quattro paesi, il potere decisionale in materia di approvvigionamento e fissazione dei prezzi

dell'energia

in

sempre

meno

mani

e

spesso

in

regioni

politicamente instabili. Entro poche generazioni gran parte delle nostre risorse energetiche più importanti saranno agli sgoccioli. Estrarre quel che ne resta richiederebbe più denaro e più energia di quella che sarebbero in grado di produrre. L'uso inefficiente dei combustibili fossili mette a rischio l'approvvigionamento energetico e la qualità della nostra vita. I blackout non sono più una prerogativa dei paesi meno sviluppati, spesso paralizzano anche i paesi industrializzati. Non è facile prevedere con precisione quanto dureranno ancora le nostre risorse, quello che è indiscutibile è che le riserve di combustibili fossili sono limitate e che il loro uso porta con se una serie di effetti negativi, tra cui il

13

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

peggioramento della qualità dell’aria nelle città e l’aumento dei livelli di CO2,

uno

dei

principali

gas

a

“effetto

serra”

responsabile

del

surriscaldamento globale.

Per quanto può apparire sorprendente, la più ampia fonte di energia non è il petrolio, ma il risparmio energetico. Il "sesto combustibile", ossia il risparmio energetico ottenibile mediante una maggiore efficienza energetica costituisce la maggiore sorgente di energia. Può generare un notevole sviluppo economico, consente di proteggere il maggior numero di persone da un forte rincaro dei combustibili. Il sesto combustibile è economico, pulito, sostenibile ma soprattutto

costituisce

una

risorsa

illimitata

praticamente

non

sfruttata; migliora la qualità della vita e il comfort abitativo, permette di risparmiare denaro e ridurre le emissioni di CO2, è tecnologicamente più che collaudato e non richiede ricerche ad altissima tecnologia. Uno dei comparti maggiormente interessati al risparmio energetico è costituito dagli edifici (abitazioni, uffici, negozi, scuole, ospedali, ecc.).

Il settore residenziale presenta un elevato potenziale di risparmio perché a differenza dei secoli precedenti, nel XX° secolo gli edifici sono stati

costruiti

trascurando

l’aspetto

energetico

e

dimenticando

l’esperienza del passato come ci illustra Vitruvio nel libro De Architettura (circa 2000 anni fa): [...] Giacchè una parte della terra è sottoposta al corso del sole, un’altra ne resta lontana; e l’altra, che è nel mezzo, è temperata. Laonde siccome la costituzione del cielo riguardo alla terra, per la inclinazione del zodiaco e per lo corso del sole, è naturalmente dotata di diverse qualità, con la stessa regola conviene formare gli edifici secondo il temperamento dei luoghi ed i vari aspetti del cielo. Sotto il settentrione si hanno a fare le abitazioni a volta, il più che si può riparate, anzi rivolte agli aspetti caldi; nei luoghi meridionali all’incontro sottoposti alla veemenza del sole perché si muore dal caldo, si debbono fare aperte e rivolte a Tramontana o a Greco. Così con l’arte si ripara al danno che farebbe da se la natura.

14

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Si prenderà negli altri paesi della stessa maniera un temperamento corrispondente al loro clima. [...]

La libertà espressiva resa possibile dai nuovi materiali (cemento armato, acciaio, vetro), dalla potenza e versatilità delle macchine da cantiere e dagli impianti di riscaldamento e di condizionamento ha scatenato una ventata di follia progettuale che ha attraversato e trasformato una disciplina, l’architettura, da sintesi fra utile ed il bello in sola espressione estetica. Fino al diciottesimo secolo la tecnologia disponibile era integrata nell’architettura, dopo, l’arte dell’architettura andò sempre più divorziando dalla pratica di costruire e fare funzionare gli edifici. La responsabilità di mantenere decenti condizioni ambientali finì nelle mani

di

altri

ambiti

professionali,

quelle

dell’ingegnere.

Essi

rappresentano l’altra cultura così aliena che molti architetti la tennero e la tengono ancora in disprezzo. Una delle costruzioni che rappresentano maggiormente questo atteggiamento sono gli edifici in vetro. L’uso indiscriminato del vetro, usato non per la sua proprietà di far passare la luce dall’esterno all’interno, ma per quella di far passare la luce dall’interno all’esterno dell’edificio, perché si veda di notte, ha portato all’assurda realizzazione di gabbie totalmente trasparenti che, per non diventare un forno sono protette da elementi parasole che riducono l’esterno visibile alla stessa frazione che si avrebbe se si mettesse un muro e una finestra, o di usare vetri assorbenti e riflettenti che riducono la quantità di luce allo stesso valore che si avrebbe con un muro e una finestra di piccole dimensioni. In tutti i due i casi, comunque, aumentano notevolmente le dispersioni di calore e quindi i consumi energetici, oltre ai costi.

Gli edifici sono i maggiori consumatori di energia, responsabili di oltre il 40% dell'utilizzo energetico nell'Unione Europea; sono inoltre la maggiore fonte di emissione di CO2, più dei trasporti e dell’industria.

Riscaldamento, raffreddamento e condizionamento, costituiscono le principali cause dell'inefficienza nell'utilizzo energetico. Gli edifici offrono il maggior potenziale per ottenere un risparmio produttivo sia

15

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

per il proprietario che per la società. Oggi è possibile costruire una casa "passiva" qualitativamente perfetta ed economicamente abbordabile, che impiega il 90% di energia in meno rispetto alla casa media europea e l'80% di energia in meno rispetto alla moderna casa standard conforme ai più avanzati regolamenti edilizi europei. Il costo di costruzione di una casa "passiva", ripartito sul ciclo di vita è molto basso. Un edificio può durare diverse generazioni e spesso per molte persone rappresenta il maggiore investimento di tutta una vita. Ciò nonostante le istituzioni, le imprese edilizie e i proprietari di immobili rinunciano non solo ad un possibile quanto massiccio risparmio energetico, ma anche alla maggiore qualità ambientale offerta da una casa provvista di un elevato comfort termico, di una buona ventilazione e di altre soluzioni "passive" intelligenti. Garantire edifici più efficienti e puliti dovrebbero essere una delle prime priorità per qualunque politico seriamente interessato al nostro futuro energetico: si deve adottare una politica energetica che promuova l’efficienza energetica degli edifici, introducendo requisiti più rigorosi sia per nuovi che per vecchi fabbricati. I vecchi stabili, infatti, sono i maggiori responsabili dello spreco di energia. I proprietari di immobili potrebbero risparmiare denaro coibentando adeguatamente e rendendo più efficienti, da un punto di vista energetico, le loro case.

Sicuramente il risparmio economico è l’aspetto più incentivante per molti,

ma il vero beneficio per tutti è il risparmio di energia, che si

traduce in emissioni di CO2 evitate, grazie alla riduzione dei consumi energetici dell’edificio.

I benefici del “sesto carburante” sono evidenti. Tali benefici li potremo rendere tangibili migliorando le nostre case attraverso una buona

progettazione

architettonica,

minimizzando

la

dispersione

energetica con un adeguato isolamento, sfruttando al meglio gli apporti energetici gratuiti interni e esterni, utilizzando impianti e utenze a basso consumo, ma soprattutto ricordando sempre di fare un uso razionale

dell’energia,

bene

impattante sull’ambiente.

16

tanto

prezioso,

ma

irreversibilmente

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

2.2 L’ISOLAMENTO DEGLI EDIFICI PER IL RISPARMIO ENERGETICO Nel corso degli ultimi due decenni, l’European Insulation Manifacturers Association ha studiato lo sviluppo degli standard d'isolamento

termico

in

nuovi

edifici

europei.

Un'indagine

d'aggiornamento completata nel 2001 ha mostrato un continuo progresso negli standard d'isolamento in vari paesi, soprattutto in Europa centrale. Non è sorprendente vedere che, per via delle loro condizioni climatiche, i paesi scandinavi, capeggiati dalla Svezia, ritengono che la propria posizione sia di preminenza, mostrando al resto dell'Europa la strada da seguire. Il Sud continua a restare indietro, nonostante le normative europee richiedano migliori standard per soddisfare gli obiettivi di Kyoto. Sebbene questi studi passati abbiano fornito una descrizione accurata della situazione, l'aspetto dello spessore isolante è piuttosto semplicistico: non mira ad appesantire i paesi, né prende in considerazione i loro rispettivi climi. In questo nuovo studio, sono state rianalizzate le cifre relative ai vari paesi per prendere in considerazione la popolazione e i gradi giorno, ovvero il numero di giorni l'anno in cui è necessario usare il riscaldamento. Tutte le prestazioni vengono paragonate ai livelli svedesi. I risultati mettono in evidenza il maggiore potenziale di risparmio energetico in alcuni paesi settentrionali, ma indicano chiaramente che gli sforzi principali devono concentrarsi nel Sud e nei paesi aventi una vasta popolazione. Si possono realizzare anche notevoli progressi in quasi tutti i paesi europei aumentando gli standard dello spessore isolante per pareti e tetti. Ad esempio, se gli standard isolanti svedesi fossero impiegati in paesi quali il Belgio, la Spagna e l'Italia, si otterrebbero risparmi energetici fino al 90%. Lo stesso vale per l'intera Europa, dove si potrebbero ottenere risparmi superiori al 50%. I paesi con vaste popolazioni, quali il Regno Unito, la Germania, la Francia, la Spagna e l'Italia, hanno il potenziale più elevato di risparmio energetico.

17

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Il calcolo della perdita d'energia totale derivante dalle case si basa sulle normative attualmente in vigore per nuove costruzioni. Tuttavia, molti

edifici

vecchi

hanno

un

isolamento

ridotto

o

addirittura

inesistente ed è qui che si ha un potenziale più elevato di risparmio.

Presumendo che gli standard di vita miglioreranno, soprattutto nell'Europa meridionale, si prevede una richiesta d'inasprimento dei livelli d'isolamento dal momento che il consumo energetico aumenterà per via, ad esempio, del maggior utilizzo dell'aria condizionata. A meno che gli standard non miglioreranno, il consumo d'energia richiesto per avere livelli ottimali nelle case, supererà i risparmi energetici ottenuti grazie ai livelli d’isolamento esistenti.

Si sa che l’utilizzo energetico degli edifici equivale ad oltre il 40% di tutte le emissioni di CO2 in Europa, ma solo l’Austria e il Regno Unito hanno in programma di ottenere risparmi del 40% nel settore dell’edilizia. Quindi, la sfida è continuare ad esercitare pressione sulla legislazione nazionale per migliorare gli standard d’isolamento. Gli studi contemporanei sugli atteggiamenti pubblici verso il riscaldamento globale e i mutamenti climatici indicano una scarsa consapevolezza dell’importanza dell’isolamento degli edifici per l’ambiente. È chiaro che, tutt’oggi, la gente non capisce che le loro singole azioni per migliorare l’isolamento degli edifici può avere un impatto significativo sulla riduzione delle emissioni di CO2.

I potenziali risparmi nel consumo energetico delle case potrebbero equivalere alla maggior parte (o possibilmente al totale) della riduzione delle emissioni di CO2 necessarie per soddisfare gli obiettivi di Kyoto.

18

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

2.3 LA CLASSIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI: LO STANDARD DEGLI EDIFICI PASSIVI Un criterio per classificare dal punto di vista termico gli edifici è quello di definire uno “standard energetico” caratteristico dell’edificio stesso.

Anche se prima di acquistare una casa non chiediamo mai “quanto fa con un litro?”, le performance di un edificio si possono esprimere in kWh annui per metro quadro e 10kWh equivalgono a circa a un litro di petrolio. L'energia a cui ci si riferisce è principalmente quella consumata per il riscaldamento invernale.

Si possono distinguere varie classi di standard energetici: •

edifici convenzionali, non adeguati alle normative sul risparmio energetico;

•

edifici convenzionali che corrispondono a tali normative;

•

edifici a basso consumo energetico;

•

edifici passivi;

•

edifici a consumo energetico zero; I cosiddetti “edifici passivi” sono caratterizzati da perdite di calore

così basse che il calore fornito dagli apporti solari (attraverso finestre e vetrate esposte a sud) e quello prodotto e recuperato da sorgenti interne (persone, apparecchiature, macchinari, illuminazione artificiale) può coprire quasi tutta l'energia necessaria per il riscaldamento invernale.

Il fabbisogno energetico residuo da coprire è inferiore ai 15 kWh/m²a.

Questo standard energetico permette di rinunciare a un convenzionale impianto di riscaldamento e se necessario, di coprire il fabbisogno energetico residuo mediante una pompa di calore. Gli edifici passivi e ancor di più gli edifici a consumo energetico zero, sono considerate le Formule Uno degli edifici, è verso questi standard energetici che bisogna tendere.

19

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Le caratteristiche che consentono di classificare una costruzione come casa passiva

o edificio a consumo energetico nullo sono le

seguenti: 1. Un super-isolamento con muri di spessore 30-50 cm contribuisce a ridurre di molto la dispersione termica attraverso le chiusure verticali e orizzontali (coefficiente di trasmittanza U muri < 0,15 W/m²K, U tetto < 0,10W/m²K).

2. Finestre a bassa dispersione energetica con tripli vetri e infissi superisolati (coefficiente di trasmittanza U finestra < 0,8 W/m²K; valore g - energia penetrata all’interno/trasmissione luce - ~50%).

3. Assenza di ponti termici. Metodi di posa accurata, soprattutto attorno a giunti, spigoli e materiali ad alta dispersione energetica.

4. La ventilazione meccanica controllata, con almeno il 75% di recupero di calore, assicura una buona qualità dell’aria negli interni a fronte di un basso utilizzo energetico.

5. L’edificio deve essere a tenuta d’aria, sottoposto a un gradiente di pressione interna di 50 Pa si deve avere un numero di ricambi d’aria inferiore a 0,6 all’ora (n50<0,6/h), l’edificio deve essere privo di spifferi per ridurre la ventilazione incontrollata del 90% circa.

6. L’orientamento dell’edificio deve essere ottimizzato in termini di insolazione, ossia di apporto solare, in modo da sfruttare al meglio i guadagni solari.

7. Utilizzo

di

frigoriferi,

televisori,

illuminazione

e

altri

elettrodomestici ad alta efficienza energetica e basso consumo, per risparmiare energia e prevenire l’aumento del carico termico.

8. La restante esigenza di energia dovrebbe essere soddisfatta con fonti rinnovabili.

20

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Tab. 1 Parametri caratteristici degli edifici passivi

Parametri

valore

Fabbisogno termico (riscaldamento)

≤15 kWh/m²a

Assenza di ponti termici (Ø = trasmittanza di ponte termico lineare)

0,01 W/mK

Trasmittanza termica della facciata a) Elementi opachi

U<0,15 W/m²K

b) Vetrate Criterio di confort termico

U V<0,8 W/m²K

Criterio energetico

U V<1,6 W/m²K

Recupero di calore (media annuale)

>80%

Impermeabilità al vento (involucro)

per 50 Pa<0,6/h

Rendimento del sistema di recupero del calore

rc 75%

Flusso d’aria

orientato

Afflusso/deflusso d’aria

equilibrato < (±5)%

Soluzioni per il miglioramento del comfort abitativo: •

Isolando

bene

si

migliora

il

comfort

e

si

previene

la

condensazione.

•

A seconda dell’attività, l’aria deve essere ricambiata ogni due ore, se l’edificio è a tenuta, ciò può avvenire attraverso un sistema efficiente a ventilazione controllata con recupero di calore.

•

Provvedere a una buona illuminazione e riflessione della luce.

•

Mantenere asciutti i materiali, prevenire le perdite e mantenere intatte le guarnizioni. Il basso contenuto di umidità previene lo sviluppo di muffe e funghi.

•

Isolanti termici come ad esempio la lana minerale, grazie alla sua struttura ad alvei aperti, presenta anche elevate caratteristiche fonoassorbenti, riducendo l’inquinamento acustico interno.

•

Scegliere materiali a bassa emissione che non rilascino quantità critiche di gas, particelle o odori.

•

Utilizzare impianti elettrici a raggiera con nodi isolabili, per ridurre i campi elettromagnetici all’interno dell’edificio.

21

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Tab. 2 Consumi energetici di 3 diversi edifici confrontabili per superficie abitabile: un edificio tradizionale, uno a basso consumo energetico, e infine un edificio passivo.

Tipologia edificio

Tipologia consumo energetico

Consum o pe r i l ri scaldam e nto

Edificio convenzionale Consum o pe r la produzi one di acqua calda Italiano (dati ENEA) 200 m² Consum o pe r l'i llum i nazi one e cuci na di superficie abitabile

Edificio a basso consumo energetico con 185 m² di superficie abitabile

Edificio Passivo con 185 m² di superfice abitabile

Fabbisogno

%

106 k Wh/m ²a

68%

20 k Wh/m ²a

12%

31 k Wh/m ²a

20%

Consum o e ne rge ti co com ple ssi vo

157 k Wh/m ²a 100%

Consum o pe r i l ri scaldam e nto

69,5 k Wh/m ²a

69%

Consum o pe r la produzi one di acqua calda

11 k Wh/m ²a

12%

Consum o pe r l'i llum i nazi one

16 k Wh/m ²a

19%

Consum o e ne rge ti co com ple ssi vo

86,5 k Wh/m ²a 100%

Consum o pe r i l ri scaldam e nto e ve nti lazi one

15 k Wh/m ²a

36%

Consum o pe r la produzi one di acqua calda

11 k Wh/m ²a

26%

Consum o pe r l'i llum i nazi one

16 k Wh/m ²a

38%

Consum o e ne rge ti co com ple ssi vo

42 k Wh/m ²a

100%

Si può notare come il consumo energetico per il riscaldamento di un edificio italiano tipico superi di sette volte quello di un edificio passivo. In Italia la maggior parte delle abitazioni ha un consumo energetico complessivo compreso fra i 130 e i 170 kWh/m²a, addirittura in molti casi arriva a superare i 200 kWh/m²a. Un appartamento di 100 m² consuma cioè 13.000-17000 kWh/anno che diviso per il fattore di conversione 9,57 si traduce in 1358-1776 m³ di gas naturale all’anno (se alimentato da tale combustibile).

Per valutare in maniera semplificata il consumo di combustibile della propria abitazione si può ricorrere alla seguente tabella:

Tab. 3 Fattori di conversione per la valutazione dei consumi energetici dei

22

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

diversi combustibili.

Unità di Misura m³

Fotere calorifico inferiore 8.250

9,57 kcal/UM

Olio Combustibile

kg

9.800

11,37 kcal/UM

Carbon Fossile

kg

7.400

8,58 kcal/UM

Legna

kg

3.020

3,50 kcal/UM

Combustibile Gas Naturale

Fattore

2.4 CRITERI PROGETTUALI PER IL RISPARMIO E L’EFFICIENZA ENERGETICA 2.4.1 Caratteristiche climatiche Un edificio a basso consumo energetico tiene conto innanzitutto delle caratteristiche climatiche del luogo, come ci insegna Vitruvio: il fabbisogno energetico differisce enormemente da una località come Bolzano dove si hanno particolari esigenze di riscaldamento invernale rispetto a una come Siracusa, dove il problema principale è quello del raffrescamento estivo. Quindi è fondamentale una progettazione attenta al clima locale, che tenga conto delle diverse condizioni stagionali (temperatura, umidità relativa, ventosità, irraggiamento solare; dati desumibili dalla norma UNI 10349 sui Dati climatici).

Alla luce di questo è possibile individuare delle indicazioni generali che possono guidare una scelta nelle quattro realtà climatiche: Climi freddi: Con questo tipo di clima bisogna compattare il più possibile l’edificio per limitare al minimo la dispersione del calore; minimizzare il numero e le dimensioni delle aperture vetrate sui lati non esposti al sud; sfruttare al massimo il guadagno solare passivo invernale ricercando l’esposizione di una maggiore quantità di superficie sul lato più esposto all’irraggiamento solare; per provvedere al riparo dai venti freddi si possono piantare densi gruppi di piante sempreverdi sui lati più esposti. I tetti non troppo inclinati trattengono la neve che può servire come elemento isolante, una ulteriore soluzione può essere il tetto coperto da un manto erboso. Le pareti devono essere spesse e dipinte con colori scuri.

23

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Climi temperati: E’ bene privilegiare le forme allungate orientate opportunamente (asse est-ovest); disporre ampie vetrate posizionate verso sud in corrispondenza degli ambienti più utilizzati nell’arco della giornata in modo da favorire l’apporto termico nei mesi invernali; è importante posizionare su tali vetrate aggetti schermanti per prevenire fenomeni di surriscaldamento estivo. L’acqua dei laghetti riflette il sole invernale e rinfresca in estate; inoltre per attenuare il calore si possono utilizzare alberi decidui e rampicanti.

Climi caldo secchi: Occorre proteggere le superfici esterne da una eccessiva insolazione; la casa deve rimanere in ombra nelle ore più calde, cioè nella tarda mattinata e nel pomeriggio, ciò può essere ottenuto per mezzo di alberi che sovrastino il tetto. L’orientamento deve essere tale da permettere l’azione refrigerante dei venti estivi, favorire un’opportuna ventilazione degli ambienti e aumentare il tenore di umidità incrementando il benessere; fontane e laghetti mantengono costante il grado di umidità. La presenza di una corte o di un patio interno contribuisce a far fronte alle escursioni termiche; la casa deve essere costruita con materiali che immagazzinano il calore e proteggono dal freddo. I colori chiari sono tipici di queste zone climatiche.

Climi caldo umidi: Sono valide molte delle considerazioni fatte per il climi

caldo

secchi,

ma

in

questo

caso

è

necessario

ventilare

maggiormente gli edifici sia per controllare l’elevata temperatura che per ridurre l’umidità in eccesso. La forma che si deve privilegiare è quella allungata

e

l’edificio

rialzato

rispetto

al

piano

di

calpestio;

il

posizionamento in zone collinari favorisce il raffrescamento dovuto alle correnti d’aria. Pareti e tetti di colore chiaro sono d’aiuto.

2.4.2 Localizzazione e ed orientamento dell'edificio E’ evidente che tenuto conto del tipo di clima, il primo fattore da prendere in considerazione è la localizzazione e quindi l’orientamento in modo da poter sfruttare al meglio il corso del sole. Per la scelta della localizzazione di un edificio è necessario un rilievo accurato dell’area

24

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

interessata che metta in evidenza le caratteristiche morfologiche del terreno, la presenza di elementi naturali significativi quali la vegetazione o corsi d’acqua, nonché la presenza di edifici o altri elementi artificiali.

La maggior parte del fabbisogno energetico di un edificio passivo viene coperto dagli apporti solari, per cui negli edifici a consumi energetici controllati l'orientamento è di importanza fondamentale, bisogna quindi orientare l’edificio in modo da mitigare gli effetti delle variazioni climatiche. L'orientamento verso sud è il migliore per due motivi: il lato sud riceve il massimo della radiazione in inverno, quando è più richiesta; in estate quando il sole è alto i suoi raggi incidono ad angolo acuto sulla superficie terrestre e l'edificio riceve meno radiazione.

L'aspetto architettonico di questi edifici è perciò caratterizzato da ampie finestre vetrate sul lato sud e da aperture di dimensione ridotta sul lato nord. Negli edifici passivi, le vetrate orientate verso sud assumono pertanto il carattere di superfici “utili". Da simulazioni al computer si è potuto capire che la superficie ottimale delle vetrate sul lato sud è dell'ordine del 40% della superficie complessiva della facciata, un aumento

della

superficie

vetrata

oltre

il

50%

della

superficie

complessiva della facciata sud non aumenterà in modo significativo i guadagni solari in inverno e quindi influirà solo in misura trascurabile sul

fabbisogno

termico.

Per

contro

in

estate

si

avvertirà

un

surriscaldamento dei locali che ridurrà sensibilmente il benessere termico. Una riduzione della superficie vetrata al di sotto dell'optimum riduce il pericolo di surriscaldamento in estate, ma riduce anche l'illuminazione

naturale

e aumenta

quindi

i

consumi

energetici

dell'illuminazione artificiale. Anche le finestre orientate verso ovest richiedono una particolare attenzione, non migliorano molto il bilancio energetico invernale e in estate contribuiscono notevolmente al surriscaldamento più di quelle orientate verso sud e quindi devono essere

dotate

di

efficaci

sistemi

di

ombreggiatura.

Analizzando

l’andamento del sole si può indicativamente osservare che la massima

25

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

intensità

solare

ricevuta

dalle

diverse

esposizioni

avviene

rispettivamente: -esposizione EST: dalle ore 6:00 alle 9:00; -esposizione SUD: dalle ore 9:00 alle 15:00; -esposizione OVEST: dalle ore 15:00 alle 18:00; -esposizione NORD: dalle ore 6:00 alle 7:00 e dalle ore 18:00 alle 19:00.

In conclusione, secondo studi e sperimentazioni, l’asse est-ovest garantisce i migliori risultati in termini di bilancio energetico tra periodi sottoriscaldati e quelli surriscaldati. In climi temperati e per latitudini comprese tra i 35° ed i 45°, l’orientamento ottimale della superficie attiva è quello tra i 17° e i 18° a sud-est.

2.4.3 La forma dell'edificio La forma dell'edificio influisce in maniera significativa sulle dissipazioni termiche. Lo scambio termico tra interno ed esterno di un edificio avviene attraverso la superficie dell'involucro: tanto più elevata è la superficie che racchiude il volume, tanto più elevato è lo scambio. Per essere energeticamente efficiente un edificio deve avere un basso indice di compattezza, dato come rapporto tra superficie dell’involucro e volume dell’edificio (S/V). La forma di abitazione singola che raggiunge in assoluto la massima efficienza è l’igloo eschimese: la sfera, infatti, ha il maggior volume a parità di superficie disperdente. C’è però da dire che gli edifici molto compatti implicano anche una minore possibilità di captare radiazione solare, rendendo più difficile la ventilazione e l’illuminazione degli spazi centrali. In un edificio passivo l’indice di compattezza dovrebbe essere inferiore a 0,6. Per avere una forma compatta, si deve quindi rinunciare a sporgenze e rientranze; balconi, terrazzi e verande si possono costruire, purché all'esterno dell'involucro termico.

Un’altra caratteristica della forma dell’edificio che influenza le caratteristiche energetiche è la porosità dovuta alla presenza ad esempio di patii, ossia il rapporto tra volume dei vuoti su volume totale

26

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

dell’edificio. Ovviamente all’aumentare della porosità aumenta la superficie a contatto con l’esterno, quindi la dispersione termica, ma risulta più facile ventilare le zone interne (ideale per climi caldi).

Un edificio snello, con un ridotto contatto col terreno e un’elevata esposizione agli agenti atmosferici, non è particolarmente consigliabile dal punto di vista energetico.

Alle nostre latitudini la compattezza è vantaggiosa nel periodo invernale, mentre la porosità è vantaggiosa nel periodo estivo: occorrerebbe progettare elementi di chiusura ad assetto variabile che possano permettere la chiusura di atri, patii e verande nel periodo invernale, garantendo l’apertura nel periodo estivo.

2.4.4 Ombreggiamento L'ombreggiamento esterno (monti, alberi, edifici adiacenti) è difficilmente modificabile. Ma l'ombreggiamento endogeno di balconi, tettoie e simili è molto più importante. Il maggiore apporto solare è fornito nelle ore più calde, quando il sole è relativamente alto nel cielo.

Balconi e tettoie sopra le finestre a sud possono incrementare di molto il fabbisogno termico per il riscaldamento, ma possono avere una funzione schermante in estate, evitando il surriscaldamento dovuto alle ampie vetrate. Le superfici vetrate rivolte a sud sono relativamente semplici da schermare: conoscendo le dimensioni delle finestre e la traiettoria percorsa dal sole nel corso delle varie stagioni in relazione alla latitudine a cui si trova l’edificio, si possono progettare opportuni aggetti fissi (a soletta o a doghe) in grado di proiettare la propria ombra sulle superfici vetrate nei mesi estivi. Le aperture rivolte ad est e a ovest sono invece quelle più difficili da schermare con aggetti fissi: generalmente è necessario prevedere sistemi di schermatura mobili più flessibili quali veneziane, imposte o persiane avvolgibili, frangisole verticali orientabili o sistemi di tendaggi avendo l’accortezza di collocarsi rigorosamente all’esterno dell’edificio. Un ottimo sistema di schermatura per le pareti esposte ad est e ovest, di edifici non troppo alti può essere

27

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

costituita da una folta vegetazione, meglio se composta da alberi a foglie caduche

che

durante

l’inverno

riducono

sensibilmente

l’ombra

favorendo il riscaldamento passivo da irraggiamento diretto delle pareti dell’edificio.

2.4.5 Distribuzione degli ambienti all’interno dell’edificio E’ di fondamentale importanza una buona organizzazione e distribuzione degli spazi interni per una maggiore efficienza energetica e un migliore sfruttamento degli apporti solari gratuiti. I locali che vengono vissuti durante il giorno, come soggiorno, ma anche camere da letto, vanno collocate verso sud, dove godono di comfort termico dovuto alle ampie aperture. I locali di servizio, la cucina, i bagni e le dispense con finestre di ridotte dimensioni, dovrebbero essere collocati sul lato nord, dove questi locali assumono la funzione di "cuscinetti termici".

Attenzione particolare merita l'inserimento del vano scala negli edifici, deve trovarsi o interamente all'interno o interamente all'esterno dell'involucro termico.

2.4.6 I telai e le finestre Un ruolo fondamentale per l’isolamento, l’illuminazione e il ricambio d’aria di un edificio è costituito dagli infissi ed in particolare dalle finestre. In inverno la superficie vetrata può essere causa del 30% della dispersione di calore di una abitazione.

I telai delle finestre sono i componenti a maggiore dispersione dell'intero involucro, è importante che la percentuale di telaio sia ridotta al minimo. I normali telai sono inadatti agli edifici passivi nei quali si utilizzano quelli speciali con alte prestazioni termiche. Le strutture delle finestre per le case passive necessitano quindi di buon isolamento termico che può essere realizzato in vari modi. Parecchi costruttori realizzano le strutture di legno con un nucleo in gomma piuma o in Purenit (un materiale riciclato, con conducibilità termica relativamente bassa), utilizzano inoltre doppie e triple guarnizioni sui battenti.

28

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Il vetro è un materiale solido trasparente allo spettro visibile ma non ai raggi infrarossi e quindi non lascia uscire il calore del sole (effetto serra). Al tempo stesso però i vetri trasmettono la differenza di temperatura. Si può ottenere facilmente un miglioramento delle prestazioni energetiche di un edificio intervenendo sui vetri delle finestre e controllando le guarnizioni delle finestre e dei cassonetti, che costituiscono un punto di notevole dispersione di calore. Negli edifici a consumi controllati le finestre vengono munite di speciali vetri termici, generalmente tripli. Tre lastre di vetro normale assorbono molta luce ed è per questo che tali vetri debbono essere molto trasparenti (parametro g

energia

penetrata

all’interno/trasmissione

luce

>

0,6)

e

le

intercapedini riempite con gas nobile, argon o krypton. In Italia è stato stimato che sono sufficienti finestre con doppi vetri. Un aumento della finestratura incrementa l'importanza del valore U e diminuisce quello del valore g. Ampie finestre a sud garantiscono un apporto termico adeguato anche con un valore di g ridotto. Da un punto di vista energetico, le finestrature superiori al 40% della SRE (superficie di riferimento energetico) non sono utili, poiché l'apporto termico non può essere sfruttato appieno.

Tab. 4 Valori di trasmittanza U e di rapporto g energia penetrata/trasmissione luce per alcune tipologie di vetri Tipo di vetro 3 lastre di vetro isolante a bassa remissività (2×11 mm krypton) 3 lastre di vetro isolante a bassa remissività (2×16 mm argon) 3 lastre di vetro isolante a bassa remissività (2×7 mm xenon) 3 lastre di vetro isolante a bassa remissività, extrachiaro (krypton) 2 lastre a bassa remissività e 1 lastra di cristallo all’esterno 2 lastre a bassa remissività selettive standard 4-12-4 (1×12mm krypton)

Trasmittanza U (W/m²K)

Rapporto g (%)

0,6÷0,7

45÷53

0,7÷0,8

45÷53

0,5

41

0,7

60

0,8

52

1

62

2.4.7 La coibentazione dell'involucro

29

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Anche per lo standard di coibentazione si può prendere in considerazione come modello verso cui tendere, l'involucro di un edificio passivo, che per essere tale in Europa centrale, deve soddisfare la condizione di trasmissività U < 0,15 W/(m² K).

Per ottenere questo valore occorre: •

uno strato termoisolante di 25 cm sui muri perimetrali e di 40 cm sui tetti;

•

finestre con caratteristica di trasmittanza termica U < 0,8;

•

assenza di ponti termici;

•

si dovrà rinunciare a balconi e ad altri elementi sporgenti (per esempio le gronde) o costruirli in modo tale che non abbiano diretto contatto con l'edificio;

•

montare le finestre all'estradosso della parete, in modo che l'isolamento termico copra almeno una fascia di 5 cm del telaio;

L'alto costo dell'elevato spessore della coibenza termica è compensata dai risparmi energetici nell'esercizio dell'edificio e dall'assenza di costi per l'impianto di riscaldamento. In un edificio dotato di un elevato isolamento termico le perdite di calore per trasmissione risultano molto ridotte e quindi acquistano una maggiore importanza le perdite causate dall'infiltrazione incontrollata d'aria fredda attraverso i giunti (finestre, porte).

Viene quindi richiesta altissima qualità d'esecuzione dei particolari costruttivi. Guasti alle barriere al vapore, per esempio, possono causare perdite di calore nella misura di 800 - 1000 kWh/anno; l'involucro termico deve essere ininterrotto quindi applicato a cappotto, cioè all'esterno di pareti perimetrali, solai e coperture.

E chiaro che, per climi temperati e senza voler raggiungere livelli da casa passiva, si può ridurre lo spessore isolante, cercando sempre un buon livello di coibentazione, opportunamente verificato e dimensionato in base alle reali condizioni di esercizio dell’edificio

2.4.8 Cappotto termico

30

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Il sistema a cappotto comporta l’eliminazione totale dei ponti termici, ossia di quei punti della struttura in cui si hanno delle vie preferenziali per la dispersione di calore. Tutto ciò al fine di migliorare il comfort abitativo nel rispetto del risparmio energetico e fornire allo stesso tempo una soluzione alla formazione di condensa del vapore acqueo, quindi formazione di macchie e muffe sulle superficie interne delle pareti. Il sistema a cappotto può essere utilizzato sia in edifici di nuova costruzione che in interventi di retrofit energetico al fine di incrementare le prestazioni termiche di un edificio esistente.

2.4.9 Ventilazione, trattamento dell’area e recupero di calore I sistemi di ventilazione e trattamento dell’aria hanno lo scopo di favorire la circolazione all’interno degli ambienti, per migliorarne la qualità e le condizioni di temperatura e umidità. Il trattamento consiste nella

possibilità

di

preriscaldare

l’aria

in

ingresso

in

inverno,

raffrescarla e deumidificarla o umidificarla in estate. Si possono avere sistemi di movimentazione dell’area, che utilizzano le differenze di pressione all’interno dell’edificio (ventilazione incrociata, effetto camino, camere solare, aspirazione statica, torre del vento); oppure sistemi che favoriscono l’evaporazione per effetto di una corrente d’aria che scorre su una superficie d’acqua (raffreddamento evaporativo, torri, patii, condotti sotterranei). In un edificio a consumo controllato viene a crearsi un conflitto tra buona ventilazione e risparmio energetico: più ventilazione significa meno risparmio energetico. Si pone quindi il problema della definizione del ricambio d'aria ottimale. Generalmente si ritiene necessario un ricambio d'aria compreso tra 0,4 e 0,8/h, alcuni autori ritengono sufficiente per un edificio passivo un tasso di ricambio dello 0,25-0,375/h. Ciò significa, per un'abitazione standard con una superficie di 120 m², un volume di 320 m³ d'aria, se abitata da 4 persone, un ricambio d'aria di 20 - 30 m³/h a persona. In base ad alcune esperienze fatte, le perdite di calore in caso di ventilazione regolata con un ricambio d'aria di circa 0,5/h si aggirano attorno ai

31

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

3000 kWh/a e scendono a circa 1800 kWh/a quando il tasso di ricambio viene ridotto a soli 0,3/h. Bisogna però considerare non solo il risparmio energetico, ma anche la qualità abitativa che dipende in gran parte dalla qualità dell'aria. Gli impianti di ventilazione meccanica devono perciò essere regolabili caso per caso: per esempio, in presenza di fumatori deve essere possibile aumentare il livello di ventilazione. Un tasso di ricambio più alto di 0,25-0,375/h è necessario anche per asportare l'umidità che si forma all'interno, quando le temperature esterne salgono sopra i 10°C. Negli edifici passivi questo problema è però meno sentito perché a questa temperatura non si deve più riscaldare e l'umidità può fuoriuscire attraverso le finestre aperte.

Avendo questi edifici un sistema di ventilazione regolata, il recupero di calore avviene mediante scambiatori a flusso d'aria incrociato che recuperano almeno l'80% del calore dell'aria in uscita. Dal punto di vista energetico i comuni ventilatori a 100 W sono inadatti in quanto consumano troppa energia; normalmente vengono installati ventilatori con una potenza inferiore ai 40 W (incluse regolazione e periferiche) e ventilatori a corrente continua di 24 W prodotta da un piccolo pannello fotovoltaico.

Con uno scambiatore interrato si sfrutta il fatto che, a una determinata profondità del terreno, normalmente 60-100 cm, la temperatura della terra rimane più o meno costante per tutto l'anno.

Questo

fenomeno

può

essere

sfruttato

sia

in

inverno

per

il

riscaldamento che in estate per raffrescare gli ambienti. Gli scambiatori interrati sono in uso da molto tempo come sorgente d'energia di pompe di calore. Essi consistono in una serie di tubi paralleli posati in trincea sotto o all'esterno dell'edificio. Nei tubi circola un fluido, normalmente acqua, che scambia energia termica con il terreno. In inverno, il fluido freddo, passando per lo scambiatore, aumenta la sua temperatura e l'energia assunta è estratta dalla pompa che la trasferisce all'acqua del circuito di riscaldamento. Questo sistema è molto pratico ed economico nel caso di impianti di riscaldamento a bassa temperatura, come per

32

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

esempio quelli con pavimento radiante. L'importante è che la pompa di calore abbia un buon coefficiente di prestazione (COP). Tale coefficiente esprime il rapporto tra la quantità d'energia elettrica necessaria per azionare la pompa di calore e l'energia utile prodotta. Un COP = 4 significa che la macchina fornisce il triplo dell'energia che consuma, per esempio con 1 kWh elettrica si producono 3 kWh termiche. Lo stesso sistema è utilizzabile per raffrescare in estate gli ambienti di una casa.

In questo caso la pompa funziona all'inverso: estrae calore dall'acqua che circola nel sistema di riscaldamento e lo smaltisce nel terreno.

2.5 I SISTEMI SOLARI PASSIVI I sistemi solari passivi sono tecnologie per la conversione fototermica dell'energia solare, applicate soprattutto in edilizia per il riscaldamento e anche per il raffrescamento degli spazi interni. Sono chiamati passivi - da una traduzione letterale dall'anglosassone - per il loro

regime

di

funzionamento

autonomo,

caratterizzato

dallo

spostamento spontaneo dei fluidi termovettori riscaldati dal sole (in genere aria o acqua), per effetto della convezione naturale e senza necessità di apporti energetici esterni, né di pompe o di ventilatori o di altri sistemi meccanici che prevedano lo sfruttamento di un’altra forma di energia ausiliaria (solitamente elettrica). Tutti i sistemi solari utilizzano il cosiddetto principio di effetto serra, derivante dalle proprietà del vetro di essere perfettamente trasparente alle radiazioni elettromagnetiche di lunghezza d’onda inferiore a 3 micron ed invece praticamente

“impermeabile”

a

radiazioni

di

lunghezza

d’onda

superiore. Per le loro caratteristiche costruttive e funzionali si prestano bene ad una integrazione tecnologica nei sistemi edilizi, determinando spesso aspetti morfologici particolari dell'edificio, tali da caratterizzare una vera e propria architettura solare.

Dal punto di vista funzionale, in particolare a seconda del modo di trasferimento dell'energia solare all'edificio, i sistemi solari passivi si

33

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

suddividono in tre classi: sistemi a guadagno diretto che sfruttano principalmente l’irraggiamento e la configurazione più significativa è la finestra solare; sistemi a guadagno indiretto che sfruttano la convezione naturale e l’esempio tipico è il cosiddetto muro Trombe; infine i sistemi a guadagno isolato di cui l’esempio più utilizzato è quello delle serre addossate all’edificio.

La finestra solare rappresenta la soluzione più semplice tra i sistemi solari passivi, in quanto è costituito né più né meno di componenti edilizi correnti, semplicemente impiegati e dimensionati in modo opportuno da sfruttare al meglio l'energia solare disponibile. Esso consiste in una ampia superficie vetrata della parete esposta tra SudEst e Sud-Ovest, ove l'energia radiante che entra attraverso la superficie trasparente viene assorbita per la maggior parte dalle superfici interne di incidenza diretta, che fungono da assorbitori, e l'energia termica che ne risulta viene accumulata nelle relative strutture - in genere solai di pavimenti e/o pareti interne - aumentandone la temperatura in misura inversamente proporzionale alla loro capacità termica. dell'energia

radiante

in

ingresso,

dipendente

dai

Una frazione coefficienti

di

riflessione e di assorbimento delle superfici di prima incidenza, viene da queste riflessa verso le strutture più interne dell'ambiente e qui accumulata sotto forma di calore. Il sistema è costituito dunque da una finestra di captazione e dal suo specifico accumulo, che forma parte inscindibile del sistema, dal cui dimensionamento e configurazione dipende il corretto funzionamento del sistema stesso più che dalla finestra stessa. La temperatura di tutti i componenti in gioco nel sistema risulta assai vicina alla temperatura di utilizzo finale, che è quella desiderata nell'ambiente, e per questa sua caratteristica la finestra solare è il dispositivo termico solare che offre il più alto valore di rendimento termodinamico del secondo ordine. Tuttavia la semplicità costruttiva della finestra solare è soltanto apparente. Infatti gli stretti requisiti dei materiali e delle tecniche costruttive richiesti al sistema di accumulo, nonché le difficoltà che si incontrano per ottenere un

34

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

controllo soddisfacente delle condizioni di funzionamento, di fatto limitano l'uso della finestra solare come sistema passivo prevalente, specialmente in edifici destinati alla residenza. Le superfici di prima incidenza devono presentare alla radiazione solare un coefficiente di assorbanza elevato e un coefficiente di riflessione basso.

Inoltre i

materiali di queste superfici devono avere una elevata conduttanza termica ed essere termicamente ben collegati alla struttura pesante sottostante, che svolge la funzione di accumulo. In pratica, per quanto riguarda i pavimenti, sono appropriati i pavimenti in cotto, in marmo o pietra di colore scuro, le ceramiche anche sintetiche purché di colore scuro. Sono invece da evitare i pavimenti in parquet di legno, i rivestimenti vinilici e le moquette, per la loro scarsa conduttanza termica. I solai sottostanti devono essere di tipo pesante gettato in opera, con pignatte possibilmente piene, o solette in CLS. Per quanto riguarda i rivestimenti delle pareti di prima incidenza sono da preferirsi intonaci ad elevata conduttanza, eventualmente utilizzando additivi, comunque dipinti di colore scuro. Migliori risultati si ottengono con le pareti in cui la struttura è a faccia vista. La struttura deve essere pesante e senza vuoti interni, per cui in pratica si ricorre a pareti in muratura di laterizi pieni, di pietra o gettate in opera di CLS pieno. Se la parete è necessariamente leggera, ad esempio di laterizi forati o di gesso o di legno, allora conviene porre in opera un rivestimento riflettente (ad esempio piastrelle lucide) in modo da riflettere i raggi solari verso strutture interne più pesanti nell'ambiente.

La finestra solare, sia

durante l'irraggiamento che in assenza di questo, è un componente edilizio perimetrale avente un coefficiente di dispersione termica assai più elevato di quello delle pareti, di conseguenza una parte consistente del calore viene dispersa all'esterno per conduzione. Un primo rimedio è quello di adottare doppi vetri, o meglio ancora doppi vetri di cui quello interno con strato riflettente all'infrarosso. Durante le ore notturne e nei giorni senza sole è opportuno adottare scuri isolanti interni o pannelli

isolanti

esterni

aventi

funzione

di

isolamento

mobile

35

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

aggiuntivo. La finestra solare, per la sua ampia superficie vetrata, può facilmente presentare problemi di eccessivo irraggiamento solare nei periodi meno freddi; per cui, più che in altri sistemi solari passivi, è essenziale disporre di sistemi efficaci per il controllo del contributo termico giornaliero sull'irraggiamento solare; per quanto riguarda la radiazione esterna: mediante l'ombra procurata da corpi aggettanti soprastanti la superficie finestrata o da vegetazione a foglie caduche oppure mediante frangisole orizzontali e verticali fissi oppure mediante altri schermi esterni mobili; per quanto riguarda la radiazione interna: mediante

tende

isolanti

scorrevoli

all'interno

del

vano.

L'ampia

superficie finestrata nonché il peso richiesto per le masse di accumulo interne possono determinare incrementi anche sensibili dei costi di realizzazione. Anche la necessità di prevedere in fase progettuale una opportuna serie di schermi fissi orizzontali, costituiti in genere da elementi superiori aggettanti esternamente, o verticali, costituiti da sfalsamenti in pianta dei muri perimetrali può causare ulteriori incrementi di costo nella costruzione. Il sistema può riscaldare soltanto le stanze retrostanti, mentre le stanze interne o a Nord restano escluse da ogni apporto termico. L'inconveniente si può eliminare attivando una circolazione interna naturale o forzata tra le diverse stanze, mediante bocchette di transito o ventilate a livello dei soffitti e dei pavimenti, come si usa comunemente nei sistemi di condizionamento a tutta aria.

L’ampia vetratura necessaria nella parete orientata a Sud caratterizza fortemente l'aspetto formale ed estetico che ne risulta, per cui la progettazione architettonica richiede una particolare attenzione alla presenza diffusa dell'elemento vetro, che forma parte dominante dei prospetti a Sud, al contrario degli altri prospetti. Inoltre la distribuzione degli spazi interni, che tendono ad aggregarsi intorno ai vani direttamente climatizzati dal sistema, può condizionare sensibilmente la concezione tipologica dell' edificio. Infine la parete rivolta a Sud ampiamente finestrata determina un apporto intenso di radiazione ultravioletta, che va a colpire gli arredi interni causando spesso sensibili

36

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

degradazioni dei pigmenti di colore, specie se questi sono a base organica. Questo inconveniente può essere eliminato mediante speciali pellicole opache agli ultravioletti applicabili per adesione sulle vetrature.

Come si vede, i requisiti costruttivi richiesti per ottenere un efficace funzionamento del sistema a finestra solare sono particolarmente restrittivi e a volte risultano anche costosi da realizzare. Ciò ne limita di fatto un’ ampia diffusione nei sistemi edilizi correnti, per cui nel realizzare un'edilizia solarizzata sono da preferirsi altri sistemi solari passivi illustrati più avanti, o meglio ancora un opportuno misto di applicazione dei vari sistemi.

Il sistema Trombe è essenzialmente una unità integrata collettore ad aria e accumulatore termico, costituita da una parete dipinta di un colore scuro - orientata verso Sud e generalmente verticale - coperta all'interno con vetro o plastica (meglio se doppi).

E' stato ideato e

applicato sistematicamente dal 1956 in alcuni edifici dal Prof. Felix Trombe da cui ha preso il nome. Il sistema deve il suo successo alla semplicità tecnologica, alla relativa facilità dei controlli termici, alla soddisfacente efficienza globale che ne risulta, nonché al costo di realizzazione relativamente contenuto. Nei periodi di insolazione, l'aria dell'intercapedine tra il vetro e il muro scuro si riscalda e, per convezione naturale, sale lungo la parete entrando nel vano retrostante attraverso aperture praticate nel muro a livello del soffitto. L'aria fredda del vano viene richiamata per depressione nell'intercapedine attraverso aperture a livello di pavimento, attivando così la termocircolazione naturale dell'aria. Come avviene nei collettori piani ad aria, il sistema utilizza sia la radiazione solare diretta che la diffusa e la riflessa se disponibile. La massa termica di accumulo - cioè il muro di calcestruzzo o di mattoni pieni o di pietra o di recipienti pieni di acqua - è dimensionata per capacità termica e conducibilità in modo tale da accumulare calore dall'irraggiamento diurno e restituirlo di notte all'interno del vano per irraggiamento diretto della superficie interna della parete, con uno sfasamento di circa 10-12 ore dell'onda termica

37

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

ricevuta. Questo periodo corrisponde in genere alla durata media dell'insolazione, più due ore di termocircolazione residua efficace. Il sistema fornisce quindi calore all'ambiente mediante tre tipi di trasmissione del calore - termocircolazione, radiazione, conduzione e convezione - di cui quello radiativo notturno è prevalente. Chiudendo le aperture il sistema funziona restituendo calore per solo irraggiamento verso l'interno, conduzione e convezione, con lo stesso sfasamento di tempo. Durante l'estate il sistema può funzionare da camino termico solare per attivare la ventilazione diurna dell'ambiente con effetto di raffrescamento; esso espelle l'aria calda da un'apertura esterna nella sommità del collettore e dalle aperture basse aspira l'aria interna dell’ ambiente, mettendolo quindi in depressione pneumatica. L'aria interna viene quindi ricambiata da aria più fresca prelevata attraverso un'altra apertura o finestra posta a Nord, comunicante con una zona esterna fresca e ombreggiata. Il rendimento medio del sistema Trombe nel periodo invernale di richiesta di calore (tra novembre e aprile) è dell'ordine del 30% dell'energia solare incidente sulla parete. Il sistema trova

applicazione

economicamente

conveniente

nelle

costruzioni

edilizie ove la parete esterna orientata a Sud è costituita da materiali edilizi pieni e pesanti, nonché di un certo spessore. Il corretto dimensionamento della massa di accumulo del muro è essenziale perché il sistema funzioni secondo il regime desiderato. La restituzione di calore all'ambiente per radiazione può essere quasi immediata oppure può essere ritardata fino a 16 ore, e la radiazione può essere prevalente o meno alla termocircolazione. Lo sfasamento tra l'onda termica di radiazione notturna e l'irraggiamento diurno è proporzionale alla capacità termica per metro quadro della massa di accumulo, ma diminuisce con l'aumentare della conducibilità del materiale e quindi dipende dal materiale impiegato e dalla sua densità e conducibilità.

Riducendo

notevolmente

la

massa

termica

il

sistema

tende

praticamente a comportarsi come un collettore ad aria, con prevalente effetto di termocircolazione.

38

Come per la finestra solare anche per il

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

sistema Trombe si hanno problemi di controlli di surriscaldamento in estate e di perdite notturne in inverno. Sono valide le solite soluzioni schermanti, aggetti sovrastanti, piante caduche, tende e pannelli isolanti, o altre soluzioni specifiche per questo sistema come le tendine mobili riflettenti e arrotolabili calate all'interno tra il vetro e il muro, oppure serrande regolate da un termostato. Il peso della massa di accumulo termico (circa 805 kg/m2 nel caso di un muro di CLS di 37 cm) aumenta il costo della struttura portante e ne limita l'uso in verticale per tipologie multipiano. Tuttavia sono stati realizzati prototipi con muri assorbitori-accumulatori che includono nel getto di CLS recipienti pieni di acqua o di liquidi ad accumulo termico a cambiamento di fase, ottenedo notevole riduzione di spessore e di peso per metro quadro, a parità di capacità termica unitaria. Anche questo sistema può riscaldare soltanto le stanze retrostanti, mentre le stanze interne o a Nord restano escluse da ogni apporto termico. Si può ovviare a questo limite attivando una circolazione interna naturale o forzata tra le diverse stanze, mediante bocchette di transito o ventilate a livello dei soffitti e dei pavimenti. Altro inconveniente riscontrato è il formarsi di un sensibile gradiente verticale di temperatura nell'ambiente, per l'apporto di aria calda dall'alto. Una parte di calore accumulato (valutabile in circa il 5% del totale) viene disperso verso le strutture della parete, per conduzione ai bordi della massa termica e nei ponti termici, e contribuisce solo in minima parte al fabbisogno dell'ambiente.

La dispersione può essere attenuata mediante una progettazione accurata che elimini i ponti termici. Anche per questo sistema l’ampia vetratura

necessaria

nella

parete

orientata

a

Sud

caratterizza

fortemente l'aspetto estetico dell’edificio. Infine l'avere una parete rivolta a Sud completamente cieca può limitare l'accettabilità del sistema da parte dell'utenza. Tuttavia un buon compromesso è riservare almeno il 25% della superficie muro Sud alle finestre o alle serre solari, integrate nella stessa vetratura del sistema Trombe.

39

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Per quanto riguarda i sistemi a guadagno isolato, caratterizzati dal fatto che l’elemento captante e la massa termica di accumulo sono isolati dagli spazi abitati, l’esempio più utilizzato è quello delle serre addossate, costituite da un volume rivolto a sud e posto in adiacenza o integrato nell’edificio e delimitato verso l’esterno da una superficie vetrata trasparente e verso l’interno da altri sistemi di chiusura opachi e/o trasparenti. Le serre svolgono una doppia funzione in quanto da un lato garantiscono una capacità di captazione dell’irraggiamento solare e dall’altro realizzano spazi di filtro che riducono la dispersione termica dell’edificio

senza

ridurre

l’apporto

di

luce

naturale.

Sono

di

fondamentale importanza nella progettazione e nella realizzazione di una serra i dispositivi per il contenimento della temperatura estiva entro valori accettabili: aperture per il ricambio di aria e la ventilazione e schermature contro l’irraggiamento solare diretto. Eventualmente si possono disporre piante all’interno della serra che ossigenano l’aria, ottenendo così un trattamento naturale, garantendo la salubrità dell’aria, aumentando il comfort rispettando natura e ambiente.

2.6 LE BUONE PRATICHE PER IL RISPARMIO ENERGETICO Per ottenere un buon livello di risparmio energetico non è sufficiente una elevata efficienza energetica del sistema architettonicoimpiantistico, ma è fondamentale una adeguata cultura energetica e quindi un uso razionale della risorsa. E’ importante quindi prestare attenzione a una serie di semplici pratiche e accorgimenti, che possono sembrare banali e scontate, ma attraverso le quali si possono raggiungere notevoli livelli di risparmio, mantenendo un ottimo comfort abitativo.

0Per esempio, in inverno, mantenere il riscaldamento non oltre i 20°C di giorno e 16°C di notte e tenere le porte chiuse, per evitare che il calore si propaghi in ambienti che non è necessario riscaldare. Durante le

40

Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

pulizie domestiche areare una stanza per volta, richiudendo le porte interne. Evitare di accendere il condizionatore (o il riscaldamento) se non si è in ufficio oppure in casa e ricordarsi di spegnere il condizionatore ogni volta che si aprono momentaneamente le finestre per il ricambio dell’aria. Ad ogni grado in meno di riscaldamento, corrisponde un risparmio di energia del 7%.

1Lo stesso vale anche per il raffreddamento degli ambienti nel periodo estivo. In estate, regolare il condizionatore sul consumo energetico ottimale (25°C o non più di 8°C meno della temperatura esterna) e comunque accenderlo solo se necessario. Ricordiamo inoltre che a minori velocità di ventilatore la quantità di aria trattata è minore e quindi

viene

meglio

raffreddata

e,

soprattutto,

maggiormente

deumidificata con una conseguente sensazione di maggiore benessere.

Quando si acquista un condizionatore controllare la sua etichettatura energetica e scegliere, preferibilmente, i modelli dotati di “inverter”, che permettono di risparmiare fino al 30% dei consumi elettrici. Preferire inoltre i modelli a “pompa di calore”, utilizzabili anche in inverno, con costi di gestione inferiori al riscaldamento a gas. Preoccuparsi di mantenere sempre ben puliti i filtri dell’aria del condizionatore.

Qualunque sia il tipo di radiatore occorre non ostacolare la circolazione dell’aria. Pertanto non coprire i radiatori con “copri-termosifoni” o nasconderli dietro tendaggi. Saper sfruttare gli apporti gratuiti di energia (sole attraverso le finestre, elettrodomestici in funzione, ecc.), abbassando la temperatura dei termosifoni o usando le valvole termostatiche, le quali permettono fino al 20% di risparmio energetico.

Se è possibile, installare dei regolatori di temperatura sui corpi scaldanti (termosifoni e fancoil) in modo tale da evitare di riscaldare inutilmente stanze che normalmente non vengono utilizzate, alle valvole manuali preferire quelle termostatiche, che regolano automaticamente l’afflusso di acqua calda.

0Regolare il termostato dello scaldabagno su 40°C in estate e 48°C in inverno, riscaldare maggiormente l’acqua per poi doverla miscelare con

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Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

acqua fredda è inutile; comunque evitare di far funzionare lo scaldabagno se non necessario, meglio se installando un timer. Preferire la doccia al bagno e non prolungarla inutilmente.

1Scegliere elettrodomestici provvisti di “etichetta energetica”, che denoti un basso consumo dell’apparecchio (contrassegnato dalle lettere A).

Preferire elettrodomestici provvisti del marchio di qualità ecologica certificata (come “Ecolabel UE”) o provenienti da aziende eco-certificate.

Utilizzare il forno alla giusta temperatura, effettuare il preriscaldamento solo se necessario, non aprirlo frequentemente durante la cottura, spegnerlo qualche minuto prima della fine della cottura per sfruttare il calore residuo. Non abbassare la temperatura del frigorifero sotto i 3°C, sbrinare il congelatore regolarmente: lo strato di ghiaccio funziona da isolante e fa aumentare i consumi. Acquistare lavatrici e lavastoviglie predisposte all’attacco dell’acqua calda, o magari pre-riscaldata da un collettore solare termico, in tal modo si risparmia l’energia utile per il riscaldamento e si accelerano i tempi di lavaggio, dal momento che non è necessario che l’acqua si riscaldi all’interno della lavatrice. Non lavare a temperature superiori a 60°C: è inutile e rovina i tessuti; comunque utilizzare lavatrice e lavastoviglie solo a pieno carico.

2 Ogni volta che è possibile, privilegiare la luce solare a quella elettrica.

Quando è possibile, preferire una lampada per l’illuminazione del tavolo da lavoro (o delle scrivania) alle luci elettriche fisse. Preferire lampadari predisposti per l’utilizzo delle lampade fluorescenti compatte, anziché quelli provvisti di più luci e scegliere le intensità di luce in maniera adeguata alla tipologia di utilizzo dell’ambiente (luce sospesa per il tavolo da pranzo, lampade da tavolo orientabili per scrivanie o ufficio, plafoniere per il bagno e i corridoi, luci in corrispondenza dei piani di lavoro in cucina, ecc.). Per la lettura e di notte preferire la luce di un’abatjour o di una lampada, anziché servirsi di un impianto che illumina l’intero ambiente. Utilizzare lampade a risparmio energetico, perché anche se inizialmente hanno un costo superiore, nel tempo e a parità di luce, fanno risparmiare energia e soldi.

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Capitolo 2 L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

3La funzione “stand-by” degli elettrodomestici riduce, ma non annulla, il consumo di energia, pertanto è opportuno spegnerli, quando non vengono utilizzati. Non lasciare alimentatori per computer notebook, telefonini, ecc., nelle prese elettriche quando non sono utilizzati per ricaricarne le batterie.

4Utilizzando questi accorgimenti, si può ottenere un evidente risparmio energetico, minore è il consumo dell’energia, minori sono le emissioni di inquinanti nell’ambiente. Tali emissioni evitate non sono facilmente valutabili, quello che immediatamente salta agli occhi di qualsiasi utente, è la drastica riduzione dei costi sulle bollette di energia e gas, per molti, motivo sufficiente a incentivare queste buone pratiche.

43

Capitolo 2 Lâ&#x20AC;&#x2122;EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

44

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI: dalla legge 10 al D.Lgs. 192/05 3.1 INTRODUZIONE Dopo una lunga fase di discussione e preparazione l’avvicinarsi della scadenza del 4 Gennaio 2006 ha spinto le autorità del nostro paese a muoversi verso il recepimento della Direttiva Europea sulla Certificazione Energetica degli edifici. Dopo l’elaborazione della Bozza del Decreto sul recepimento (n. 500 del 27/05/05) e la successiva approvazione da parte delle Commissioni Parlamentari (con alcune richieste di modifiche e consigli vari) si è giunti alla definizione del Decreto Legislativo del 18 agosto 2005 n. 192 “Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia”.

Se è vero che l'energia consumata nel settore residenziale e terziario, per la fase d’uso degli edifici, rappresenta già oltre il 40% del consumo finale di energia della Comunità, è su questo fronte che l’Unione Europea si sta impegnando in termini normativi e di indirizzo generale, per ottenere una riduzione dei consumi e quindi diminuire gli impatti ambientali. Il Italia la legge energetica fondamentale è stata finora la legge generale del 9 Gennaio 1991 n. 10 “Norme per l'attuazione del Piano energetico nazionale in materia di uso razionale dell'energia, di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia”, primo vero vincolo normativo a favore del risparmio energetico.

Pur essendo stata l’Italia allora pioniera nell’introdurre a livello normativo il tema del risparmio energetico degli edifici, quasi nulla è

45

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

stato poi fatto in termini attuativi. Senza tralasciare il Decreto Ministeriale

del

02/04/1998

“Modalità

di

certificazione

delle

caratteristiche e delle prestazioni energetiche degli edifici e degli impianti ad essi connessi” che obbliga alla certificazione tutti i prodotti che hanno nelle specifiche prestazionali riferimenti al risparmio energetico, l’unico decreto attuativo previsto dalla legge 10/91 che vale veramente la pena di menzionare è il Decreto del Presidente della Repubblica del 26 agosto 1993 n. 412 "Regolamento recante norme per la progettazione, l'installazione, l'esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia, in attuazione dell'art. 4 comma 4 della legge 9 gennaio 1991 n. 10" (parzialmente modificato

dal

progettazione,

successivo l’installazione,

D.P.R.

551/99),

l’esercizio

e

la

che

disciplina

manutenzione

la

degli

impianti termici degli edifici. Per vedere dei risultati, bisognerà però attendere il 1998 quando il 31 marzo viene emanato il Decreto Legislativo n. 112 che all’articolo 30 delega alle Regioni il compito di regolamentare l’applicazione della certificazione energetica. La famosa legge 10/91 anticipava (teoricamente) i criteri contenuti nella nuova Direttiva Europea del 16/12/2002 n. 2002/91/CE sul “Rendimento energetico nell'edilizia”, anche se solo per il riscaldamento invernale, rimandando al futuro l’emanazione di analoghi criteri per gli impianti di climatizzazione estiva e di illuminazione artificiale. Per l’Italia, più che per altri paesi europei è fondamentale aumentare l’efficienza del sistema edificio-impianti, in quanto è la più diretta risposta che un paese come il nostro, povero di risorse energetiche, può dare in tempi brevi al continuo aumento del costo del petrolio e derivati (oggi ha superato i 75 dollari al barile, segnando il nuovo record storico). Un anno fa, il Ministero delle Infrastrutture e Trasporti si è ricordato di avere in un cassetto le norme attuative dell’art. 4 commi 1 e 2 della legge 10 e a distanza di oltre 14 anni, ha riproposto più o meno le stesse regole attraverso

il

Decreto

Ministeriale

del

27

Luglio

2005

n.

178

“Regolamento d’attuazione della legge 9 gennaio 1991, n. 10 art. 4,

46

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

commi 1 e 2”, (abbrogato con l’entrata in vigore del D.Lgs. 192/2005 e dei relativi decreti attuativi). Questo decreto, è assai simile a quello rimasto nel famoso cassetto, con qualche variante, ad esempio non sono più 0,5 i volumi/ora di ricambio aria minimi richiesti ma 0,25 (per tutte le tipologie di edifici). Come sempre restano molte ambiguità di fondo: nessuna norma obbliga a verificare la ventilazione naturale ed eventualmente a provvedere ad una ventilazione meccanica se questa non viene garantita dalla permeabilità dei serramenti; in compenso s’introduce l’obbligo della verifica della condensazione interstiziale, che risulta essere molto teorica. Il decreto del 27/7/05 ha avuto un impatto molto forte sulla fase progettuale dell’edificio in quanto impone di analizzare sia le caratteristiche di massa dell’involucro che gli effetti dell’esposizione solare e degli schermi fissi e mobili. In effetti si anticipa quello che sarà la grande novità della futura Certificazione Energetica degli Edifici e cioè l’inizio della integrazione fra la progettazione architettonica e quella energetica-impiantistica. Questo aspetto, sempre sottolineato ma mai ben approfondito, risulta forse quanto di più difficile e complesso da realizzare perché va a modificare rapporti professionali consolidati e metodi di lavoro assai diversi fra loro. Solo l’utilizzo di strumenti software innovativi e di una nuova figura professionale che ancora non esiste (tecnico dell’energia in senso lato) potrà

consentire

l’effettiva

applicazione

della

Direttiva

Europea

2002/91/CE e in Italia l’applicazione del Decreto Legislativo n. 192. Va sottolineato che gli sforzi di elaborazione di indirizzi e norme di riferimento ha come obbiettivo integrato la riduzione dei consumi e degli impatti ambientali. La Comunità Europea negli anni passati ha lavorato molto per introdurre il risparmio energetico nella prassi costruttiva. Lo dimostra per esempio la direttiva SAVE 93/76/CCE del 13 settembre 1993, che nasce con l’obbiettivo di limitare le emissioni di biossido di carbonio migliorando l’efficienza energetica; l’Unione Europea il 5 Aprile scorso ha emanato la direttiva 2006/32/CE “concernente l'efficienza degli usi finali dell'energia e i servizi energetici e recante abrogazione

47

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

della direttiva 93/76/CEE del Consiglio”. Gli articoli della direttiva 2006/32/CE sono preceduti da 33 “considerando” che ricordano, tra le altre cose, gli impegni di Kyoto; il contributo che un orientamento favorevole a tecnologie più efficienti sotto il profilo energetico può dare all'innovazione e alla competitività della Comunità, come sottolineato nella strategia di Lisbona; il ruolo del settore pubblico nell’applicazione di criteri di efficienza energetica nelle procedure di aggiudicazione degli appalti pubblici. La direttiva ha lo scopo di migliorare l'efficienza degli usi finali dell'energia sotto il profilo costi/benefici negli Stati membri e si applica sia ai distributori di energia, ai gestori dei sistemi di distribuzione e alle società di vendita di energia, che agli utenti finali.

L’obiettivo di risparmio energetico è fissato dalla UE al 9% entro il 2015.

Secondo la CE, il settore pubblico deve contribuire a raggiungere gli obiettivi di miglioramento dell'efficienza energetica adottando accordi volontari o di altri strumenti orientati al mercato, ad esempio certificati bianchi.

Inoltre,

compatibilmente

con

la

normativa

nazionale

e

comunitaria in materia di appalti pubblici, gli Stati devono fare in modo che il settore pubblico utilizzi alcune delle misure previste dall’allegato VI, quali i contratti di rendimento energetico, l’acquisto di attrezzature e veicoli con ridotto consumo energetico, l’obbligo di acquistare edifici a basso consumo energetico. La direttiva dispone che gli Stati membri assicurino la disponibilità di efficaci sistemi di “diagnosi energetica”, definita come procedura sistematica volta a fornire un'adeguata conoscenza del profilo di consumo energetico di un edificio, di un impianto industriale o di servizi, al fine di individuare e quantificare le opportunità di risparmio energetico sotto il profilo costi-benefici e riferire in merito ai risultati. Tale diagnosi energetica è da considerarsi equivalente alla certificazione di cui all'articolo 7 della direttiva 2002/91/CE sul rendimento energetico nell'edilizia. L’allegato III alla direttiva

contiene

dell'efficienza

alcuni

energetica

in

esempi edilizia.

di

misure

Gli

Stati

di

miglioramento

membri

dovranno

conformarsi alla direttiva 2006/32/CE entro il 17 maggio 2008.

48

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Figura 1: Schema del corpus normativo1

3.2 LA DIRETTIVA EPBD 2002/91/CE La direttiva del Parlamento e del Consiglio Europeo, Energy Performance

of

Buildings

energetico nell’edilizia”

[EPBD]

2002/91/CE

sul

“Rendimento

del 16 dicembre 2002, ha lo scopo di

promuovere uno strumento di salvaguardia ambientale che consenta di ridurre le emissioni di gas serra dell’8% entro il 2010 per rispettare i vincoli posti dal Protocollo di Kyoto alla Comunità Europea, riducendo inoltre la dipendenza da fonti energetiche provenienti da altri paesi.

Obiettivo principale della Direttiva è stato quello di spingere gli Stati membri a dotarsi entro il 4 Gennaio 2006, degli strumenti Normativi e Legislativi per promuovere il miglioramento del rendimento energetico degli edifici della comunità europea, poiché la direttiva individua nell’efficienza energetica degli edifici un contributo sostanziale per il 1

Lo schema in figura riassume il corpus normativo oggi in vigore. Le caselle con il contorno tratteggiato indicano i provvedimenti legislativi che non sono stati ancora emanati. La legge 10/91 ha ancora validità, visto che si tratta di una legge del tutto generale sull’efficienza energetica, tranne per quanto riguarda l’art. 30 in cui, già allora, veniva proposta la necessità di certificare, dal punto di vista energetico, gli edifici. Anche il D.P.R. 412/93 in molte sue parti, che non vengono riprese nel D.Lgs. 192/05, rimane ancora valido, come ad esempio nel caso della definizione di una temperatura interna massima durante la stagione invernale di riscaldamento, oppure la suddivisione del territorio nazionale in sei zone climatiche in funzione dei gradi giorno.

49

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

raggiungimento degli obiettivi di Kyoto. Ogni stato membro dovrà recepire la direttiva all’interno di norme a carattere nazionale, in modo tale da risultare maggiormente sensibile alla specificità del clima di ciascun paese; tenendo conto delle norme preesistenti, dovrà sviluppare e introdurre le proprie procedure di regolamentazione e di controllo, le proprie modalità di calcolo e di verifica, provvedere all’introduzione di un sistema di certificazione del rendimento energetico e all’applicazione di norme minime negli edifici di nuova costruzione e in ristrutturazioni (con superficie utile superiore a 1000 m²). Il fatto di limitare l’applicazione a edifici con superficie abitabile molto estesa mette in evidenza una forte criticità, poiché questo significa escludere una fetta molto ampia dello stock edilizio e oltretutto la parte di parco edilizio maggiormente energivoro, ossia le case unifamiliari, che per loro conformazione tendono a presentare una notevole dispersione termica.

Le disposizioni previste della direttiva europea riguardano: •

l’adozione di un quadro generale e una metodologia per il calcolo del rendimento energetico integrato del sistema edificio/impianto (art.

4);

•

i requisiti minimi in materia di prestazioni energetiche degli edifici (art. 4) di nuova costruzione (art. 5) e nella ristrutturazione di edifici di grande superficie (art. 6);

•

la certificazione energetica degli edifici (art. 7);

•

l’ispezione periodica delle caldaie e dei sistemi di condizionamento d’aria, nonché una perizia degli impianti termici (art. 8 e 9).

Il calcolo del rendimento energetico degli edifici sarà eseguito con metodologie anche diverse da regione a regione, ma comunque tali da prendere in considerazione i seguenti aspetti: •

la coibentazione, l’esposizione, il clima;

•

il tipo di impianto di riscaldamento, condizionamento e illuminazione artificiale (questo ultimo solo per il terziario);

•

l’impiego

di

fonti

di

energia

architettoniche dell'edificio.

50

rinnovabili

e

le

caratteristiche

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

La Direttiva non fa riferimento a parametri o prescrizioni progettuali ma delega alle Nazioni la stesura di indicazioni specifiche. E’ necessario uno schema generale che definisca la metodologia per il calcolo e la verifica delle

prestazioni

energetiche

globali

dell’edificio;

a

tal

fine

la

Commissione Europea ha dato mandato al CEN, al CENELEC ed all’ETSI (gli enti formatori europei). Per i metodi di calcolo a livello europeo sono già in corso lavori normativi da parte del Comitato Europeo di Normazione (CEN), per l’armonizzazione del calcolo del fabbisogno invernale e per il calcolo del fabbisogno estivo, (è già disponibile la versione prEN standard UNI-CEN per il calcolo ISO-DIS EN 13790-2005 che però sarà pubblicata ufficialmente non prima di un paio di anni).

Di seguito è riportata la situazione normativa UNI-CEN per il riscaldamento invernale.

POTENZA: EN 12831 (Singoli Locali) (sostituirà la UNI 7357); EN 13789 (Intero Edificio); prEN 12831 (Allegato Nazionale).

ENERGIA: UNI EN 832 “Fabbisogno invernale di calore dell’edificio” (Sostituisce la UNI 10334); prEN ISO 13790 “Fabbisogno di energia per la climatizzazione annuale dell’edificio” (Sostituirà la EN 832 e comprenderà il condizionamento estivo); prEN 15217: "Prestazione energetica degli edifici”– Metodologie di espressione delle prestazioni energetiche e per la certificazione energetica degli edifici (Norma in corso di approvazione per la futura “Certificazione Energetica degli Edifici” assieme alla prEN 15203);

51

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Le Norme citate sono solo una parte di quelle in corso di pubblica inchiesta. L’elenco delle Norme in ambito europeo può così riassumersi:

Key standards for Energy declaration: Energy performance of buildings – Methods of prEN 15217

prEN 15203 prEN ISO-13790

expressing energy performance and for energy certification of buildings Energy performance of buildings – Assessment of energy use and definition of ratings Thermal performance of buildings – Calculation of energy use for space heating and cooling

Key standards on heating systems: prEN 14335

Calculation of system energy requirements and efficiencies

Standards on Room Conditioning and AC systems: prEN 15242 & Procedures for ventilation calculation (flow rates and 15241 prEN 15232 prEN 15193-1

energy) Procedures for controls and automation Procedures for energy use of lighting

Key standards for Energy Inspections: prEN 15240 prEN 15239

Air-conditioning inspections Inspection of ventilation systems

Important supporting standards: prEN 13799 prEN 15251

Performance requirements for ventilation and ACsystems Internal environmental criteria (thermal, lighting and indoor air quality)

E’ prevista la pubblicazione di molte di queste norme entro il 2007 ed un periodo di 3 anni per armonizzarle con quelle nazionali preesistenti.

Come abbiamo detto, la direttiva si limita a indicare un quadro generale per il calcolo del rendimento energetico degli edifici al quale ogni Stato membro a livello nazionale o addirittura regionale dovrà ispirarsi per applicare la metodologia di calcolo.

52

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

3.2.1 Requisiti minimi richiesti dalla 2002/91/CE Stabilito che la Direttiva fornisce un quadro di riferimento minimo e che i singoli Stati regolamenteranno secondo specifici criteri i rendimenti

energetici

da

raggiungere,

questi

dovranno

essere

differenziati sia fra edifici nuovi ed esistenti, ma anche fra le diverse categorie e in funzione delle zone climatiche in cui questi si vengono a trovare.

Edifici di nuova costruzione Visto il ritardo con cui si è arrivati a questa regolamentazione, la Direttiva si è preoccupata soprattutto dei nuovi edifici in quanto sono quelli che hanno la vita più lunga e per questo motivo, con un potenziale di consumo energetico più elevato di quelli esistenti. Questi edifici potranno quindi essere assoggettati a prescrizioni minime di rendimento energetico avvalendosi delle migliori tecnologie disponibili.

Sarà quindi obbligatorio valutare con specifiche analisi di fattibilità tecnica, ambientale ed economica la possibilità di realizzare impianti con sistemi alternativi, quali: •

sistemi di teleriscaldamento/raffreddamento;

•

sistemi di cogenerazione;

•

sistemi a pompa di calore;

•

sistemi ad energie alternative (solare, fotovoltaico, geotermico, ecc.);

Ristrutturazione Edifici esistenti Anche in questo caso la Direttiva pone una barriera in quanto solo per gli edifici con superficie superiore a 1000 m² si rende obbligatorio, in caso di una ristrutturazione importante, la verifica del miglioramento del rendimento energetico attraverso misure efficaci sotto il profilo dei costi. Quindi si deve procedere ad una verifica di alcuni parametri prima di sviluppare la ristrutturazione stessa, e cioè: •

compatibilità degli interventi con la funzione, la qualità ed il carattere previsto dell’edificio;

53

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

•

il raggiungimento di un maggiore risparmio energetico negli interventi di ristrutturazione;

•

un ritorno dell’investimento dei costi supplementari dovuti alla ristrutturazione,

entro

un

lasso

di

tempo

ragionevole

(generalmente si stima ragionevole un pay-back di 5 anni).

Tali parametri devono tenere conto delle condizioni generali del clima degli ambienti interni allo scopo di evitare eventuali effetti negativi, quali una ventilazione inadeguata, nonché delle condizioni climatiche locali, dell'uso cui l'edificio è destinato e della sua età. Questi parametri rappresentano lo stato dell’arte nel momento in cui sono definiti, ma dovranno essere regolarmente aggiornati, almeno ogni 5 anni, in funzione dei progressi tecnici nel settore dell'edilizia e dell’impiantistica.

Quindi viene lasciata piena discrezionalità e autonomia ai singoli Stati membri, i quali possono addirittura decidere di non applicare tali parametri ad alcune categorie di fabbricati. La direttiva indica questi possibili esoneri per monumenti ed edifici storici, chiese, edifici agricoli e similari ed altri casi specifici.

Viene

fornita

anche

una

definizione

di

“ristrutturazione

importante”: …quando il costo totale della ristrutturazione connesso con le murature esterne e/o gli impianti energetici quali il riscaldamento, la produzione di acqua calda, il condizionamento d'aria, la ventilazione e l'illuminazione è superiore al 25% del valore dell'edificio, escluso il valore del terreno sul quale questo è situato, o quando una quota superiore al 25% delle murature esterne dell'edificio viene ristrutturata.

Tuttavia, il miglioramento del rendimento energetico globale di un edificio

esistente

non

implica

necessariamente

una

completa

ristrutturazione dell'edificio e potrebbe invece limitarsi alle parti che sono più specificamente pertinenti ai fini del rendimento energetico dell'edificio e che rispondono al criterio costi/efficienza. Ad esempio un intervento

sul

solo

impianto

termico

con

modeste

opere

di

ristrutturazione, magari in occasione della sostituzione della caldaia, è un’operazione da prendere sempre in considerazione.

54

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

3.2.2 La certificazione energetica L’attestato

di

certificazione

energetica

è

sicuramente

uno

strumento che consente al proprietario di fare una corretta valutazione “costo/qualità energetica” dell’edificio o immobile che sta acquistando, nuovo od usato che sia. Oggi il costo a m² dell’immobile è valutato tenendo conto invece di altri parametri: la zona in cui è edificato, la qualità delle finiture, ma mai la qualità energetica del sistema edificioimpianto. Chi compra non ha a disposizione parametri oggettivi per fare questa valutazione e tanto meno le competenze tecniche. Solo a distanza di tempo dopo l’acquisto ci si accorge di aver fatto un cattivo affare, perché ha dei costi di gestione alti rispetto ad edifici adiacenti e simili al suo (soprattutto con la tendenza attuale del costo dei combustibili). In futuro, con l’attestato di certificazione energetica, due edifici apparentemente simili potranno avere valori immobiliari molto differenti, proprio in funzione della qualità energetica attestata con la certificazione. Questo dovrebbe aiutare chi vende immobili a puntare sulla qualità energetica proprio per avere un “plus” da proporre ai propri clienti in un mercato che andrà sempre più verso una forte competizione. Anche chi è proprietario dovrebbe essere incentivato ad investire nella ristrutturazione, per avere una “rating” energetico migliore e di conseguenza una rivalutazione dell’immobile. Nella Direttiva si prevede che l’attestato energetico sia corredato da una serie di raccomandazioni per il miglioramento energetico in termini di costibenefici. Questo induce a comprendere meglio la valenza economica dell’attestazione e dà un significato più complessivo alla validità stessa della certificazione, perché correla i dati dichiarati ad effettive possibilità di interventi..

Abbiamo anticipato che la Norma Nazionale (legge n. 10/91, vigente in Italia prima del D.Lgs. n. 192) è stata modificata e completata con il D.M. n. 178 del 27/7/05 (successivamente abrogato con l’entrata in vigore del D.Lgs.) proprio per consentire un avvicinamento morbido

55

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

alla nuova Direttiva Europea e alla sua Norma di Recepimento.

E’

chiaro che solo la logica del contenitore CEN può dare certezze ai cittadini europei di essere messi tutti in condizioni perlomeno confrontabili fra loro. A questo proposito si ricordano i requisiti richiesti per l’attestato di certificazione energetica: •

definizione

di

valori

ripetibili

e

riproducibili,

eliminando

discrezionalità di giudizio (ad esempio: attribuzione di giudizi come pessimo, mediocre, buono, privi di riferimenti tecnici normativi); •

definizione di valori basati su condizioni standard di riferimento, ma coerenti con i consumi effettivi in atto o prevedibili, entro limiti da definire;

•

possibilità di utilizzo della procedura per simulazioni di interventi sull’edificio e sull’impianto valutandone il risultato tecnicoeconomico;

•

possibilità di paragonare tra loro su una base di misura comune i valori di edifici e impianti diversi.

Entrando nel dettaglio del certificato, l'attestato di certificazione energetica degli edifici dovrà indicare dati di riferimento, quali i valori vigenti a norma di legge e i valori di riferimento, che consentano ai consumatori

di

valutare

e

raffrontare

il

rendimento

energetico

dell'edificio.

Come indicazione può essere di esempio la successiva immagine ricavata da un documento sviluppato all’interno del CEN:

56

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Figura 2: Esempio di certificato energetico

3.3 GLI IMPIANTI NEL CONTESTO DELLA DIRETTIVA “EPBD” 3.3.1 Premessa Gli estensori della direttiva, evidentemente, credono molto nella capacità della certificazione energetica di muovere il mercato verso il miglioramento della efficienza energetica; infatti, come indicazione di “buon esempio”, suggeriscono agli Stati membri di rendere obbligatorio per gli edifici (quelli la cui metratura utile totale supera i 1000 m²) occupati dalla autorità pubblica e dagli enti pubblici, di esporre in luogo chiaramente visibile, un attestato di certificazione energetica risalente a non più di dieci anni prima. Per i suddetti edifici dovranno essere chiaramente esposte la gamma delle temperature raccomandate e reali per

gli

ambienti

interni

ed

eventualmente

le

altre

grandezze

meteorologiche pertinenti. La direttiva quindi prevede che tutti gli uffici pubblici o similari siano dotati di certificazione energetica aggiornata: non solo, ma che detto certificato sia anche esposto, messo in evidenza all’attenzione di tutti coloro che usufruiscono dei servizi pubblici,

57

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

dimostrando (sarebbe però la prima volta) che l’amministrazione pubblica è la prima a dare il buon esempio, adeguandosi alla direttiva comunitaria. Nessuno però si illude che le cose vadano così facilmente e non a caso la direttiva fa accenno alla necessità di accompagnare la certificazione con programmi e accordi volontari tra associazioni di soggetti interessati e un “organismo designato dagli Stati membri” attuato da “società di servizi energetici” che accettano di impegnarsi a realizzare gli investimenti prestabiliti. Questo suggerimento è un vero e proprio pacco-dono per le società di gestione calore. Però anche la UE si preoccupa che in questi progetti siano garantite le condizioni di libero mercato e trasparenza e suggerisce che i progetti adottati siano oggetto di sorveglianza e controllo da parte degli Stati membri, che dovrebbero inoltre facilitare il ricorso a sistemi incentivanti. Qui però entriamo in un’area piuttosto grigia della direttiva, perché si comincia a fare riferimento a “organismi designati” e a “esperti indipendenti” incaricati di

effettuare

le

certificazioni

degli

edifici

ed

elaborare

le

raccomandazioni: ma chi sono questi esperti indipendenti non è dato saperlo. Si parla di operatori indipendenti esperti qualificati e/o riconosciuti (ma da chi, dallo Stato o dagli organismi di certificazione?) che possono operare come imprenditori individuali, ma che possono anche essere impiegati di enti pubblici o di organismi privati. Tutto ciò è un aspetto che la direttiva non chiarisce lasciando grande incertezza a riguardo. Possiamo immaginarci in Italia cosa succederà e cosa sta avvenendo, quando si vanno a scrivere le regole per questa attività; se guardiamo alle esperienze passate è prevedibile che assisteremo ad una lotta senza esclusione di colpi, per cui alla fine non si farà niente (infatti, dal 1991 ad oggi in termini attuativi su questo tema non si è fatto praticamente niente). Infine, come strumento che può risultare incentivante per contribuire ad un risparmio energetico nel settore residenziale, viene citata la “contabilizzazione” dei costi relativi al riscaldamento, al condizionamento dell'aria e all'acqua calda, calcolati in proporzione al reale consumo; niente di nuovo per noi, è già presente

58

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

nel Decreto del Presidente della Repubblica n. 412 del 26 agosto 1993 "Regolamento

recante

norme

per

la

progettazione,

l'installazione,

l'esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia, in attuazione dell'art. 4 comma 4 della legge 9 gennaio 1991 n. 10", naturalmente limitatamente al riscaldamento, mentre in questo caso è stata estesa anche alla climatizzazione estiva.

3.3.2 Manutenzione e ispezione degli impianti Fino ad ora ci siamo occupati della corretta progettazione, della ristrutturazione e della certificazione energetica. Nessuno deve però dimenticare che un impianto di climatizzazione sia estiva sia invernale, pur efficiente, è destinato a degradarsi nel tempo a scapito della sua efficienza e con conseguente aumento delle emissioni. Quindi, gli impianti

devono essere manutenzionati

regolarmente

secondo le

specifiche di prodotto, ma è necessario anche che lo Stato preveda dei controlli per verificare che gli impianti siano mantenuti in efficienza e rispettino i requisiti di efficienza ad essi pertinenti. Sappiamo molto bene quanto siano importanti i controlli ma anche quanto sia difficile farli.

3.3.3 Ispezione delle caldaie In Italia abbiamo una notevole esperienza in merito che ci consente di confermare che la manutenzione regolare delle caldaie, da parte di personale qualificato, contribuisce a garantire la corretta regolazione e quindi un rendimento ottimale sotto il profilo ambientale, energetico e della sicurezza. È bene quindi che ci siano anche i controlli per quanto riguarda gli aspetti energetici, e nella legislazione italiana sono previsti dall’art. 31 della legge 10/91 e regolamentati dal D.P.R. 412/93 modificato e integrato dal Decreto del Presidente della Repubblica del 21 dicembre 1999 n. 551 “Regolamento recante modifiche al D.P.R. 26 agosto 1993, n. 412, in materia di progettazione,

59

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

installazione, esercizio e manutenzione degli impianti termici degli edifici, ai fini del contenimento dei consumi di energia”. Sugli aspetti di sicurezza intervengono invece i controlli previsti dalla legge del 5 Marzo 1990 n. 46 ”Norme per la sicurezza degli impianti”. In entrambi i casi, sia per gli aspetti energetici che per quelli della sicurezza, i D.P.R. prevedono controlli senza limitazione di potenza. La direttiva invece adotta un approccio nuovo, dando agli Stati membri due possibilità: A) implementare un sistema misto di ispezioni - consulenze; B) assicurare una consulenza alle utenze, di pari effetto delle ispezioni.

Come poi sia misurata l’equipollenza fra i due sistemi non è ben definita.

Possibilità A Gli Stati membri che scelgono l’opzione “A” dovranno adottare le misure necessarie per prescrivere ispezioni periodiche delle caldaie alimentate con combustibili liquidi o solidi non rinnovabili. Le ispezioni sono previste solo sopra i 20kW di potenza nominale utile e fino ai 100kW; non vengono date indicazioni sulla periodicità minima di queste ispezioni. Quindi, fino a 100kW, ogni Stato membro è libero di indicare tempi e modi per effettuare le ispezioni; la direttiva prevede solo che dette ispezioni siano effettuate da esperti indipendenti con tutte le riserve che abbiamo già espresso su questa “definizione”. Sotto i 20kW non ci sono indicazioni, ma evidentemente poiché queste sono indicazioni minime è da prevedere che, almeno in Italia, le ispezioni rimangano per tutte le potenzialità, magari con procedure diverse. Per le caldaie di potenzialità superiore, viene indicata una frequenza minima delle ispezioni: •

per potenze nominali utili superiori a 100kW, una ispezione almeno ogni due anni;

•

per le caldaie a gas, questo periodo può essere esteso a quattro anni.

60

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Ispezione per caldaie di età superiore ai 15 anni Nella possibilità “A” la direttiva prevede un’ispezione una tantum per le caldaie di età superiore ai 15 anni, per una valutazione del rendimento della caldaia e del suo dimensionamento rispetto al fabbisogno termico dell'edificio. Incaricati di questa ispezione sono sempre quegli esperti indipendenti i quali dovranno fornire alle utenze una consulenza in merito alla sostituzione della caldaia, ad altre modifiche dell'impianto termico o a soluzioni alternative. Sulla scorta di tale ispezione, che include una valutazione del rendimento della caldaia e del suo dimensionamento rispetto al fabbisogno termico dell'edificio, gli esperti dovranno fornire alle utenze una consulenza in merito alla sostituzione della caldaia, ad altre modifiche dell'impianto termico o a soluzioni alternative.

Possibilità B In alternativa alle ispezioni periodiche, uno Stato membro può adottare provvedimenti che forniscono alle utenze una consulenza in merito alla sostituzione delle caldaie, ad altre modifiche dell'impianto termico o a soluzioni alternative, che possono comprendere ispezioni intese a valutare l'efficienza e il corretto dimensionamento della caldaia.

L'impatto

complessivo

di

tale

approccio

dovrebbe

essere

sostanzialmente equipollente a quello della possibilità “A” e gli Stati membri che si avvarranno di questa formula dovranno presentare alla Commissione, con scadenza biennale, una relazione sull'equipollenza dell'approccio da essi adottato.

3.3.4 Condizionamento estivo L’ispezione

dell’impianto

di

condizionamento

estivo,

come

abbiamo visto è una novità sia per la nostra legislazione sia per quella di molti altri paesi europei. L’improvvisa attenzione ai consumi nella fase estiva risiede nel fatto che negli ultimi anni c’è stata una crescente proliferazione degli impianti di condizionamento d’aria, in particolare

61

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

nei paesi del sud dell'Europa, ma non solo, anche negli altri paesi principalmente nel settore terziario. In Italia abbiamo constatato, proprio in questi ultimissimi anni, che questo pone problemi di carico massimo, problemi che comportano un aumento del costo dell'energia elettrica e uno squilibrio del bilancio energetico di molti paesi, nel nostro caso con black-out della fornitura di energia. Proprio in questi ultimissimi giorni (fine giugno), in Italia è stato raggiunto il record storico di consumi istantanei di energia, record destinato a essere continuamente superato. Sembra quindi giusto suggerire una priorità alle strategie che contribuiscono a migliorare il rendimento termico degli edifici nel periodo estivo. Abbiamo già visto che negli edifici di nuova costruzione la climatizzazione estiva entra nel calcolo complessivo del sistema edificio-impianto; ma cosa succede negli edifici esistenti? Come sappiamo, la climatizzazione estiva, può essere fatta in diversi modi: •

con apparecchi trasportabili, prevalentemente negli edifici di civile abitazione;

•

con sistemi split sia nelle abitazioni sia nel piccolo terziario (anche qualche piccolo assorbitore);

•

con i refrigeratori a compressione od ad assorbimento: nel grande terziario, edifici pubblici, banche, ospedali eccetera.

La direttiva ha deciso di rendere obbligatorie le ispezioni periodiche solo oltre il limite dei 12kW di potenza nominale utile; così facendo si esclude praticamente tutto il condizionamento domestico e anche del piccolo terziario (lo stesso è stato fatto nel riscaldamento mettendo il limite delle ispezioni oltre i 20kW). In ogni caso per gli impianti superiori a 12kW dove è prevista, l’ispezione dovrà valutare l'efficienza del sistema di condizionamento d'aria e del suo dimensionamento rispetto al fabbisogno di condizionamento dell'edificio. L’ispezione dovrà prevedere anche una consulenza alle utenze in merito ai possibili miglioramenti o alla sostituzione del sistema di condizionamento ovvero a soluzioni alternative.

62

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

3.4 IL DECRETO LEGISLATIVO 192/05 3.4.1 Introduzione Dopo la pubblicazione sulla Gazzetta Ufficiale del 23 settembre 2005, giorno 8 ottobre è ufficialmente entrato in vigore il Decreto Legislativo n.

192 del 18 agosto 2005 in attuazione della Direttiva Europea 2002/91/CE che disciplina il rendimento energetico in edilizia. Il testo corredato delle relative note è stato pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale del 15 ottobre scorso. Soltanto con la pubblicazione dei decreti attuativi per l’adozione di criteri generali, delle linee guida con le metodologie di calcolo per il contenimento del consumo energetico e dei requisiti della prestazione energetica degli edifici si potrà procedere ad una prima concreta valutazione dell’impatto che il decreto avrà avuto in edilizia in termini di abbattimento di sprechi di energia. Purtroppo, di fronte a queste

novità

sui

criteri

tecnico-costruttivi

degli

edifici,

il

comportamento dell’allora Governo Italiano è stato contraddittorio.

Infatti sulla Gazzetta Ufficiale del 2 Agosto 2005 viene pubblicato il decreto attuativo dell’articolo 4 commi 1 e 2 della Legge 10/91, il Decreto del Ministero dell’Infrastrutture n. 178 del 27 Luglio 2005, in vigore dal 17 Agosto 2005. Tale pubblicazione è avvenuta mentre era in corso di approvazione il decreto legislativo di recepimento della Direttiva Europea 2002/91/CE, che avrebbe poi assunto il n. 192. Non è dato sapere come il D.M. del 27/7/2005 si relazioni al suddetto D.Lgs. 192: un decreto legislativo dovrebbe prevalere su uno ministeriale, ma solo quando questo sarà operativo, cioè dopo l'emanazione dei decreti attuativi la cui pubblicazione era prevista entro il 6 febbraio 2006 (art. 4 comma 1 e 2) cioè entro il 120° giorno dalla entrata in vigore del decreto 192/05, fino a quel momento, il fabbisogno annuo dell’energia primaria è disciplinato dalla legge 9 gennaio 1991 n. 10. Non si ha tuttavia ancora alcuna notizia sull’argomento. Secondo quanto previsto dall’art 6 comma 9, entro 180 giorni dalla data di entrata in vigore del decreto – e quindi entro il 6 aprile 2006 – il Ministero delle Attività Produttive

63

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

avrebbe dovuto predisporre le Linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici, “prevedendo anche metodi semplificati che minimizzino gli oneri”. L’articolo 8 al comma 1, prevede infine l’emanazione, sempre entro il 6 aprile 2006, di un ulteriore decreto che chiarisca le modalità di compilazione della documentazione progettuale.

Ricordiamo che il decreto legislativo 192/2005 è ufficialmente entrato in vigore l’8 ottobre scorso. La manutenzione degli impianti termici e le ispezioni periodiche saranno disciplinati dagli articoli 7 e 9 del decreto 192 e dal Decreto del Presidente della Repubblica del 26 agosto 1993 n.

412. Ambito di applicazione del nuovo decreto 192/05 sul contenimento energetico in edilizia sono tutti gli edifici di nuova costruzione e gli interventi di ristrutturazione su edifici dai 1000 metri quadrati in su. A partire dall’8 ottobre 2005 gli immobili di nuova costruzione hanno un anno di tempo per dotarsi della Certificazione energetica che il nuovo decreto rende obbligatoria. Il certificato avrà validità di 10 anni e sarà aggiornato ad ogni intervento di ristrutturazione che modifichi la prestazione energetica dell’edifico o dell’impianto. Negli edifici la cui metratura utile totale supera i 1000 m², la certificazione dovrà essere affissa nello stesso edificio perché sia visibile al pubblico. L’operatore incaricato del controllo e della manutenzione degli impianti termici avrà l’obbligo di redigere e sottoscrivere un rapporto di controllo tecnico.

Eventuali controlli saranno invece compito del Comune, che potrà effettuarli nel corso dei lavori oppure entro cinque anni dalla loro ultimazione. Il costo sarà a carico dei richiedenti. In caso di non adempimento, le sanzioni saranno salate e non risparmieranno nessuno dei soggetti coinvolti. Il progettista potrà essere punito con una sanzione dal 30% al 70% della parcella calcolata. Per il direttore dei lavori la multa potrà raggiungere sino al 50% della parcella; per il proprietario o l’amministratore del condominio andrà dai 500 ai 3mila euro. La somma potrà oscillare dai 1000 ai 6000 euro per l’operatore incaricato del controllo e della manutenzione; mentre il costruttore che non consegnerà l’originale della certificazione energetica dovrà pagare dai

64

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

5mila ai 30mila euro.

“Secondo stime di massima – spiegano dall’Itc-Cnr, Istituto per le Tecnologie della costruzione, che ha collaborato alla stesura del documento insieme ad Enea e ai Ministeri delle Infrastrutture, dell’Ambiente e dell’Industria – si può valutare un risparmio dei consumi di energia compreso in una forbice che va dall’11% per il periodo transitorio a un 20% possibile nel periodo di operatività completa delle nuove regole”.

3.4.2 Le norme italiane previgenti al D.Lgs. 192/05 

Legge 308/1982, «Norme sul contenimento dei consumi energetici, lo sviluppo delle fonti rinnovabili di energia e l’esercizio di centrali elettriche alimentate con combustibili diversi dagli idrocarburi».



Legge 46/1990, «Norme per la sicurezza degli impianti»; la legge in questione è altresì confluita poi, nel Capo V della Parte II del T.U. edilizia (D.P.R. 380/2001), negli art. da 107 a 121.



Legge 10/1991,

2

(con particolare riferimento al Titolo II, art. da

25 a 37, recante «Norme per il contenimento del consumo di energia negli edifici»); il titolo in questione è altresì confluito, poi, nel Capo VI della Parte II del T.U. edilizia (D.P.R. 380/2001), negli art. da 122 a 135; 

gli art. 24 e 25 del Testo Unico edilizia;



i regolamenti attuativi della titolo II della legge 10/1991: D.P.R. 412/1993,

3

così come modificato dal D.P.R. 551/1999, «Norme

per la progettazione, l’installazione, l’esercizio, e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia, in attuazione dell’art. 4, comma 4, della legge 10/1991»; 2

L’art. 16, comma 1, del D.Lgs. 192/2005 ha abrogato della legge 10/1991: l’art. 4, commi 1 e 2; l’art. 28, commi 3 e 4; l’art. 29; l’art. 30; l’art. 33, commi 1 e 2; l’art. 34, comma 3.

3 L’art. 16, comma 2, del D.Lgs. 192/2005 ha abrogato del D.P.R. 412/1993: l’art. 5, commi 1, 2 e 4; l’art. 7, comma 7; l’art. 8.

65

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI



D.M. 13 dicembre 1993, recante l’approvazione dei «modelli tipo per la compilazione della relazione tecnica di cui all’art. 28 della legge 10/1991»;



D.M. 6 agosto 1994,

4

«Recepimento delle norme UNI attuative del

D.P.R. 412/1993»; 

D.M. 2 aprile 1998, «Modalità di certificazione delle caratteristiche e delle prestazioni energetiche degli edifici e degli impianti a essi connessi»;



D.M. 17 marzo 2003 del Ministero delle attività produttive (G.U. 86 del 12 aprile 2003 e allegati contenenti l’errata corrige del 15 maggio 2003) «Aggiornamenti agli allegati F e G del decreto del Presidente della Repubblica 26 agosto 1993, n. 412 e nota del Ministero delle attività produttive del 15 maggio 2003 contenente l’errata corrige del suddetto decreto»;



D.M. 27 luglio 2005 del Ministero delle infrastrutture e dei trasporti, «Regolamento d’attuazione della legge 9 gennaio 1991, n.

10 (art. 4, commi 1 e 2)»;



D.M. 15 febbraio 1992, «Agevolazioni fiscali per il contenimento dei consumi energetici negli edifici»;



D.P.R. 660/1996, «Regolamento per l’attuazione della direttiva 92/42/CEE concernente i requisiti di rendimento delle nuove caldaie ad acqua calda, alimentate con combustibili liquidi o gassosi»;



D.P.R. 246/1993, «Regolamento di attuazione della direttiva 89/106/CEE relativa ai prodotti da costruzione»;



D.P.R. 499/1997, «Regolamento di attuazione della direttiva 93/68/CEE per la parte che modifica la direttiva 89/106/CEE in materia di prodotti da costruzione»;



Legge 239/2004, «Riordino del settore energetico, nonché delega al Governo per il riassetto delle disposizioni vigenti in materia di energia. Disposizioni sul post-contatore e sulla sicurezza degli impianti».

4

L’art. 16, comma 3, del D.Lgs. 192/2005 ha abrogato del D.M. 6 agosto 1994: l’art. 1.

66

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

3.4.3 Guida alla consultazione del D.Lgs. n. 192 Nr. art. titolo TITOLO I – PRINCIPI GENERALI

Art. 1

Finalità

Art. 2

Definizioni

Art. 3

Ambito d’intervento

Art. 4

Adozione di criteri generali, di una metodologia di calcolo e requisiti della prestazione energetica

Art. 5

Meccanismi di cooperazione

Art. 6

Certificazione energetica degli edifici

Esercizio e manutenzione degli impianti termici Relazione tecnica, Art. 8 accertamenti e ispezioni Funzioni delle regioni e Art. 9 degli enti locali Monitoraggio, analisi, valutazione e adeguamento Art. 10 della normativa energetica nazionale e regionale TITOLO II – NORME TRANSITORIE

Art. 7

Art. 11

Art. 12 TITOLO

Art. 13 Art. 14 Art. 15

Requisiti della prestazione energetica degli edifici

commenti Il decreto è il recepimento della direttiva 2002/91/CE Edifici di nuova costruzione, ristrutturazioni parziali e integrali, ampliamenti di volume, ristrutturazioni di impianti e sostituzione dei generatori

Dichiarazione di intenti per i Ministeri competenti Per gli edifici di nuova costruzione, entro un anno. Modalità operative da emanarsi con i decreti attuativi Documentazione prevista e responsabilità dei soggetti coinvolti

Fino all’emanazione dei decreti attuativi sono in vigore le prestazioni della legge 10/91 modificata secondo allegati D.Lgs. n.192

Esercizio, manutenzione e ispezione degli impianti termici III – DISPOSIZIONI FINALI Misure di accompagnamento Copertura finanziaria Sanzioni

Art. 16

Abrogazioni e disposizioni finali

Art. 17

Clausola di cedevolezza

Articoli della legge 10/91, del DPR 412 e infine dell’intero D.M. del 6/8/94 riguardante le norme UNI Possibilità delle Regioni di recepire autonomamente la Direttiva 2002/91/CE

67

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

ALLEGATI

Allegato A (articolo 2)

Ulteriori definizioni

Allegato B

Metodologie di calcolo della prestazione energetica degli edifici

Elenco degli elementi che contribuiscono alla determinazione della prestazione termica degli edifici

Allegato C

Requisiti della prestazione energetica degli edifici

Tabelle contenenti i limiti sul fabbisogno energetico primario FEP, sulle trasmittanze dei componenti, sul rendimento globale medio stagionale degli impianti

Allegato D

Predisposizioni per l’integrazione dei impianti solari termici e fotovoltaici nelle coperture degli edifici e per l’allaccio alle reti di teleriscaldamento

Allegato E

Relazione tecnica di cui all’articolo 28 della legge 9 gennaio 1991, n 10, attestante la rispondenza alle prescrizioni in materia del consumo energetico degli edifici

Allegato F

Rapporto di controllo tecnico per impianto termico di potenza maggiore o uguale a 35kW

Allegato G

Rapporto di controllo tecnico per impianto termico di potenza inferiore a 35kW

Allegato H

Valore minimo del rendimento di combustione dei generatori di calore

Allegato I

Regime transitorio per la prestazione energetica degli edifici

Allegato L

Regime transitorio per esercizio e manutenzione degli impianti termici

68

Elenco delle misure necessarie a tale predisposizione

Schema di relazione

Individuazione degli ambiti di applicazione dei limiti dell’allegato C per il periodo invernale e ulteriori prescrizioni per il periodo invernale e per le verifiche igrotermiche delle strutture

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

3.4.4 Analisi degli articoli del D.Lgs. n. 192 DEFINIZIONI - ART. 2 e ALLEGATO A Alcune delle più rilevanti definizioni presenti nel D.Lgs.: Edificio: è un sistema costituito dalle strutture edilizie esterne che delimitano uno spazio di volume definito, dalle strutture interne che ripartiscono detto volume e da tutti gli impianti e dispositivi tecnologici che si trovano stabilmente al suo interno; la superficie esterna che delimita un edificio può confinare con tutti o alcuni di questi elementi: l’ambiente esterno, il terreno, altri edifici. Il termine (edificio) può riferirsi a un intero edificio ovvero a parti di un edificio progettate o ristrutturate per essere utilizzate come unità immobiliari a se stanti.

Edificio di nuova costruzione: edificio per il quale la richiesta di permesso di costruire o di denuncia di inizio attività, comunque denominato, sia stata presentata successivamente alla data di entrata in vigore del presente decreto.

Fabbisogno annuo di energia primaria: è la quantità di energia primaria globalmente richiesta, nel corso di un anno, per mantenere negli ambienti riscaldati la temperatura di progetto, in regime di attivazione continuo.

Impianto termico: non sono considerati impianti termici apparecchi quali: stufe, caminetti, radiatori individuali, scaldacqua unifamiliari; tali apparecchi sono tuttavia assimilati agli impianti termici quando la somma delle potenze nominali del focolare degli apparecchi al servizio della singola unità immobiliare è maggiore o uguale a 15kW. Rendimento globale medio stagionale: rapporto tra il fabbisogno di energia termica utile per la climatizzazione invernale e l’energia primaria delle fonti energetiche, ivi compresa l’energia elettrica dei dispositivi ausiliari, calcolato con riferimento al periodo annuale di esercizio5.

Superficie utile: superficie netta calpestabile di un edificio.

5

vedi DPR 412.

69

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

AMBITO DI APPLICAZIONE - ART. 3 Il decreto è da applicarsi per i seguenti interventi: 1) Nuova costruzione o ristrutturazione integrale per edifici con Superficie utile > 1000 m² e per ampliamenti volume > 20%; 2) Ristrutturazione

integrale

per

edifici

con

Sutile

<1000

m²

o

ristrutturazione parziale e manutenzione straordinaria dell’involucro indipendentemente dalla superficie; 3) Nuova installazione o ristrutturazione di impianti termici in edifici esistenti o sostituzione di generatori di calore.

DECRETI ATTUATIVI, D.P.R. DA EMANARE (entro 120 GG)6 - ART. 4 I decreti presidenziali devono essere emanati entro 120 giorni, su proposta del Ministero delle Attività Produttive, del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti e dal Ministero dell’Ambiente.

Devono contenere le indicazioni circa: 1) i criteri di calcolo e requisiti minimi per gli impianti; 2) i criteri generali di prestazione energetica per edilizia convenzionata, pubblica e privata; 3) i requisiti professionali e di accreditamento per la certificazione.

CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI7 - ART. 6 La certificazione energetica è obbligatoria a partire da un anno dall’entrata in vigore del decreto e quindi anche il rilascio dell’attestato, redatto secondo i criteri che verranno indicati dai decreti attuativi. La certificazione avrà validità di 10 anni e dovrà essere aggiornata a seguito di ogni intervento di ristrutturazione. Gli edifici pubblici con Superficie >1000 m² devono esporre l’attestato. La certificazione è obbligatoria solo per edifici di nuova costruzione e per le ristrutturazioni integrali di edifici con Superficie utile > 1000 m², mentre non vale per edifici piccoli. Per i condomini è possibile adottare alloggio tipo.

6

Il Ministero delle Attività Produttive ha indicato che sono ancora in corso i lavori.

Attualmente la certificazione energetica è uno strumento già operativo nel Comune di Carugate in Provincia di Milano e nella Provincia di Bolzano. La Provincia di Milano ha pubblicato un documento che indica la procedura per la certificazione energetica.

7

70

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

ESERCIZIO E MANUTENZIONE IMPIANTI - ART. 7 I soggetti responsabili del controllo e manutenzione impianti sono il proprietario, il conduttore, l’amministratore o un terzo per essi.

PROGETTAZIONE E CONTROLLI - ART. 8 Il Comune definisce le modalità di controllo, accertamenti e ispezioni in corso d’opera, ovvero entro 5 anni dalla data di fine lavori dichiarata dal committente, volte a verificare la conformità alla documentazione progettuale. I Comuni effettuano le operazioni di controllo e verifica anche su richiesta del committente, dell’acquirente o del conduttore dell’immobile. Il costo degli accertamenti e ispezioni è a carico dei richiedenti.

NORME TRANSITORIE - ART. 11 Fino all’entrata in vigore dei decreti attuativi (art. 4), il calcolo della prestazione energetica degli edifici nella climatizzazione invernale e, in particolare, del fabbisogno annuo di energia primaria, è disciplinato dalla legge 9 gennaio 1991, n. 10, come modificata dal D.Lgs. 192/05, dalle norme attuative (D.P.R. 412/93 e successive modifiche) e dalle disposizioni dell’allegato I. MISURE DI ACCOMPAGNAMENTO – ART. 13 Il Ministero delle Attività Produttive predispone programmi, progetti e strumenti di informazione, educazione e formazione al risparmio energetico, che hanno come obiettivo: -

la piena attuazione del decreto attraverso nuove e incisive forme di comunicazione rivolte ai cittadini, agli operatori del settore tecnico e del mercato immobiliare;

-

la sensibilizzazione degli utenti finali della scuola, anche attraverso la diffusione di indicatori che esprimono l’impatto energetico e ambientale a livello individuale e collettivo (impronta ecologica);

-

l’aggiornamento del circuito professionale e la formazione di nuovi operatori; la formazione di esperti qualificati e indipendenti a cui

71

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

affidare il sistema degli accertamenti e delle ispezioni edili e impiantistiche.

SANZIONI - ART. 15 soggetto

Tipologia di violazione

sanzione

Progettista

Mancato rispetto delle modalità stabilite per la compilazione della relazione tecnica 192

30% parcella

Progettista

Mancato rispetto delle modalità stabilite per la compilazione dell’attestato energetico

30% parcella

Progettista

Relazione tecnica non veritiera

70% parcella + segnalazione ordine o collegio

Progettista

Attestato di certificazione non veritiero

70% parcella + segnalazione ordine o collegio

Direttore dei Lavori

Omesso deposito dell’asseverazione della conformità delle opere

50% parcella + segnalazione ordine o collegio

Direttore dei Lavori

Asseverazione falsa delle opere

Reclusione 6 mesi o multa 500 euro

Violazione delle norme esercizio impianti

500-3000 euro

Violazione delle norme di controllo e di manutenzione impianti

1000 – 6000 euro + segnalazione CCIA

Omissione dell’attestato di certificazione nel atto di compravendita

5000-30000 euro

Proprietario o conduttore, l’amministratore Manutentore

Costruttore

8

Proprietario

Locatore

8

Mancata consegna dell’attestato di certificazione energetica (la nullità può essere fatta valere solo dal compratore) Mancata consegna dell’attestato di certificazione energetica

Il costruttore non ha sanzioni se non rispetta la legge.

72

Contratto nullo

Contratto nullo

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

ABROGAZIONI - ART. 16

LEGGE 10/91: ›

art. 4 comma 1 e 2 (decreti requisiti edifici proposti da MLLPP) in riferimento ai decreti attuativi della Legge 10/91 che erano da emanarsi entro 180 gg. Il DLgs 192 infatti indica all’art. 4 i ministeri competenti e i tempi per l’emanazione dei decreti attuativi;

›

art. 28 comma 3 e 4 (modalità per documentazione) relativo alla relazione tecnica da presentare, alle sue modalità e al ruolo dei Comuni; tutti argomenti ridefiniti puntualmente dal DLgs 192;

›

art. 29 e 30 (certificazione energetica egli edifici) sostituiti dall’ art. 6 del DLgs 192;

›

art. 33 comma 1 e 2 (controlli comunali) sostituito dall’art. 8 del DLgs 192;

›

art. 34 comma 3 (sanzioni per certificazione) sostituito dall’art.

15 del DLgs 192;

DPR 412 ›

art. 5 comma 1,2,4 (dimensionamento generatore, calcolo del rendimento) sostituito dall’allegato C e I dove è definito il FEP lim e il rendimento globale medio stagionale che diventa più restrittivo: da (65 + 3logPn) a (75 + 3logPn);

›

art. 7 comma 7 (obbligo termoregolazione quando gli apporti gratuiti solari > 20%) viene sostituito dall’obbligo della termoregolazione ambientale contenuto nell’allegato I;

›

art. 8 (FEN limite) abrogazione calcolo FEN sostituito dalle prescrizioni sul FEP o sulle trasmittanza;

D.M. 6/8/94

73

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

›

sul recepimento delle norme UNI che tornano a essere volontarie.

CLAUSOLA DI CEDEVOLEZZA ART. 17 Le norme del D.Lgs. e dei D.M. attuativi si applicano per le regioni e le province autonome finché non abbiano provveduto al recepimento della direttiva. Il settore dell’energia è infatti stato delegato alle regioni con la legge Bassanini. Nell’attuare la Direttiva le regioni e le province autonome sono obbligate al rispetto dei vincoli nazionali.

RELAZIONE TECNICA - ALLEGATO E Nell’allegato E sono indicati tutti i dati necessari alla completa stesura della relazione tecnica.

NORME UTILIZZABILI PER I CALCOLI - ALLEGATO I comma 16 Nell’allegato I al comma 16 si indica che i calcolo e le verifiche sono eseguibili utilizzando metodi che garantiscono risultati conformi alle migliori tecniche.

Si considerano rispondenti a tale requisito le norme tecniche vigenti in materia: - norme tecniche dell’UNI - norme tecniche del CEN e le procedure e i metodi di calcolo emanate da organismi istituzionali nazionali quali: - università - CNR - ENEA e infine anche altri metodi che dimostrino che i risultati ottenuti siano pari o migliori a quelli ottenibili con i metodi precedentemente elencati.

Anche il Ministero delle infrastrutture e dei trasporti si riserva di emanare proprie istruzioni tecniche in materia.

74

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

SINTESI PRESCRIZIONI PER EDIFICI DI NUOVA COSTRUZIONE - ALL. I Categoria edifici Prescrizioni decreto

E1

Limitare il surriscaldamento estivo e la conseguente climatizzazione Sistemi di regolazione ambiente Solare e teleriscaldamento

E2

E3

E4

E7

E5

E6

Per edifici di nuova costruzione, e per ristrutturazione integrale di edifici con S>1000 m² In alternativa alla verifica FEP

Verifica FEP Verifica tabelle U U divisori verticali (in zona C,D,E,F) Verifica assenza di condensa superficiale e interstiziale

Edifici pubblici

E8

Esclusi se non climatizzati per il benessere

≤ 0.8 Quando non esiste un sistema di controllo dell’umidità relativa, verrà assunta pari a 65% e la temperatura Tint=20°C Verifica presenza di elementi di schermatura efficaci. In zona A, B, C e D la massa delle pareti opache verticali, opache e inclinate > 230 kg/m² oppure si possono valutare sistemi equivalenti Installazione di dispositivi per la regolazione automatica della temperatura

Fonti rinnovabili Norme Energy Manager

E’ obbligatoria la predisposizione per impianti solari e di teleriscaldamento Obbligo solare termico x 50% ACS Applicazione norme UNI EN Obbligo di redarre una relazione

CATEGORIE EDIFICI9 E. E. E. E. E. E. E.

1 (1) 1 (2) 1 (3) 2 3 4 5

EDIFICI RESIDENZIALI con occupazione continuativa EDIFICI RESIDENZIALI con occupazione saltuaria EDIFICI ADIBITI ad ALBERGO, PENSIONE ed attività similari EDIFICI per UFFICI e assimilabili OSPEDALI, CASE di CURA, e CLINICHE EDIFICI adibiti ad attività RICREATIVE, associative o di culto e assimilabili EDIFICI adibiti ad attività COMMERCIALI

9

Sono esclusi dall’applicazione del decreto: gli edifici industriali non riscaldati ai fini del comfort; edifici artigianali non riscaldati ai fini del comfort; gli edifici agricoli non riscaldati ai fini del comfort;gli edifici considerati di notevole interesse pubblico; gli edifici isolati di superficie utile < 50 m².

75

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

E. 6 E. 7 E. 8

EDIFICI adibiti ad attività SPORTIVE EDIFICI adibiti ad attività SCOLASTICHE EDIFICI INDUSTRIALI o ARTIGIANALI riscaldati per il comfort degli occupanti

QUADRO TEMPORALE LEGISLATIVO10 2 agosto 2005 pubblicazioni in G.U. del D.M. 178 – decreto attuativo legge 10/91 8 ottobre 2005 pubblicazione completa in G.U. del D.Lgs. 192

2005 1991 –

17/8 –

16/8/2005

8/10

2005

2006

2006

9/10 – 31/01

dal 1 gennaio

dal 8 ottobre

D.Lgs. 192

Certificazione energetica degli edifici

in vigore: LEGGE 10/91 e decreti attuativi

LEGGE 10/91 + D.M. 178

D.Lgs. 192 (limiti sul valore del FEP in vigore; valori delle tabelle solo dal 2006)

parzialmente in vigore: LEGGE 10/91 e DPR 412 abrogato: D.M. 178 e D.M. 06/08/94

3.4.5 Metodi di calcolo e verifiche prescritte L’indicatore di prestazione energetica è il consumo di energia primaria per riscaldamento normalizzato rispetto alla superficie utile del pavimento (FEP). Nell’allegato C del D.Lgs. n. 192/05, vengono riportati i valori limite FEPlim dipendenti dalla zona climatica e dal rapporto di forma dell’edificio. Sempre nell’allegato C vengono riportati i valori di trasmittanza limite Ulim dei singoli componenti espressi in funzione della zona climatica in cui è ubicato l’edificio, il decreto riporta sia i valori che devono essere rispettati a partire dal 1/1/2006, sia quelli che dovranno essere osservati dal 1/1/2009; nel caso in cui la chiusura (sia essa verticale od orizzontale) dia verso un vano non riscaldato, anziché verso 10

Le date sono riferite al giorno in cui è stato richiesto il permesso di costruire o la denuncia di inizio attività. Eventuali modifiche realizzate in opera devono seguire le indicazioni e le prescrizioni esistenti al momento della richiesta. L’ufficio tecnico del Comune è comunque tenuto a chiarire eventuali situazioni poco chiare.

76

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

uno spazio esterno è comunque necessario rispettare i medesimi limiti di trasmittanza. Di seguito vengono riportati i metodi da utilizzare per soddisfare i requisiti richiesta dal D.Lgs. sul risparmio energetico.

Figura 3: Schema di utilizzo dei metodi di calcolo prescritti

METODO 1

11

CONTENIMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA PER LA CLIMATIZZAZIONE INVERNALE

Verifica del limite sul fabbisogno annuo di energia primaria per la climatizzazione invernale per metro quadrato di superficie utile

Si deve eseguire il calcolo del fabbisogno energetico primario (FEP) per il periodo invernale relativo al solo riscaldamento degli ambienti. Il valore deve risultare inferiore a quello limite FEPlim (tabella 1) funzione del rapporto di forma dell’edificio S/V e della zona climatica.

11

Il metodo 1 è il solo applicabile nel caso di edifici di categoria E.8 (industriali), ma riferendosi ai mq di superficie per questi edifici alti risulta di difficile applicazione.

77

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

METODO 2

ISOLAMENTO TERMICO DEI SINGOLI COMPONENTI

Tab. 1

Valori limite per il Fabbisogno annuo di energia primaria invernale per m² di superficie utile espresso in kWh/m²a Zona Climatica Rapporto di forma S/V

A

B

C

D

E

F

<600 GG

601 GG

900 GG

901 1400 1401 2100 2101 3000 >3000 GG GG GG GG GG GG GG

≤0,2

10

10

15

15

25

25

40

40

55

55

≥0,9

45 45 60 60 DELL’INVOLUCRO

85

85

110

110

145

145

Verifica dei valori limite di trasmittanza U dei singoli componenti

Non è necessario il calcolo del FEP e si considerano i limiti sulle trasmittanze (tabelle 2 e 3) dei singoli componenti dell’involucro e sul rendimento dell’impianto; si attribuisce all’edificio il valore del FEPlim (tabella 1) funzione del rapporto di forma S/V e della zona climatica.

Tab. 2

Ulim strutture verticali opache [W/m²K] Zona Dall'1/1/06 Climatica A 0,85 B 0,64 C 0,57 D 0,50 E 0,46 F 0,44

Dall'1/1/09 0,72 0,54 0,46 0,40 0,37 0,35

Ulim strutture orizzontali opache [W/m²K] Zona Climatica A B C D E F

Dall'1/1/06

Dall'1/1/09

0,80 0,60 0,55 0,46 0,43 0,41

0,68 0,51 0,44 0,37 0,34 0,33

Tab. 3

Ulim chiusure trasparenti Ulim delle chiusure trasparenti solo comprensive degli infissi [W/m²K] vetri [W/m²K] Zona Zona Dall'1/1/06 Dall'1/1/09 Dall'1/1/06 Dall'1/1/09 Climatica Climatica A 5,5 5,0 A 5,0 5,0 B 4,0 3,6 B 4,0 3,0 C 3,3 3,0 C 3,0 2,3 D 3,1 2,8 D 2,6 2,1 E 2,8 2,5 E 2,4 1,9 F 2,4 2,2 F 2,3 1,6

78

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Valore limite del rendimento globale medio stagionale: Rendimento globale medio stagionale > (75+ 3logPn)%

Valori limite dalla trasmittanza termica al 2006

Trasmittanza termica [W/m2K]

6.00 5.00

Chiusure verticali opache Chiusure orizzontali opache

4.00

Chiusure trasparenti Vetri

3.00 2.00 1.00 0.00 A

B

C

D

E

F

Zona Climatica

79

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Valori limite dalla trasmittanza termica al 2009

Trasmittanza termica [W/m2K]

6.00 5.00

Chiusure verticali opache Chiusure orizzontali opache

4.00

Chiusure trasparenti Vetri

3.00 2.00 1.00 0.00 A

B

C

D

E

F

Zona Climatica

METODO 3

ISOLAMENTO TERMICO GLOBALE DELL’INVOLUCRO

Verifica simultanea dei valori limite di trasmittanza U di tutti i componenti dell’involucro

Esonero del calcolo del FEP, si considerano i limiti sul rendimento dell’impianto e si esegue una verifica simultanea sulle trasmittanze dei componenti dell’involucro con queste modifiche (tabelle 4 e 5): -

maggiorazione fino al 30% della trasmittanza dei componenti opachi verticali;

-

riduzione corrispondente al 30% della trasmittanza dei componenti finestrati.

si attribuisce all’edificio il valore del FEPlim (tabelle 1) funzione del rapporto di forma S/V e della zona climatica.

Tab. 4

Ulim strutture verticali opache maggiorata del 30% [W/m²K] Zona Dall'1/1/06 Climatica A 1,11 B 0,83 C 0,74

80

Dall'1/1/09 0,94 0,70 0,60

Ulim strutture orizzontali opache [W/m²K] Zona Climatica A B C

Dall'1/1/06

Dall'1/1/09

0,80 0,60 0,55

0,68 0,51 0,44

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

D E F

0,65 0,60 0,57

0,52 0,48 0,46

D E F

0,46 0,43 0,41

0,37 0,34 0,33

Tab. 5

Ulim chiusure trasparenti comprensive degli infissi ridotta del 30% [W/m²K] Zona Dall'1/1/06 Climatica A 3,85 B 2,80 C 2,31 D 2,17 E 1,96 F 1,68

Dall'1/1/09 3,50 2,52 2,10 1,96 1,75 1,54

Ulim delle chiusure trasparenti solo vetri [W/m²K] Zona Climatica A B C D E F

Dall'1/1/06

Dall'1/1/09

5,0 4,0 3,0 2,6 2,4 2,3

5,0 3,0 2,3 2,1 1,9 1,6

Valore limite del rendimento globale medio stagionale: Rendimento globale medio stagionale > (75+ 3logPn)% PONTI TERMICI

Tutti i valori delle tabelle sono riferiti alla condizione di ponte termico corretto: Allegato A Comma

TITOLO

DEFINIZIONE

20

È la discontinuità di isolamento termico che si può verificare in corrispondenza agli innesti di elementi Ponte termico strutturali (solai e pareti verticali o pareti verticali tra loro)

21

È quando la trasmittanza termica della parete fittizia (il tratto di parete esterna in Ponte termico corrispondenza del ponte termico) non supera per corretto12 più del 15% la trasmittanza termica della parete corrente.

METODO 1 bis

Questo metodo si adotta in caso d’interventi sugli impianti termici di edifici esistenti.

Fabbisogno annuo energia primaria invernale per m² sup. utile kWh/m²a 12

Nel caso il ponte termico non corretto la trasmittanza media struttura aumentato del sia 50% rispetto alla tabella del della METODO 1 deve essere minore dei valori in tabella.

Rapporto di forma S/V

Zona Climatica

A

B

<600 GG

601 GG

≤0,2

15

15

≥0,9

67,5

67,5

C 900 GG

D

E

901 GG

1400 GG

1401 GG

22,5 22,5

37,5

37,5

60

127,5

127,5

165

90

90

2100 2101 GG GG

F 3000 GG

>3000 GG 81

60

82,5

82,5

165

217,5

217,5

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

REQUISITI MINIMI PER L’IMPIANTO EFFICIENZA GLOBALE DELL’IMPIANTO TERMICO REQUISITI MINIMI DEL GENERATORE A)

Generatore a tre o quattro stelle

B)

Temperatura media del fluido termovettore in condizioni di progetto non superiore a 60°C

C)

Dispositivi automatici di regolazione ambientale

D)

Con potenze nominali ≥35kW i nuovi generatori installati devono essere superiori al massimo del 10% rispetto a quelli sostituiti

Il rendimento globale medio stagionale deve essere ηg≥75+3logPn; (Pn è la potenza nominale del generatore espressa in kW) EFFICIENZA DEL GENERATORE DI CALORE

Il rendimento di produzione medio stagionale ηP≥77+3logPn, come previsto da D.P.R. 412/93.

CONTROLLO IGROMETRICO DELLE PARTI OPACHE

Il decreto prevede che venga eseguita la verifica igrometrica, ossia la verifica del rischio di formazione di condensa interstiziale e superficiale sulle pareti opache e ne richiede l’assenza. Il termine pareti opache si riferisce sia alle pareti verticali che alla copertura dell’edificio. Sarebbe comunque più corretto utilizzare il termine chiusure esterne opache (conforme alla normativa UNI).

SCHERMATURE ESTIVE DEI SERRAMENTI

Si prevede l’obbligo di impiego di efficaci elementi di schermatura delle superfici vetrate in modo da contenere il fabbisogno energetico estivo, l’approccio del decreto è di tipo prescrittivo.

ISOLAMENTO TERMICO DELLE PARTIZIONI INTERNE

Si prevede la verifica della coibentazione dei divisori verticali tra diverse unità immobiliari: la trasmittanza deve essere U ≤ 0,8 W/m²K. CONTROLLO DELL’INERZIA TERMICA

82

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Per garantire un miglior comfort termico, limitare la potenza frigorifera installata ed il fabbisogno energetico durante la stagione estiva è necessario che le pareti possiedano un’adeguata inerzia termica in grado di smorzare l’onda di calore che altrimenti causerebbe gravi surriscaldamenti degli ambenti. La massa superficiale deve essere superiore o uguale a 230 kg/m² o in alternativa occorre fare uso di tecnologie e materiali innovativi che permettano di contenere le oscillazioni della temperatura degli ambienti in funzione dell’andamento dell’irraggiamento solare.

PREDISPOSIZIONI PER L’INTEGRAZIONE DI IMPIANTI SOLARI TERMICI, FOTOVOLTAICI E TELERISCALDAMENTO

Nel caso in cui non si sia già imposta l’installazione di impianti a fonti rinnovabili, il D.Lgs. 192/2005 prescrive comunque di eseguire alcune predisposizioni affinché questi possano essere installati, anche in un secondo tempo, in maniera fattibile, almeno da un punto di vista tecnico.

Orizzontale o esposta verso il quadrante SudEst, Sud-Ovest per pareti inclinate Copertura (per il posizionamento dei pannelli solari termici o fotovoltaici)

Vani tecnici (per alloggiare i componenti del circuito primario degli impianti solari termici ed i dispositivi di condizionamento della potenza dell’impianto solare fotovoltaico e di connessione alla rete)

Dimensione pari al 25% della superficie in pianta dell’edificio Non ombreggiata nei mesi più sfavoriti, da parti dell’edificio stesso per più del 10% delle superficie disponibile Volume di dimensione pari a 50 litri per ogni m² di superficie correttamente orientata in modo tale da poter ospitare serbatoi di accumulo dell’acqua calda sanitaria ed i componenti del circuito secondario Caratteristiche idonee ad ospitare un quadro elettrico ed i dispositivi di interfaccia con la rete Accessibile per la manutenzione degli impianti

83

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Di sezione opportuna per poter alloggiare una conduttura di mandata ed una di ritorno all’impianto solare termico, due canaline per alloggiare i collegamenti elettrici dell’impianto fotovoltaico ed il collegamento alla rete di terra

Cavedi

Per il collegamento dell’impianto solare alle singole utenze

3.4.5 Verifiche previste dal Decreto per ambito d’applicazione

NUOVA COSTRUZIONE Edifici residenziali, alberghi, pensioni e assimilabili (E1) Tipo di verifica Verifica del FEP

Prescritta

Alternativa

X

Verifica U strutture opache orizzontali

X

Verifica U strutture opache verticali

X

Verifica U serramenti

X

Verifica U vetri

X

Verifica η rendimento impianto

X

Verifica igrotermica parti opache

X

Verifica schermature estive serramenti

X

Verifica U divisori interni

X zona C D E F

Verifica inerziale (massa o equivalente)

X zone A B C D X

Attestato di Certificazione Energetica

Edifici per uffici, ospedali, case di cura e pensioni, edifici adibiti ad attività ricreative, di culto e associative, edifici adibiti ad attività scolastiche (E2, E3, E4, E7) Tipo di verifica Verifica del FEP

Prescritta

Alterernativa

X

Verifica U strutture opache orizzontali

X

Verifica U strutture opache verticali

X

Verifica U serramenti

X

Verifica U vetri

X

84

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Verifica η rendimento impianto

X

Verifica igrotermica parti opache

X

Verifica schermature estive serramenti

X

Verifica U divisori interni Verifica inerziale (massa o equivalente)

X zone A B C D X

Attestato di Certificazione Energetica

Edifici adibiti ad attività sportive e commerciali (E5, E6) Tipo di verifica

Prescritta

Alternativa

X

Verifica del FEP Verifica U strutture opache orizzontali

X

Verifica U strutture opache verticali

X

Verifica U serramenti

X

Verifica U vetri

X

Verifica η rendimento impianto

X

Verifica igrotermica parti opache

X

Attestato di Certificazione Energetica

X

Edifici industriali ed agricoli condizionati per il comfort (E8) Tipo di verifica

Prescritta

Verifica del FEP

X

Attestato di Certificazione Energetica

X

AMPLIAMENTI Edifici con ampliamento di volume < 20% Tipo di verifica

Prescritta

Verifica U strutture opache orizzontali

X

Verifica U strutture opache verticali

X

Verifica U serramenti

X

Verifica U vetri

X

Edifici con ampliamento di volume > 20% DA TRATTARE COME EDIFICIO DI NUOVA COSTRUZIONE

85

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

RISTRUTTURAZIONE Edifici con Sutile < 1000mq da ristrutturare integralmente Tipo di verifica13

Prescritta

Verifica U strutture opache orizzontali

X

Verifica U strutture opache verticali

X

Verifica U serramenti

X

Verifica U vetri

X

Edifici con Sutile < 1000mq da ristrutturare parzialmente Tipo di verifica14

Prescritta

Verifica U strutture opache orizzontali

X

Verifica U strutture opache verticali

X

Verifica U serramenti

X

Verifica U vetri

X

Edifici con Sutile > 1000mq 1) da ristrutturare parzialmente 2) demolizione e ricostruzione

DA TRATTARE COME EDIFICIO DI NUOVA COSTRUZIONE

INTERVENTI SUGLI IMPIANTI NUOVA INSTALLAZIONE IMPIANTO IN EDIFICIO ESISTENTE con Pn>100kW

Verifica del FEP maggiorato del 50% RISTRUTTURAZIONE INTEGRALE IMPIANTO IN EDIFICIO ESISTENTE Pn>100kW

Verifica del FEP maggiorato del 50% NUOVA INSTALLAZIONE IMPIANTO IN EDIFICIO ESISTENTE con Pn < 100kW

Verifica del FEP maggiorato del 50% oppure

Il nuovo generatore è a 3 o 4 stelle Dispositivi di regolazione automatica della Tamb nei singoli locali Temperatura media del fluido termovettore di progetto Tm < 60 °C RISTRUTTURAZIONE INTEGRALE IN EDIFICIO ESISTENTE con Pn < 100kW

Verifica del FEP maggiorato del 50% oppure

13

La verifica sulla trasmittanza va effettuata solo sul componente interessato dall’intervento 14 La verifica sulla trasmittanza va effettuata solo sul componente interessato dall’intervento

86

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Il nuovo generatore è a 3 o 4 stelle Dispositivi di regolazione automatica della Tamb nei singoli locali Temperatura media del fluido termovettore di progetto Tm < 60 °C SOSTITUZIONE GENERATORE DI CALORE

Il nuovo generatore è a 3 o 4 stelle Dispositivi di regolazione automatica della Tamb nei singoli locali Temperatura media del fluido termovettore di progetto Tm < 60 °C PnNUOVO ≤1.1PnVECCHIO (per sostituzione con generatori di Pn≥35kW) 3.4.7 Certificazione energetica Il D.Lgs. 192/2005 rende obbligatoria la certificazione energetica degli edifici.

Entro un anno dall’entrata in vigore del decreto, quindi a partire dalla data dell’8 ottobre 2006, gli edifici di nuova costruzione e quelli soggetti ad una ristrutturazione integrale dell’involucro con superficie utile maggiore di 1000 m², devono essere dotati di un attestato di certificazione energetica redatto dal costruttore metodologie

secondo che

criteri

dovranno

e

essere

specificati attraverso dei decreti del

Figura 4: Targa energetica

Presidente della Repubblica previsti entro 120 giorni dalla data di entrata in vigore del D.Lgs. 192 e non ancora emanati. In caso di compravendita dell’immobile l’attestato di certificazione energetica va allegato all’atto di compravendita, il responsabile della mancata consegna dell’attestato di certificazione è il venditore, in caso di locazione il proprietario. In entrambi i casi, compratore e affittuario, possono far valere la nullità del contratto se tale certificato non viene rilasciato o non conforme alla legge. L’attestato di certificazione energetica ha una durata temporale limitata di 10 anni e deve essere aggiornato ogni qualvolta un intervento svolto sull’edificio

87

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

ne modifichi il rendimento energetico. Il decreto prevede la figura del “certificatore energetico” i cui requisiti professionali e criteri di accreditamento per assicurare la qualificazione e l’indipendenza di questa figura professionale o organismi, verranno stabiliti dai futuri decreti attuativi, quindi a oggi non viene stabilito chi saranno gli enti preposti al rilascio del certificato energetico ne coloro che dovranno eseguire i controlli.

La Provincia di Milano ha già presentato il proprio schema di Certificazione energetica ed è disponibile anche il software per la valutazione della classe dell'edificio. Lo schema è proposto attualmente su base volontaria sia per gli edifici nuovi che per quelli esistenti. La proposta è stata inoltrata anche a livello ministeriale e regionale. Nella procedura sono contenuti i riferimenti normativi, le definizioni, lo schema di certificazione, i calcoli relativi alla valutazione della prestazione energetica dell’edificio, lo schema dell’attestato, della targa (vedi figura 4) e della scheda acquisizioni dati. L’unità di misura della prestazione energetica, il kWh/m²anno, nasce come grandezza di immediata comprensione per l’utenza vicina al concetto di kWh e di m² di superficie calpestabile della propria abitazione. Il valore indicato nella certificazione e quindi il valore che determina la classe dell’edificio non rappresenta i consumi reali dell’edificio fortemente dipendenti dalla conduzione dell’impianto e dalla gestione delle ventilazione da parte dell’utenza, ma è un parametro calcolato secondo condizioni standard di modo che diversi edifici possano essere coerentemente confrontati.

88

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Figura 5: Schema dei ruoli e delle competenze nel processo di certificazione

3.4.8. Analisi critica del D.Lgs. 192/2005 Gli allegati tecnici del Decreto Legislativo 192/2005 si limitano a regolamentare una situazione transitoria, prevedendo in tempi brevi una serie di disposizioni legislative e linee guida da emanarsi a cura del Ministero delle Attività Produttive e delle regioni. Tuttavia considerando gli inevitabili ritardi negli adempimenti legislativi e considerando inoltre che le prescrizioni contenute nel decreto, seppur transitorie, rivestono un’importante funzione d’indirizzo, si rileva che nel decreto vengono fissati alcuni importanti principi che meritano una riflessione critica.

Entrando nello specifico si segnalano alcuni punti in cui l’impostazione del D.Lgs. 192 risulta difforme rispetto alle prescrizioni, e talvolta allo spirito stesso della direttiva comunitaria 2002/91/CE: 

In primo luogo, nella direttiva 2002/91/CE la prestazione energetica comprende

la

totalità

dei

consumi

energetici

dell’edificio:

riscaldamento invernale, condizionamento estivo, produzione di acqua calda sanitaria, illuminazione. Nel decreto 192 invece l’unico indicatore

di

prestazione

energetica

introdotto

è

riferito

alla

climatizzazione invernale.

89

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI



La direttiva europea nelle premesse (nota n. 18) ricorda come negli ultimi anni si sia fatto sempre maggior ricorso alla climatizzazione durante l’estate, e pertanto ammette che in alcuni paesi dell’Europa dovrebbe essere data priorità al rispetto dei consumi energetici per il raffrescamento anziché per il riscaldamento, magari ricorrendo anche a tecniche di raffrescamento passivo. Con riferimento alla climatizzazione estiva, il D.Lgs. 192/05 impone (e solo per alcune zone climatiche e destinazione d’uso) l’adozione di determinate soluzioni di involucro senza che venga eseguito alcun calcolo (All. I, punto 11).



La possibilità offerta dal D.Lgs. 192 di sostituire la verifica dei consumi con una serie di verifiche di elementi specifici (trasmittanza termica, rendimento dell’impianto termico) non è conforme a quanto previsto dalla Direttiva. Inoltre l’avere abolito una verifica di isolamento

termico

medio

dell’involucro

(in

passato

attuata

attraverso la limitazione del Cd) permetterebbe poco razionali scelte costruttive come ad esempio la realizzazione di involucri totalmente vetrati. 

Si rilevano delle difformità anche per quanto concerne l’utilizzo delle fonti rinnovabili di energia. La direttiva europea, per gli edifici di nuova costruzione (Art. 5), prevede che sia valutata la fattibilità tecnico-economica di utilizzo di fonti rinnovabili di energia, ed il ricorso a cogenerazione e pompe di calore. Il decreto italiano invece, nel caso degli edifici nuovi, fatti salvi i casi di obbligatorietà previsti dal D.P.R. 412/93, non prescrive di valutare la possibilità di utilizzare

fonti

rinnovabili

di

energia,

ma

solo

di

attuare

predisposizioni per un futuro utilizzo delle stesse. 

Per quanto riguarda la certificazione energetica, il D.Lgs. 192 la impone solo per gli edifici nuovi o per le ristrutturazioni integrali o demolizioni e ricostruzioni di edifici con superficie maggiore di 1000 m2. Ciò non soltanto appare in contrasto con la Direttiva, ma stride anche con l’evidenza rappresentata dalla situazione energetica del

90

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

nostro paese, nel quale la maggior parte dei consumi e delle situazioni di inefficienza energetica riguardano il parco edilizio esistente. Si ricordi che anche quando nel decreto si parla di locazione e vendita, si fa riferimento solo alle nuove costruzioni. 

La

direttiva,

nelle

premesse

(nota

13)

afferma

che

una

ristrutturazione si considera importante quando l’importo dei lavori è superiore al 25% del costo dell’edificio, ed in questo caso devono essere rispettati i requisiti di prestazione energetica previsti. Nel caso del decreto italiano, a proposito degli ambiti di intervento (Art.3), esso

fa

riferimento

ai

concetti

di

“ristrutturazione

integrale

dell’involucro” oppure di “ manutenzione straordinaria”, nozioni che, essendo molto simili tra di loro, creano spesso perplessità tra i progettisti.

Tra gli altri punti che meritano una riflessione se ne citano i principali: 

Il Decreto Legislativo n. 192 va a complicare il corpus normativo in materia di risparmio energetico in quanto abroga solo parzialmente alcuni provvedimenti privilegiati e dimentica di abrogare alcune parti di provvedimenti di legge che contengono prescrizioni in aperto contrasto con quelle nuove.



Come era già accaduto con la legge 10/91 è stato approvato, col D.Lgs. 192/05, una sorta di contenitore vuoto che per quasi tutti gli aspetti tecnici ed innovativi rinvia a decreti ministeriali e a future norme tecniche, ancora oggi da elaborare ed approvare.



Il rispetto dei limiti di legge è controllato in due modi alternativi: con un approccio di tipo “prestazionale”, vale a dire attraverso l’analisi del fabbisogno massimo di energia primaria, o “prescrittivo” basato sul rispetto dei valori limite di trasmittanza e del rendimento globale medio stagionale. Dal punto di vista del legislatore questo secondo caso doveva rappresentare un metodo semplificato col quale non dovessero essere eseguiti dei calcoli, in realtà per trovare il valore del rendimento globale medio stagionale bisogna comunque eseguire il

91

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

calcolo del fabbisogno di energia primaria, inoltre la scelta di inserire un metodo semplificato (approccio già presente in alcune normative, come ad esempio quelle che regolamentano la realizzazione delle strutture di edifici civili) dovrebbe consentire di evitare il calcolo, in quanto le prescrizioni sono cosi severe da assicurare un fabbisogno di energia primaria inferiore al valore limite. In realtà diversi studi hanno dimostrato come in molti casi, rispettando i valori imposti di trasmittanza, il FEP risulti essere maggiore del corrispondente valore limite. 

Il D.Lgs. 192/05 impone il rispetto di un valore di trasmittanza massimo per i divisori verticali, tra le diverse unità immobiliari, ma non si fa alcun riferimento alla coibentazione dei divisori orizzontali, anch’essi responsabili dei cosiddetti “furti di calori”.



La verifica della condensazione interstiziale proposta dal 192/05 appare troppo restrittiva, visto che impone la totale assenza di formazione durante la stagione di riscaldamento, mentre secondo la normativa termica è consentito che possano esserci fenomeni di condensa purchè l’acqua possa evaporare durante le stagioni più miti dell’anno.



I requisiti imposti nel caso di mera sostituzione del generatore di calore appaiono molto severi e in alcuni casi impossibili da rispettare.

Un’ultima critica riguarda l’indicazione che permette di valutare la prestazione energetica (e quindi redigere la relazione tecnica che attesta la rispondenza alle prescrizioni della legge oppure l’attestazione energetica) utilizzando metodi di calcoli non normati. Tale indicazione risulta tanto più inspiegabile se si ricorda che, su mandato dell’Unione Europea, sono in preparazione una serie di norme tecniche che hanno l’obiettivo preciso di rendere attuabile la Direttiva europea in maniera uniforme e condivisa dai diversi paesi europei.

92

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

3.5 CONSIDERAZIONI FINALI La Direttiva Europea doveva essere recepita dai singoli Stati membri entro il 4 gennaio del 2006 attraverso l’emanazione di tutte le disposizioni legislative, regolamentari e amministrative necessarie per conformarsi. Abbiamo però già accennato che in Italia era operante un quadro legislativo pronto ad adeguarsi alla direttiva ma che non era stato

realizzato

ancora

compiutamente,

quindi

quello

che

c’era

d’aspettarci è che la emanazione di questa direttiva fungesse da stimolo ed acceleratore per il completamento dei decreti e delle norme che aspettavamo ormai da più di dieci anni. Questo in realtà è avvenuto e sta avvenendo, il Decreto Legislativo del 18 agosto 2005 n. 192 ne è la prova, (anche se come visto presenta delle difformità dalla Direttiva Europea

2002/91/CE),

con

una

piccola

complicazione,

perché

sull’efficienza energetica e la qualità delle emissioni le competenze sono passate alle Regioni, rendendo più difficoltoso il procedere dei provvedimenti necessari. Ad esempio in tema di certificazione energetica la Regione Lombardia ha già preparato una proposta di legge regionale.

Un altro ostacolo sono i tempi lunghi per l’elaborazione delle norme di supporto, il progresso tecnologico avanza ad una velocità superiore a quella degli enti normatori, questa situazione è nota e a questo proposito è d’obbligo citare l’iniziativa del CTI che ha deciso di emanare una raccomandazione di supporto e integrazione delle norme tecniche EN 832 e Uni 10348.

Le due raccomandazioni per il calcolo dei fabbisogni per riscaldamento e produzione di acqua calda per usi igienico sanitari si inseriscono in un pacchetto di documenti normativi costituito da: 

Calcolo del fabbisogno di energia termica utile dell’involucro edilizio norma tecnica Uni EN 832: 

raccomandazione per la definizione dei dati di ingresso nella procedura di calcolo specificata dalla norma Uni EN 832.

93

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI



Calcolo del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti degli impianti norma tecnica Uni 10348: 

raccomandazione

di

supporto

alla

norma

Uni

10348,

comprendente: •

definizione

dei

dati

di

ingresso

per

i

sistemi

di

riscaldamento; •

fabbisogni e rendimenti dei sistemi di produzione acqua calda per usi igienico sanitari;

•

metodi unificati per il rilievo dei consumi effettivi di combustibile.

La necessità di anticipare la revisione delle norme di cui sopra attraverso lo strumento della “raccomandazione” è conseguenza del fatto che il comitato tecnico CEN TC 228 ha messo allo studio un progetto di norma riguardante la determinazione del fabbisogno di energia primaria e delle perdite dei sistemi di riscaldamento e preparazione acqua calda per usi igienico–sanitari (prEN14337). Tale progetto di norma è destinato, quando sarà recepito come norma Uni EN, a sostituire la norma UNI 10348. La raccomandazione ha carattere pre-normativo e qualora i lavori del CEN TC 228 in merito al progetto prEN 14337 dovessero subire ulteriori ritardi rispetto alle previsioni, la raccomandazione potrà, con integrazioni e con le dovute procedure, essere

pubblicata

anche

in

tempi

brevi

come

norma

UNI.

La

raccomandazione è finalizzata al calcolo unificato delle prestazioni dei sistemi di riscaldamento e si pone come base per la certificazione energetica. Non ci resta quindi che aspettare e augurarci ancora una volta che questi nuovi provvedimenti si traducano, in tempi brevi, in azioni concrete di miglioramento di tutto il settore.

Alla luce di quanto visto fin ora, tenendo conto della situazione normativa attualmente in vigore, accogliendo le raccomandazioni del CTI e cercando di prevedere i contenuti dei decreti attuativi del D.Lgs.

94

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

n. 192,

sintetizzando, il metodo di calcolo del rendimento energetico

degli edifici deve comprendere almeno i seguenti aspetti: o caratteristiche climatiche esterne, o clima degli ambienti interni. o caratteristiche termiche dell'edificio (murature esterne, divisioni interne, ecc.). Tali caratteristiche possono anche includere l'ermeticità; o impianto di riscaldamento e di produzione di acqua calda, comprese le relative caratteristiche di coibentazione; o sistema di condizionamento d'aria e di ventilazione; o impianto di illuminazione incorporato (principalmente per il settore non residenziale); o posizione ed orientamento degli edifici; o sistemi solari passivi e protezione solare; o ventilazione naturale; Il calcolo deve tener conto, dei vantaggi insiti nelle seguenti opzioni: •

sistemi solari attivi ed altri impianti di generazione di calore ed elettricità a partire da fonti energetiche rinnovabili;

•

sistemi di cogenerazione dell'elettricità;

•

sistemi

di

riscaldamento

e

condizionamento

a

distanza

(complesso di edifici/condomini); •

illuminazione naturale.

Ai fini del calcolo è necessario classificare adeguatamente gli edifici secondo categorie quali, per esempio: -

abitazioni monofamiliari di diverso tipo;

-

condomini (di appartamenti);

-

uffici;

-

strutture scolastiche;

-

ospedali;

-

alberghi e ristoranti;

95

Capitolo 3 DIAGNOSI E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

96

-

impianti sportivi;

-

esercizi commerciali per la vendita all'ingrosso o al dettaglio;

-

altri tipi di fabbricati impieganti energia.

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA 4.1 INTRODUZIONE In questo capitolo, tenendo conto di quanto affrontato nei capitoli precedenti: le problematiche ambientali legate all’eccessivo uso delle risorse energetiche, gli sforzi della comunità internazionale per ridurre le emissioni nocive in atmosfera, l’importanza dell’efficienza energetica degli edifici, le tecniche costruttive per ridurne i consumi e la legislazione vigente, si cerca di realizzare una sorta di esempio guida, un “modus operandi”, che, prendendo come riferimento un edificio reale di nuova costruzione, possa servire a comprendere meglio come si raggiungono elevati livelli di risparmio energetico rispettando la legislazione vigente.

L’edificio in questione denominato “Villa Castellana” è un edificio oggi in fase di costruzione. La progettazione architettonica è stata realizzata su commissione di un familiare, i calcoli strutturali e le relazioni tecniche sono stati redatti da un Ingegnere e un Architetto regolarmente iscritti agli albi. L’edificio è situato in Calabria, ma per motivi di maggiore interesse da un punto di vista della criticità termica legata alle caratteristiche climatiche, si è deciso di pensarlo realizzato a Ferrara. Si tratta di una villa unifamiliare indipendente, tipologia edilizia che presenta maggiori problemi di dispersioni termiche e quindi

97

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

esempio certamente interessante ai fini del raggiungimento di elevati livelli d’efficienza energetica. Di seguito si procederà con un approccio di tipo descrittivo che rende comprensiva la procedura per l’attribuzione di una classe energetica dell’edificio e quindi la redazione del certificato energetico. Come espresso dall’Art.17 (clausola di cedevolezza) del D.Lgs. 192/05, ripreso dalla Circolare Ministeriale del 24/05/06 del Mistero delle attività Produttive, che ne chiarisce e precisa le modalità applicative, il D.Lgs. 192 cessa la sua efficacia a decorrere dell’entrata in vigore di eventuali provvedimenti di competenza delle regioni e province

autonome,

ovviamente

limitatamente

al

territorio

di

competenza e per le parti in contrasto. La Provincia di Milano, allo scopo di diffondere la cultura dell’efficienza energetica in edilizia e di ridurre

l’impatto

ambientale

dovuto

alle

emissioni

legate

alla

climatizzazione invernale ed alla produzione di acqua calda ad usi sanitari, ha istituito il “Tavolo Energia & Ambiente” finalizzato a promuovere Linee Guida per la

redazione di Regolamenti Edilizi

comunali sostenibili e schemi di certificazione energetica degli edifici su base volontaria. La procedura proposta nel documento redatto, elaborata all’interno del Dipartimento BEST del Politecnico di Milano e presentata ufficialmente il 24 Gennaio, si applica su base volontaria fino all’emanazione delle norme nazionali o regionali in attuazione della Direttiva 2002/91/CE e del D.lgs. 192/05; inoltre sarà applicata, sempre in fase transitoria, nei Comuni della Regione Lombardia nei quali il Regolamento Edilizio prevede la certificazione energetica. Milano si allinea così alle politiche per la promozione dell’edilizia intelligente, già adottate altrove: a Bolzano, per esempio, il progetto CasaClima è in vigore da qualche anno e sta avendo un grandissimo successo nella sensibilizzazione dei cittadini e degli addetti ai lavori. In attesa di altre linee guida, nazionali, regionali, provinciali o comunali, si è scelto di adottare la procedura di Milano per la valutazione energetica di “Villa Castellana”, in quanto rispettando le indicazioni legislative e normative, offre un metodo relativamente semplice e facilmente eseguibile.

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Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.2 STUDIO DEL SITO, MORFOLIGIA DEL LOTTO, ESIGENZE DEL COMMITTENTE Il progetto prevede la realizzazione della villa in una località nelle vicinanze di Ferrara, in Pianura Padana, zona caratterizzata da un clima particolarmente umido in estate e alquanto freddo in inverno.

L’edificio è di forma allungata, orientato sull’asse est-ovest, leggermente rialzato rispetto al piano di calpestio per favorire il raffrescamento estivo dovuto

alle

maggiormente

correnti esposto

d’aria, alla

dispone

di

radiazione

ampie solare,

vetrate che

in

sul

lato

inverno

garantiscono un buon apporto gratuito in corrispondenza degli ambienti più utilizzati durante l’arco della giornata. Si trova su un lotto pianeggiante di dimensioni tali da offrire la possibilità di un ampio giardino ricco di piante, in particolare alberi a foglia caduca, in modo da fungere da schermi solari in estate e così prevenire fenomeni di surriscaldamento estivo. Non si trovano nelle immediate vicinanze edifici di dimensioni importanti tali da creare disturbo visivo o ombreggiamento. L’edificio presenta un rapporto di forma Superficie disperdente/Volume (S/V) non molto favorevole da un punto di vista delle dispersioni termiche, ciò è dettato da particolari esigenze del committente, una giovane coppia in attesa di sposarsi, che ha influito fortemente nella definizione architettonica del progetto. La richiesta prevedeva un edificio con un ampio piano seminterrato adibito a garage, taverna, cantina-deposito e lavanderia; un piano rialzato nel quale possa vivere tutta la famiglia, costituito da un enorme spazio giorno con angolo cucina, uno studio, due camere da letto grandi, due bagni di cui uno di servizio con antibagno-spogliatoio e l’altro molto grande da arredare con vasca idromassaggio e allestire con pregiate finiture; inoltre è stata fatta richiesta di una piccola mansarda per gli ospiti, che diventerebbe la zona notte dei coniugi in seguito all’allargamento del nucleo familiare.

99

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

100

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.3 PROGETTO ARCHITETTONICO “VILLA CASTELLANA”

101

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

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Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Particolare costruttivo (scala 1:10)

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Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

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Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.4 TECNICHE COSTRUTTIVE ADOTTATE: STRUTTURA PORTANTE IN CEMENTO ARMATO, SOLAI IN LATERO-CEMENTO, TAMPONAMENTI IN MURATURA L’edificio è costituito da una struttura portante intelaiata in cemento armato, conforme alle più restrittive normative antisismiche; questo permette di poter replicare il progetto in ogni zona d’Italia, anche in quelle con il massimo grado di sismicità. Ciò non preclude la possibilità di realizzare la struttura con muratura portante confinata, tipica del costruire a Ferrara. La struttura è costituita da pilastri da 30 cm di spessore, da travi in altezza da 50 cm per 30 cm lungo i cordoli esterni e travi in spessore da 80 cm per 25 cm all’interno, in modo da eliminare gli spigoli vivi negli spazi abitati. Si utilizzano solai in laterocemento da 25 cm costituiti da laterizi di 20 cm di altezza e 38 cm di larghezza, con interasse che risulta di 50 cm occupato da travetti tralicciati da 12 cm, la soletta armata misura 5 cm. Le chiusure verticali opache esterne sono realizzate con mattoni forati da 25 cm allineati al filo interno dei pilastri, isolante da 6 cm in intercapedine sporgente per 1 cm dal filo esterno di pilastri e travi, quindi mattoni pieni a faccia vista da 12 cm di larghezza, in modo da chiudere il pacchetto con un totale di 43 cm di tamponamento escluso l’intonaco interno. La verifica che la temperatura superficiale interna in ogni parte dell’involucro sia al di sopra di quella di rugiada fa parte di una corretta concezione del modo di costruire. Molto spesso in corrispondenza dei ponti termici è probabile che la temperatura sia inferiore ai valori critici per i quali il vapore acqueo presente negli ambienti può condensare.

Occorre pertanto prevederne la correzione secondo quanto previsto dalle normative vigenti. In generale si possono correggere i ponti termici in tre modi: applicando un isolamento dall’interno; applicando un isolamento dall’esterno (cappotto o facciata ventilata);

109

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

realizzando il cosiddetto "taglio termico" che può, evidentemente, essere previsto solo negli edifici di nuova costruzione a causa dei problemi costruttivi che esso può comportare.

Nel nostro caso si è quindi scelto di adottare quest’ultimo sistema, che, oltre a permettere la correzione dei ponti termici realizzando uno “pseudo cappotto” ulteriormente rivestito con muratura a faccia vista, tipica di Ferrara, offre un elevato isolamento termico, un’ottima risposta inerziale, una discreta velocità della messa a regime, buona capacità termica con debole escursione notturna, offrendo il massimo risparmio per ogni tipo di utilizzo dell’edificio, sia continuativo che con attenuazione.

4.5 SCELTA DEI MATERIALI: MURATURA IN POROTON, ISOLAMENTO TERMICO IN POLIURETANO Per la muratura semipiena si è scelto di utilizzare blocchi in poroton, prodotti e commercializzati dal consorzio POROTON® Italia.

Tutti i prodotti sono certificati secondo le vigenti normative con prove sulle seguenti caratteristiche fisiche: resistenza termica e meccanica, inerzia termica, potere fonoisolante, permeabilità al vapore e dilatazione termica. Il consorzio produce blocchi di diverse dimensioni e di diverse caratteristiche fisiche, da peso specifico di 600-700-800 Kg/m3, denominati rispettivamente serie 600, serie 700, serie 800 e 800MA, quest’ultima per muratura portante in zona sismica. Tutti i blocchi POROTON® della serie 800 sono classificati "SEMIPIENI" ai sensi del D.M. 20/11/1987 "Norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo degli edifici in muratura e per il loro consolidamento". I blocchi POROTON® per murature termoisolanti possono essere impiegati per la realizzazione di pareti portanti in grado di soddisfare sia le esigenze statiche che termiche. Le caratteristiche termiche riportate nelle schede tecniche sono calcolate in conformità a quanto prescritto dalla legge n.

10/91. Le pareti POROTON® monostrato sono dotate di elevata inerzia

110

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

termica che permette di ottenere ottime prestazioni sia in condizioni invernali sia in condizioni estive. La resistenza termica della parete POROTON® in condizioni d’esercizio corrisponde a quella di progetto e si mantiene costante nel tempo. Le pareti in POROTON® sono permeabili al vapore e quindi non sussiste pericolo di formazione di condensa all’interno della muratura. La traspirabilità della parete influisce positivamente sul benessere abitativo, in quanto contribuisce a mantenere il giusto livello di umidità relativa dell’ambiente. I blocchi POROTON® della serie 700 sono classificati "FORATI" ai sensi del D.M. 20/11/1987. Essi possono essere utilizzati sia per murature portanti in zona non sismica (secondo quanto indicato nel D.M. 20/11/1987), sia per murature di tamponamento. Le prestazioni termoigrometriche delle pareti in POROTON® 700 non differiscono in maniera significativa da quelle delle murature in POROTON® 800. La serie POROTON® 600 è caratterizzata da: peso specifico apparente del blocco di circa 600 kg/m³,

peso

specifico

dell'impasto

cotto

di

circa

1450

kg/m³,

percentuale di foratura compresa tra il 55% ed il 65%. I blocchi della serie 600 possono essere impiegati esclusivamente per realizzare murature di tamponamento senza alcuna funzione statica. Nell’edificio in questione non avendo esigenze statiche si utilizza la serie 600.

Per l’isolamento termico si adottano pannelli in poliuretano rigido in schiuma poliyso (espansa senza l'impiego di CFC o HCFC) prodotti da Stiferite S.r.l. e certificati secondo le normative in vigore. In particolare, per le chiusure orizzontali esterne, per i solai e la copertura piana, si utilizzano pannelli STIFERITE CLASS S, pannello sandwich rivestito su entrambe le facce con un velo di vetro saturato, indicato per ogni tipo di applicazione. Per la copertura del piano mansarda si adotta il sistema termoisolante per tetti a falda microventilati; il sistema si fonda sull'impiego

dei

pannelli

termoisolanti

ISOVENTILATO,

pannello

sandwich con listelli in multistrato inglobati nella schiuma, costituito da un componente isolante rivestito sulla faccia inferiore con velo di vetro saturato mentre su quella superiore con rivestimento laminglass.

111

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Tale rivestimento garantisce l'impermeabilità all'acqua e la permeabilità al

vapore

impedendo

la

formazione

di

condensa.

L'isoventilato,

inglobando per tutta la lunghezza due listelli di legno, consente di eliminare le orditure di sostegno che costituiscono ponti termici nella copertura, garantendo così isolamento e ventilazione, consentendo facilità e velocità di posa e un sicuro fissagio alla struttura.

Con la

struttura isoventilata si evitano inoltre, forti sbalzi termici e si annulla il fenomeno di gelività.

Di seguito si riportano le caratteristiche dei pannelli e dei principali materiali da costruzione.

Fig. 1 Esempio di applicazione del sistema ISOVENTILATO di STIFERITE®

112

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Tab. 1 Scheda tecnica prodotto CLASS S

113

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Tab. 2 Scheda tecnica prodotto ISOVENTILATO

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Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Tab. 3 Conduttività termica di materiali da costruzione

Pannelli da costruzione Cartongesso P.lli in fibre di legno porosi semiduri Duri P.lli in trucioli in legno con collante mineralizzati P.lli in legno compensato P.lli in fibrocemento P.lli in lana di legno mineralizzato P.lli in terra cruda P.lli in canna P.lli in paglia P.lli in polistirene con cemento

Materiali isolanti Cotone Vermiculite espansa Argilla espansa Polietilene espanso in lastre Polistirene espanso in lastre Polistirene estruso in lastre Materassino in lino Lana di vetro Canapa Trucioli di legno P.lli extraporosi in fibra di legno (130) P.lli porosi in fibra di legno (190) P.lli porosi in fibra di legno con bitume P.lli in lana di legno mineralizzati P.lli di calcio silicato Fibra di cocco Granuli di sughero P.lli di sughero espanso P.lli in fibre minerale Perlite espansa Poliuretano Lana di pecora Vetro cellulare (120) Vetro cellulare (160)

Conducibilità (W/mK) 0,21 0,06 0,10 0,15 0,16 0,26 0,44 0,6 0,093 0,14 0,055 0,09 0,07

Densità (kg/m3) 900 200 650 1000 700 1250 600 2000 400 500 190 340 140

Conducibilità (W/mK) 0,04 0,07 0,09 0,04 0,04 0,035 0,04 0,04 0,045 0,05 0,04 0,045 0,06 0,093 0,06 0,045 0,05 0,045 0,045 0,05 0,03 0,04 0,041

Densità (kg/m3) 20 - 40 90 350 30 20 35 30 20 25 100 130 190 270 400 250 70 100 110 115 90 30 25 120

115

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Canneto Lana di roccia Paglia Fiocchi di cellulosa P.lli di cellulosa

Materia prima Acciaio Rame Alluminio Vetro Vetro acrilico (Plexiglas) Guaine di polietilene, bitume, ecc.

Acciaio Ni-Cr inossidabile Legno di conifere – flusso di calore trasversale alla fibra Legno di conifere – flusso di calore lungo la fibra Legno di latifoglie

Pavimentazione Massetto in cemento Massetto autolivellante a base anidride Massetto in asfalto Ceramica Legno duro Quadretti di sughero

Intonaci e malte Intonaco Intonaco Intonaco Intonaco Intonaco Intonaco

in cemento in calce-cemento plastico per cappotto in calce di gesso (calce/gesso) termoisolante con perlite, Polistirolo < 250 kg/m3 Intonaco termoisolante con perlite, Polistirolo, fino a 450 kg/m3 Malta di cemento Malta di calce/cemento Malta termoisolante < 800 kg/m3

116

0,055 0,04 0.09 50 0,04

190 30 0.04 340 85

Conducibilità (W/mK) 60 380 200 0,8 0,19 0,26 13 0,13

Densità (kg/m3) 7800 8900 2800 2500 1180 1700 7700 fino a 500

0,22

fino a 500

0,18

fino a 800

Conducibilità (W/mK) 1,4 1,1 0,8 1,2 0,22 0,06

Densità (kg/m3) 2000 2000 2200 2000 850 300

Conducibilità (W/mK) 1,4 1 0,9 0,8 0,7 0,09

Densità (kg/m3) 2200 1800 1200 1600 1500 fino a 250

0,13

fino a 450

1,4 1 0,28

2200 1800 800

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Materiali da Muratura Blocchi Blocchi Blocchi Blocchi Blocchi

con argilla espansa cavi con argilla espansa cavi con scorie da altoforno, tufo, ecc cavi con lana di legno mineral. cavi con lana di legno mineral. con isolante Mattone facciavista Klinker Mattone pieno Mattone forato Tramezza in laterizio Mattone forato porizzato Mattone forato porizzato leggero murato con malta isolante Blocco “cassero” in laterizio Muratura in pietra Blocchi cellulari autoclavati Blocchi cellulari autoclavati Blocchi cellulari autoclavati Blocchi cellulari autoclavati Terra cruda tipo Pisè Terra cruda alleggerita Terra cruda alleggerita 600-800 kg Cemento armato Calcestruzzo CLS CLS alleggerito con argilla esp.

CLS alleggerito con argilla esp. > 1100 kg Solai con travetti e blocchi in lat. + caldana Solai con travetti e blocchi cem. + caldana Solai con travetti e blocchi in lat. por.

Solai a pannelli cavi in c.a. 360kg/m² Solai a pannelli cavi in c.a. 280kg/m² Solai a lastre in c.a. con blocchi in polistirene e caldana 4-12-4 Solai a lastre in c.a. con blocchi in polistirene e caldana 4-8-4 Solai a lastre in c.a. con blocchi in polistirene e caldana 4-16-4

Conducibilità (W/mK) 0,18 0,22 0,6 0,45

Densità (kg/m3) 800 650 1500 fino a 1500

1 0,7 0,36 0,36 0,25

1800 fino a 1600 1200 1100 800

0,18

650

0,55 2,3 0,11 0,14 0,16 0,24 1 0,36 0,24 2,3 1,6 0,45 0,7 (0,8) (0,8) 0,67) 1,33) (1,0) 0,6

fino a 1700 fino a 2600 fino a 400 fino a 500 fino a 600 fino a 800 fino a 2000 fino a 1200 fino a 800 2400 1800 1100 fino a 1700 1200-1600 1200-1600 900-1200 1800 1400 1670

0,64

1670

0,58

1670

117

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Materiali isolanti sfusi Perlite espansa Vermiculite espansa Argilla espansa Sughero granulare espanso Sughero granulare naturale Fiocchi di cellulosa Polistirolo espanso sfuso Lana minerale sfusa Segatura di legno Scorie da altoforno Granulato di polistirene legato + cemento Granulato di polistirene legato + cemento Granulato di polistirene legato + cemento Granuli di perlite espansa

Conducibilità (W/mK) 0,05 0,07 0,09 0,042 0,05 0,04 0,044 0,044 0,1 0,35 0,08 0,06 0,05 0,042

Densità (kg/m3) 90 90 350 80-100 100 35 10 15 200 750 fino a 350 fino a 125 fino a 125 80-100

Sulla base delle caratteristiche termofisiche dei materiali si adottatano le seguenti stratigrafie per i diversi elementi strutturali; in base alla scelta dei materiali è eseguito il calcolo della trasmittanza necessaria per la valutazione delle perdite di calore per trasmissione. Si è realizzata una verifica igrometrica degli elementi per valutare il rischio di condensa; inoltre si sono valutate: capacità termica, massa inerziale, nonché la massa frontale, nel rispetto dei limiti imposti dal Decreto Legislativo n. 192 del 18 agosto 2005, entrato in vigore dal 1 di gennaio del 2006. I valori di trasmittanza rispettano anche i limiti più restrittivi validi dal 1 gennaio 2009. Tali valori ci permettono di ottenere una classe di efficienza energetica elevata, come dimostra la successiva procedura operativa. Per calcoli della trasmittanza e le verifiche igrometriche ci si è avvalsi del programma WINPAR distribuito gratuitamente dal Consorzio Poroton Italia.

118

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Parete Verticale a faccia vista con “taglio termico” (elementi strutturali 1-2-3-4)

Coeff. liminare interno hi (W/m²°C): 8.00 - Coeff. liminare esterno he (W/m²°C): 23.00 Tipo materiale (descrizione) Intonaco calce e gesso POROTON® serie 600 Poliuretano in lastre Laterizio in genere

Cond.

(W/m°C) 0.700 0.260 0.032 0.590

C.Spec. Massa vol.

(J/kg°C) (kg/m³) 1010 1400.0 840 600.0 1600 40.0 840 1600.0

ð·10-¹² (kg/msPa) 18.00000 21.00000 1.50000 21.00000

Spess. (cm) 1.50 25.00 6.00 12.00

VALORI IN REGIME STAZIONARIO Massa frontale 365.40 kg/m² Capacità termica frontale 312.33 kJ/m²°C Costante di tempo termica (TTCI) 117.09 ore Conduttanza 0.33 W/m²°C Resistenza termica 3.06 m²°C/W Trasmittanza 0.31 W/m²°C

VALORI IN REGIME VARIABILE (periodo 24 ore) Fattore E (modulo/fase) Fattore F (modulo/fase) Ammettenza (modulo/fase) Fattore attenuazione (modulo/fase) Fattore superficie (modulo/fase)

Condizioni ambienti Condensa su 182 giorni Condensa evaporata. in 183 giorni

71.36 23.38 3.05 0.14 0.74

adim. m²°C/W W/m²°C adim adim

16.66 14.15 2.51 14.15 1.23

ore ore ore ore ore

VALORI VERIFICA DI GLASER Te(°C): 6.30 Pve(Pa): 804 Ti(°C): 20.00 Pvi(Pa): 1521 nessuna nessuna

119

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Parete Verticale Esterna faccia vista in corrispondenza del ponte termico corretto (elementi strutturali 1-2-3-4)

Coeff. liminare interno hi (W/m²°C): 8.00 - Coeff. liminare esterno he (W/m²°C): 23.00

Tipo materiale (descrizione) Intonaco calce e gesso Cemento Armato Poliuretano in lastre Laterizio in genere

Cond.

(W/m°C) 0.700 2.300 0.032 0.590

ð·10-¹² C.Spec. Massa vol.

(J/kg°C) (kg/m³) (kg/msPa) 1010 1400.0 18.00000 880 2400.0 2.00000 1600 40.0 1.50000 840 1600.0 21.00000

Spess. (cm) 1.50 30.00 8.00 5.00

VALORI IN REGIME STAZIONARIO Massa frontale 824.20 kg/m² Capacità termica frontale 727.13 kJ/m²°C Costante di tempo termica (TTCI) 493.92 ore Conduttanza 0.37 W/m²°C Resistenza termica 2.74 m²°C/W Trasmittanza 0.34 W/m²°C

VALORI IN REGIME VARIABILE Fattore E (modulo/fase) 165.64 adim.

Fattore F (modulo/fase) 30.04 m²°C/W Ammettenza (modulo/fase) 5.51 W/m²°C 0.10 adim Fattore attenuazione (modulo/fase) Fattore superficie (modulo/fase) 0.35 adim

Condizioni ambienti Condensa su 182 giorni Condensa evaporata in 183 giorni

(periodo 24 ore) 11.95 ore 11.19 ore 0.76 ore 11.19 ore 1.53 ore

VALORI VERIFICA DI GLASER Te(°C): 6.30 Pve(Pa): 804 Ti(°C): 20.00 nessuna nessuna

Solaio Esterno veranda scoperta

120

Pvi(Pa): 1521

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

(elemento strutturale 5)

Coeff. liminare interno hi (W/m²°C): 9.00 - Coeff. liminare esterno he (W/m²°C): 23.00 Tipo materiale (descrizione) Intonaco sabbia e gesso Solaio in latero-cemento Soletta in c.a.

Barriera al vapore Poliuretano in lastre massetto in argilla espansa Piastrelle ceramica

Cond.

(W/m°C) 0.700 0.800 1.480 0.170 0.032 0.180 1.000

VALORI IN Massa frontale Capacità termica frontale Costante di tempo termica (TTCI) Conduttanza Resistenza termica Trasmittanza

C.Spec.

(J/kg°C) 1010 880 880 1470 1600 880 800

REGIME 387.20 347.47 349.26 0.33 3.07 0.31

Massa vol. ð·10-¹² Spess. (kg/m³) (kg/msPa) (cm) 1400.0 18.00000 1.50 1000.0 21.00000 20.00 2200.0 2.00000 5.00 1200.0 0.00010 0.50 40.0 1.50000 8.00 600.0 27.00000 4.00 2300.0 4.80000 1.00

STAZIONARIO kg/m² kJ/m²°C ore W/m²°C m²°C/W W/m²°C

VALORI IN REGIME VARIABILE (periodo 24 ore) adim.

12.02 ore Fattore E (modulo/fase) 86.61 Fattore F (modulo/fase) 19.54 m²°C/W 10.39 ore 1.63 ore Ammettenza (modulo/fase) 4.43 W/m²°C adim 10.39 ore Fattore attenuazione (modulo/fase) 0.16 Fattore superficie (modulo/fase) 0.59 adim 1.35 ore

Condizioni ambienti Condensa su 182 giorni Condensa evaporata in 183 giorni

VALORI VERIFICA DI GLASER Te(°C): 6.30 Pve(Pa): 804 Ti(°C): 20.00 nessuna

Pvi(Pa): 1521

nessuna

121

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Copertura tetto mansarda (elemento strutturale 6)

Coeff. liminare interno hi (W/m²°C): 9.00 - Coeff. liminare esterno he (W/m²°C): 23.00 Tipo materiale (descrizione) Assito Poliuretano in lastre Aria intercapedine Assito Aria intercapedine Tegola in laterizio

Cond.

C.Spec. Massa vol. ð·10-¹² Spess.

(W/m°C) (J/kg°C) (kg/m³) (kg/msPa) (cm) 0.120 1380 450.0 4.50000 2.00 0.032 1600 40.0 1.50000 10.00 0.558 1000 1.3 193.00000 8.00 0.120 1380 450.0 4.50000 2.00 0.270 1000 1.3 193.00000 5.00 0.590 840 1600.0 21.00000 2.00

VALORI IN REGIME STAZIONARIO 54.15 kg/m² Massa frontale 58.26 kJ/m²°C Capacità termica frontale 18.50 ore Costante di tempo termica (TTCI) 0.26 Conduttanza W/m²°C 3.82 m²°C/W Resistenza termica 0.25 Trasmittanza W/m²°C VALORI IN REGIME VARIABILE (periodo 4.55 adim.

Fattore E (modulo/fase) 4.40 m²°C/W Fattore F (modulo/fase) 1.03 W/m²°C Ammettenza (modulo/fase) 0.90 Fattore attenuazione (modulo/fase) adim 0.96 adim Fattore superficie (modulo/fase)

Condizioni ambienti Condensa su 182 giorni Condensa evaporata in 183 giorni

122

24 ore) 7.80 ore 3.49 ore 4.30 ore 3.49 ore 0.42 ore

VALORI VERIFICA DI GLASER Te(°C): 6.30 Pve(Pa): 804 Ti(°C): 20.00 nessuna nessuna

Pvi(Pa): 1521

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Solaio verso scantinato non riscaldato (elemento strutturale 8)

Coeff. liminare interno hi (W/m²°C): 9.00 - Coeff. liminare esterno he (W/m²°C): 9.00 Tipo materiale Cond.

C.Spec. (descrizione) (W/m°C) (J/kg°C) Piastrella ceramica 1.000 800 Sottofondo di cemento magro 0.930 880 Barr. Vapore(bitume+sabbia) 0.260 1510 Poliuretano in lastre 0.032 1600 Soletta in c.a.

1.480 880 Solaio in latero cemento 0.800 880 Intonaco calce e gesso 0.700 1010

Massa vol. ð·10-¹² (kg/m³) (kg/msPa) 2300.0 4.80000 1800.0 2.00000 1300.0 0.00010 40.0 1.50000 2200.0 2.00000 1000.0 21.00000 1400.0 18.00000

Spess. (cm) 1.00 4.00 1.00 8.00 5.00 20.00 1.50

VALORI IN REGIME STAZIONARIO 442.20 Massa frontale kg/m² 400.52 kJ/m²°C Capacità termica frontale 110.16 Costante di tempo termica (TTCI) ore 0.35 W/m²°C Conduttanza 2.90 m²°C/W Resistenza termica 0.32 W/m²°C Trasmittanza VALORI IN REGIME VARIABILE (periodo 24 ore) Fattore E (modulo/fase) 123.45 adim.

15.18 ore 12.24 ore Fattore F (modulo/fase) 23.99 m²°C/W Ammettenza (modulo/fase) 5.15 W/m²°C 2.94 ore adim 12.24 ore Fattore attenuazione (modulo/fase) 0.13 Fattore superficie (modulo/fase) 0.71 adim 2.27 ore

Condizioni ambienti Condensa su 182 giorni Condensa evaporata in 183 giorni

VALORI VERIFICA DI GLASER Te(°C): 6.30 Pve(Pa): 804 Ti(°C): 20.00 nessuna

Pvi(Pa): 1521

nessuna

123

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Parete verso sottotetto non riscaldato (elemento strutturale 9)

Coeff. liminare interno hi (W/m²°C): 8.00 - Coeff. liminare esterno he (W/m²°C): 8.00 Tipo materiale (descrizione) Intonaco calce e gesso POROTON® serie 600 Poliuretano in lastre Laterizio in genere

Cond.

C.Spec.

(W/m°C) (J/kg°C) 0.700 1010 0.260 840 0.032 1600 0.590 840

Massa vol. ð·10-¹² (kg/m³) (kg/msPa) 1400.0 18.00000 600.0 21.00000 40.0 1.50000 1600.0 21.00000

Spess. (cm) 1.50 25.00 6.00 12.00

VALORI IN REGIME STAZIONARIO Massa frontale 365.40 kg/m² Capacità termica frontale 312.33 kJ/m²°C 124.16 ore Costante di tempo termica (TTCI) Conduttanza 0.33 W/m²°C Resistenza termica 3.06 m²°C/W Trasmittanza 0.30 W/m²°C

VALORI IN REGIME VARIABILE (periodo 24 ore) adim.

17.61 ore Fattore E (modulo/fase) 104.29 Fattore F (modulo/fase) 34.16 m²°C/W 15.10 ore 2.51 ore Ammettenza (modulo/fase) 3.05 W/m²°C Fattore attenuazione (modulo/fase) 0.10 adim 15.10 ore adim 1.23 ore Fattore superficie (modulo/fase) 0.74

Condizioni ambienti Condensa su 182 giorni Condensa evaporata in 183 giorni

124

VALORI VERIFICA DI GLASER Te(°C): 6.30 Pve(Pa): 804 Ti(°C): 20.00 nessuna nessuna

Pvi(Pa): 1521

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Solaio verso sottotetto non riscaldato (elemento strutturale 10)

Coeff. liminare interno hi (W/m²°C): 9.00 - Coeff. liminare esterno he (W/m²°C): 14.00 Tipo materiale (descrizione) Intonaco sabbia e gesso Solaio in latero-cemento Soletta in c.a.

Barr. vapore (bitume+sabbia) Poliuretano in lastre Massetto in cls di argilla espansa Piastrelle ceramica

Cond.

(W/m°C) 0.700 0.800 1.480 0.260 0.032 0.180 1.000

C.Spec.

(J/kg°C) 1010 880 880 1510 1600 880 800

Massa vol. ð·10-¹² (kg/m³) (kg/msPa) 1400.0 18.00000 1000.0 21.00000 2200.0 2.00000 1300.0 0.00010 40.0 1.50000 600.0 27.00000 2300.0 4.80000

Spess. (cm) 1.50 20.00 5.00 0.50 8.00 4.00 1.00

VALORI IN REGIME STAZIONARIO 387.70 kg/m² Massa frontale 348.46 kJ/m²°C Capacità termica frontale 251.90 Costante di tempo termica (TTCI) ore 0.33 W/m²°C Conduttanza 3.06 m²°C/W Resistenza termica 0.31 W/m²°C Trasmittanza

VALORI IN REGIME VARIABILE (periodo 24 ore) 89.12 12.29 Fattore E (modulo/fase) adim.

10.67 20.11 m²°C/W Fattore F (modulo/fase) 4.43 W/m²°C 1.63 Ammettenza (modulo/fase) 10.67 0.16 adim Fattore attenuazione (modulo/fase) 1.35 0.59 adim Fattore superficie (modulo/fase)

Condizioni ambienti Condensa su 182 giorni Condensa evaporata in 183 giorni

VALORI VERIFICA DI GLASER Te(°C): 6.30 Pve(Pa): 804 Ti(°C): 20.00 nessuna

ore ore ore ore ore

Pvi(Pa): 1521

nessuna

125

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Parete verso vano scale non riscaldato (elemento strutturale12)

Coeff. liminare interno hi (W/m²°C): 8.00 - Coeff. liminare esterno he (W/m²°C): 8.00 Tipo materiale Cond.

C.Spec. Massa vol. ð·10-¹² (descrizione) (W/m°C) (J/kg°C) (kg/m³) (kg/msPa) 1010 1400.0 18.00000 Intonaco calce e gesso 0.700 POROTON® serie 600 0.200 840 600.0 21.00000 Poliuretano in lastre 0.032 1600 40.0 1.50000 Intonaco con rete metallica 0.900 910 1800.0 8.00000 Intonaco calce e gesso 0.700 1010 1400.0 18.00000

Spess. (cm) 1.50 20.00 6.00 1.50 1.00

VALORI IN REGIME STAZIONARIO Massa frontale 184.40 kg/m² Capacità termica frontale 164.56 kJ/m²°C Costante di tempo termica (TTCI) 86.89 ore Conduttanza 0.37 W/m²°C Resistenza termica 2.70 m²°C/W Trasmittanza 0.34 W/m²°C VALORI IN REGIME VARIABILE (periodo 24 ore) Fattore E (modulo/fase) 29.08 adim.

11.85 ore Fattore F (modulo/fase) 9.34 m²°C/W 9.36 ore 2.49 ore Ammettenza (modulo/fase) 3.11 W/m²°C adim 9.36 ore Fattore attenuazione (modulo/fase) 0.32 Fattore superficie (modulo/fase) 0.73 adim 1.26 ore

Condizioni ambienti Condensa su 182 giorni Condensa evaporata in 183 giorni

126

VALORI VERIFICA DI GLASER Te(°C): 6.30 Pve(Pa): 804 Ti(°C): 20.00 nessuna nessuna

Pvi(Pa): 1521

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.6 SOLUZIONI IMPINTISTICHE ADOTTATE 4.6.1 Sistema di ventilazione a doppio flusso termodinamico Tenuto conto della grande influenza della ventilazione sul comfort abitativo e dell’importanza di un buon ricambio d’aria per la salubrità degli ambienti si adotta un sistema di ventilazione con trattamento dell’aria immessa e recupero del calore sull’aria estratta con enormi risparmi di energia.

I vantaggi nell’utilizzare un sistema di ventilazione a doppio flusso termodinamico sono: Risparmio di energia; Qualità ottimale dell’aria; Flusso regolato; Preriscaldamento dell’aria in inverno e raffrescamento dell’aria in estate, con conseguente comfort termico in tutte le stagioni.

Filtrazione dell’aria immessa in ambiente; Ricambio aria autoregolato.

4 3

1 2

Fig. 2 Sistema di ventilazione a doppio flusso termodinamico

127

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

1. Il pannello di comando permette di scegliere le funzioni: (preriscaldamento, ventilazione forzata o riscaldamento) della centrale di trattamento aria in modo semplice e pratico.

2. La centrale è l’elemento motore del sistema. Garantisce il comfort termico in estate ed in inverno effettuando la filtrazione dell’aria e gestendo il sistema termodinamico grazie alla scheda elettronica.

3. Il filtro permette la massima filtrazione dell’aria garantendo la qualità dell’aria ottimale a tutto l’alloggio.

4. Le canalizzazioni hanno la funzione di collegare il ventilatore e le bocchette di estrazione per estrarre l’aria viziata verso l’esterno.

4.6.2 Caldaia a condensazione La caldaia utilizzata è una caldaia a basamento a gas a condensazione di 30 kW con serbatoio ad accumulo stratificato di 170 l disponibile in versione solare e prodotta dalla “Junkers” gruppo Bosch. La versione solare può fare tutto ciò che fa un sistema solare ed ha integrata la dotazione completa di componenti per l’abbinamento agli impianti solari: sistema di termoregolazione solare, vaso d’espansione solare circolare, circolatore, rubinetto di carico e scarico ecc. L’energia solare copre fino al 58% della produzione di acqua calda sanitaria, quindi un grande vantaggio per l’utente finale che risparmia fino al 58% dell’energia e può regolare la temperatura dell’acqua in funzione delle proprie esigenze. Perciò il sole fornisce gratuitamente l’energia per la produzione di acqua calda sanitaria e contribuisce al riscaldamento domestico. I vantaggi nell’utilizzare una caldaia di questo tipo sono: Elevato comfort sanitario con ridotto ingombro del serbatoio grazie alla tecnologia della stratificazione.

Risparmio energetico grazie alle minime perdite di produzione del serbatoio (serbatoio stratificato e coibentato).

Risparmio di combustibile grazie all’uso di energia solare.

Rispetto per l’ambiente grazie alla tecnologia della condensazione.

128

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Fig. 3 Componentistica della caldaia CERASMARTMODUL solare

129

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Tab. 3 Dati tecnici Caldaia CERASMARTMODUL

130

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.6.3 Riscaldamento a pannelli radianti Grazie alle elevate garanzie di comfort e di funzionalità il sistema di riscaldamento a pannelli radianti a pavimento ha avuto una diffusione sempre più capillare, sia a livello di costruzioni adibite ad uso civile, sia a livello di costruzioni ad uso industriale. L’uniformità di emissione termica su tutta la superficie pavimentale garantisce l’omogeneo riscaldamento dell’intero locale interessato. La forte componente radiante, nel processo di scambio termico fra pavimento e ambiente, riduce i fenomeni convettivi ai quali si accompagnano inevitabilmente movimentazione di polveri e una stratificazione delle temperature come rappresentato nelle figure seguenti.

Fig. 4 Stratificazione delle temperature dei diversi sistemi riscaldamento

1 Riscaldamento teoricamente ottimale.

2 Riscaldamento integrato a pavimento con effetto modulante.

3 Riscaldamento con radiatori (pareti interne).

4 Riscaldamento con radiatori (pareti esterne).

5 Riscaldamento ad aria.

6 Riscaldamento a soffitto radiante.

131

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Perciò con gli impianti a pannelli radianti si ha distribuzione uniforme di calore nella totalità della superficie del locale, garantendo livelli di comfort molto elevati. Si evitano pertanto fenomeni di asimmetria termica tipica degli impianti di riscaldamento ad alta temperatura. E’ dimostrato,

sia

attraverso

specifiche

valutazioni

statistiche,

sia

attraverso i risultati dell’esperienza, come le condizioni di comfort in un impianto a pannelli radianti possano essere ampiamente raggiunte mantenendo nell’ambiente una temperatura di circa 1-2°C inferiore alla temperatura necessaria con un sistema di riscaldamento tradizionale ad alta temperatura (radiatore – ventilconvettori). Questo fatto associato alla

ridotta

temperatura

di

funzionamento

(max

45°C)

conduce

indiscutibilmente ad un risparmio energetico oscillante tra il 7 ed il 14% rispetto ad un impianto tradizionale. Questi risultati possono essere ulteriormente migliorati con l’adozione di tecnologie specifiche quali le caldaie a condensazione e l’integrazione tramite pannelli solari. Con gli impianti a pannelli radianti a pavimento è possibile, tenendone conto in fase

progettuale,

realizzare

impianti

multifunzionali

per

la

climatizzazione, ovvero il raffrescamento estivo e il riscaldamento invernale. Con pochi accorgimenti è inoltre possibile controllare la temperatura di mandata dell’acqua in ingresso al pannello, al fine di evitare fenomeni di condensazione. Gli impianti a pannelli radianti a pavimento hanno il grosso vantaggio di liberare il progettista dai vincoli funzionali legati alla collocazione dei tradizionali corpi scaldanti ad alta temperatura (radiatori o ventilconvettori). Si possono perciò considerare soluzioni estetiche particolari per sfruttare al meglio gli spazi ed evitare la posa di radiatori sottofinestra. I principali componenti di un sistema di riscaldamento a pavimento radiante sono quindi: i pannelli preformati isolanti che permettono facilità di posa della tubazione disposta secondo la tipica configurazione a chiocciola e gli attuatori elettrotermici che garantiscono il massimo comfort grazie al controllo della temperatura ambiente per ambiente. Il cuore di quest’ultimo è un bulbo a cera la cui dilatazione (provocata dall’aumento di temperatura

132

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

dovuta ad una resistenza interna PTC alimentata dal termostato o dal cronotermostato ambiente) serve ad aprire il circuito ed avviare il riscaldamento o eventualmente il raffrescamento. Una volta raggiunto un valore di temperatura che soddisfi il set-point impostato sul termostato o sul cronotermostato ambiente, l’alimentazione elettrica al PTC cessa e nel giro di qualche minuto il raffreddamento provocherà la contrazione dell’elemento a cera con la conseguente chiusura idraulica del circuito in corrispondenza.

Fig. 5 Distribuzione delle temperature con radiatori ad alte temperature

Fig. 6 Distribuzione delle temperature con pannelli radianti a pavimento

133

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.6.4 Sistema solare termico Per sfruttare la radiazione solare si installa un collettore piano, modello VITOSOL 100 tipo 5DI della VIESSMANN da 4,76m2 di superficie captante, ideale per integrazione in tetti inclinati con copertura a tegole, sufficiente a soddisfare gran parte della domanda di energia per la produzione d’acqua calda sanitaria e utile per il pre-riscaldamento dell’acqua per la climatizzazione invernale, il pannello viene integrato alla caldaia a condensazione con serbatoio d’accumulo stratificato. Il componente principale del Vitosol 100 è l'assorbitore in rame con rivestimento

selettivo

in

SolTitan,

che

garantisce

un

elevato

assorbimento delle radiazioni solari e una bassa emissione di radiazioni termiche. Sull'assorbitore è montato un tubo di rame a forma di meandro attraverso il quale scorre il fluido termovettore. Mediante il tubo di rame il fluido termovettore riceve il calore dall'assorbitore.

L'assorbitore è avvolto in un involucro termoisolato grazie al quale la dispersione termica del collettore viene ridotta al minimo. L'isolamento termico di alta qualità è termoresistente e non libera gas nocivi. Il collettore viene coperto da una lastra di vetro speciale. Questa è caratterizzata da una bassa percentuale di ferro, grazie alla quale viene aumentata la trasmissione della radiazione solare. Sul lato posteriore del collettore si trovano i tubi flessibili di mandata e ritorno isolati termicamente e la guaina ad immersione del sensore temperatura collettori. Il grande vantaggio di utilizzare una caldaia a condensazione predisposta all’integrazione di collettori solari sta nel fatto che non necessita né di un serbatoio di accumulo specifico per il sistema solare né di una pompa per la circolazione forzata del fluido termovettore, entrambi integrati nella caldaia di cui sopra. Di seguito vengono riportati i dati tecnici e i disegni del collettore.

134

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Tab. 7 Dati tecnici del Vitosol 100, tipo 5DI Superficie lorda*1 m2 Superficie di assorbimento m2 Superficie di apertura*2 m2 Dimensioni d'ingombro Larghezza mm Altezza mm Profondità mm Grado di rendimento ottico*3 % Coefficiente di dispersione termica k1*3 W/(m2 · K) Coefficiente di dispersione termica k2*3 W/(m2 · K2) Capacità termica kJ/(m2 · K) Peso kg Contenuto di liquido litri (fluido termovettore) Pressione max. d'esercizio bar Temperatura max. di inattività °C Allacciamento Ø mm

5,25 4,76 4,92 2570 2040 116 84 4,16 0,0073 6,4 105 4,2 6 185 22

Fig. 7 Pannello solare piano Vitosol 100, tipo 5DI

135

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.7 PROCEDURA OPERATIVA PER LA VALUTAZIONE DELLA DOMANDA ENERGETICA DELL’EDIFICIO Per la valutazione della domanda energetica dell’edificio si adotta la procedura semplificativa recentemente adottata dalla Provincia di Milano redatta dal Dipartimento di Scienza e Tecnologia dell’Ambiente Costruito (BEST) del Politecnico di Milano. Tale procedura è conforme alle normative vigenti e offre una valida metodologia per la valutazione dell’efficienza energetica dell’edificio.

4.7.1 Termini e definizioni Edificio Costruzione abitata considerata nella sua globalità, includendo il suo involucro e i sistemi impiantistici di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria.

Nuovo edificio Edificio allo stato di progetto o in costruzione o(per la valutazione di esercizio) costruito troppo recentemente per avere informazioni affidabili circa gli utilizzi energetici.

Edificio esistente Edificio costruito, per il quale siano noti o possano essere misurati i dati reali necessari alla valutazione dell’energia utilizzata in accordo con questa norma.

Zona riscaldata Vani, che in base all’uso determinato vengono riscaldati in modo diretto oppure in modo indiretto mediante vani aderenti.

Zona non riscaldata Vani che non fanno parte dell’area riscaldata. Si tratta prevalentemente di sottotetti, cantine non riscaldate, garage annessi e serre.

Prestazione energetica La prestazione energetica di un edificio si esprime la quantità di energia effettivamente consumata o che si prevede possa essere necessaria per soddisfare i vari bisogni connessi ad un uso standard dell’edificio.

136

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Certificazione energetica Valutazione relativa alle prestazioni energetiche di un edificio, fatta secondo uno schema di certificazione.

Certificato energetico Attestazione delle prestazioni energetiche di un edificio attraverso un documento che comprende dati di riferimento, che consentano ai consumatori di valutare e raffrontare tali prestazioni, non che raccomandazioni per il loro miglioramento in termini di costi-benefici.

Targa energetica Attestazione delle prestazioni energetiche di un edificio attraverso una targa che evidenzia la classe energetica e che consenta ai consumatori di valutare e raffrontare le prestazioni.

Classe energetica Semplice e comprensibile scala di valori (da “A” a “G”) usata per rappresentare l’efficienza energetica di un edificio.

Indicatore di prestazione globale Indicatore che esprime la prestazione di un intero edificio includendo i sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento.

Valutazione standard Valutazione basata sul calcolo dell’energia utilizzata da un edificio per riscaldamento, raffrescamento, ventilazione, produzione di acqua calda sanitaria ed illuminazione con dati di ingresso riferiti all’edificio come costruito e alle condizioni standard del clima interno ed esterno e di occupazione. Essa rappresenta il potenziale energetico intrinseco dell’edificio rilevante ai fini della certificazione energetica.

Valutazione di progetto Valutazione basata sugli schemi dell’edificio ( piante,sezioni, ecc.) e sui valori di progetto, calcolati per un edificio nella fase di progetto.

Area climatizzata Area del pavimento degli spazi riscaldati o raffrescati, esclusi i locali (cantine) non abitabili, compresa l’area del pavimento di tutti i piani se più di uno.

137

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Area climatizzata di involucro Area globale che racchiude completamente uno spazio climatizzato.

Dimensione interna (netta) Lunghezza misurata da muro a muro e da pavimento a soffitto all’interno di ciascun ambiente dell’edificio.

Dimensione interna totale (lorda) Lunghezza misurata all’interno dell’edificio, ignorando le partizioni interne.

Dimensione esterna Lunghezza misurata sull’esterna dell’edificio.

Temperatura interna di progetto Temperatura dell’area prevista in progetto, e pari a 20 °C per gli edifici residenziali e funzione dell’utilizzo prevalente per le altri destinazioni d’uso.

Temperatura esterna Temperatura dell’aria esterna.

Temperatura limite di riscaldamento Temperatura esterna dalla quale in poi un edificio con una temperatura interna prestabilita non deve più essere riscaldato.

Periodo di riscaldamento Periodo in cui viene riscaldato un edificio.

138

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.7.2 Simboli e unità Tab. 7 Simboli e unità di misura Simbolo A

Grandezza fisica Area

Unità di misura m2

V

Volume

m3

F

Fattore

-

I

Radiazione solare incidente

kWh/m2 anno

IC

Indicatore di classificazione

-

PE

Indicatore di prestazione energetica

kWh/m2 anno

H

Coefficiente di dispersione termica

W/K

U

Trasmittanza termica

η

Rendimento – fattore di utilizzazione

Q

Energia

Wh

θ

Temperatura

°C

W/m2K -

Tab. 8 Pedici Simbolo E

Descrizione Involucro

Simbolo e

Descrizione Emissione

G

Globale

c

Regolazione

H

Riscaldamento

d

Distribuzione

FR

Fonti rinnovabili

p

Produzione

P

Primaria

s

Accumulo

I

Interni

SI

Solari interni

V

Ventilazione

W

Acqua calda

D

Trasmissione

L

Lordo

N

Netto

SUP

Superficie

U

utile

VOL

Volume

4.7.3 Indicatori di prestazione energetica Nel prospetto sono riportati gli indicatori di prestazione energetica. Tali valori sono da intendersi come valori di riferimento convenzionali e sono

139

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

calcolati in base a valutazioni su dati climatici e d’uso standard; pertanto non sono confrontabili con i dati di consumo energetico reali dell’edificio. Ognuno di essi è calcolato dal rapporto tra l’energia considerata (intesa come fabbisogno energetico annuo) e la superficie utile AU. L’unità di misura utilizzata per tutti gli indicatori è il kWh/m2a.

Tab. 9 Indicatori di prestazione energetica Indicatore Fabbisogno energetico

Simbolo PEH

specifico involucro

Descrizione Definisce le caratteristiche dell’involucro, tiene conto delle dispersioni di calore, ma anche degli eventuali apporti gratuiti dovuti alla radiazione solare (pareti opache e trasparenti) e gli apporti interni.

Fabbisogno di energia

PEHP

Definisce il fabbisogno di energia primaria per la

primaria specifico

climatizzazione invernale e considera i

climatizzazione invernale

rendimenti del sistema di climatizzazione.

Fabbisogno energetico

PEW

Definisce il fabbisogno di energia per la

specifico acqua calda

produzione di acqua calda sanitaria: si fa

sanitaria

riferimento a consumi standard.

Fabbisogno energia

PEWP

Definisce il fabbisogno di energia primaria per la

primaria specifico per la

produzione di acqua calda sanitaria e tiene

produzione di acqua

conto, quindi, dei rendimenti degli impianti

calda sanitaria Contributo energetico

PEFR

Definisce il contributo energetico dovuto alle

specifico dovuto alle

fonti rinnovabili. Considera normalmente il

fonti rinnovabili

contributo energetico dovuto agli impianti solari termici, agli impianti solari fotovoltaici e all’eventuale contributo energetico dovuto a sistemi solari passivi.

Fabbisogno specifico

PEG

Somma del fabbisogno di energia primaria per

globale di energia

riscaldamento (PEHP) e di quello per la

primaria

produzione di acqua calda (PEWP) al quale vengono eventualmente detratti i contributi energetici dovuti alle fonti rinnovabili (PETP).

140

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.7.4 Dati climatici Per calcolare il fabbisogno di calore vanno consultati i dati climatici del comune corrispondente: - Gradi giorno HGT12/20 durante il periodo di riscaldamento; - Giorni di riscaldamento HT12 durante il periodo di riscaldamento; - Temperatura media esterna θe durante il periodo di riscaldamento; - Temperatura esterna normata θne ; - Intensità di radiazione IS, IO/W, IN e Ihorizontal durante il periodo di riscaldamento.

Tab. 10 Dati climatici dei capoluoghi delle Province d’Italia1

h

HGT12/20

HT12

θe

θne

[m]

[Kd/a]

[d]

[°C]

[°C]

230

729

105

11,36

3

417

233

87

314

Alessandria

95

2559

183

5,51

-8

474

289

130

383

Ancona

16

1688

166

10,70

-2

408

264

121

358

Aosta

583

2850

183

4,30

-10

556

316

129

408

Arezzo Ascoli Piceno Asti

246

2104

183

8,42

0

460

285

133

388

154

1698

166

8,39

-2

455

283

126

385

123

2617

183

5,11

-8

521

308

132

406

Avellino

348

1742

166

8,04

-2

442

287

132

397

5

1185

137

10,25

0

448

258

104

343

Belluno

383

3043

200

5,52

-10

533

331

142

438

Benevento

135

1316

137

8,64

-2

364

218

99

298

Bergamo

249

2533

183

7,33

-5

446

276

125

365

Bologna

54

2259

183

7,26

-5

481

300

133

400

Brescia

149

2410

183

6,71

-7

506

303

129

396

Brindisi

15

1083

137

10,77

0

438

252

103

338

Cagliari

4

990

137

11,86

3

438

258

109

352

Caltanisetta

568

1550

166

9,67

0

642

396

153

547

Campobasso

701

2346

183

7,05

-4

581

357

149

484

68

1013

137

10,53

0

453

258

103

342

Comune Agrigento

Bari

Caserta Catania

1

IS

IO/W

IN

Ihoriz

[kWh/m²a] [kWh/m²a] [kWh/m²a] [kWh/m²a]

7

833

121

11,79

5

468

276

106

377

Catanzaro

320

1328

137

9,87

-2

437

256

109

349

Chieti

330

1556

166

8,63

0

493

304

131

411

Como

201

2228

183

7,15

-5

460

278

127

368

Cosenza

238

1317

137

9,85

-3

545

311

110

413

I dati climatici indicati sono calcolati in base alle norme UNI ed il DPR 26/08/93, n. 412.

141

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

h

HGT12/20

HT12

θe

θne

[m]

[Kd/a]

[d]

[°C]

[°C]

Cremona

45

2389

183

5,94

-5

410

265

125

359

Crotone

8

899

121

10,52

0

400

240

99

327

Cuneo

534

3012

200

5,72

-10

568

346

154

461

Enna

931

2248

183

7,62

-3

711

412

168

610

Ferrara

9

2326

183

6,26

-5

450

283

130

382

Firenze

40

1821

166

8,20

0

461

282

124

377

Foggia

76

1530

166

9,22

0

540

330

134

445

Forlì

34

2087

166

6,76

-5

440

274

120

366

291

2196

183

7,76

0

589

365

147

480

Comune

Frosinone

IS

IO/W

IN

Ihoriz

[kWh/m²a] [kWh/m²a] [kWh/m²a] [kWh/m²a]

Genova

19

1435

166

10,54

0

485

286

122

378

Gorizia

84

2333

183

7,52

-5

481

288

126

380

Grosseto

10

1550

166

9,38

0

495

302

129

404

Imperia

10

1201

137

10,11

0

455

244

94

313

Isernia

423

1866

166

7,76

-2

473

295

131

400

La Spezia

3

1413

166

9,28

0

481

290

123

384

l'Aquila

714

2514

183

6,19

-5

520

316

143

426

Latina

21

1220

137

9,82

2

453

257

102

340

Lecce

49

1153

137

10,58

0

426

248

105

334

Lecco

214

2383

183

7,95

-5

479

287

127

377

Livorno

3

1408

166

10,09

0

474

288

125

385

Lodi

87

2592

183

6,05

-5

395

258

124

350

Lucca

19

1715

166

8,63

0

449

275

122

369

Macerata

315

2005

166

7,06

-2

475

290

126

388

Mantova

19

2388

183

6,25

-5

390

254

124

348

65

1525

166

9,15

0

470

285

122

378

200

1776

166

10,24

-2

498

311

136

427

3

707

121

12,56

5

393

241

102

334

Milano

122

2404

183

6,75

-5

409

265

124

356

Modena

34

2258

183

6,43

-5

465

291

131

390

Napoli

17

1034

137

12,05

2

432

249

104

334

Novara

159

2463

183

5,88

-5

435

274

126

368

Nuoro

546

1602

166

8,63

0

528

330

139

451

9

1059

137

11,14

3

438

256

107

345

Padova

12

2383

183

6,62

-5

455

276

128

366

Palermo

14

751

121

12,11

5

416

252

102

347

Parma

57

2502

183

6,37

-5

482

304

131

405

Pavia

77

2623

183

5,80

-5

384

253

124

345

493

2289

183

7,50

-2

515

317

140

427

11

2083

166

6,94

-5

390

252

118

344

Pescara

4

1718

166

9,96

2

477

296

129

401

Piacenza

61

2715

183

5,31

-5

453

286

129

383

4

1694

166

9,33

0

469

285

124

382

Massa-Carrara

Matera Messina

Oristano

Perugia Pesaro e Urbino

Pisa

142

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Pistoia

67

1885

166

8,20

0

419

257

120

348

Pordenone

24

2459

183

6,45

-5

473

282

125

372

819

2472

183

6,93

-3

535

339

150

466

61

1668

166

8,68

0

431

262

121

354

502

1324

137

10,29

0

525

311

118

428

Potenza Prato Ragusa Ravenna

4

2227

183

6,62

-5

454

290

131

391

Reggio Calabria

15

772

121

12,04

3

406

246

102

338

Reggio Emilia

58

2560

183

5,96

-5

470

295

132

395

405

2324

183

7,21

-3

510

310

140

421

Rimini

5

2139

183

7,56

-5

492

304

133

409

Roma

20

1415

166

10,28

0

519

319

134

430

Rovigo

7

2466

183

6,42

-5

449

281

128

376

Salerno

4

994

137

12,29

2

359

213

99

292

Sassari

225

1185

137

10,18

2

435

252

435

338

Savona

4

1481

166

9,80

0

495

291

123

383

Rieti

Siena

322

1943

166

7,57

-2

436

269

124

362

Siracusa

17

799

121

12,22

5

465

279

107

384

Sondrio

307

2755

183

5,50

-10

650

362

131

454

Taranto

15

1071

137

10,74

0

443

255

105

342

Teramo

265

1834

166

7,90

0

469

290

129

392

Terni

130

1650

166

9,03

-2

456

280

127

379

Torino

239

2617

183

5,57

-8

522

311

131

407

3

810

121

12,04

5

452

269

102

367

Trento

194

3001

137

8,66

-12

621

379

148

492

Treviso

15

2378

183

6,99

-5

493

295

127

387

Trieste

2

1929

166

8,14

-5

407

248

113

330

Udine

113

2323

183

7,43

-5

470

280

125

368

Varese

382

2652

183

4,56

-5

517

298

128

389

Venezia

1

2345

183

5,93

-5

510

308

131

403

Verbania

197

2426

183

6,93

-5

540

310

128

401

Vercelli

130

2571

183

5,32

-7

437

276

127

370

Verona

59

2468

183

7,30

-5

453

276

127

366

Vicenza

39

2371

183

6,89

-5

506

297

128

387

Viterbo

326

1989

166

8,52

-2

482

293

127

396

Trapani

h: Quota sul livello del mare HGT: Gradi Giorno durante il periodo di riscaldamento HT: Giorni convenzionali di riscaldamento durante l’anno. [d] θe: Temperatura esterna media mensile, riferita al periodo di riscaldamento θne: Temperatura esterna normale (minima) di progetto Ij: Radiazione su superfice con orientamento j durante il periodo di riscaldamento

143

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Tab. 11 Zone climatiche

Zone Climatiche

A

fino a 600 gradi giorno

B

600-900 gradi giorno

C

900-1400 gradi giorno

F

1400-2100 gradi-giorno

E

2100-3000 gradi-giorno

F

oltre 3000 gradi giorno

Se la posizione dell’edificio è a 100 m più alto o più basso del centro paese del rispettivo paese vengono eseguite le seguenti correzioni: - HGT ±3 % per 100 m di dislivello al centro paese; - θne ± 0,5 K per 100 m di dislivello al centro paese; Per i paesi non indicati nelle tabelle dei dati climatici, si esegue il calcolo con i valori del prossimo paese con una posizione simile.

4.7.5 Indicatori di classificazione energetica Considerando le caratteristiche climatiche di Ferrara (Zona climatica E) sono definiti i seguenti indicatori di classificazione energetica:

Tab. 12 Indicatori di classificazione energetica

Classe

144

Fabbisogno energetico

Unità di misura

A B

≤ ≤

30 50

kWh/m²anno kWh/m²anno

C

≤

70

kWh/m²anno

D E

≤ ≤

90 120

kWh/m²anno kWh/m²anno

F

≤

160

kWh/m²anno

G

>

160

kWh/m²anno

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Gli indicatori di classificazione energetica saranno utilizzati per l’attestato di certificazione energetica e per la targa energetica.

Nell’Attestato di Certificazione Energetica saranno considerati due indicatori di classificazione energetica: l’indicatore relativo al fabbisogno specifico

energetico

dell’involucro

(PEH);

l’indicatore

relativo

al

fabbisogno di energia primaria (PEG); Nella Targa Energetica sarà considerato solo l’indicatore relativo al fabbisogno specifico energetico dell’involucro (PEH).

Per gli edifici con un fabbisogno di energia primaria inferiore a 15 kWh/m2anno all’indicatore di classe A è aggiunta la dizione “casa passiva”.

4.7.6 Volume e Superfici riscaldati per la valutazione energetica Le caratteristiche geometriche dell’edificio oggetto della Certificazione Energetica fanno riferimento a: Volume

lordo

riscaldato

(comprendente

murature

esterne,

partizioni interne, solette); Superficie lorda riscaldata (comprendente murature esterne e partizioni interne).

Per il calcolo della ventilazione si utilizza come riferimento il volume netto, così come nella definizione degli indicatori di consumo o di prestazione energetica si utilizza la superficie utile abitabile.

I valori netti o utili dei volumi o delle superfici ai soli fini del calcolo della ventilazione di ottengono, in funzione della tecnologia costruttiva dell’edificio, moltiplicando i valori riferiti al lordo per i coefficienti fSUP e fVOL riportati nella tabella 13.

Tab. 13 Fattori correttivi per superficie e volumi

Tipologia costruttiva

fSUP

fVOL

costruzione leggera

0.90

0.80

costruzione media

0.85

0.75

costruzione pesante

0.80

0.70

145

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.7.7 Dati dell’oggetto Utilizzo dell'edificio:

edificio unifamigliare

Tipo di costruzione: Dati climatici del comune:

costruzione media Ferrara

Differenza di altitudine rispetto al municipio

0.00 m

Superficie lorda riscaldata nei piani

AL

Superficie utile abitabile2

AU

224 m² 176 m²

Volume lordo riscaldato dell'edificio

VL

792 m³

Volume netto riscaldato dell'edificio3

VN

594 m³

Superficie disperdente

S

628 m² 0,79 m-1

Rapporto di forma dell’edificio

S/V

4.7.8 Superfici vetrate e telai La superficie vetrata Ag di una finestra è definita come somma delle aree vetrate, visibili su ambedue i lati. La superficie del telaio Af è la proiezione del telaio sul piano della superficie vetrata, delimitata dalla luce architettonica. Aree di telaio che sporgono al di fuori della luce architettonica (per esempio in finestre con battuta) non vanno prese in considerazione. Le superfici vetrate Ag e le superfici di telaio Af vengono calcolate quanto segue: Ag = f g × AW

[m²]

A f = (1 − f g ) × AW

[m²]

fg parte vetrata globale della finestra

Lunghezza del vetro stratificato

La lunghezza del vetro stratificato lg di una finestra è definita come somma più elevata dei perimetri visibili dall’esterno o dall’‘interno delle aree vetrate e viene calcolata in modo semplificato quanto segue: l g = 3 × AW

2 3

[m]

Desumubile dai disegni delle piante Valido solo per il calcolo della ventilazione

146

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.7.9 Calore disperso per trasmissione durante il periodo invernale Coefficiente di trasmissione dell’elemento i

Il coefficiente di trasmissione Ui indica quale quantità termica viene cambiata attraverso 1 m² dell’elemento costruttivo i con una differenza della temperatura tra l’interno e l’esterno di 1 K per unità di tempo.

Viene calcolato come segue: 1 si

Ui =

α si + ∑ i

λi

[W/m²K] + α se

Ui Coefficiente di trasmissione globale dell’elemento i [W/m²K]

αsi Coefficiente convettivo dall’aria interna alla superficie dell’elemento costruttivo [m²K/W];

αse Coefficiente convettivo dalla superficie dell’elemento costruttivo all’aria esterna [m²K/W]; si Spessore dell’i-esimo strato di materiale omogeneo [m]; λi

Trasmittanza termica di uno strato costruttivo [W/mK];

Coefficiente di trasmissione di una finestra

Il coefficiente di trasmissione UW dell’intero serrramento, viene calcolato nel modo seguente: UW =

Ag × U g + A f × U f + l g ×ψ g Ag + A f

[W/m²K]

Uw Coefficiente di trasmissione del calore di una finestra [W/m²K] Uf Coefficiente di trasmissione del calore del telaio senza tener conto dell’effetto di bordo [W/m²K] Ug Coefficiente di trasmissione del calore della vetrata senza tener conto dell’effetto di bordo [W/m²K] Ψg Coefficiente di correzione per il ponte termico tra telaio e vetro [W/mK] Ag Superficie vetrata [m²] Af Superficie del telaio (chiassile e battente) [m²] lg Lunghezza margine del vetro stratificato [m]

147

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Perdite di calore per trasmissione

Le perdite di calore per trasmissione QT in seguito alla conduzione termica negli elementi costruttivi e alla convezione termica sulle superfici vengono calcolate come segue: Tab. 14 Calcolo dei coefficienti di dispersione termica per chiusure opache eleme nto strutt urale

denominazione

Area lorda m²

Ai m²

Ui W/m²K

fT,i

Ai*Ui*fT,i W/K

magg. ponti term. pareti

1

parete esterna - lato N

71.8

66.4

0.31

1

20.6

24.7

2

parete esterna - lato E

59.2

55.3

0.31

1

17.1

20.6

3

parete esterna - lato S

71.8

57.0

0.31

1

17.6

21.2

4

parete esterna - lato O

67.4

56.3

0.31

1

17.5

20.9

5

solaio esterno veranda mansarda

31.9

31.9

0.31

1

10.0

10.0

6

tetto a padiglione mansarda

63.6

63.6

0.25

1

15.6

15.6

7 8

solaio verso scantinato non riscaldato

164.3

164.3

0.32

0.5

26.3

26.3

9

parete verso sottotetto non riscaldato

8.2

8.2

0.30

0.8

2.0

2.4

10

solaio verso sottotetto non riscaldato

72.6

72.6

0.31

0.8

17.9

17.9

parete verso vano scale non riscaldato

17.9

15.8

0.34

0.5

2.7

3.2

8 12

∑H

T ,i

i

= 162.9

Tab. 15 Dati chiusure trasparenti denominazione

g

l

ante

telaio

%

[cm]

n.

materiale

F1

finestra 1 anta

0.62

5

1

in legno

4+12+4 Krypton

F2

finestra 2 ante

0.62

5

2

in legno

4+12+4 Krypton

Tipo

n.

in elem

orient

ombra

vetro

gas

mm

Uf

Ug

[W/m²K]

[W/m²K]

1.85

1

1.85

1

l

h

Aw

Ag

Uw

Aw·U·f

[m]

[m]

[m²]

[m²]

[W/m²K]

[W/K]

F2

2

4

Ovest

SI

1.20

2.19

5.26

4.39

1.27

6.68

F2

2

4

Ovest

NO

1.20

2.19

5.26

4.39

1.27

6.68

F2

3

1

Nord

NO

1.20

1.50

5.40

4.41

1.30

7.02

F2

1

2

Est

NO

1.20

1.50

1.80

1.47

1.30

2.34

F1

2

2

Est

NO

0.70

1.50

2.10

1.68

1.32

2.77

F2

2

3

Sud

NO

1.20

1.50

3.60

2.94

1.30

4.68

F1

2

3

Sud

NO

0.70

1.50

2.10

1.68

1.32

2.77

F1

1

3

Sud

NO

0.40

1.50

0.60

0.42

1.48

0.89

F1

3

3

Sud

NO

0.85

2.25

5.74

4.84

1.25

7.17

148

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Tab. 16 Calcolo dei coefficienti di dispersione termica per le finestre finestre

denominazione

Ai m²

Ui,m W/m²K

fT,i

Ai*Ui*fT,i W/K

F1

finestre 1 anta

10.54

1.34

1

14.12

F2

finestre 2 ante

21.31

1.28

1

27.28

∑H

=

T ,i

i

41.40

Tab. 17 Calcolo dei coefficienti di dispersione termica per le porte porte

denominazione

larghezza altezza

Ai

Ui

m

m

m²

W/m²K

Ai*Ui*fi

fT,i

W/K

P1

portone entrata principale

1.2

2.3

2.76

1.1

1

3.04

P2

portone verso scantinato

2.3

0.9

2.07

1.6

0.5

1.66

∑H

T ,i

=

4.69

i

Ai soli fini del calcolo per la certificazione energetica il coefficiente di dispersione termica per trasmissione dell’edificio viene calcolato dalla relazione:

∑H i

T ,i

= ∑ ( Ai ⋅ U i ⋅ fT ,i ) = 209 W/K i

Ai

Area dell’elemento i dell’involucro

Ui

Coefficiente di trasmissione dell’elemento i

fT,i Fattore correttivo per confinamento con gli ambienti esterni Tab. 18 Fattore correttivo confine ambiente

ambiente esterno sottotetto areato sottotetto ben sigillato appartamenti non riscaldati corpi scale piano terra corpi scale altri piani terreno vespaio areato pilotis cantina con serramenti chiusi cantina con serramenti aperti garage

fT,i 1 1 0.8 0.5 0.7 0.5 0.45 0.85 1 0.6 0.9 0.9

149

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Tab. 19 Maggiorazione della trasmittanza per i la presenza dei ponti termici

Descrizione della struttura Parete con isolamento dall’esterno (a cappotto senza aggetti/balconi) Parete con isolamento dall’esterno (a cappotto con aggatti/balconi) Parete omogenea in mattoni piena o in pietra Parete a cassa vuota con mattoni forati Struttura isolata Pannello prefabricato in cls

% 0 5 5 20 20 30

Per il calcolo finalizzato alla certificazione energetica degli edifici i ponti termici non vengono considerati separatamente: di essi se ne tiene conto in modo indiretto incrementando il valore della trasmittanza termica (20% per le pareti).

ΣHT,k Coefficiente di dispersione termica per trasmissione dell’edificio

GG Gradi-Giorno convenzionali della località considerata HGT=2326 °Cd/a

Aitot Superficie di dispersione termica totale

Aitot = ∑ Ai = 628 m2 QT Energia scambiata per trasmissione durante il periodo invernale

QT = 0,024 ⋅ GG ⋅ ∑ H T ,k

= 11667 kWh/a

k

Cd Coefficiente volumico di dispersione termica per trasmissione Cd = 0,49 Wm3/K<di Cdlegge10=0,67 a Ferrara per S/V=Aitot/V=0,79 m1

150

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.7.10 Ventilazione Perdite di calore per ventilazione

Le perdite di calore per ventilazione QV in seguito al ricambio di aria d’ambiente calda con aria esterna fredda vengono calcolati nel modo seguente:

ηRCV Rendimento medio stagionale recuperatore di calore

0.75

n

Ricambi di volume/ora per edificio residenziale

0.30

VN

Volume dello spazio riscaldato

Vol/h

594 m³

Tab. 20 Coefficiente di efficienza del sistema di ventilazione eV

Edifici senza imp.ventilazione eV A1 Serramenti n.c.

2 A2 Serramenti a tenuta 1.5

Edifici con imp.ventilazione B1 Aspirazione B2 Continua igroregolabile B3 Doppio flusso con recupero

Va portata d'aria di rinnovo

V a = V N ⋅ n ⋅ eV

=

eV 1 0.8 0.5

89 m³/h

ρa peso specifico dell'aria

ρa=

1.184 kg/m³

ca capacità termica specifica dell'aria

ca=

1006 J/kgK

HV coefficiente di dispersione termica per ventilazione

H V = Va ⋅ ρ a ⋅ c a GG

gradigiorno nel periodo di riscaldamento

=

29.48 W/K

HGT=

2326 Kd/a

QV Energia scambiata per ventilazione

QV = 0,024 ⋅ GG ⋅ (1 − η RCV ) ⋅ ∑ H V ,k = 411.5 kWh/a k

151

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.7.11 Guadagni termici Guadagni termici interni

I guadagni termici interni QI dovuti al metabolismo degli occupanti, all’immissione di calore da parte delle apparecchiature elettriche, agli apparecchi di illuminazione e agli apporti netti provenienti dal sistema di distribuzione e di scarico dell’acqua vengono calcolati nel modo seguente: AU

superfice utile

qi

apporti interni edifici residenziali

HT

numero di giorni di riscaldamento

AU = 176.69 m² qi=

2.25 W/m²

HT=

183 d/a

Tab. 21 Apporti interni gratuiti

tipologia di utenza

qi [W/m²]

edifici residenziali

2.25

edifici misti

4

edifici per uffici

6

attività commerciali

8

QI Energia dovuta a apporti interni (metabolismo+apparecchiature+illuminazione+scarico acqua)

QI = 0,024 ⋅ qi ⋅ AU ⋅ HT12 =1746 kWh/a Guadagni termici solari

I guadagni termici QS in seguito ad emissione solare attraverso elementi costruttivi trasparenti vengononel modo seguente:

IS,j

energia totale della radiazione solare globale incidente su superfice unitaria riferita al serramento jesimo durante il periodo di calcolo

152

IN

Iw

IS

IO

130

283

450

283

kWh/m²a

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

AS,j

area lorda (telaio+vetro) del serramento jesimo

esposizione Area serramento

N

W

S

O

5.40

3.90

12.04

11.04

m²

FS,j coefficiente di correzione dovuto all'ombreggiatura del serramento jesimo (1 no ombra, 0 completamente in ombra) FC,j coefficiente di correzione dovuto ai tendaggi del serramento jesimo (convenzionalmente 0,6) FF,j coefficiente di correzione dovuto al telaio, pari al rapporto tra l'area trasparente e area totale dell'unità vetrata del serramento jesimo (convenzionalmente 0,87) gj

coefficiente di trasmissione dell'energia solare totale del serramento j (Vetro doppio selettivo, Krypton, 4-12-4, gj=0,62)

QSI

Energia dovuta a apporti solari su superfici trasparenti

[

QSI = ∑ I S , j ⋅ AS , j ⋅ (FS , j ⋅ FC , j ⋅ FF , j ) ⋅ g j j

]=

2843

kWh/a

Guadagni globali

QG Energia globale dovuta a apporti gratuiti

QG = QI + QSI

= 4589 kWh/a

153

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.7.12 Climatizzazione invernale fabbisogno energetico Fabbisogno energetico dell'involucro per riscaldamento invernale

QL

Energia scambiata totale (trasmissione+ventilazione)

QG

Energia dovuta a apporti gratuiti

γ

rapporto tra apporti e perdite

C

effettiva capacità termica interna per edifici con muri in mattoni forati o assimilabili

HT

coefficiente specifico di dispersione termica per trasmissione dell'edificio

τ

=

12079 kWh/a

Q G = Q I + Q SI =

4589 kWh/a

Q L = QT + QV

γ = QG / QL

=

C=

H T=

costante di tempo che caratterizza l'inerzia termica interna dello spazio riscaldato

τ = C HT

0.38

3.61 Wh/m³K

0.33 W/m²K

=

10.85

a = 0,8 + (τ / 28) =

1.19

η u = (1 − γ a ) (1 − γ (a +1) ) =

0.78

a

parametro numerico

ηu

fattore di utilizzazione apporti energetici gratuiti

QH

Fabbisogno energetico dell'involucro riferito a intera stagione di riscaldamento

QH = QL − ηu ⋅ QG =8515 kWh/a

PEH

Fabbisogno energetico specifico dell'involucro

PE H = QH / AU

154

=

48,19 kWh/m2a

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Fabbisogno di energia primaria per climatizzazione invernale ηg

rendimento medio stagionale

η g = η e ⋅η c ⋅η d ⋅η p

ηe

rendimento di emissione (pannelli radianti isolati)

ηc

rendimento di regolazione

= 0,93

(di zona con preregolazione, regolatore modulante)

ηd

=

0.97

=

0.94

=

1.05

rendimento di produzione medio stagionale (caldaia a condensazione)

QH

0.97

rendimento di distribuzione (edificio tipo A, volume<100m3)

ηp

=

Fabbisogno energetico dell'involucro riferito a intera stagione di riscaldamento QH = 8515 kWh/a

QEHP

Fabbisogno di energia primaria per climatizzazione invernale

Q EPH = Q H η g =9169 kWh/a

PEHP Fabbisogno di energia primaria specifico per climatizzazione invernale

PEHP = QEPH / AU

=

51,89 kWh/m²a

155

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.7.13 Produzione di acqua calda ad usi sanitari Fabbisogno energetico specifico per l’acqua calda a usi sanitari Q’W = 40 Wh/m2giorno Tempo di utilizzazione dell'impianto t = 365 giorni/anno Superfice utile dell'appartamento

AU = 177 m2

Temperatura dell'acqua in entrata

θWin=15°C

Temperatura dell’acqua in uscita

θWout=40°C

QW

Fabbisogno energetico per l'acqua calda a usi sanitaria QW = (Q 'W ⋅t ⋅ AU ) 1000 =2580 kWh/a

PEW Fabbisogno energetico specifico acqua calda sanitaria PEW = QW / AU =14.6 kWh/m2a

Rendimento di produzione per impianti autonomi , con accumulatore per produzione di ACS a riscaldamento indiretto a serpentino ηp = 0,90

Rendimento di erogazione (convenzionale) ηe = 0,95

Rendimento di distribuzione per sistemi autonomi ηd = 0,85

ηgw

Rendimento medio stagionale

η gw = η e ⋅η d ⋅η p = 0,73

Perdita di accumulo per volume inferiore a 200litri

QS= 535 kWh/a

QEPW Fabbisogno di energia primaria per la produzione di ACS QEPW = (QW η gw ) + (QS η p ) = 4144 kWh/a

PEWP Fabbisogno di energia primaria specifico per la produzione di ACS

PEWP = QWP / AU 156

=

23,5 kWh/m2a

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.7.14 Contributo energetico dovuto alle fonti rinnovabili

QST Contributo relativo agli impianti solari termici 3225 kWh/a (sup. captazione 4,76 m 2 con inclinazione 28° esposta a sud) QSF Contributo relativo agli impianti solari fotovoltaici 0 kWh/a ηconv Rendimento di conversione da energia elettrica a termica 0,37 QSP Contributo dovuto a sistemi solari passivi

QFR

0 kWh/a

Contributo energetico dovuto alle fonti energetiche rinnovabili QFR = QST + (QSF η conv ) + QSP

= 3225 kWh/a

PEFR Contributo energetico specifico dovuto alle fonti rinnovabili

PE FR = QFR / AU =18,25 kWh/m2a

4.7.15 Fabbisogno specifico globale di energia primaria (il D.Lgs. 192 impone un FEPlim=110kWh/m2a per la zona climatica E, e rapporto S/V=0,79; l’edificio in questione rispetta tale limite)

PEG = (PE HP + PEWP ) − PEFR =57,09 kWh/m2a

157

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

158

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.8 Attestato di

CERTIFICAZIONE ENERGETICA Tipo di edificio Ubicazione 3 Volume netto (m ) 2 Superficie netta (m ) Anno di costruzione Proprietario/Costruttore Tecnico Certificatore

RESIDENZIA E1 (1) FERRARA, VIA DEL CAMPO 69 594 190 2006 SALERNO DANIELA SALERNO SALVATORE

Classe di consumo

B

(PEH)

COMUNE DI FERRARA

48

(PEG)

57

Livello energeticamente molto efficiente

A B C D E F G

< 30 kWh/m2 a < 50 kWh/m2 a

B

48

< 70 kWh/m2 a

C

57

< 90 kWh/m2 a < 120 kWh/m2 a < 160 kWh/m2 a > 160 kWh/m2 a

Livello energeticamente poco efficiente

Indicatori di prestazione energetica Fabbisogno energetico specifico dellâ&#x20AC;&#x2122;involucro PEH Fabbisogno specifico di energia primaria per la climatizzazione Invernale PEHP Fabbisogno energetico specifico per produzione acqua calda PEW Fabbisogno di energia primaria specifico per produzione acqua calda PEWP Contributo energetico specifico da fonti rinnovabili PEFR Fabbisogno specifico globale di energia primaria PEG = (PEHP + PEWP) - PEFR

48 kWh/m2 a 52 kWh/m2 a 15 kWh/m2 a 23 kWh/m2 a 18 kWh/m2 a 57 kWh/m2 a

Comune di FERRARA Attestato

Data 20/07/06

N. 0001/06

Scadenza 20/07/16

159

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

160

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.9 Scheda tecnica

SCHEDA TECNICA Dati generali Ubicazione

VIA DEL CAMPO, 69

Indirizzo FERRARA

Città

FE

Prov.

44100

CAP

2006

Anno di costruzione/Ristrutturazione

SALERNO DANIELA

Soggetto che presenta la domanda In qualità di: Tecnico progettista (L. 10/91)

X Proprietario

Costruttore

SALERNO SALVATORE

Dati edificio Tipo di edificio

X

Residenza

Uffici

Commerciale

Ospitalità

Altro (specificare) 3

Volume lordo riscaldato

(m )

792

Superficie lorda riscaldata

(m )

2

224

Superficie media per alloggio

(m )

2

/

Struttura edilizia

Leggera (in legno o pannelli sandwich

X

Media (uso prevalente di laterizi o blocchi)

Pesante (in pietra o di notevole spessore)

161

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Caratteristiche termiche involucro STRUTTURE OPACHE VERTICALI Struttura tipo 1,2,3,4

PARETE ESTERNA A TAGLIO TERMICO (POROTON 25cm+POLIURATANO 6cm+MATTONE FACCIA VISTA 12cm) (Descrizione del tipo di struttura)

2

U (W/m K) 0,31 2 Ulim = 0,37 W/m K

2

N 71,75

Superfici ripartite per orientamento (m ) NE E SE S SO O 59,20 71,75 67,37

NO

COPERTURE Struttura tipo 5

SOLAIO ESTERNO VERANDA MANSARDA (LATERO-CEMENTO 25cm+POLIURETANO 8cm+MASSETTO 4cm) (Descrizione del tipo di struttura)

2

U (W/m K) 0,31 2 Ulim. = 0,34 W/m K

2

Superficie (m )

31,93

Ambiente confinante:

X

Esterno Sottotetto areato Sottotetto ben sigillato

Struttura tipo 6

COPERTURA DELLA MANSARDA A FALDA INCLINATA (MICROVENTILATO POLIURETANO 8cm E TEGOLA MARSIGLIESE (Descrizione del tipo di struttura)

2

U (W/m K) 0,25 2 Ulim. = 0,34 W/m K

2

Superficie (m )

63,62

Ambiente confinante:

X

Esterno Sottotetto areato Sottotetto ben sigillato

Struttura tipo 10

SOLAIO VERSO SOTTOTETTO NON RISCALDATO (SOLAIO 25cm+POLIURETANO 6cm+MASSETTO 4CM) (Descrizione del tipo di struttura)

2

U (W/m K) 0,31 2 Ulim. = 0,34 W/m K

2

Superficie (m ) Ambiente confinante:

72,61 X

Esterno Sottotetto areato Sottotetto ben sigillato

162

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

STRUTTURE SU LOCALI NON RISCALDATI Struttura tipo 8

SOLAIO VERSO SEMINTERRATO NON RISCALDATO (LATERO CEMENTO 25cm+POLIURETANO 8 cm+MASSETTO 4 cm) (Descrizione del tipo di struttura)

2

U (W/m K) 0,32 2 Ulim. = 0,34 W/m K

2

Superficie (m )

164,31

Ambiente confinante:

X

Appart. non riscaldati Corpo scale PT Corpo scale altri piani

Struttura tipo 9

PARETE VERSO SOTTOTETTO NON RISCALDATO (POROTON 25cm+POLIURETANO 6+MATTONE FACCIA VISTA 12cm) (Descrizione del tipo di struttura)

2

U (W/m K) 0,30 2 Ulim. = 0,37 W/m K

2

Superficie (m )

8,17

Ambiente confinante:

X

Appart. non riscaldati Corpo scale PT Corpo scale altri piani

Struttura tipo 12

PARETE VERSO VANO SCALE NON RISCALDATO (POROTON 20cm+POLIURETANO 6) (Descrizione del tipo di struttura)

2

U (W/m K) 0,34 2 Ulim. = 0,37 W/m K

2

Superficie (m )

17,88

Ambiente confinante:

Appart. non riscaldati X

Corpo scale PT Corpo scale altri piani

BASAMENTI Struttura tipo 1

SOLAIO DI FONDAZIONE (Descrizione del tipo di struttura)

2

U (W/m K) 0,34 2 Ulim 0,34 W/m K

2

Superficie (m ) Ambiente confinante

164,31 Terreno

X

Vespaio areato

Pilotis

Cantina senza aerazione

Garage

Cantina con aerazione

163

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

STRUTTURE TRASPARENTI

Struttura tipo 1

INFISSO IN LEGNO, VETRO 4-12-4 CON KRYPTON, SINGOLA ANTA (Descrizione del tipo di struttura)

Tipologia vetro

Tipologia telaio

Vetro singolo

Doppio vetro semplice

X Doppio vetro con gas

Triplo vetro

X Legno

Metallo a taglio term

Basso emissivo

PVC 2

2

UMEDIA (W/m K) 1,34 2 Ulim = 2,5 W/m K

N

SI

Struttura tipo 2

Superfici ripartite per orientamento (m ) NE E SE S SO O 2,1 8,44 Oscuramento (in ombra o con presenza di oggetti) SI SI SI SI SI SI

NO

SI

INFISSO IN LEGNO, VETRO 4-12-4 CON KRYPTON, DOPPIA ANTA (Descrizione del tipo di struttura)

Tipologia vetro

Tipologia telaio

Vetro singolo

Doppio vetro semplice

X Doppio vetro con gas

Triplo vetro

X Legno

Metallo a taglio term

Basso emissivo

PVC 2

2

UMEDIA (W/m K) 1,28 2 Ulim = 2,5 W/m K

N 5,4 SI

Struttura tipo 3

Superfici ripartite per orientamento (m ) NE E SE S SO O 1,8 3,6 5,36 Oscuramento (in ombra o con presenza di oggetti) SI SI SI SI SI SI

NO

SI

INFISSO IN LEGNO, VETRO 4-12-4 CON KRYPTON, SINGOLA ANTA (Descrizione del tipo di struttura)

Tipologia vetro

Tipologia telaio

Vetro singolo

Doppio vetro semplice

X Doppio vetro con gas

Triplo vetro

X Legno

Metallo a taglio term

Basso emissivo

PVC 2

2

UMEDIA (W/m K) 1,28 2 Ulim = 2,5 W/m K

N

SI

164

Superfici ripartite per orientamento (m ) NE E SE S SO O 5,26 Oscuramento (in ombra o con presenza di oggetti) SI SI SI SI SI X SI

NO

SI

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

Caratteristiche impianto termico IMPIANTO DI RISCALDAMENTO

Generatore di calore

X

Standard a gas o a olio

A bassa temperatura a gas o a olio

A gas a condensazione

A biomassa

Pompa di calore ad aria

Pompa di calore ad acqua di pozzo

Pompa di calore geotermica

Teleriscaldamento

Potenza nominale generatore (Pns)

(kW)

30

Potenza dimensionata in base alla temperatura minima di progetto (Pn)

(kW)

5,96

Potenza media stagionale, calcolata in funzione della temp. Esterna (PMEDIA)

(kW)

3,28

Terminali scaldanti Radiatori (caloriferi)

Termoconvettori

Ventilconvettori

A battiscopa X Pannelli radianti a pavimento

Pannelli radianti a soffitto Altro (specificare)

Sistema di regolazione Climatica centralizzata

Manuale Per singolo ambiente senza pre-regolazione Per singolo ambiente con pre-regolazione Sistema di ventilazione meccanica controllata Portata (ricambi aria) Recuperatore di calore

Di zona senza pre-regolazione X

Di zona con pre-regolazione

X SI

NO

Vol/h

0,30

X SI

NO

Efficienza (%)

75

IMPIANTO PER LA PRODUZIONE DI ACQUA CALDA AD USI SANITARI

Produzione IMPIANTO AUTONOMO

Autonomo elettrico

Autonomo a gas istantaneo

Versione Tipo B con pilota permanente

X

X Autonomo a gas ad accumulo

Tipo B senza pilota

Tipo C senza pilota

165

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

IMPIANTO CENTRALIZZATO

Caldaia combinata Generatore di calore indipendente (specificare di che tipologia): Standard a gas o a olio

A bassa temp. a gas o a gasolio

A gas a condensazione

A biomassa

Teleriscaldamento

Pompa di calore ad aria

Pompa di calore geotermica

Pompa di calore ad acqua di pozzo

Accumulo Sistema di accumulo

X SI

NO

Capacità (litri)

X Fino a 200

200 ÷ 1500

Riscaldamento

Diretto X A serpentino

Scambiatore

X

Oltre 1500

Indiretto A camicia

Distribuzione (da compilare solo in caso di impianti centralizzati) Presenza ricircolo

SI

NO

Epoca costruttiva

Ante 373

Post 373

Fonti energetiche rinnovabili SOLARE TERMICO 2

Superficie captante (m )

4,76

Guadagno energetico stimato

(kWh/anno)

Tipologia collettore Piano non vetrato X Piano selettivo

Piano vetrato

3500

Sottovuoto

SOLARE FOTOVOLTAICO 2

Superficie captante (m )

Silicio monocristallino

Guadagno energetico stimato Tipologia moduli Silicio policristallino

(kWh/anno)

Silicio amorfo

COMPONENTI PASSIVI Sistemi a guadagno diretto Guadagno energetico stimato

Data

166

20/07/2006

Serre

Muri Trombe

Altro (specificare)

(kWh/anno)

Timbro e firma del progettista

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.10 Targa energetica

TARGA ENERGETICA

N. 0001/06

COMUNE DI FERRARA

A

B 48

KWh/m2a

C D E F G

167

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

168

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

4.11 Certificazione CasaClima

169

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

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Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

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Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

172

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

173

Capitolo 4 PROGETTAZIONE E CERTIFICAZIONE ENERGETICA DI UN EDIFICIO UNIFAMILIARE AD ELEVATA EFFICIENZA

174

CONCLUSIONI

CONCLUSIONI La vera sfida per progettisti, imprese edili ed enti pubblici, sarà la pratica applicazione di norme sempre più complesse e articolate.

L’esperienza professionale degli addetti ai lavori ci dice che senza adeguati

strumenti

informatici

nessun

tecnico

può

affrontare

quotidianamente queste problematiche. Pertanto sarà determinante la capacità di sintesi che gli specialisti delle softwarehouse utilizzeranno nello sviluppo di programmi applicativi dedicati alla Certificazione Energetica. Molte aziende stanno correndo ai ripari, proponendo versioni aggiornate di vecchi software o traduzioni in Italiano di quelli di paesi che non hanno atteso l’ultimo momento per adeguarsi alla Direttiva Europea 2002/91/CE, la più lungimirante azienda, ha lanciato solo in questi giorni la prima versione. Nel caso specifico, come più volte già ribadito, sarà fondamentale avere a disposizione strumenti che possano essere utilizzati dai progettisti degli edifici e dai progettisti degli impianti in modo sinergico ed integrato. Infatti non sarà più possibile che il progetto edile arrivi al termotecnico già definito in tutte le sue parti per infilarci dentro gli impianti. Se così fosse, verrebbe meno il significato stesso di diagnosi energetica e del termine sistema edificio/impianto. Proprio in questo senso si parla di sfida perché non sarà facile realizzare strumenti di questo tipo. Al di là della complessità ingegneristica dei calcoli (molto elevata se si vuol fare una cosa seria), resta il problema di rappresentare gli edifici in tutte le modalità (le quali sono molteplici) che interagiscono con l’aspetto energetico; il tutto in maniera semplice ed a portata anche di chi non ha una competenza specifica nell’ambito della progettazione edile.

Uno degli scopi di questo lavoro è dimostrare che oggi si possono e si devono costruire edifici efficienti e confortevoli, che fanno risparmiare denaro, riducendo il consumo di energia ed evitando così eccessive emissioni nocive in atmosfera.

175

CONCLUSIONI

176

RIFERIMENTI

RIFERIMENTI NORMATIVI L’allegato I all’articolo 16 del D.Lgs. n°192

indica che i calcoli e le

verifiche sono eseguibili con metodi che garantiscano risultati conformi alle migliori regole tecniche.

Si considerano rispondenti a tale requisito le norme tecniche vigenti in materia: - norme tecniche dell’UNI - norme tecniche del CEN

UNI 10339 Impianti aeraulici al fini di benessere. Generalità, classificazione e requisiti. Regole per la richiesta d’offerta, l’offerta, l’ordine e la fornitura; UNI 10346 Riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Scambi di energia termica tra terreno ed edificio. Metodo di calcolo; UNI 10347 Riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Energia termica scambiata tra una tubazione e l’ambiente circostante. Metodo di calcolo; UNI 10348 Riscaldamento degli edifici. Rendimenti dei sistemi di riscaldamento. Metodo di calcolo; UNI 10349 Riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Dati climatici; UNI 10350 Componenti edilizi e strutture edilizie – Prestazioni igrotermiche – Stima della temperatura superficiale interna per evitare umidità critica superficiale e valutazione del rischio di condensazione interstiziale; UNI 10351 Materiali da costruzione. Conduttività termica e permeabilità al vapore; UNI 10355 Murature e solai. Valori della resistenza termica e metodo di calcolo; UNI 10375 Metodo di calcolo della temperatura interna estiva degli ambienti;

177

RIFERIMENTI

UNI 10376 Isolamento termico degli impianti di riscaldamento e raffrescamento degli edifici; UNI 10379 Riscaldamento degli edifici – Fabbisogno energetico convenzionale Normalizzato; UNI EN 410 Vetro per edilizia – Determinazione delle caratteristiche luminose e solari delle vetrate; UNI EN 673 Vetro per edilizia – Determinazione della trasmittanza termica (valore U) – Metodo di calcolo; UNI EN 832 Prestazione termica degli edifici – Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento – Edifici residenziali; UNI EN 12524 Materiali e prodotti per edilizia – Proprietà igrometriche – Valori tabulati di progetto; UNI EN 13465 Ventilazione degli edifici – Metodi di calcolo per la determinazione delle portate d’aria negli edifici residenziali; UNI EN 13779 Ventilazione degli edifici non residenziali – Requisiti di prestazione per i sistemi di ventilazione e di condizionamento; UNI EN 13789 Prestazione termica degli edifici – Coefficiente di perdita di calore per trasmissione – Metodo di calcolo; UNI EN ISO 6946 Componenti ed elementi per edilizia – Resistenza termica e trasmittanza termica – Metodo di calcolo; UNI EN ISO 10077-1 Prestazione termica di finestre, porte e chiusure – Calcolo della trasmittanza termica – Metodo semplificato; UNI EN ISO 10077-2 Prestazione termica di finestre, porte e chiusure – Calcolo della trasmittanza termica – Metodo numerico per i telai; UNI EN ISO 10211-1 Ponti termici in edilizia – Flussi termici e temperature superficiali – Metodi generali di calcolo; UNI EN ISO 10211-2 Ponti termici in edilizia – Calcolo dei flussi termici e delle temperature superficiali – Ponti termici lineari;

178

RIFERIMENTI

UNI EN ISO 13370 Prestazione termica degli edifici – Trasferimento di calore attraverso il terreno – Metodi di calcolo; UNI EN ISO 13786 Prestazione termica dei componenti per edilizia – Caratteristiche termiche dinamiche – Metodi di calcolo; UNI EN ISO 13788 Prestazione igrotermica dei componenti e degli elementi per edilizia – Temperatura superficiale interna per evitare l’umidità superficiale critica e condensazione interstiziale – Metodo di calcolo; UNI EN ISO 13790 Prestazione termica degli edifici – Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento; UNI EN ISO 13791 Prestazione termica degli edifici – Calcolo della temperatura interna estiva di un locale in assenza di impianti di climatizzazione – Criteri generali e procedure di validazione; UNI EN ISO 13792 Prestazione termica degli edifici – Calcolo della temperatura interna estiva di un locale in assenza di impianti di climatizzazione – Metodi semplificati; UNI EN ISO 14683 Ponti termici in edilizia – Coefficiente di trasmissione termica lineica – Metodi semplificati e valori di riferimento; UNI EN ISO 15927-1 Prestazione termoigrometrica degli edifici – Calcolo e presentazione dei dati climatici – Medie mensili dei singoli elementi metereologici. prEN 15217 “Prestazione energetica degli edifici”– Metodologie di espressione delle prestazioni energetiche e per la certificazione energetica degli edifici”

Raccomandazione CTI Esecuzione della certificazione energetica – Dati relativi all’edificio; Raccomandazione per l’utilizzo della norma UNI 10348 ai fini del calcolo del fabbisogno di energia primaria e del rendimento degli impianti di riscaldamento

179

RIFERIMENTI

RIFERIMENTI WEB www.aldes.it – Sistemi di ventilazione www.anit.it – Associazione Nazionale per l’Isolamento Termico e Acustico www.cti2000.it – Comitato Termotecnico Italiano www.casaclima.info – Certificazione energetica della Provincia di Bolzano www.certificazioneenergetica.it – Sezione Software DesignBuilder di Evolvente www.dieoff.com – Documentazione non governativa www.ecplanet.com – Quotidiano Tecnologico e Scientifico www.edilclima.it – Studio di progettazione Termotecnica - Sezione Software www.edilportale.it – Portale dell’edilizia in internet www.eea.europa.eu – Agenzia Europea dell’Ambiente www.enea.it – Ente per le Nuove tecnologie, l'Energia e l'Ambiente www.enel.it – Ente Nazionale Elettricità www.energoclub.it – Club per la riconversione del sistema energetico www.eni.it – Ente Nazionale Idrocarburi www.europa.eu – Il portale dell’Unione Europea www.fire-italia.it – Federazione Italiana per l'uso Razionale dell'Energia www.fonti-rinnovabili.it – Legambiente per le energie rinnovabili www.iea.org – Agenzia Internazionale dell’energia www.isesitalia.it – Sezione dell’ International Solar Energy Society www.isolparma.it – Produzione di isolante termico in poliuretano espanso www.junkers.it – Riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria a gas www.mercatoelettrico.org – Gestore Mercato Elettrico www.muratureoggi.com – Trimestrale d’informazione tecnica per l’edilizia www.poliuretano.it – Associazione Nazionale Poliuretano espanso rigido www.poroton.it – Consorzio POROTON Italia www.provincia.fe.it – Portale della Provincia di Ferrara www.provincia.mi.it – Portale della Provincia di Milano www.stiferite.it – Isolanti termici acustici www.regione.emilia-romagna.it – Portale della Regione Emilia-Romagna www.robur.it – Riscaldamento e condizionamento ad altissima efficienza www.rockwool.it – Produzione di isolante termo-acustico in lana di roccia www.rotex.de – Azienda leader nei Sistemi di riscaldamento www.vessmann.it – Impianti solari termici

180

RIFERIMENTI

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI ◊

Alessandro Cocchi, Elementi di Termofisica generale e applicata, Esculapio, seconda edizione 1998

◊

B.Furiozzi, C.Messina, L.Paolini, Prontuario per il calcolo di elementi strutturali, Le Monnier, 2003

◊

Mario Grosso, Il raffrescamento passivo degli edifici, Maggioli, 1997

◊

Alessandro Lanza, Il cambiamento climatico, il Mulino, 2000

◊

Alessandro Lanza, Lo sviluppo sostenibile, il Mulino, 2002

◊

Monica Lavagna, Efficienza Energetica degli Edifici, Rockwool, 2006

◊

Edward Mazria, Sistemi solari passivi: soluzioni per una migliore qualità ambientale degli edifici, Franco Muzio, 1990

◊

Pietro Menna, L’energia pulita, il Mulino, 2003

◊

Maurizio Pallante, Marco Palazzetti, L'Uso Razionale dell'Energia, Bollati Boringhieri, 1997

◊

Serena Omodeo Salè, Verdeauero dell’architettura, Maggioli, terza edizione 2006

◊

Marco Vitruvio Pollione, De Architectura (VI° libro), 27-23 a.C.

◊

AA.VV., CASAENERGIA, publicazione bimestrale, Artenergy Publishing Srl, 2005-06

◊

AA.VV., Multiutility NEWS n°14 del 9/05, Energia-Risparmio EnergeticoAmbiente, Multiutility Spa, 2005

◊

AA.VV., EQUILIBRI Rivista per lo sviluppo sostenibile n. 1/2001,

Il

cambiamento climatico, il Mulino/Fondazione Eni Enrico Mattei, 2001 ◊

AA.VV., Le Fonti Rinnovabili 2005 – Lo sviluppo delle rinnovabili in Italia tra necessità e opportunità, ENEA, 2005

◊

AA.VV., Manuale di Progettazione Architettonica vol.3, Hoepli

◊

AA.VV., Manuale di Progettazione Edilizia vol.1, Hoepli, 1992

◊

AA.VV., Manuale di Progettazione Edilizia vol.2, Hoepli, 1994

◊

AA.VV., Solar energy in architecture and urban planning, Prestel, 1996

181

RIFERIMENTI

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