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A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A. 2006-07 1 La singola casa assume valore quando è inserita in modo sinergico.

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Presentazione sul tema: "A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A. 2006-07 1 La singola casa assume valore quando è inserita in modo sinergico."— Transcript della presentazione:

1 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A La singola casa assume valore quando è inserita in modo sinergico nel quartiere, per far questo occorre comprendere le dinamiche energetiche che si sviluppano e le potenzialità delle singole costruzioni.

2 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Lenergia utilizzata in una abitazione è di due tipi: ELETTRICA è direttamente presa dalla rete di distribuzione TERMICA è ottenuta in loco mediante una conversione di un combustibile: Metano, GPL, Gasolio, Carbone

3 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Fonte Beeps In Italia ci sono un totale di 26,5 milioni di abitazioni per un totale di circa 5,5 miliardi di metri cubi così suddivisi: 32% costruiti prima del 45 40% costruiti prima del 72 27% costruiti dopo il 73 17,5 milioni di abitazioni sono state costruite prima del 72 senza alcuna attenzione ai problemi energetici

4 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Muratura Portante Cemento Armato Fonte: Beeps

5 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Il riscaldamento delle unita abitative è ancora il maggiore consumo di fonte primaria. Gli edifici italiani presentano il minor consumo energetico specifico per m 2 fra quelli dei paesi sviluppati, con la sola eccezione del Giappone (per le minori esigenze di comfort di questo paese), ma uno dei maggiori consumi specifici per m 2 e rispetto alle condizioni ambientali del luogo. FEN Gradi Giorno D.P.R. 551/99 art. 1 comma 1 lettera z: per "gradi-giorno" di una località, la somma, estesa a tutti i giorni di un periodo annuale convenzionale di riscaldamento, delle sole differenze positive giornaliere tra la temperatura dell'ambiente, convenzionalmente fissata a 20 0 C, e la temperatura media esterna giornaliera; l'unità di misura utilizzata è il grado-giorno GG Il FEN introdotto con il D.P.R. 412/ 93 art. 8 comma 7, rappresenta il valore del fabbisogno energetico normalizzato per unita di volume riscaldato e per unità di gradi giorno, da rispettare in fase progetto di una unità immobiliare per la climatizzazione invernale.

6 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Se ne deduce che i bassi consumi per mq sono dovuti alla mitezza del clima ma che le nostre abitazioni possiedono involucri mal coibentati e/o il processo di riscaldamento non è gestito correttamente. Se ad esempio, due edifici, uno a Palermo e laltro a Milano, consumano 1000 kWh/m 2 appare che abbiano lo stesso consumo energetico, valutandoli però considerando la loro ubicazione geografica e quindi tenendo conto dei GG ( Palermo 700 GG, Milano 2700 GG ), si osserva che quello ha Palermo ha un consumo specifico molto maggiore, quindi una forte dispersione di energia, rispetto allaltro.

7 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Gli impianti cosiddetti autonomi realizzano risparmio energetico spingendo lutente ad una oculata gestione, un sistema basato su impianti centralizzati, caratterizzati da una migliore efficienza globale di combustione e accompagnati dalla contabilizzazione individuale del calore utilizzato, renderebbe il sistema più efficiente. Contenuti legge della Regione Lombardia sul contenimento dei consumi energetici negli edifici Oggetto Gli impianti termici al servizio di edifici di nuova costruzione, la cui concezione edilizia è stata rilasciata dopo il 30/06/2000, devono essere dotati per ogni singola unità immobiliare di sistemi di termoregolazione e di contabilizzazione dei consumi termici Finanziamento La Regione stanzia per il Restano da definire le modalità di impiego e le forme di incentivazione Installazione Labilitazione dei professionisti che effettuano gli interventi è stabilita dal D.G.R. n dell8/11/2002 frutto di una convenzione tra Regione e Enea.

8 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Nel nostro paese sono installati circa 14 milioni di impianti autonomi che ha fatto nascere una lobby dei costruttori di mini-caldaie, facendo divenire molto remota la possibilità di una centralizzazione della produzione di caldo e di freddo per le manutenzioni e ristrutturazioni. Un altro fattore da considerare è quello dei consumi per la produzione di acqua calda sanitaria circa a 3,3 Mtep (anno 2000, 12% degli usi finali nel residenziale). Limpianto per la produzione di acqua calda è presente in praticamente tutte le abitazioni. Purtroppo sono ancora presenti circa 8 milioni di scaldacqua elettrici, accompagnati da sostituzioni annue. La sostituzione con pannelli solari termici dipende dal R.E.C. (Regolamento Edilizio Comunale)

9 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A

10 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A La progettazione ed il controllo dellinvolucro, sono fondamentali per ottenere un efficace risparmio energetico: tra un edificio e lambiente esistono continui scambi di materia ed energia. Le temperature urbane risultano di diversi gradi più alte che nel territorio aperto considerando lattuale deriva climatica verso temperature estreme e più frequenti tipologie di arredo urbano che favoriscono lassorbimento della radiazione solare (asfalti, coperture, facciate, ventilazione ostacolata). Roma1.900 GG Milano2.700 GG Palermo700 GG

11 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Il sistema a trappola termica è un fenomeno prodotto dalle interazioni tra radiazione solare e insediamento urbano. Dipende dai diversi usi del suolo, dai materiali presenti e dalla geometria del costruito. Il fenomeno si compone di due fasi temporalmente separate: diurna, in cui linsieme urbano (the building-air- ground volume) capta la radiazione solare e la incorpora sotto forma di calore negli elementi/materiali componenti la notturna, in cui restituisce parte del calore accumulato Trappola termica Fonte: Paolo De Pascali – FIRE

12 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Il fenomeno viene esaltato dagli scarichi di calore dei condizionatori che immettono nellambiente urbano sia il calore estratto dagli edifici che lenergia necessaria al funzionamento della macchina, trasformata in calore. Il microclima urbano e quello interno agli edifici si influenzano a vicenda nel modo peggiore. In media, metà dellenergia impiegata dal condizionatore viene spesa per condensare ed eliminare lacqua in eccesso. Laltra metà serve ad asportare il calore che penetra dallesterno attraverso linvolucro e quello dovuto alla trasformazione della radiazione solare entrante attraverso le superfici trasparenti.

13 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Appare evidente lassurdità di utilizzare condizionatori portatili usando lanta socchiusa della finestra per il passaggio del tubo che scarica il calore allesterno. Attraverso lo spazio comunicante con lesterno entra aria calda ed umida che vanifica lazione dellapparecchio. Viene usata quindi energia elettrica con ingenti costi energetici primari. Analogamente, è assurdo condizionare un edificio se le dispersioni termiche attraverso linvolucro sono eccessive.

14 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A In fase di progetto è importante utilizzare opportuni accorgimenti per poter raffrescare in modo passivo gli spazi urbani, utilizzando ad esempio: migliore isolamento termico degli edifici lombreggiatura della vegetazione o per mezzo di apposite superfici luso dellacqua (fontane, stagni, canali, microspruzzatori) permettere il movimento dellaria disponendo opportunamente gli spazi interni, muri e volumi utilizzare pavimentazioni chiare e tetti chiari. Allo stesso tempo andrebbero ripensate le metodologie di progettazione degli spazi urbani, oltre a quelle degli edifici. Il miglioramento degli spazi urbani influisce notevolmente sui fabbisogni energetici estivi degli edifici, attenuando la domanda di climatizzazione.

15 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Si possono utilizzare inoltre sistemi attivi per poter risparmiare energia, come il solare termico per la produzione di acqua calda o il fotovoltaico, che produce energia elettrica direttamente dalla radiazione solare.

16 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Il finanziamento in Conto Energia ha dato un forte impulso alla crescita dei pannelli solari fotovoltaici definendo le tariffe di incentivazione più alte in Europa. Il Conto Energia è un incentivo in conto esercizio e non in conto capitale, ossia viene incentivata lenergia prodotta anziché limpianto. Il Nuovo Conto Energia del 19 febbraio 2007 prevede inoltre un ulteriore incremento di tariffa incentivante nel caso in cui i pannelli fotovoltaici fossero integrati architettonicamente.

17 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Cè inoltre da registrare enormi miglioramenti tecnologici in vari settori dellimpiantistica, lilluminazione artificiale che ha fruito nellultimo decennio dellimportante innovazione delle CFL (lampade a fluorescenza compatte). Le CFL hanno un costo maggiore rispetto a quelle ad incandescenza, compensato dalla lunga vita, e dal fatto che permette risparmi fino al 30% dellenergia elettrica spesa nellilluminazione.

18 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Le lampade LED sono una soluzione di illuminazione architettonica di interni ed esterni che si sta affermando per l'affidabilità e soprattutto per il risparmio energetico. Grazie alle caratteristiche vantaggiose, che le recenti innovazioni tecnologiche hanno portato, queste lampade vengono utilizzate in un sempre maggior numero di applicazioni. Elevata Luminosità Elevata Durata Il led ha una vita di circa ore contro le di una lampada ad incandescenza (circa 10 volte) Bassi consumi A parità di luminosità, la lampada al LED consuma circa l80% in meno di una lampada ad incandescenza

19 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A ESEMPIO: Semafori al LED In una città media il consumo dei semafori incide per circa il 10% sul totale della pubblica illuminazione (dai dati del 2000 di Modena). La Città di Torino spende annualmente più di per l'energia elettrica dei semafori (circa lampade), a cui vanno aggiunti i costi di manutenzione (pulizia, sostituzione periodica lampade, etc). Utilizzando le lampade al LED le possibilità di risparmio energetico ed economico in questo campo possono quindi essere molto interessanti. Infatti, a parità di luminosità, consumano meno ed inoltre non ha bisogno del filtro (nel caso del rosso, per esempio, il vetro colorato fa passare solo il 20% della luce emessa), in quanto la luce emessa è già colorata. Tale luce essendo monocromatica risulta particolarmente brillante. Una lampada a led per una lanterna da 200 mm ha una potenza di circa 10 W; per gli attraversamenti pedonali o le frecce direzionali si scende a circa 5 W se si utilizzano lampade in cui sono i led a formare la figura senza bisogno di filtri.

20 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Il Comune di Roma con la Delibera n.48/06 ha avviato dei provvedimenti riguardo allefficienza energetica degli edifici: Nuove costruzioni fino al 2007: 15% fabbisogno energetico con sistemi passivi 15% fabbisogno energetico con fonti rinnovabili 50% fabbisogno acqua calda da fonti rinnovabili Nuove costruzioni da 2008: 30% fabbisogno energetico con fonti rinnovabili Per gli interventi privati che siano inseriti nei Programmi di recupero urbano, nei Programmi Integrati, nei progetti Urbani e negli Accordi di Programma o che siano oggetti di permessi di costruire in deroga: 50% fabbisogno energetico da fonti rinnovabili

21 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Il più importante documento Comunitario sullefficienza energetica nelledilizia si occupa dei processi di gestione delledificio e solo indirettamente quelli di costruzione. Si tratta della Direttiva 2002/91/CE sulla certificazione energetica degli edifici, il cui carattere è generale, rinviando agli stati membri le specifiche norme applicative. Consumi abitazione Consumi energia elettrica Stili di vita In Italia la Direttiva è stata recepita con il Decreto Legislativo n.192 in seguito recentemente modificato con il Decreto Legislativo n.311 che introducono per la prima volta un sistema di Certificazione Energetica per gli edifici

22 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A kWh Consumo annuo abitazione: 2502 kWh 834 kWh Consumo annuo per persona: 834 kWh 285,00 Costo annuo energia elettrica dellabitazione: 285,00

23 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Fonte: Comune di Vicenza

24 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Bolzano è il primo comune italiano ad aver introdotto lobbligo della certificazione casa clima, che permette il controllo e la promozione di tipologie edilizie con basso impatto ambientale ed elevato risparmio energetico. Si distinguono 7 classi di efficienza del modello Casa Clima: Casa Clima Gold +: fabbisogno di calore minore di 10 kWh/m 2 anno Casa Clima A: fabbisogno di calore tra kWh/m 2 anno; A+ se utilizza materiali non di origine fossile Casa Clima B: fabbisogno di calore tra kWh/m 2 anno; B+ se utilizza materiali non di origine fossile Casa Clima C: fabbisogno di calore tra kWh/m 2 anno Casa Clima D: fabbisogno di calore tra kWh/m 2 anno Casa Clima E: fabbisogno di calore tra kWh/m 2 anno Casa Clima F: fabbisogno di calore tra kWh/m 2 anno Casa Clima G: fabbisogno di calore tra kWh/m 2 anno

25 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Gli edifici di nuova costruzione a Bolzano devono appartenere necessariamente alla classe C. Ogni edificio deve ottenere il Certificato Casa Clima in grado di informare facilmente il cliente riguardo al fabbisogno termico di un edificio. Con laiuto di una tabella policromatica come quella che viene rappresentata in questa slide, si possono facilmente riconoscere le varie classi di fabbisogno termico e quindi sapere subito se un edifico consuma poca o tanta energia. Il cittadino già ha familiarità con questo modello grafico essendo molto simile a quello utilizzato per gli elettrodomestici facilitandone la comprensione.

26 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Ottimo isolamento termico Forma edificatoria compatta Impiantistica ottimizzata Costruzione molto accurata Alto comfort abitativo Perdite di calore di una casa normale Caratteristiche di una Casa Clima 10-12% perdite della caldaia, 10-15% tetto/solaio della copertura esterna dellultimo piano, 20-25% delle pareti esterne, 5-6% della cantina, 20-25% delle finestre, 20-30% dovute allareazione Una Casa Clima, invece, è contraddistinta da un ottimo isolamento termico e da una forma edificatoria compatta. Inoltre lenergia solare gioca un ruolo centrale perché viene sfruttata con il contributo delle finestre isolanti che lasciano entrare la luce ma allo stesso tempo oppongono una forte resistenza alla dispersione del calore. Bisogna quanto più possibile eliminare i ponti termici. Inoltre, gli edifici Casa Clima si contraddistinguono per un impiantistica ottimizzata, una costruzione molto accurata ed un alto comfort abitativo.

27 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A COMUNE DI MILANO A Milano è nato il 1° Sistema di Accreditamento degli Organismi di Certificazione degli Edifici, il SACERT con il compito di promuovere la certificazione energetica e la qualità e la trasparenza nel settore strategico delledilizia pubblica e civile. Il Sacert ha il compito di formare, accreditare e controllare i certificatori, ossia quelle nuove figure professionali che dovranno verificare le prestazioni degli edifici dal punto di vista dei loro consumi di energia sul modello della procedura di certificazione BEST Class messa a punto dal Politecnico di Milano, partner del progetto.

28 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Secondo questa procedura gli edifici sono classificati in sette classi di efficienza, da A a G, cui fanno riferimento soglie di indicatori espressi in kWh/mq anno che vanno da 160. La procedura BEST CLASS

29 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Nella metodologia di calcolo gli usi di energia considerati sono: la climatizzazione invernale la ventilazione lacqua calda igienico-sanitaria Quando si avranno riferimenti normativi certi la metodologia sarà completata considerando anche gli altri due usi previsti dalla Direttiva e dal D.Lgs. 192/05 ossia gli usi di energia per la climatizzazione estiva e per lilluminazione. Nella definizione degli indicatori di prestazione energetica si considerano anche gli apporti energetici dovuti alle fonti rinnovabili di energia (impianti solari termici, sistemi solari passivi, impianti solari fotovoltaici). Lo schema si basa sulla UNI EN 832, sulle norme correlate e sulle indicazioni contenute nella Raccomandazione CTI R 03/3: vengono introdotte delle semplificazioni al solo scopo di rendere la procedura più semplice ma soprattutto replicabile.

30 A.1 Energetica delledificio Fonti Rinnovabili di Energia Prof. Claudia Bettiol A.A Le principali leggi nazionali sul tema emanate: la L. 373/76 che disciplinava il processo di riscaldamento degli edifici, in relazione al dimensionamento degli impianti, ai tempi di funzionamento, allisolamento degli edifici e in relazione al clima della località la L. 10/91, che regola in linea generale luso razionale dellenergia, anticipando, per lepoca, le linee della direttiva europea, ma purtroppo in parte inapplicata, per la mancanza di molti dei regolamenti attuativi D.Lgs 192 modificato con il D.Lgs n.311 che regola la certificazione degli edifici


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