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Università degli Studi di Perugia Facoltà di Ingegneria Corsi di laurea specialistica in Ingegneria Meccanica e per lAmbiente e il Territorio Corso di.

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1 Università degli Studi di Perugia Facoltà di Ingegneria Corsi di laurea specialistica in Ingegneria Meccanica e per lAmbiente e il Territorio Corso di Impatto ambientale Modulo b) Aspetti energetici prof. ing. Francesco Asdrubali a.a. 2007/08 Impiego dellenergia nel settore civile

2 USI CIVILI DELLENERGIA Garantire condizioni di comfort negli ambienti abitativi ed in quelli di lavoro Residenziale Terziario RISCALDAMENTO ACQUA CALDA SANITARIA ILLUMINAZIONE CONDIZIONAMENTO ELETTRODOMESTICI / MACCHINARI FONTI DI ENERGIA Gas metanoCombustibili liquidiCombustibili solidiElettricità

3 Temperature caratteristiche RadiatoriT = 80°C RadiatoriT = 80°C VentilconvettoriT = 60°C VentilconvettoriT = 60°C Acqua calda sanitariaT = 40°C Acqua calda sanitariaT = 40°C Problemi: Abbandono centralizzazione Regime variabile / inerzia termica Numero elevato di centrali termiche Rendimenti energetici elevati Rendimenti exergetici modesti

4 Consumi finali di energia nellU.E.

5 Consumi di energia nel settore civile per fonte. Anni (ktep)

6 Consumi finali di energia nel settore residenziale per funzione duso in Italia. (%) Fonte: Elaborazione ENEA su dati MAP

7 Consumi di Energia nel Settore Civile per Fonte [ktep] Anno Energia elettrica Gas (*) Prodotti petroliferi GPL n.d. Gasolio (**) n.d. Olio combustibile n.d. Carbone (***) Legna (****) Totale fossili Totale usi finali Fonte: Ministero Attività Produttive (*)Tale voce comprende i consumi di gas naturale e di gas officina (**)Tale voce comprende i consumi di gasolio e di petrolio (***)Tale voce comprende i consumi di coke da cokeria e carbone altri usi (****)Tale voce comprende i consumi di carbone di legna e combustibili vegetali (biomasse nel BEN dal 1998)

8 Dati Settore Residenziale Fonti Energetiche Valori assoluti (ktep) GPL Gas Gasolio Olio combustibile Carbone Legna Energia elettrica Totale Valori percentuali GPL6,15,86,36,46,55,965,65,36,86,76,4 Gas45,549,749,952,753,254,455,555,356,955,95656,857 Gasolio25,923,621,118,514,916,415,815,114,714,213,413,312,8 Olio combustibile1,60,9 0,40,2 0,10,20,30,4 Carbone0,3 0,4 0,50,2 0,1 Legna2,62,73,2343,63,43,93,84,2 4,33,8 Energia elettrica1816,818,318,620,819,218,819,418,718,319,118,619,5 Totale100 Fonte: Elaborazioni ENEA su dati ENI-ENEL e Ministero dell'Industria

9 Consumi Energetici nel settore Terziario Fonti Energetiche Valori assoluti (ktep) GPL Gas Gasolio Olio combustibile Carbone Legna Energia elettrica Totale Valori percentuali GPL2,12,32,43,32,33,12,52,42,33,332,82,6 Gas45,744,944,845,444,745,546,744,545,246,144,643,841,9 Gasolio12,41211,410,59,6 8,88,57,86,95,35,74,8 Olio combustibile2,82,62,52,121,61,41,5221,821,9 Carbone0,2 0,1 00 Legna0,1 0 Energia elettrica36,837,938,738,641,24040,542,942,641,645,245,748,8 Totale100 Fonte: Elaborazioni ENEA su dati ENI-ENEL e Ministero dell'Industria Ripartizione dei consumi energetici fra residenziale e terziario per fonte nel 2002 (%)

10 Consumi dei Principali Elettrodomestici

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12 CARATTERISTICHE ENERGETICHE DEGLI EDIFICI Coefficiente Volumico di Dispersione Introdotto nella 373/76 al fine di contenere i consumi energetici È lindice delle caratteristiche dellisolamento termico degli edifici Cd = Flusso termico trasmesso attraverso linvolucro Volume lordo riscaldatoxDT = QdQd V DT Cd limite è funzione di: LocalitàGG Fattore di forma S V con: Pareti Opache e Vetrate Ponti termici

13 Verifica del Cd Cd < Cd limite Il calcolo e la verifica devono essere effettuati per ciascuna porzione di edificio riscaldata con energia prodotta da un unico impianto La Temperatura interna di progetto è fissata dalla normativa al valore di 20°C (il valore scende a 18°C per edifici industriali) La Temperatura esterna di progetto deve essere estrapolata da tabella specifiche La verifica considera condizioni di tipo stazionario ed in particolare le più gravose in cui la Temperatura esterna = Temperatura minima per tutto il periodo di riscaldamento

14 Tabella Gradi Giorno Valori del Cd lim

15 CARATTERISTICHE ENERGETICHE DEGLI EDIFICI Fabbisogno Energetico Normalizzato DPR 412 del 26/08/93 Art. 8VALORI LIMITE DEL FABBISOGNO ENERGETICO NORMALIZZATO PER LA CLIMATIZZAZIONE INVERNALE comma 1 Il fabbisogno energetico convenzionale per la climatizzazione invernale è la quantità di energia primaria globalmente richiesta nel corso di un anno per mantenere gli ambienti riscaldati ad una temperatura di 20°C con un adeguato ricambio daria durante una stagione di riscaldamento il cui periodo è fissato convenzionalmente dal DPR stesso per le diverse zone climatiche. comma 2 Il fabbisogno energetico normalizzato per la climatizzazione invernale (FEN) è il fabbisogno energetico convenzionale di cui al precedente comma 1 diviso per il volume riscaldato ed i gradi giorno della località

16 CARATTERISTICHE ENERGETICHE DEGLI EDIFICI Fabbisogno Energetico Normalizzato DPR 412 del 26/08/93 comma 3 Il calcolo del fabbisogno energetico convenzionale per la climatizzazione invernale e del fabbisogno energetico normalizzato (FEN) per la climatizzazione invernale sono effettuati con le metodologie riportate nelle seguenti normative tecniche: UNI 10379Fabbisogno energetico convenzionale normalizzato metodo di calcolo e verifica UNI 10344Calcolo del fabbisogno di energia comma 4 Le metodologie riportate nelle UNI esprimono il bilancio energetico del sistema edificio-impianto termico e tengono conto: comma 5 Per edifici con volumetria lorda inferiore a 10000m 3 è ammesso un calcolo semplificato che tiene conto in termini di apporti della sola energia primaria immessa nella centrale termica attraverso i vettori energetici ed in termini di perdite gli stessi di cui al comma precedente. IN TERMINI DI APPORTI: -Energia primaria immessa nella centrale termica attraverso vettori energetici -Energia solare fornita alledificio -Apporti gratuiti interni: Metabolismo degli occupanti Uso della cucina Presenza di elettrodomestici illuminazione IN TERMINI DI PERDITE: -Energia persa per trasmissione e ventilazione attraverso linvolucro delledificio -Energia persa dallimpianto termico nelle fasi di: Produzione del calore Regolazione del calore Distribuzione del calore Emissione del calore

17 CARATTERISTICHE ENERGETICHE DEGLI EDIFICI Fabbisogno Energetico Normalizzato UNI Q = fabbisogno convenzionale stagionale di energia primaria richiesto per il riscaldamento delledificio (fabbisogno energetico convenzionale) [kJ]; qi = temperatura interna di progetto; qem = temperatura media stagionale aria esterna; N = numero di giorni del periodo di riscaldamento; V = Volume delledificio. Calcolo di Q UNI Metodo A Metodo B (semplificato) Calcolo qem UNI Il calcolo di Q viene effettuato per le diverse zone termiche e poi sommato

18 CARATTERISTICHE ENERGETICHE DEGLI EDIFICI Fabbisogno Energetico Normalizzato comma 7 Il FEN così calcolato deve risultare inferiore al valore limite dato dalla: Cd = coefficiente di dispersione volumica dellinvolucro edilizio [W/m3] n = numero di volumi daria ricambiati in unora [h-1] 0,34 = costante ca ra [Wh/m3] I = media aritmetica dei valori dellirradianza solare media mensile sul piano orizzontale [W/m2] (media estesa a tutti i mesi dellanno compresi nel periodo di riscaldamento) dTm = differenza di temperatura media stagionale [°C] a = valore degli apporti gratuiti [W/m3] ku = coeff. adimensionale di utilizzazione degli apporti solari e gratuiti interni 86,4 = migliaia di secondi in un giorno hg = valore del rendimento globale medio stagionale dato dallart.5 DPR 412

19 CARATTERISTICHE ENERGETICHE DEGLI EDIFICI Fabbisogno Energetico Normalizzato comma 7 Il FEN così calcolato deve risultare inferiore al valore limite dato dalla: hg = valore del rendimento globale medio stagionale dato dallart.5 DPR 412 Se V < m 3 nel FEN lim si pone: I = 0 A = 0

20 Schema teorico di riferimento per la progettazione del sistema Edificio-Impianto di riscaldamento LEGENDA Q T = energia scambiata per trasmissione verso l'ambien­te esterno [J] Q G =energia scambiata per trasmissione verso il terreno [J] Q U =energia scambiata per trasmissione verso ambienti adiacenti non riscaldati [J] Q \/ =energia scambiata per ventilazione [J] Q A =energia scambiata per trasmissione verso zone a temperatura prefissata [J] Q S =energia dovuta agli apporti solari [J] Q l =energia dovuta agli apporti interni, in J; u =fattore di utilizzazione degJi apporti gratuiti; Q h =fabbisogno energetico utile ideale [J] Q c =fabbisogno di energia primaria [J] e =rendimento medio stagionale di emissione c =rendimento medio stagionale di regolazione d =rendimento medio stagionate di hp distribuzione p =rendimento medio stagionale di produzione g =rendimento medio stagionale globale

21 Rendimento globale medio stagionale h e : Rendimento di emissione dei radiatori Posizione di installazione Temperatura mandata progetto 65°C85°C Su parete divisoria interna di locale privo di pareti disperdenti 0,990,96 Su parete esterna isolata e con superficie riflettente Su parete divisoria interna di fronte a pareti disperdenti 0,970,94 Su parete esterna isolata, senza superficie riflettente Su parete esterna non isolata (U>0,8 W/m2K) 0,930,90

22 Rendimento globale medio stagionale h e : Rendimento di emissione dei radiatori h d : Rendimento di distribuzione Tubazioni interrate Q dnr /Q d = 0,05 Q dnr /Q d = 0,95 Q dnr /Q d = 0,80 Tubazione fra ambiente interno ed isolamernto del terreno Tubazione al di sotto dello strato di isolamento del terreno Nessun isolamento Tubazioni correnti in aria Q dnr /Q d = 0 Q dnr /Q d = 1 Allinterno di ambienti riscaldati Allesterno o allinterno di ambienti non riscaldati Tubazioni entro pareti che separano ambienti riscaldati Tubazioni che corrono entro pareti isolate Q dnr /Q d = 0 Q dnr /Q d = 0,05 Q dnr /Q d = 0,95 Tubazione fra ambiente interno ed isolamernto del terreno Tubazione al di sotto dello strato di isolamento del terreno Nessun isolamento

23 Rendimento globale medio stagionale h e : Rendimento di emissione dei radiatori h d : Rendimento di distribuzione h c : Rendimento di regolazione e controllo 1) Locale di riferimento 2) Regolazione teorica 3) Regolazione reale 1) Regolazione manuale h c = 0,84 2) Regolazione Climatica Centralizzata h c = 0,88 SE = Sonda Temperatura Esterna TA = Regolatore Climatico

24 CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI In Italia si è iniziato a parlare di certificazione energetica con lemanazione della legge 10/91. In particolare, larticolo 30, Certificazione energetica degli edifici, stabilisce: lobbligo di consegna della certificazione al locatario o acquirente dellunità immobiliare; la possibilità per i suddetti soggetti di richiedere la certificazione al Comune, con onere a carico del richiedente; la validità temporale del certificato limitata a 5 anni dal rilascio. Mediante apposito Decreto, ancora da emanare, si sarebbero dovute dare disposizioni in merito: allemanazione di norme per la certificazione energetica; ai soggetti abilitati alla certificazione.

25 La certificazione energetica degli edifici Direttiva 93/76/CEE art. 2, GUCE 22 settembre 1993, n. 237 gli Stati Membri stabiliscono ed attuano programmi concernenti la certificazione energetica degli edifici. La certificazione energetica degli edifici consiste nella descrizione dei loro parametri energetici e deve permettere linformazione dei potenziali utenti di un edificio circa la sua efficienza energetica. gli Stati Membri stabiliscono ed attuano programmi concernenti la certificazione energetica degli edifici. La certificazione energetica degli edifici consiste nella descrizione dei loro parametri energetici e deve permettere linformazione dei potenziali utenti di un edificio circa la sua efficienza energetica.

26 DEFINIZIONI Prestazione energetica di un edificio Quantità annua di energia effettivamente consumata o che si prevede possa essere necessaria per soddisfare i vari fabbisogni connessi ad un uso standard delledificio, riguardanti: la climatizzazione invernale ed estiva; la preparazione dellacqua calda per usi igienici sanitari; la ventilazione; lilluminazione. Tale quantità previsionale viene espressa in uno o più descrittori che tengono conto di: coibentazione; caratteristiche tecniche e di istallazione; progettazione e della posizione delledificio. Il tutto messo in relazione con: gli aspetti climatici dellesposizione al sole; linfluenza delle strutture adiacenti; lesistenza di sistemi di trasformazione propria di energia; altri fattori che influenzano il fabbisogno energetico come il clima degli ambienti interni

27 DEFINIZIONI Attestato di Certificazione Energetica o di Rendimento delledificio Documento, redatto nel rispetto delle norme, attestante la prestazione energetica ed eventualmente alcuni parametri energetici caratteristici delledificio. Consente di conoscere il consumo standard delledificio e di fornire una prima indicazione sulla necessità di prevedere interventi di risparmio energetico.

28 CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI A complicare ulteriormente lattuazione dei provvedimenti mancanti è subentrato il Decreto legislativo n. 112 del 31 marzo 1998, meglio noto come Riforma Bassanini, con il quale sì da la possibilità ad ogni regione di seguire indirizzi differenti, con la conseguenza di approcci in alcuni casi piuttosto diversi da Regione a Regione. In Italia la Direttiva europea 2002/91/CE è stata recepita con la Legge comunitaria 2003: (Legge n. 306 del 31 ottobre Disposizioni per ladempimento di obblighi derivanti dallappartenenza dellItalia alle Comunità europee) Delega il governo ad emanare i decreti legislativi attuativi entro diciotto mesi dallentrata in vigore della legge. Direttiva 2002/91/CE Gli atti di studio preparatori alla 2002/91/CE hanno evidenziato che: Gli edifici dei settori residenziale e terziario comportano un consumo pari al 40% del consumo finale nella Comunità Europea; Lobiettivo di riduzione dei consumi specifici di settore del 20% comporta una riduzione dell8% del consumo finale di energia ed un sostanziale abbattimento delle emissioni di gas climalteranti in linea con il Protocollo di Kyoto.

29 Direttiva 2002/91/CE La Direttiva comunitaria richiede di comprendere nello schema di calcolo del fabbisogno energetico degli edifici: limpiego di fonti di energia rinnovabili oltre alle caratteristiche architettoniche; di analizzare la fattibilità tecnica, ambientale ed economica dei sistemi energetici alternativi; di indicare il valore delle emissioni di CO 2 ; di non contravvenire allapplicazione di requisiti minimi di prestazione energetica; altre prescrizioni relative alluso, alla qualità, alla funzione degli edifici. La stessa direttiva raccomanda un approccio esemplare agli edifici occupati da pubbliche amministrazioni e la fissazione e applicazione di requisiti minimi soprattutto per quanto attiene edifici esistenti, nonché un corredo di raccomandazioni per il risparmio energetico e di misure per informare gli utilizzatori degli edifici sui metodi e le prassi per migliorare il rendimento energetico.

30 Recepimento della 2002/91/CE DECRETO LEGISLATIVO 19 AGOSTO 2005, n. 192 Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nelledilizia Finalità del decreto legislativo: Miglioramento delle prestazioni energetiche degli edifici per favorire lo sviluppo, la valorizzazione e l'integrazione delle fonti rinnovabili e la diversificazione energetica; Contribuire a conseguire gli obiettivi nazionali di limitazione delle emissioni di gas a effetto serra posti dal protocollo di Kyoto Favorire la competitività dei comparti più avanzati promuovendo lo sviluppo tecnologico complessivo Poche e chiare incombenze per i cittadini Il decreto legislativo disciplina: Metodologia per il calcolo delle prestazioni energetiche integrate degli edifici; Applicazione di requisiti minimi in materia di prestazioni energetiche degli edifici; Criteri generali per la certificazione energetica degli edifici; Ispezioni periodiche impianti di climatizzazione Criteri per garantire la qualificazione e indipendenza degli esperti incaricati Promozione delluso razionale dellenergia attraverso informazione, sensibilizzazione degli utenti finali aggiornamento operatori del settore

31 17 ARTICOLI e 10 ALLEGATI TECNICI Per quanto riguarda il tema specifico della certificazione energetica, gli articoli e gli allegati tecnici di rilevanza sono: Art.3: Ambito di intervento La certificazione energetica è obbligatoria per tutti gli edifici di nuova costruzione ovvero per gli edifici per cui è fatta richiesta di autorizzazione o concessione edilizia successivamente allentrata in vigore del decreto legislativo. Le categorie escluse sono: - gli immobili recanti il codice dei beni culturali e del paesaggio; - i fabbricati industriali, artigianali ed agricoli non residenziali quando gli ambienti sono riscaldati per esigenze di processo produttivo; - i fabbricati isolati con una superficie inferiore ai 50 m 2. DECRETO LEGISLATIVO 19 AGOSTO 2005, n. 192

32 Art.6: Certificazione energetica degli edifici di nuova costruzione In relazione alle linee guida proposte nella 2002/91/CE, la certificazione energetica, per edifici non di nuova costruzione, deve essere richiesta obbligatoriamente in caso di compravendita o locazione dellimmobile. Larticolo indica che: è sufficiente una certificazione energetica comune per edifici serviti da un unico impianto centralizzato; per appartamenti allinterno di un edificio è sufficiente la valutazione di un altro appartamento rappresentativo dello stesso condominio e della stessa tipologia; la validità del certificato è di 10 anni (il certificato deve essere aggiornato a seguito di ristrutturazioni che modifichino le prestazioni energetiche); il certificato deve essere affisso sulledificio stesso in caso di edifici con superfici utili maggiori di 1000 m 2 o di edifici di proprietà pubblica o adibiti ad uso pubblico; entro 180 gg dallentrata in vigore del d.l. saranno emanate le Linee Guida nazionali e le metodologie di calcolo semplificate per la valutazione degli indici prestazionali La relazione illustrativa del d.l., allart.6, esplicita la finalità di diminuire gli oneri a carico dei cittadini indicando in Euro il costo di una certificazione energetica. DECRETO LEGISLATIVO 19 AGOSTO 2005, n. 192

33 Art.11: Requisiti della prestazione energetica degli edifici Fino alla data di entrata in vigore dei DPR per la definizione di una metodologia di calcolo della prestazione energetica degli edifici, il calcolo prestazione energetica nella climatizzazione invernale, in particolare il FEN, è disciplinato dalla Legge 9 gennaio 1991, n. 10 Per quanto riguarda i requisiti di prestazione energetica degli edifici: il FEN va espresso in kWh/m 2 anno e confrontato con la tabella dei valori limite presente nellallegato C; i valori delle trasmittanze di componenti opachi orizzontali e verticali,componenti trasparenti, ponti termici devono essere inferiori ai valori riportati in allegato C; per il contenimento dei consumi energetici nei periodi estivi sono presenti alcune disposizioni riguardanti le schermature delle pareti trasparenti e linerzia termica delle pareti opache (vedi disposizioni in allegato I); obbligo di predisporre opere edili ed impiantistiche necessarie a favorire listallazione di impianti solari termici e fotovoltaici sugli edifici di nuova costruzione; obbligo di istallazione di impianti solari termici per la produzione di acqua calda sanitaria in edifici pubblici. DECRETO LEGISLATIVO 19 AGOSTO 2005, n. 192

34 Art.12: Esercizio, manutenzione e ispezione degli impianti termici Fino alla data di entrata in vigore dei DPR per la definizione di una metodologia di calcolo della prestazione energetica degli edifici, il contenimento dei consumi di energia nellesercizio e manutenzione degli impianti termici esistenti per il riscaldamento invernale, le ispezioni periodiche, e i requisiti minimi degli organismi esterni incaricati delle ispezioni stesse, sono disciplinati dagli articoli 7 e 9 del presente decreto, dal DPR 26 agosto 1993, n. 412 e dalle disposizioni presenti nellAllegato L del decreto in oggetto DECRETO LEGISLATIVO 19 AGOSTO 2005, n. 192

35 ALLEGATO CRequisiti della prestazione energetica degli edifici. Rapporto di Forma Delledificio Zona climatica ABCDEF fino a 600 GG a 601 GG a 900 GG a 901 GG a 1400 GG a 1401 GG a 2100 GG a 2101 GG a 3000 GG oltre 3000 GG 0, , Valori limite della trasmittanza termica U delle strutture verticali opache espressa in W/m 2 K Zona ClimaticaDal 1 gennaio 2006Dal 1 gennaio 2009 A0,850,72 B0,640,54 C0,570,46 D0,500,40 E0,460,37 F0,440,35 Valori limite della trasmittanza termica U delle strutture orizzontali opache espressa in W/m 2 K Zona ClimaticaDal 1 gennaio 2006Dal 1 gennaio 2009 A0,800,68 B0,600,51 C0,550,44 D0,460,37 E0,430,34 F0,410,33 Valori limite della trasmittanza termica U delle chiusure trasparenti con infissi espressa in W/m 2 K Zona ClimaticaDal 1 gennaio 2006Dal 1 gennaio 2009 A5,55,0 B4,03,6 C3,33,6 D3,12,8 E 2,5 F2,42,2 Valori limite della trasmittanza termica U dei vetri espressa in W/m 2 K Zona ClimaticaDal 1 gennaio 2006Dal 1 gennaio 2009 A5,0 B4,03,0 C 2,3 D2,62,1 E2,41,9 F2,31,6 DECRETO LEGISLATIVO 19 AGOSTO 2005, n. 192

36 Fabbisogno estivo La normativa europea ed il recepimento Italiano prevedono il calcolo di un indice prestazionale annuale che consideri: la climatizzazione invernale ed estiva; la preparazione dellacqua calda per usi igienici sanitari; la ventilazione; lilluminazione. Le metodologie di calcolo semplificato per la valutazione di prestazioni energetiche degli edifici nel periodo invernale sono state largamente discusse e sviluppate in passato; Nel caso estivo mancano riferimenti a modelli consolidati e dati storici utili al calcolo semplificato dellindice prestazionale; Sono in fase di sviluppo e validazione modelli simili a quello per li calcolo del fabbisogno energetico normalizzato invernale (FEN) ovvero in linea con quanto prodotto dal CEN (in fase di approvazione)

37 Le norme transitorie emanate al fine di limitare i consumi estivi in attesa delle linee guida per il calcolo dellindice prestazionale globale impongono di verificare: - Che siano presenti elementi di schermatura delle superfici vetrate tali da ridurre lapporto di calore per irraggiamento solare, e che siano efficaci; - Nelle zone climatiche A, B, C e D, nelle località dove il valore medio mensile dellirradianza sul piano orizzontale I m,s, nel mese di massima insolazione, sia maggiore o uguale a 250 W/m 2, la massa superficiale M s di tutte le pareti opache sia maggiore di 230 kg/m 2. - Gli effetti positivi che si ottengono con i suddetti valori di massa superficiale possono essere raggiunti, in alternativa, con lutilizzo di tecnologie e materiali innovativi che permettano di contenere le oscillazioni di temperatura degli ambienti in funzione dellandamento dellirraggiamento solare. In tal caso deve essere prodotta unadeguata documentazione e certificazione dei materiali che ne attesti lequivalenza con le soluzioni tradizionali. ALLEGATO INorme transitorie per la prestazione energetica degli edifici (Articolo 11) DECRETO LEGISLATIVO 19 AGOSTO 2005, n. 192

38 Il certificato energetico Il certificato energetico deve fornire unindicazione oggettiva della qualità energetica di un immobile o di ununità immobiliare, coniugando due aspetti fondamentali: Il certificato energetico deve fornire unindicazione oggettiva della qualità energetica di un immobile o di ununità immobiliare, coniugando due aspetti fondamentali: fornire una indicazione oggettiva, attraverso un parametro, della qualità energetica intesa come impiego sia energetico sia ambientale dellenergia primaria utilizzata per il soddisfacimento del comfort termico, sia invernale sia estivo, fornire una indicazione oggettiva, attraverso un parametro, della qualità energetica intesa come impiego sia energetico sia ambientale dellenergia primaria utilizzata per il soddisfacimento del comfort termico, sia invernale sia estivo, definire un criterio di comparazione - eventualmente ricorrendo a soluzioni di tipo grafico - che permetta di valutare in modo chiaro ed inequivocabile il grado di efficienza energetica dellimmobile. definire un criterio di comparazione - eventualmente ricorrendo a soluzioni di tipo grafico - che permetta di valutare in modo chiaro ed inequivocabile il grado di efficienza energetica dellimmobile. La definizione di qualità energetica di un edificio non è un problema di tipo marginale poiché implica sia la quantità di energia utilizzata sia la sua qualità intesa come minimizzazione degli impatti sullambiente. Tale problema può essere esemplificato in due sistemi di valutazione completamente diversi: La definizione di qualità energetica di un edificio non è un problema di tipo marginale poiché implica sia la quantità di energia utilizzata sia la sua qualità intesa come minimizzazione degli impatti sullambiente. Tale problema può essere esemplificato in due sistemi di valutazione completamente diversi:

39 Il certificato energetico tramite una definizione sostanzialmente qualitativa dello stato energetico di un edificio, basata su una identificazione visiva e/o strumentale di specifiche qualità del sistema edificio-impianto, la cui combinazione è poi associata ad un valore discreto di un indicatore di qualità, utilizzato per le comparazioni; tramite una definizione sostanzialmente qualitativa dello stato energetico di un edificio, basata su una identificazione visiva e/o strumentale di specifiche qualità del sistema edificio-impianto, la cui combinazione è poi associata ad un valore discreto di un indicatore di qualità, utilizzato per le comparazioni; tramite una definizione quantitativa della qualità energetica, ricorrendo allequivalenza in energia primaria di tutti i flussi energetici coinvolti; con questa impostazione la qualità energetica viene ricondotta alla misura della quantità di energia primaria utilizzata dal sistema edificio, cioè del suo fabbisogno energetico. tramite una definizione quantitativa della qualità energetica, ricorrendo allequivalenza in energia primaria di tutti i flussi energetici coinvolti; con questa impostazione la qualità energetica viene ricondotta alla misura della quantità di energia primaria utilizzata dal sistema edificio, cioè del suo fabbisogno energetico. Tali sistemi, sinteticamente ridefiniti rispettivamente qualitativo e quantitativo, hanno ciascuno pregi e difetti e si possono differenziare al loro interno sia in virtù del metodo di definizione dei pesi delle qualità e dei criteri di associazione, sia sulla base dei metodi di misura o di stima del fabbisogno. Resta comune ai due sistemi di valutazione la necessità di identificare e definire un valore di target dellindicatore di qualità da essi impiegato, per consentire la comparazione assoluta oltre che relativa, cioè per sapere quanto distante è un certo edificio dal target ottimale se non assoluto, almeno di categoria Tali sistemi, sinteticamente ridefiniti rispettivamente qualitativo e quantitativo, hanno ciascuno pregi e difetti e si possono differenziare al loro interno sia in virtù del metodo di definizione dei pesi delle qualità e dei criteri di associazione, sia sulla base dei metodi di misura o di stima del fabbisogno. Resta comune ai due sistemi di valutazione la necessità di identificare e definire un valore di target dellindicatore di qualità da essi impiegato, per consentire la comparazione assoluta oltre che relativa, cioè per sapere quanto distante è un certo edificio dal target ottimale se non assoluto, almeno di categoria

40 ESEMPI DI CERTIFICAZIONE ENERGETICA In Italia lunico ente ad aver introdotto una sorta di etichettatura energetica è la Provincia Autonoma di Bolzano con il Certificato Casa Clima Indice di efficienza energetica delledificio HWB NGF fabbisogno annuale per metro quadro di superficie dei locali riscaldati [kWh/m 2 anno ] Unità di misura già utilizzata in alcune analisi a livello europeo antecedenti la direttiva 2002/91/CE. Il metodo individua 7 classi di appartenenza, in ordine di consumi specifici crescenti, ed assegna alledificio in esame una categoria di consumo sulla base dei soli fabbisogni termici

41 ESEMPI DI CERTIFICAZIONE ENERGETICA CERTIFICATO ENERGETICO EUROPEO Sezione riguardante la descrizione della zona climatica e delle caratteristiche delledificio Sezione dei consumi reali nellesercizio delledificio (in Sterline) Etichetta energetica Lindice di riferimento è adimensionale e con valori crescenti (0 – 120)

42 ESEMPI DI CERTIFICAZIONE ENERGETICA BEEPS Lavoro del Ministero dellAmbiente e del dipartimento di Fisica Tecnica dellUniversità di Roma La Sapienza volto alla definizione di uno strumento da impiegare nella valutazione delle prestazioni energetiche degli edifici esistenti in Italia, che tenga conto di: Condizioni climatiche Condizioni di comfort interno Costi associati alla gestione OBIETTIVI: Giungere ad una certificazione energetica di provata validità ma sviluppata sotto forma di procedure semplificate Elaborare una banca dati che possa essere utilizzata per lelaborazione statistica dei dati ottenuti METODOLOGIA: Combinazione in termini sia quantitativi che qualitativi di una scheda informativa sui dati del caso di studio (lista positiva), supportata da un data-base in costante aggiornamento secondo la logica dellautoapprendimento. La soluzione proposta si basa sulla compilazione di una scheda semplificata idonea ad individuare : Tipologie edilizie (Tipo di utenza, Anno di realizzazione e Struttura) Caratterizzazione delledificio (Posizione e Clima) Tipologie impiantistiche Soddisfazione degli utenti sulla qualità dellambiente interno Dal confronto con benchmarks opportunamente individuati è possibile dare una valutazione di ogni settore e, con lassegnazione del relativo peso, dare una valutazione finale in una scala di valori che permetta anche di programmare interventi manutentivi capaci di migliorare le prestazioni energetiche delledificio.

43 ESEMPI DI CERTIFICAZIONE ENERGETICA Metodo delle correlazioni Il metodo si basa sulla correlazione tra uno o più parametri fisici ed uno o più corrispondenti parametri energetici, desunta dalle prestazioni energetiche di casi tipo per situazioni convenzionali La metodologia proposta nasce da: lesame di 1053 allogi costruiti dal 1970 al 1993 nella provincia di Firenze; la selezione di un campione rappresentativo di 80 alloggi; lanalisi fatta sul campione delle correlazioni fra fattori ambientali/costruttivi e parametri energetici (algoritmi della norma UNI 10344) che ha consentito di individuare una buona correlazione tra il FEN ed il rapporto S/V; lindividuazione di sei situazioni tipo (Modelli di confronto). Allinizio della certificazione si deve procedere a: confronto della posizione occupata con quella del modello di riferimento; correzione (%) del valore S/V rispetto alla posizione occupata dallalloggio nel fabbricato; correzione (%) del FEN per esposizione e colori delle facciate, GG diversi da Firenze, tipologie dinpianto, serramenti ed isolamenti diversi dal modello. Gli indicatori di riferimento sono: FEN [kJ/m 3 GG] FTS: fabbisogno termico specifico [kWh/m 2 anno], desumibile dal FEN

44 ESEMPI DI CERTIFICAZIONE ENERGETICA Software CENED Le agenzie della rete Punti Energia della regione Lombardia hanno elaborato una procedura per lattestazione energetica degli edifici. La procedura adottata è corredata di una piattaforma software denominata CENED 4, sviluppata in Visual-Basic e basata sulle norme UNI-CTI che derivano dalla norma europea CEN TC 89 – Residential Buildings – Energy requirements for heating – calculation method, e recepite con il DM 6 Agosto Il software opera seguendo uno schema di 12 fasiLinterfaccia CENED è in ambiente windows OUTPUT del software: ETICHETTA ENERGETICA

45 ESEMPI DI CERTIFICAZIONE ENERGETICA Miniwatt Il certificato è stato elaborato in periodi antecedenti alla pubblicazione in gazzetta della direttiva 2002/91 CE. La metodologia è quindi unicamente derivante dalla legge 10/91 e dalle normative tecniche al momento disponibili. Sono comunque presenti, nel lavoro, alcune idee innovative quali: Indicazioni sulle diverse fonti di energia utilizzate; Consigli per il miglioramento delle prestazioni energetiche; Attenzione alla riduzione delle emissioni inquinanti. Classe Energetica Dati Generali dellEdificio Fabbisogno di Energia finale Consumo di energia annuale Valutazione

46 Vantaggi della certificazione energetica La conoscenza del costo energetico, e quindi finanziario, del proprio immobile, sia esso in fase di acquisto o di locazione, risulta estremamente importante per lutente finale, perché gli consente di confrontare immobili che, pur dotati di caratteristiche estetiche simili, presentino differenti economie di gestione per il condizionamento invernale. La conoscenza del costo energetico, e quindi finanziario, del proprio immobile, sia esso in fase di acquisto o di locazione, risulta estremamente importante per lutente finale, perché gli consente di confrontare immobili che, pur dotati di caratteristiche estetiche simili, presentino differenti economie di gestione per il condizionamento invernale. Le conseguenze che la prassi della CE potrebbe comportare sono di grande portata: nel breve e lungo termine gli utenti sarebbero indotti ad una maggiore riflessione sulle caratteristiche gestionali dellimmobile, oltre che sulle condizioni di vendita. In altre parole lacquirente potrebbe valutare positivamente un extra costo dovuto alle qualità energetico-ambientali dellimmobile, in previsione di minori esborsi nella successiva gestione e manutenzione. Le conseguenze che la prassi della CE potrebbe comportare sono di grande portata: nel breve e lungo termine gli utenti sarebbero indotti ad una maggiore riflessione sulle caratteristiche gestionali dellimmobile, oltre che sulle condizioni di vendita. In altre parole lacquirente potrebbe valutare positivamente un extra costo dovuto alle qualità energetico-ambientali dellimmobile, in previsione di minori esborsi nella successiva gestione e manutenzione.

47 Vantaggi della certificazione energetica Pertanto lintroduzione della CE potrebbe avere effetti positivi sul versante sia dellofferta sia della domanda. Pertanto lintroduzione della CE potrebbe avere effetti positivi sul versante sia dellofferta sia della domanda. Sul piano dellofferta, infatti, indurrebbe i costruttori a confrontarsi sul tema della qualità energetica delledificio e, quindi, a offrire un prodotto migliore; sul piano della domanda, stimolerebbe i singoli proprietari a pretendere una maggiore qualità energetica o un perfezionamento delle prestazioni energetiche del proprio immobile, ottenendone dei vantaggi in termini economici oltre che di comfort ambientale. Sul piano dellofferta, infatti, indurrebbe i costruttori a confrontarsi sul tema della qualità energetica delledificio e, quindi, a offrire un prodotto migliore; sul piano della domanda, stimolerebbe i singoli proprietari a pretendere una maggiore qualità energetica o un perfezionamento delle prestazioni energetiche del proprio immobile, ottenendone dei vantaggi in termini economici oltre che di comfort ambientale.

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49 Conclusioni LItalia ha un patrimonio edilizio con prestazioni energetiche scadenti, agli ultimi posti delle graduatorie europee: primo posto per consumi energetici per il riscaldamento invernale degli edifici e per le connesse emissioni di anidride carbonica (ovviamente in relazione al clima temperato), penultimo posto per lutilizzo di materiali isolanti in edilizia. Una normativa per alcuni aspetti lungimirante come la legge 10/91 è sostanzialmente fallita per la mancata emanazione di molti decreti attuativi È quindi importante puntare su norme coraggiose: nelle poche realtà locali dove si è forzata la mano, adottando criteri più rigidi di quelli nazionali, è dimostrato come sia possibile ottenere risultati significativi in termini di risparmio (30-40%) con extracosti in fase di costruzione limitati pari a circa il 2%. Dal risparmio energetico in edilizia può venire una quota importante della riduzione delle emissioni di anidride carbonica in prospettiva del rispetto dei limiti imposti dalla sottoscrizione del protocollo do Kyoto (entrato in vigore il 16/02/2005)

50 Conclusioni Lintroduzione di una certificazione delle prestazioni energetiche in edilizia – resa obbligatoria dal recepimento della direttiva 2002/91/CE, è una importante sfida che potrà essere vinta solo con il contributo di tutti i Soggetti coinvolti: pubbliche Amministrazioni, Imprese di Costruzione, professionisti, agenti immobiliari, proprietari di immobili. Numerosi potranno essere infatti i vantaggi non solo in termini di risparmio energetico e di qualità ambioentale, ma anche economici.

51 Risparmi e recuperi Isolamento delle strutture edilizie Isolamento delle strutture edilizie Isolamento delle tubazioni e delle condotte di distribuzione dellaria Isolamento delle tubazioni e delle condotte di distribuzione dellaria Recuperatori di calore Recuperatori di calore Sistemi di controllo della luce naturale e schermature solari Sistemi di controllo della luce naturale e schermature solari Lampade ad elevata efficienza Lampade ad elevata efficienza

52 Risparmi e recuperi Facciate ventilate; facciate a doppia pelle Facciate ventilate; facciate a doppia pelle Tetti verdi Tetti verdi Sistemi solari passivi Sistemi solari passivi Materiali con cambiamento di fase Materiali con cambiamento di fase Pompe di calore geotermiche Pompe di calore geotermiche Sistemi integrati di produzione da fonti rinnovabili Sistemi integrati di produzione da fonti rinnovabili

53 Isolamento delle strutture edilizie

54 Isolamento delle tubazioni

55 Recuperatori di calore

56 Lampade ad elevata efficienza

57 Facciata a doppio involucro Facciata a doppio involucro

58 Facciata con frangisole

59 Tetti verdi

60 Sistemi integrati di produzione da fonti rinnovabili


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