STUDIO DI INTERVENTI REALIZZATI Francesco Mancini Università La Sapienza di Roma francesco.mancini@uniroma1.it www.ingenergia.it

Analisi della prestazione energetica di un nZEB per l’EXPO 2015: il Palazzo Italia NEMESI STUDIO PROGER BMS Aspetti energetici DE SANTOLI MANCINI ROSSETTI

Analisi della prestazione energetica di un nZEB per l’EXPO 2015: il Palazzo Italia La progettazione del Padiglione Italia è stata orientata al raggiungimento di elevati standard prestazionali dal punto di vista energetico ed ambientale. Particolare attenzione è stata dedicata al contenimento dei consumi energetici dell’edificio, orientando la progettazione su tre direttrici fondamentali: esaltazione del comportamento passivo dell’involucro edilizio; utilizzo di sistemi impiantistici ad alta efficienza; impiego di impianti per lo sfruttamento di energia termica rinnovabile (geotermica) e di impianti fotovoltaici per la produzione di energia elettrica da fonte solare. L’obiettivo è ridurre al minimo il prelievo di energia dalle reti esterne, configurando la struttura come nZEB (nearly Zero Energy Building)

Analisi della prestazione energetica di un nZEB Energia utile Le pareti opache costituenti l’involucro edilizio hanno valori di trasmittanza termica molto bassi (0,167 ÷ 0,227 W/m2K) ed elevati valori dello sfasamento (> 11,5 ore) Tetto verde La trasmittanza termica dei componenti finestrati è pari a 1,3 W/m2K, mentre la trasmittanza termica del solo vetro varia da 0,8 a 1,1 W/m2K. Protezione delle superfici trasparenti, consistenti nella schermatura esercitata dalla doppia pelle e nella filtrazione della radiazione solare esercitata dai vetri scelti.

Analisi della prestazione energetica di un nZEB Involucro ed energia utile Importanza relativa delle stagioni invernale ed estiva Sovrapposizione delle stagioni L’edificio è a Milano; nel sud Italia? Rapporto tra i fabbisogni di climatizzazione estiva (conteggiati dalla certificazione) e di illuminazione (non conteggiati). I fabbisogni di energia utile nella stagione invernale sono pari a 4,2 kWh/m3 contro i 21,3 kWh/m3 della stagione estiva (14,4 kWh/m3 dopo la correzione, -32%).

Analisi della prestazione energetica di un nZEB Sistemi impiantistici ed energia primaria Stagione invernale Utile 4,2 kWh/m3 Primaria 2,3 kWh/m3 Stagione estiva Utile 14,4 kWh/m3 Primaria 9,8 kWh/m3 Pompe di calore geotermiche: in inverno energia rinnovabile. OK Pompe di calore geotermiche: qual è la temperatura del terreno?? Pompe di calore geotermiche: in estate rinnovabile?? Come si considerano sistemi con rendimento maggiore dell’unità??

Analisi della prestazione energetica di un nZEB Impianti fotovoltaici, energia rinnovabile e primaria Stagione invernale Utile 4,2 kWh/m3 Primaria 1,3 kWh/m3 Stagione estiva Utile 14,4 kWh/m3 Primaria 5,5 kWh/m3 Surplus Primaria 1,4 kWh/m3 Edificio medio a Roma Primaria solo inverno 30 kWh/m3 Impianto fotovoltaico 150 kWp Copertura dei fabbisogni e surplus Come si considera il surplus? Come si gestisce un surplus? L’accumulo locale è premiato in qualche modo?

Analisi della prestazione energetica di un nZEB Conclusioni chiarire in una definizione unica i limiti della stagione invernale ed estiva, al fine di evitare sovrapposizioni tra le due stagioni; includere nell’analisi degli edifici tutti gli usi energetici, anche attraverso una valutazione semplificata; in particolare i fabbisogni energetici per l’illuminazione; è importante considerare che la protezione passiva realizzata dall’involucro ha una efficacia molto maggiore nei Paesi in cui la stagione invernale è più importante; le uniche temperature normate sono quelle dell’aria (UNI10349) la definizione di energia rinnovabile non appare completa; non è chiara l’interpretazione da dare ai contributi di tutti i sistemi impiantistici di generazione caratterizzati da un rendimento superiore all’unità; appare, inoltre, fondamentale un aggiornamento frequente del rendimento dei sistemi elettrici nazionali; non è ben specificato come conteggiare eventuali surplus mensili di produzione di energia ai fini della prestazione energetica dell’edificio; non sono previsti obblighi o premi per l’installazione di sistemi di accumulo dell’energia.

Interventi realizzati Abitazione Viterbo Impianto termico autonomo Piano intermedio – S= 125 m2 Muratura a cassa vuota – Intercapedine 25 cm Infissi in legno vetro singolo EPci = 127.3 kWh/m2 – Classe F - ms= 0,60 Infissi PVC - 30 m2 – 10.500 € EPci = 76.4 kWh/m2 – Classe E - ms= 0,57 Risparmio stimato = 500 €/anno TR = 21 anni – 7 anni con 65% detr. Insufflaggio schiuma pareti verticali - 100 m2 – 4500 € EPci = 71.7 kWh/m2 – Classe E - ms= 0,58 Risparmio stimato = 550 €/anno TR = 8 anni – 3 anni con 65% detr. Isolamento pareti verticali + Sostituzione finestre EPci = 30.4 kWh/m2 – Classe C - ms= 0,44 Risparmio stimato = 950 €/anno (non è la somma dei risparmi singoli!) TR = 16 anni – 6 anni con 65% detr. Risparmio reale = ??? Abitazione ancora non abitata Intervento incompiuto + Cald. a condensazione + Valv. Termostatiche EPci = 15.2 kWh/m2 - Classe A - ms= 0,878 + Pompa di calore EPci = 9.0 kWh/m2 - Classe A+ - ms= 1,486 F. Mancini, Sapienza Università di Roma 9

Interventi realizzati Abitazione Viterbo Impianto termico centralizzato Piano inferiore – S= 110 m2 Muratura a cassa vuota – Intercapedine 10-20 cm Infissi in legno vetro singolo EPci = 152.7 kWh/m2 – Classe F Infissi PVC - 20 m2 – 7.000 € EPci = 127.8 kWh/m2 – Classe F Risparmio stimato = 220 €/anno TR = 31 anni – 10 anni con 65% detr. Riemp. intercap. polistirolo da imball.- 100 m2 – 1500 € EPci = 102.7 kWh/m2 – Classe E Risparmio stimato = 440 €/anno TR = 3,5 anni – 1,2 anni con 65% detr. Isolamento pareti verticali + Sostituzione finestre EPci = 76.5 kWh/m2 – Classe D Risparmio stimato = 660 €/anno TR = 13 anni – 4,5 anni con 65% detr. Risparmio reale = Difficilmente valutabile – Impianto centralizzato Intervento incompiuto Isolamento pavimento su garages Installazione valvole termostatiche Sostituzione caldaia Integrazione con pompe di calore F. Mancini, Sapienza Università di Roma 10

Interventi realizzati Abitazione Viterbo Impianto termico centralizzato Piano inferiore – S= 110 m2 Scaldabagno elettrico 0,18 €/giorno 65 €/anno Attenzione al modello di calcolo normato e ai dati di letteratura quando si hanno dati reali Attenzione ai pannelli solari termici Scaldabagno a pompa di calore – 900 € Risparmio stimato = 1800 kWhel/anno – 500 €/anno ??? TR = 2 anni – 0,5 anni con 65% detr. ???? Risparmio reale = 130 €/anno TR = 7 anni – 2,5 anni con 65% detr. ???? F. Mancini, Sapienza Università di Roma 11

Interventi realizzati Abitazione Formello Impianto termico autonomo Piano superiore – S= 163 m2 EPci = 97.0 kWh/m2 – Classe F Isolamento terrazzo copertura - 160 m2 – 12.000 € EPci = 46,0 kWh/m2 – Classe F Risparmio stimato = 670 €/anno TR = 18 anni – 8 anni con 55% detr. Interventi realizzati Abitazione Capitignano Impianto termico autonomo Copertura – S= 150 m2 EPci = 600.0 kWh/m2 Isolamento terrazzo copertura - 160 m2 – 95.000 € ??? EPci = 500,0 kWh/m2 Risparmio stimato = 1600 €/anno TR = 60 anni Il risparmio energetico non è significativo, ma l’intervento può comunque beneficiare delle detrazioni F. Mancini, Sapienza Università di Roma 12