EVOLUZIONE LEGISLATIVAEVOLUZIONE LEGISLATIVAIl futuro destino dell’Europa in materia di salvaguardia dell’ambiente si gioca sul successo delle politiche di contenimento dei consumi energetici e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia
Alcuni riferimenti legislativi a livello Europeo e Nazionale
Legge 10/91 e Decreti AttuativiDirettiva Europea 2002/91/CE Decreto 27 luglio 2005 (abrogato)Decreto 19 agosto 2005 n. 192Decreto 29 dicembre 2006 n. 311
Strumenti regionali in forma di raccomandazione
Linee Guida Regione Toscana
DALLA LEGGE 373/76 ALLA LEGGE 10/91DALLA LEGGE 373/76 ALLA LEGGE 10/91
A seguito della crisi energetica degli anni ’70 in Italia viene emanata la prima legge sul risparmio energetico: la legge 373/76.
La Legge n. 10 del 9 Gennaio 1991, “Norme per l’attuazione del Piano Energetico Nazionale in materia di uso razionale dell’energia, di risparmio energetico e sviluppo di fonti rinnovabili di energia”, ha integrato ed in parte sostituito la Legge 373/76, introducendo di fatto una nuova procedura per la verifica energetica degli edifici (SISTEMA EDIFICIO – IMPIANTO) e compiendo un primo passo verso la CERTIFICAZIONE ENERGETICA degli edifici (art. 30).
Gli obiettivi della legge sono i seguenti:
risparmio energetico (interventi sull’edificio, sugli impianti di controllo del microclima e di illuminazione)uso consapevole dell’ energiasalvaguardia dell’ambientebenessere degli individuiincentivazione dell’uso di fonti rinnovabili di energiaincentivazione dell’uso di sistemi impiantistici alternativi
ARTICOLAZIONE DELLA LEGGE
Legge 10/91: Legge quadro
si articola in tre Titoli
fissa gli obiettivi generali
definisce ruoli e responsabilità
Decreti Attuativi
Normativa Tecnica UNI
Titolo Ifinalitàambito applicazionecompiti ministeri (decreti attuativi)norme concessione contributi economici
Titolo IInorme per il contenimento energeticolimiti nei consumirelazione tecnicacertificazione energetica di edifici e componentiesercizio e manutenzione impianticontrolli, verifiche e sanzioni
Titolo IIItempi entrata in vigoreripartizione fondi e copertura finanziaria legge
LEGGE 10/91 ED INPUT PROGETTUALILEGGE 10/91 ED INPUT PROGETTUALI
DATI RELATIVI A MATERIALI E COMPONENTI: OPACHI, TRASPARENTI,
PONTI TERMICI, COMPONENTI SU TERRENO
DATI RELATIVI ALL’EDIFICIO
DATI RELATIVI AGLI IMPIANTI DI CLMATIZZAZIONE INVERNALE
All’interno dell’ dell’art. 4 comma 1 e comma 2 della Legge sono riportati i principali fattori da prendere in esame per un progetto correttamente impostato:
fattori ambientali: caratteristiche microclimatiche area
fattori tipologici: tipologia insediamento, distribuzione spazi e orientamento, controllo radiazione solare, sistemi solari passivi, ventilazione naturale, illuminazione naturale
L’ARTICOLO 4 DELLA LEGGE 10/91
Carte assolazioni ed esposizioni
Valutazione energetica sistemi passivi e schermature
Analisi planimetrica insediamento (Vienna)Analisi irradiazione solare
fattori tecnico - costruttivi: inerzia termica edificio, componenti finestrati, verifica termoigrometrica componenti, certificazione componenti
fattori impiantistici: efficienza impianto, recupero calore, controllo parametri ambientali e purezza aria, fonti rinnovabili energia, sistemi di regolazione e controllo integrati, controllo rumororosità impianti, etc.
L’ARTICOLO 4 DELLA LEGGE 10/91
Edificio “Probe” – Belgio (retofitting 1997)
Edificio a Salisburgo (Programma EU CEPHEUS Passivhaus 1999-2000)
Sistema impiantistico integrato (Passivhaus italiana)
L’articolo 30 della Legge 10/91 sulla certificazione energetica degli edifici non ha trovato pratica applicazione non essendo stato emanato il relativo Decreto Attuativo.
La certificazione si prefiggeva il raggiungimento di due obiettivi: introdurre norme e procedure unitarie per determinare la qualità
energetica degli edificiindurre l’utente finale a includere il parametro energetico nella
valutazione dell’immobile
Rispetto al panorama europeo l’art. 30 della Legge appariva veramente innovativo e prevedeva gli strumenti efficaci per la sua operatività sia in caso di compravendita o locazione (certificato di certificazioneenergetica) sia allorché il proprietario o il locatario volessero richiedere al Comune la certificazione energetica dell’intero immobile o della singola unità immobiliare
L’ARTICOLO 30 DELLA LEGGE
Modello classificazione CasaClima
Modello classificazione prEN15217 “Energy
performance of buildings…”Modello classificazione BEST
CLASS (Provincia Milano)
Modello classificazione Comune di Carugate (MI)
Nel frattempo la riforma “Bassanini” (D.Lgs 31 marzo 1998 n. 112), ha trasferito alle Regioni le competenze amministrative sulla certificazione energetica degli edifici
L’ARTICOLO 30 DELLA LEGGE
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Il DPR 412/93Il DPR 412/93
Il DPR 412 del 1993 reca norme e disposizioni per gli adempimenti del settore impiantistico con pesanti riflessi anche sulla progettazione architettonicaTale Decreto richiede che all’atto di interventi edilizi o impiantistici debbano essere rispettati alcuni adempimenti; in particolare questi ultimi sono richiesti per:
costruzione di un nuovo edificio (concessione edilizia)ristrutturazione di un edificio esistente (interventi sostanziali
sull’involucro)ristrutturazione di un impianto termico (interventi sostanziali
sul sistema di produzione e distribuzione dell’energia termica)sostituzione di un generatore di calore
REQUISITI DA VERIFICAREREQUISITI DA VERIFICARE
Negli edifici di nuova costruzione o negli interventi di ristrutturazione devono essere verificati i seguenti requisiti:
il Coefficiente di dispersione volumica globale per trasmissione dell’involucro Cd deve risultare inferiore ad un valore limite imposto
Cd <Cd < CdCdLIMLIM
il Rendimento medio stagionale ηG dell’impianto termico deve risultare superiore ad un valore limite minimo imposto
ηηG G >> ηηGLIMGLIM
il Fabbisogno Energetico Normalizzato FEN del sistema deve risultare inferiore ad un limite imposto
FENFEN < FEN< FENLIMLIM
IL COEFFICIENTE DI DISPERSIONE IL COEFFICIENTE DI DISPERSIONE VOLUMICA GLOBALE CdVOLUMICA GLOBALE Cd
Il coefficiente Cd rappresenta la potenza termica dispersa per trasmissione per ogni unità di volume riscaldata per ogni grado centigrado di differenza fra la temperatura interna e quella esterna di progetto.
Cd = Cd = ΦΦtr,ptr,p / V / V •• ΔθΔθee
dove:Φtr,p = potenza termica dispersa per trasmissione attraverso
l’involucro dell’edificio (W) V = volume lordo riscaldato (m3)Δθe = differenza fra la temperatura interna di progetto e la
temperatura esterna di progetto (°C)
IL RENDIMENTO MEDIO STAGIONALE IL RENDIMENTO MEDIO STAGIONALE ηηGG
Il rendimento ηG è definito come il rapporto fra il fabbisogno di energia termica utile per la climatizzazione invernale e l’energia primaria delle fonti energetiche (compresa l’energia elettrica)
Il rendimento ηG è funzione dei seguenti parametri:
Rendimento produzione
Rendimento distribuzione
Rendimento regolazione
Rendimento emissione terminali
IL FABBISOGNO ENERGETICO IL FABBISOGNO ENERGETICO NORMALIZZATO FENNORMALIZZATO FEN
Il FEN è definito come la quantità di energia primaria globalmente richiesta nel corso della stagione di riscaldamento per mantenere negli ambienti la temperatura prefissata con un adeguato ricambio d’aria, diviso per il volume riscaldato ed i gradi giorno (GG) della località (UNI 10379):
FEN = Q / (FEN = Q / (θθi i -- θθemem) ) •• N N •• VVdove:QQ fabbisogno convenzionale stagionale di energia primaria
richiesta per il riscaldamento dell’edificio (kJ)θθi temperatura interna di progetto (°C)θθiemiem temperatura media stagionale dell’aria esterna (°C)NN numero dei giorni del periodo di riscaldamento fissato in base
alla zona climaticaVV volume lordo dell’edificio riscaldato (m3)
IL CONTROLLO DEL FENIL CONTROLLO DEL FEN
Per controllare il fabbisogno energetico del sistema edificio –impianto il progettista può adottare strategie diversificate:
• utilizzare fonti di energia rinnovabili
• massimizzare gli apporti gratuiti per irraggiamento ed al contempo proteggere dal surriscaldamento estivo
• utilizzare sistemi di generazione, distribuzione e regolazione ad elevato rendimento
• utilizzare sistemi per il recupero del calore
•implementare l’inerzia termica dell’edificio
La certificazione della qualità energetica dell’edificio era già stata prevista dalla Direttiva n. 93/76/CEE, nota come Direttiva SAVE.
Con la pubblicazione della direttiva 2002/91/CE del 16 dicembre 2002 sul rendimento energetico dell’edilizia l’U E adotta una serie di misure ed degli interventi necessari per conformarsi al protocollo di Kyoto
LA DIRETTIVA 2002/91/CELA DIRETTIVA 2002/91/CE
L’edificio, gli impianti di riscaldamento, di condizionamento, di illuminazione ed di aerazione devono essere progettati ed eserciti con un basso consumo di energia nel rispetto del benessere degli occupantiLa Direttiva sottolinea come gli edifici occupati dalle pubbliche autorità o aperti al pubblico dovrebbero assumere un approccio esemplare nei confronti dell’ambiente e dell’energia assoggettandosi alla certificazione energetica ad intervalli regolari ed affiggendo sull’edificio l’attestato di certificazione oltre ad adottare misure di sensibilizzazione degli occupanti verso l’uso consapevole dell’energia
La Direttiva riporta disposizioni riguardanti:
1. metodologia generale per il calcolo del rendimento energetico “integrato” degli edifici
2. requisiti minimi di rendimento energetico degli edifici distinguendo fra edifici nuovi e ristrutturazioni e fra differenti categorie di edifici
3. certificazione energetica degli edifici
4. ispezione periodica degli impianti termici e di condizionamento
posizione ed orientamento dell’edificio in riferimento alle caratteristiche microclimatiche dell’area
illuminazione naturale
caratteristiche termiche dell’edificio e di tenuta all’aria
dotazioni impiantistiche dell’edificio
sistemi solari passivi e protezione solare
sistema di condizionamento d’aria e di ventilazione (meccanica e naturale)
CONSUMI ENERGETICI A CONFRONTO
050
100150200250300350
Vecc
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kWh/
m2a
Riscaldamento Elettricità Riscaldamento dell'acqua
Legge 10/91
Dir.EU SAVE
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usen
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L’evoluzione legislativa e normativa, sull’onda della presa si coscienza internazionale delle problematiche energetiche ed ambientali, ha avuto come effetto la riduzione dei fabbisogni energetici attuata mediante la riduzione di target energetici:
- in forma di raccomandazioni / come limiti cogenti
I VANTAGGII VANTAGGI
il mercato edilizio dovrà necessariamente diventare piùtrasparente e sensibile al tema dell’efficienza energetica degli edifici
sarà dato riconoscimento agli investimenti poco “visibili” qual ad esempio l’isolamento termico e l’inerzia termica dei componenti
si potranno rispettare gli impegni internazionali sui cambiamenti climatici che il nostro paese si è assunto con la firma dei vari protocolli internazionali, primo fra tutti il protocollo di Kyoto
DECRETO 27 LUGLIO 2005DECRETO 27 LUGLIO 2005(G.U. n. 178 del 2 Agosto 2005 -abrogato)
Decreto concernente il regolamento d'attuazione della legge 9 gennaio 1991, n. 10 (articolo 4, commi 1 e 2), recante: «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»
Nel Decreto sono riportati:valori correttivi per il coefficiente Cd al fine di tenere conto
dell’inerzia delle strutture dell’edificiotrasmittanza massima consentita di componenti opachi e finestrati
in funzione della zona termicavalori minimi di ricambio d’aria
Sono richiesti:verifica termoigrometrica e ponti termiciverifica componenti finestrati ai fini dell’illuminazione naturalecontenimento climatizzazione estiva (inerzia, schermature)
DECRETO 19 AGOSTO 2005 n. 192DECRETO 19 AGOSTO 2005 n. 192(Attuazione della direttiva sulla qualità energetico nell'edilizia)
Il decreto stabilisce i criteri, le condizioni e le modalità per migliorare le prestazioni energetiche degli edifici al fine di 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, promuovere la competitività dei comparti più avanzati attraverso lo sviluppo tecnologico
Il decreto disciplina: a) metodologia di calcolo delle prestazioni energetiche integrate degli
edificib) requisiti minimi in materia di prestazioni energetiche degli edificic) criteri generali per la certificazione energetica degli edificid) ispezioni periodiche degli impianti di climatizzazionee) i criteri per garantire la qualificazione e l'indipendenza degli esperti
incaricati della certificazione energetica e delle ispezioni degli impiantif) raccolta informazioni ed esperienze, elaborazioni e studi necessari
all'orientamento della politica energetica del settoreg) promozione dell'uso razionale dell'energia anche attraverso
l'informazione e la sensibilizzazione degli utenti finali, la formazione e l'aggiornamento degli operatori del settore
INPUT PROGETTUALI
Ambiente esterno e microclima
Orientamento edificio: ottimizzare l’orientamento degli in funzione della tipologia edilizia
Compattezza: minore è la compattezza dell'involucro, maggiori sono le dispersioni termiche invernali
Riduzione delle dispersioni termiche + massimo sfruttamento energia solare (bilancio energetico)
Sistemi di schermatura all’irraggiamento solare
Studio ombre proprie e portate da ostruzioni e/o aggetti
Materiali e tecnologie
Impianti altamente efficienti
IL D.LGS 311/2006Il D.lgs 311/2006 integra e modifica il D.lgs 192/2005.
Ai sensi del D.lgs 311/2006 sono attualmente richieste specifiche verifiche energetiche differenziate:
Regime invernale
Regime estivo
Per il regime invernale sono attualmente richieste specifiche verifiche:
sui componenti di involucro
sull’impianto di climatizzazione
Per il regime estivo sono attualmente richieste specifiche verifiche:
sui componenti di involucro
Le verifiche sono differenziate:
in funzione della tipologia di intervento
della categoria dell’edificio
di una scadenza in fasce temporali
IL D.LGS 311/2006Il D.lgs 311/2006 integra e modifica il D.lgs 192/2005.
Ai sensi del D.lgs 311/2006 sono attualmente richieste specifiche verifiche energetiche differenziate in funzione della tipologia di intervento:
IL D.LGS 311/2006Sono inoltre richiamate le categorie di edificio (DPR 412/93) al fine di differenziare le verifiche :
La verifica energetica dell’edificio La procedura di verifica energetica, indipendentemente dal codice di calcolo utilizzato, prevede che il progettista effettui una serie di scelte riferite al sistema edificio – impianto al fine di ottenere un valore indicativo di Epi per l’edificio
Fasi della procedura di verifica:
- Informazioni generali
- Parametri climatici
- Strutture involucro (componenti, ponti termici, aggetti, ostruzioni, ecc.)
- Impianto di climatizzazione
- Impianto di Ventilazione Meccanica Controllata (VMC)
- Individuazione zone termiche
- Dispersioni termiche dei vari ambientiVerifiche:
-- Trasmittanza strutture involucro, formazione condensa, massa supTrasmittanza strutture involucro, formazione condensa, massa superficialeerficiale
-- Indice Epi, rendimento globale impianto Indice Epi, rendimento globale impianto ηηgg
Procedura di verifica del fabbisogno energetico - Informazioni generali
Informazioni generali
Il tecnico sceglie la procedura di verifica sia per l’indice energetico:-D.lgs 311/2006-D.lgs 192/2005 -(DPR 412/1993)
sia per le strutture di involucro:
- valori di trasmittanza U
- al 2006
- al 2008
- al 2010
Procedura di verifica del fabbisogno energetico - Parametri climatici
Parametri climatici
Il tecnico sceglie la località climatica in cui è sito l’edificio.
In base alle norme UNI di riferimento sono stabiliti:
-Le temperature di progetto
-I Gradi Giorno (GG)
-L’irradiazione solare
-Il numero dei giorni di riscaldamento
Procedura di verifica del fabbisogno energetico- Aggetti ed ostruzioni
Aggetti ed ostruzioni esterne
La definizione delle dimensioni e la localizzazione degli aggetti e delle ostruzioni esterne è fondamentale al fine di determinare gli apporti solariapporti solari in regime invernale
QH = Ql - ηu Qg
Procedura di verifica del fabbisogno energetico - Strutture di involucro (U ; Ms)
Definizione delle strutture opache
La definizione delle strutture opache è finalizzata alla verifica della trasmittanzatrasmittanzaU, delle masse superficialemasse superficiale Ms e della formazione di condensacondensa superficiale ed interstiziale
Trasmittanza U = f (s/λ, C, α)
(UNI 6946)
Massa superficiale Ms
Giacitura componente (convezione + irraggiamento)
Procedura di verifica del fabbisogno energetico - Strutture di involucro: verifica condensa
Definizione delle strutture opache
Per la verifica della formazione di condensacondensa superficiale ed interstiziale devono essere definite le condizioni al contorno
Definizione classi di umidità(UNI 13788)
•Non si verifica condensa•La condensa è accettabile
Procedura di verifica del fabbisogno energetico- Strutture di involucro: componenti finestrati
Procedure per la definizione dei componenti finestrati:
a) Valore noto di trasmittanza
Globale (telaio, distanziatore, vetro)
b) Calcolo secondo la UNI10077
Procedura di verifica del fabbisogno energetico - Strutture di involucro: ponti termici
Procedure per la definizione dei ponti termici:
a) abaco dalla UNI 14683 (valori riportati da intendersi come massimi)
b) Calcolo con codice dedicato
ψ=0,20
Procedura di verifica del fabbisogno energetico - Gli impianti di climatizzazione / VMC
Per la definizione delle prestazioni degli impianti di climatizzazione (riscaldamento) devono essere definiti:
•Sistema di produzione dell’energia termica
•Sistema di distribuzione
•Sistema di regolazione
•Terminali di erogazione
Per la definizione delle prestazioni del sistema VMC devono essere definiti:
•Ricambi orari di ventilazione meccanica e/o naturale
•Efficienza del recuperatore di calore
Procedura di verifica del fabbisogno energetico - Calcolo dispersioni per trasmissione
Per la definizione delle dispersioni per trasmissione devono essere definite:
-Le superfici disperdenti
- Le trasmittanze ed i ponti termici ad esse associate
- Le ostruzioni / aggetti associati ai componenti