EcoDomus.vi: uno strumento concreto per certificare gli edifici

prof. Paolo Baggio - Università di TrentoDICA - Dip. di Ingegneria Civile e Ambientale

prof. Piercarlo Romagnoni - Università IUAV di VeneziaDCA – Dip. di Costruzione dell’Architettura

EcoDomus.vi Energia

Direttiva 2002/91/CE – 16 dic. 2002(Energy Performance of Buildings Dir. - EPBD)

Art. 1 – Obiettivo

L'obiettivo della presente direttiva è promuovere il miglioramento del rendimento energetico degli edifici nella Comunità, tenendo conto delle condizioni locali e climatiche esterne, nonché delle prescrizioni per quanto riguarda il clima degli ambienti interni e l'efficacia sotto il profilo dei costi.

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Direttiva 2002/91/CE – 16 dic. 2002(Energy Performance of Buildings Dir. - EPBD)

I tre “pilastri” della direttiva sono:

• Metodologia per il calcolo del rendimento energetico integrato degli edifici

• Certificazione energetica degli edifici

• Ispezione periodica degli impianti

Agli stati membri (e/o regioni e province autonome) spetta l’applicazione di requisiti minimi di rendimento energetico degli edifici (di nuova costruzione ed esistenti di grande metratura sottoposti a importanti ristrutturazioni)

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Direttiva 2002/91/CE – 16 dic. 2002(Energy Performance of Buildings Dir. - EPBD)

Recepimento :

Articolo 15

“1. Gli Stati membri mettono in vigore le disposizioni legislative, regolamentari e amministrative necessarie per conformarsi alla presente direttiva entro il 4 gennaio 2006. ……..”

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Rendimento energetico – definizione (Energy performance)

“…. quantità di energia effettivamente consumata o che si prevede possa essere necessaria per soddisfare i vari bisogni connessi ad un uso standard dell'edificio, compresi, tra gli altri, il riscaldamento, il riscaldamento dell'acqua, il raffreddamento, la ventilazione e l'illuminazione. “

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Rendimento energetico (energy performance)

Espresso da uno o più descrittori calcolati tenendo conto di:

coibentazione,

caratteristiche tecniche e di installazione,

progettazione e posizione in relazione agli aspetti climatici,

esposizione al sole e influenza delle strutture adiacenti,

esistenza di sistemi di generazione propria di energia,

clima degli ambienti interni.

Può indicare il valore delle emissioni di CO2.

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Recepimento – Legislazione nazionale

Legge 306 del 16 novembre 2003: legge “comunitaria” che inserisce la Direttiva EPBD tra le direttive da recepire

Decreto Legislativo 19 agosto 2005, n. 192 “Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia” (GU n. 222 del 23-9-2005- Suppl. Ordinario n.158)

Testo in vigore dal 8 ottobre 2005Certificazione obbligatoria da 8 Ottobre 2006

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Recepimento – Legislazione nazionale

Recepisce la direttiva 2002/91/CE (EPBD)

Fissa dei requisiti minimi nazionali (relativi alle prestazioni invernali per gli edifici di nuova costruzione) sia per i consumi energetici degli edifici che per la trasmittanza (U) dei componenti dell’involucro

Attribuisce alle Regioni/ Province Autonome il compito di emanare una propria di attuazione della normativa 2002/91/CE (Art.17)

…. Nel dettare la normativa di attuazione le regioni e le province autonome sono tenute al rispetto dei vincoli derivanti dall'ordinamento comunitario e dei principi fondamentali desumibili dal presente decreto e dalla stessa direttiva 2002/91/CE.

Il D.Lgs. n. 192 del 19 agosto 2005

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Metodologia di calcolo del rendimento energetico

Può essere differenziata a livello regionale

Deve seguire una impostazione comune in modo da contribuire alla creazione di un contesto omogeneo per le iniziative di risparmio energetico degli Stati membri nel settore edile e introdurre un elemento di trasparenza sul mercato immobiliare comunitario

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Certificato energetico

IlluminazioneCaratteristiche del sistema di riscaldamento

Caratteristiche del sistema di condizionamento

Sistema di ventilazione

Produzione di acqua calda

edificio

Automazione e controlli

Fattori di conversione

Emissione di energia primaria e di CO2

Energia rilasciata

Fabbisogno energetico

Guadagni interni

Dispersioni termiche

Ricambi d’aria

Condizioni climatiche interne ed esterne

Guadagni solari e luminosi

Dati di partenza

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Metodologia di calcolo del rendimento energetico

Flussi di energia

(da “Umbrella document” del CEN)

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LA NORMATIVA TECNICA

NON DEVE ESSERE VISTA COME UN VINCOLO ASTRATTO

ma

come un ausilio scientificamente basato sul consenso

Costituisce insomma un “MANUALE”

Nonostante la corposità delle norme inerenti all’efficienza energetica

degli edifici, la maggior parte riguarda l’istituzione di procedure o

algoritmi per l’implementazione di codici di calcolo

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Legislatore

• Fissa obbiettivi e requisiti di qualità e sicurezza di prodotti e servizi

• Regole tecniche (obbligatorie)

Enti di normazione

• Preparano norme tecniche di dettaglio (volontarie)

• che possono divenire obbligatorie per consentire l’attuazione degli obiettivi stabiliti per legge (recepimento)

Il Legislatore redige leggi e regolamentimentre gli aspetti tecnici sono demandati

agli enti normatori preposti

Norme giuridiche e norme tecniche sono complementari

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Mandato M343 Energy performace of buildings:

la comunità europea ha incaricato il CEN di produrre

tutti i documenti (norme) necessari per l’attuazione

della Direttiva 2002/91/CE

A livello CEN - “Project Group on EPBD”:

raggruppa alcuni comitati tecnici che trattano

materie inerenti all’uso dell’energia nell’edilizia

…riscaldamento, condizionamento, ventilazione, illuminazione,

pompe di calore, impianti solari, teleriscaldamento, controllo,

manutenzione ed ispezione degli impianti, ecc.

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Il Project Group on EPBD

riunisce i seguenti Comitati Tecnici di Sistema:

Questi comitati tecnici trattano materie relative ai vari tipi di edifici e di

loro componenti, sia per quanto attiene all’edificio, che per quanto

attiene agli impianti.

CEN/TC 89 - Prestazioni termiche degli edifici e dei componenti per l'edilizia

CEN/TC 156 - Impianti di ventilazione per edifici

CEN/TC 169 - Luce ed illuminazione

CEN/TC 228 - Impianti di riscaldamento negli edifici

CEN/TC 247 - Regolazioni per le installazioni meccaniche negli edifici

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E’ inoltre stabilito un collegamento con i seguenti Comitati Tecnici di Prodotto CEN/TC 33 - Porte, finestre, tapparelle, altri accessori di chiusura degli edifici

CEN/TC 46 - Stufe a gasolio

CEN/TC 110 - Scambiatori di calore

CEN/TC 48 - Riscaldatori d’acqua per uso domestico

CEN/TC 57 - Generatori di calore per riscaldamento centrale

CEN/TC 62 - Riscaldatori d’ambiente indipendenti funzionanti a gas

CEN/TC 88 - Materiali e prodotti isolanti

CEN/TC 109 - Generatori di calore per riscaldamento centrale funzionanti a combustibili gassosi

CEN/TC 113 - Pompe di calore e condizionatori d’aria

CEN/TC 125 - Murature

CEN/TC 129 - Vetro per l’edilizia

CEN/TC 130 - Apparecchi di riscaldamento senza sorgente interna di calore

CEN/TC 179 - Riscaldatori d’acqua a gas

CEN/TC 182 - Sistemi di refrigerazione, requisiti di sicurezza e di protezione ambientale

CEN/TC 312 - Sistemi di riscaldamento solari e relativi componenti

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Attestato di certificazione energetica

Definizione:

“un documento riconosciuto dallo Stato membro o da una persona giuridica da esso designata, in cui figura il valore risultante dal calcolo del rendimento energetico di un edificio effettuato seguendo una metodologia ……..”

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Attestato di certificazione energetica

Deve contenere:

• Valore del rendimento energetico risultante dal calcolo

• Valori di riferimento (quali i requisiti minimi di legge e quelli relativi allo stock edilizio) con i quali il consumatore possa effettuare il confronto

• Raccomandazioni per il miglioramento del rendimento energetico in termini di costi-benefici

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Attestato di certificazione energetica

Altri obblighi:

• In fase di costruzione/compravendita/locazione deve essere messo a disposizione del proprietario/acquirente/locatario

• Vale al massimo 10 anni

• Deve essere esposto al pubblico negli edifici pubblici con superficie superiore ai 1000 m2

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Confronto con i valori di riferimento

• L’indice principale con cui esprimere la prestazione energetica dell’edifico dovrebbe essere il fabbisogno energetico annuale per unità di superficie calpestabile, espresso in kWh/(m2 anno).

• Il confronto con i valori di riferimento dovrebbe consentire la classificazione dell’edificio dal punto di vista delle prestazioni energetiche.

• Il problema più difficile resta però quello di reperire informazioni attendibili sugli indici di riferimento, in particolare per il periodo estivo !

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Etichetta energetica (Energy label)

In sostanza la certificazione dovrebbe dotare l’edificio di un etichetta energetica non dissimile da quella di frigoriferi e lavatrici

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Classi energetiche

prEN 15217 – CEN/TC 89Energy performance of buildings – Methods for expressing energy performance and

for energy certification of buildings

Valori di riferimento e benchmarks (per tipologia di edificio):• Indice EPR (Energy Performance Regulation)• Indice dello stock edilizio• Indice zero

Classificazione degli edifici:• Sulla base di un calcolo (asset rating)• Sulla base del consumo misurato (operational rating)

Le classi energetiche:• Devono essere 7: dalla lettera A alla lettera G• Il limite inferiore della classe C è l’indice EPR• Il limite inferiore della classe E corrisponde all’indice di stock edilizio

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Classi energetiche

Requisito minimo per edifici nuovi

Valore medio prestazione fabbricati esistenti (stock edilizio)

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Certificazione Enegetica

In sostanza NON deve essere un documento formale MA uno strumento:

FACILMENTE comprensibile dall’utente finale,

EFFETTIVAMENTE utile per mantenere e possibilmente migliorare il livello di “prestazione energetica del sistema edificio impianto”

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Implementazione della direttiva secondo il CTI

Coerentemente con le indicazioni della direttiva EPBD e delle norme CEN:

Estensione della certificazione a qualunque edificio sia per la destinazione d’uso, sia per la conduzione (edifici nuovi, ristrutturati o in esercizio)

Metodo di certificazione basato sul calcolo con l’ausilio di dati convenzionali

Valutazione dell’intero sistema edificio-impianto al fine di determinare il fabbisogno globale di energia primaria

Attualmente, data la carenza normativa, viene preso in considerazione soltanto il fabbisogno di energia primaria per riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria

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Implementazione della direttiva secondo il CTImetodo di calcolo (1/2)

Coerentemente con le indicazioni della direttiva EPBD e delle norme CEN il metodo di calcolo deve essere quantitativo ovvero la determinazione del consumo energetico tramite:

bollette o contabilizzazioni delle Società erogatrici

misurazione con contabilizzatori di calore

calcolo riferito all’edificio considerato

integrato con dati convenzionali caratteristici per la tipologia di edifico

Metodo

computazionale

Metodo

diretto

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Implementazione della direttiva secondo il CTImetodo di calcolo (2/2)

Si impone l’uso di tutte le norme armonizzate (serie UNI EN , UNI EN ISO e EN ISO ad es. EN ISO 13790)

Non sembra ammissibile l’impiego per la certificazione energetica di metodi basati sulla compilazione di liste positive o basate su rilievi visivi.

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IL PROGETTO ECODOMUS.VI

Il progetto di certificazione energetica EcoDomus.vi prevede la possibilità di corredare gli edifici di un attestato energetico.

Considererà tutti gli usi: riscaldamento, illuminazione, climatizzazione, ecc.

Si applicherà a edifici residenziali, uffici ed edifici pubblici, sia di nuova realizzazione, sia esistenti.

Caratteristiche:- gradualità si parte dal riscaldamento e dalla produzione di a.c.s.- volontarietà

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IL CERTIFICATO ENERGETICO

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ATTIVITA’ PER LA PRIMA FASE

Preparazione per la prima fase, che vedrà attività di consultazione, formazione e sperimentazione della certificazione presso un campione di comuni:

1) definizione delle classi2) definizione di un metodo di calcolo3) la predisposizione di un foglio di calcolo4) la verifica in alcune situazioni dei costi e dei benefici energetici

e economici derivanti dall’adesione alla certificazione5) la costituzione di una commissione tecnica permanente

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1) DEFINIZIONE DELLE CLASSI

Sulla base dei requisiti per il nuovo (D.Lgs. 192/05) e di una prima valutazione dell’esistente sono state definite classi comprensive dei consumi per riscaldamento e a.c.s. (Valori a clima standard di Vicenza)

Riscaldamento Acqua calda

Totale

Val. max Val. max Val. max

CLASSE A 22,5 9 31

CLASSE B 45,0 18 63

CLASSE C 87,5 21 108

CLASSE D 130,0 24 154

CLASSE E 162,5 30 192

CLASSE F 195,0 36 231

CLASSE G oltre oltre oltre

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1) DEFINIZIONE DELLE CLASSI

Le classi sono comprensive di entrambi gli usi: è opportuno permettere di ottenere le migliori prestazioni energetiche in forma congiunta, dato che in molti casi l’impianto di produzione è unico. I limiti complessivi sono stati arrotondati all’intero inferiore.

La classe di qualità per le nuove realizzazioni è rappresentata dalla classe B. La classe A va ritenuta una categoria di eccellenza perché richiede l’adozione non generalizzabile di misure particolari (collettori solari, recupero termico nella ventilazione, …).

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2) METODO DI CALCOLO

Si rifà alle norme europee ed alle raccomandazioni nazionali del CTI.

Considera in particolare:- la capacità termica dell’involucro- i ponti termici- le dispersioni verso ambienti non riscaldati e verso il terreno- l’impianto (caldaie, pompe di calore, pompe di calore geotermiche, collettori solari, …)

3) FOGLIO DI CALCOLO

Foglio Excel: familiarità, semplicità, immediatezza

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4) VALUTAZIONE DI ALCUNI CASI

Come arrivare alla classe B?

Le valutazioni condotte, considerati solamente interventi sul livello di isolamento, consentono di affermare che si tratta principalmente di:

- aumentare lo spessore di isolante termico di pareti e copertura - diminuire la trasmittanza termica dei serramenti con il ricorso a vetrate bassoemissive con gas

- eliminare i ponti termici

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Prospettive future

E’ in corso di elaborazione la normativa europea relativa a:

Rischio di surriscaldamento estivo e protezione da eccessiva radiazione solareValutazione del fabbisogno energetico per il raffrescamento / condizionamento estivo Valutazione del fabbisogno energetico per illuminazione

Anche questi aspetti andranno inclusi nell’attestato di certificazione energetica

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Prospettive future - problemi

L’orientamento del CEN è quello di introdurre un metodo per il calcolo estivo semplificato non troppo dissimile da quello usato per la determinazione del fabbisogno invernale;

Il problema è di coniugare un livello sufficiente di accuratezza nella previsione delle temperature interne e dei fabbisogni energetici con un livello di complessità ragionevole della metodologia di calcolo;

Non è detto che le metodologie di calcolo idonee per il Nord Europa lo siano anche per l’Europa meridionale (Italia, Spagna, Grecia)

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Prospettive future evoluzione della metodologia di calcolo

L’orientamento del CEN sembra quello di sviluppare uno standard per il calcolo del fabbisogno energetico per il riscaldamento e il raffrescamento degli edifici in cui saranno presenti tre metodi semplificati, che useranno gli stessi dati in ingresso:

Energia netta per il riscaldamento, metodo mensile, come nella EN ISO 13790;Energia netta per il raffescamento, metodo mensile, (probabilmente come sviluppato dal TNO (Olanda), ma che andrà validato;Un metodo orario per il riscaldamento e raffrescamento, da usare quando il metodo mensile non assicura accuratezza sufficiente;Il metodo mensile deve fornire risultati consistenti con quello orario

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cosa cambierà

Cd, ηg e FEN sono sostituiti da:

Trasmittanza massima Umin superfici opache (pareti);

Trasmittanza massima Umin superfici trasparenti (finestre);

Valori limite per il fabbisogno di energia primaria annuo per metro quadrato di superficie utile dell’edificio espresso in kWh/(m2 anno) (per ora dovuti al riscaldamento e forse all’acqua calda sanitaria);

I requisiti minimi verranno rivisti ogni 5 anni;

Valori di riferimento per i nuovi edifici più restrittivi che in passato ( e rispetto ai minimi nazionali ).

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che cosa cambierà

La procedura di calcolo potrebbe venire (leggermente) appesantita dalla nuova serie di norme in corso di emanazione (ma ci saranno anche semplificazioni, ad esempio sul calcolo degli apporti solari gratuiti – vedi UNI EN 832);

Continuerà l’obbligo di depositare la relazione di calcolo in sede di rilascio di concessione edilizia (per nuovi edifici e ristrutturazione di edifici esistenti) al fine di dimostrare il rispetto dei requisiti minimi;

Verrà introdotta una nuova procedura, che utilizza gli stessi metodi di calcolo della suddetta relazione, eventualmente integrata con metodi alternativi basati sulla serie storica dei consumi energetici effettivamente rilevati (bollette), per dotare TUTTI gli edifici di un certificato energetico di facile interpretazione per l’utente finale.

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che cosa cambierà

Verrà gradualmente introdotta una metodologia (semplificata) per il calcolo del fabbisogno estivo e/o della temperatura interna estiva.

Verranno introdotti requisiti minimi per i componenti dell’involucro per quanto riguarda le caratteristiche che determinano il comportamento estivo

Il procedimento di calcolo del fabbisogno estivo dovrebbe assomigliare, per quanto possibile, a quello invernale