Applicazione di metodologie di progettazione ENEA per l Ecobuilding

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1 Applicazione di metodologie di progettazione ENEA per l Ecobuilding Ing. Marco Citterio ENEA

2 Metodologia di indagine 1. Acquisizione informazioni Documentazione cartacea Piante edificio Bollette Sopralluoghi 2. Definizione dei possibili interventi Soluzione A1 Soluzione B1 3. Valutazione dell efficacia degli interventi Impiego di codici di simulazione dinamica 4. Valutazioni tecnico economiche Calcolo dei risparmi Calcolo del tempo di ritorno

3 RECUPERO ENERGETICO NELL EDILIZIA EDILIZIA SOCIALE IL CASO DEGLI EDIFICI ATC DI BIELLA Utilizzo della piattaforma di simulazione dinamica del sistema edificio impianto: ODESSE

4 DATI COMPLESSO EDILIZIO RIQUALIFICATO B A Edificio A H totale 16 m N piani 5 n Superficie totale delle chiusure verticali 1469 mq Percentuale superficie trasparente 35 % Superficie orizzontale piano tipo 428 mq Superficie totale riscaldata 1792 mq Volume totale riscaldato mc C Edificio B H totale 19.1 m N piani 6 n Superficie totale delle chiusure verticali 1849 mq Percentuale superficie trasparente 22 % Superficie orizzontale piano tipo 388 mq Superficie totale riscaldata 1870 mq Volume totale riscaldato mc Edificio C H totale m N piani 3 n Superficie totale delle chiusure verticali 7245 mq Percentuale superficie trasparente 25 % Superficie orizzontale piano tipo 3156 mq Superficie totale riscaldata 8626 mq Volume totale riscaldato mc

5 STATO ATTUALE Edificio A Pareti opache verticali 0.92 W/mqK Pareti opache orizzontali copertura 1.18 W/mqK Pareti opache orizzontali di pavimento 1.24 W/mqK Infissi 4.98 W/mqK Fabbisogno annuo di energia primaria per riscaldamnmento 264 kwh/m 2 *a Edificio B Pareti opache verticali 0.73 W/mqK Pareti opache orizzontali copertura 2.63 W/mqK Pareti opache orizzontali di pavimento 2.04 W/mqK Infissi 4.28 W/mqK Fabbisogno annuo di energia primaria per riscaldamnmento 369 kwh/m 2 *a Riferimenti Normativi DLgs 311 Zona Climatica E Gradi Giorno 2589 S/V 0,34 FEP Limite 80 kwh/mq TRASMITTANZA Solai 0,30 W/mqK Pavimento 0,33 W/mqK Pareti verticali 0,34 W/mqK Chiusure trasparen2,2 W/mqK Edificio C Pareti opache verticali 0.76 W/mqK Pareti opache orizzontali copertura 2.63 W/mqK Pareti opache orizzontali di pavimento 3 W/mqK Infissi 5 W/mqK Fabbisogno annuo di energia primaria per riscaldamnmento 384 kwh/m 2 *a

6 TIPOLOGIE DI INTERVENTO ANALIZZATE Intervento tipo 1: isolamento solai, sostituzione infissi, sostituzione caldaia e inserimento valvola termostatica Intervento tipo 2: Intervento tipo 1 + insufflaggio di isolante termico nelle intercapedini e riduzione ponti termici

7 PRESTAZIONI ENERGETICHE POST INTERVENTO TRASMITTANZA POST INTERVENTO Riferimenti Normativi DLgs 311 Edificio A Pareti opache verticali 0,28 W/mqK Pareti opache orizzontali copertura 0,22 W/mqK Pareti opache orizzontali di pavimento 0,26 W/mqK Infissi 1,18 W/mqK Edificio B Pareti opache verticali 0,27 W/mqK Pareti opache orizzontali copertura 0.25 W/mqK Pareti opache orizzontali di pavimento 0.28 W/mqK Infissi 1,18 W/mqK Edificio C Pareti opache verticali 0,29 W/mqK Pareti opache orizzontali copertura 0,30 W/mqK Pareti opache orizzontali di pavimento 0,25 W/mqK Infissi 1,18 W/mqK Zona Climatica E Gradi Giorno 2589 S/V 0,34 FEP Limite 80 kwh/mq TRASMITTANZA Solai 0,30 W/mqK Pavimento 0,33 W/mqK Pareti verticali 0,34 W/mqK Chiusure trasparen2,2 W/mqK

8 RISULTATI DI SIMULAZIONE POST INTERVENTO EDIFICIO A Stato attuale Intervento 1 Intervento kwh/(mq*a) Fabbisogno annuo energia primaria

9 RISULTATI DI SIMULAZIONE POST INTERVENTO EDIFICIO B Stato attuale Intervento 1 Intervento kwh/(mq*a) Fabbisogno annuo energia primaria

10 RISULTATI DI SIMULAZIONE POST INTERVENTO EDIFICIO C Stato attuale Intervento 1 Intervento kwh/(mq*a) Fabbisogno annuo energia primaria

11 IPOTESI DI IMPIANTO DI COGENERAZIONE CON MICROTURBINE A GAS

12 DIAGRAMMA DI DURATA DEL CARICO TERMICO

13 ANALISI ECONOMICA COGENERAZIONE EDIFICIO C IMPIANTO DI COGENERAZIONE Costo Totale impianto di teleriscaldamento (Microturbina + opere civili) ,57 Costi variabili di gestione Ricavi annui da cessione energia elettrica in rete ,03 /anno ,00 /anno IMPIANTO TRADIZIONALE Costi fissi impianto tradizionale di riferimento (Caldaia a condensazione) ,00 Costi variabili di gestione ,16 /anno Flussi di cassa annui Payback ,13 /anno 4 anni

14 RECUPERO ENERGETICO NELL EDILIZIA EDILIZIA PER UFFICI: UN EDIFICIO NEL CENTRO STORICO DI ROMA

15 Obiettivi e Vincoli Edificio simbolo Rendere l edificio esemplare dal punto di vista dell efficienza energetica Edificio in uso Minimizzare l impatto che i lavori da eseguire avranno sul normale funzionamento dell edificio Area di pregio architettonico Porre attenzione alle possibili limitazioni da parte della Sovrintendenza ai BB. AA.

16 Stato di fatto Energy Demand (*) kwh/mq*a Totale 132 Condizionamento 52 Riscaldamento 80 Composizione Consumi elettrici: kwh/a kwh/mq*a Condizionamento ,8 Riscaldamento ,7 Illuminazione ,4 Altri usi ,0 Totale ,9 In termini di energia primaria l edificio consuma attualmente 277 kwh/mq a (*) Valori calcolati

17 Involucro: Interventi proposti INTERVENTI SULL'INVOLUCRO Soluzione A Soluzione B Soluzione C sostituzione infissi (legno) x x Soluzione D sostituzione infissi (alluminio) x x vetri basso emissivi x x x x areatori lineari x x griglie ventilazione x x schermature filtravedo x x x x isolamento coperture x x x x isolamento chiostrina x x x x isolamento pareti N, S, W 6 e 7 Piano x x

18 Areatori lineari

19 Trasmittanze Situazione attuale (W/m2 K) Situazione post intervento (W/m2 K) Parete chiostrina 3,26 0,69 Pareti 6 e 7 Finestre piano 2,50 0,65 4,51 4,95 (legno) 3,41 (alluminio) 1,62 1,71 (legno) 1,83 1,94 (alluminio) Solai 2,15 0,51

20 Valutazione delle prestazioni energetiche degli interventi sull involucro in termini di Energy Demand Situazione attuale edificio modificato (Sol. A) edificio modificato + isolamento a cappotto 6 e 7 piano (Sol. C) (kwh) (kwh) Risparmio % (kwh) Risparmio % Totale Domanda , ,7 Condizionamento Riscaldamento , , , ,7

21 Domanda di energia kwh/mq anno Riscaldamento Condizionamento 20 0 Attuale sost. Infissi, isol. solai, isol. chiostrina Riscaldamento Condizionamento tipologia di intervento sost. Infissi, isol. solai, isol. chiostrina, cappoto 6 e 7 p

22 Impianti: interventi proposti Sostituzione impianti split esistenti con sistemi Multisplit o con Pompe di Calore ad Assorbimento (gas) Installazione impianto di ventilazione per le sale riunioni del 2 piano Installazione di un impianto di estrazione per la ventilazione notturna (in combinazione con gli aeratori lineari) Installazione di sensori di presenza per la accensione delle luci

23 Impianti: prestazioni Multisplit PdC Assorbimento Energia Primaria (kwh) Situazione attuale edificio Modificato (Sol. B) edificio modificato + isolamento a cappotto 6 e 7 (Sol. D) edificio Modificato (Sol. B) edificio modificato + isolamento a cappotto 6 e 7 (Sol. D) Totale Condizionamento Riscaldamento

24 Impianti: prestazioni Energia Primaria Energia Primaria kwh/m 2 anno kwh/m 2 anno Riscaldamento Condizionamento Riscaldamento Condizionamento 0 Attuale Modifiche + Multisplit Modifiche + ROBUR GAHP Soluzione B 0 Attuale Modifiche + Multisplit Modifiche + ROBUR GAHP Soluzione D

25 Climatizzazione: Costi Energetici Multisplit PdC Assorbimento Consumi elettrici per Climatizzare (kwh) Consumi gas (mc) Consumi gas (GJ) costi energetici annui ( ) situazione attuale edificio Modificato (Sol. B) edificio modificato + isolamento a cappotto 6 e 7 (Sol. D) edificio Modificato (Sol. B) edificio modificato + isolamento a cappotto 6 e 7 (Sol. D)

26 Ventilazione notturna Effetto della ventilazione notturna: consumi di energia primaria per condizionamento kwh/m 2 anno Modifiche + Multisplit Modifiche + ROBUR GAHP ach 0 ach 1 ach3 ach5 Attuale Soluzione B + Vent Nott = 0 Soluzione B + Vent Nott = 1r/h Soluzione B + Vent Nott = 3 r/h Soluzione B + Vent Nott = 5 r/h Domanda di energia per condizionamento (kwh/anno) Risparmio % 15,1 19,5 22,8 22,6

27 Illuminazione: sensori di presenza Stato attuale Con sensori di presenza Potenza Installata kw Ore utilizzo Fattore di contemporaneità Consumo annuo (kwh) Fattore di contemporaneità Consumo annuo (kwh) , ,

28 Rinnovabili: fotovoltaico 24 Potenza installata: 1 1,3 kwp a seconda delle celle che si riescono a installare La produzione varia tra 1385 kwh/anno a kwh/anno: sufficiente a coprire il fabbisogno elettrico annuo delle pompe di calore ad assorbimento

29 Rinnovabili: fotovoltaico Conto economico Costo impianto 9.100,00 Ricavo da incentivi incentivo 0,42 /kwh produzione annua media 1.800,00 kwh Totale ricavo da vendita annua 756,00 /anno Ricavo consumo non prelevato dalla rete Costo medio energia consumata 0,17 Totale ricavo da energia non prelevata 306,00 Totale guadagno annuo 1.062,00 Payback Investimento non attualizzato Recupero investimento iniziale 8,57 anni tasso di redditività annuo 11,67 % annuo durata incentivi 20,00 anni Totale guadagno in 20 anni ,00

30 Energia Primaria: Prima e Dopo In termini di energia primaria il consumo dell edificio passa da 277 kwh/mq anno attuali a 156 kwh/mq anno ottenibili con l intervento D2

31 Tempo di ritorno SOLUZIONE A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 Costi di intervento "Energy related", escluso rifacimento impianti ed infissi (comunque da fare) Tempo di ritorno dell'investimento (anni) 12,5 12,8 15,9 16,0 12,5 12,7 15,6 15,8

32 Work in progress: L Edificio A2 del centro ENEA di Brindisi

33 Lo stato attuale Problemi di overheating da giugno a settembre Impianti fuori uso Copertura ed infissi degradati

34 Consumi attuali (teorici) EnDem_H [kwh/a] EnDem_C [kwh/a] FEP_H [kwh/a] FEP_C [kwh/a] FTA H [kwh/mc] FTA C [kwh/mc] FEP _ H [kwh/mc] FEP_C [kwh/mc] Stato Attuale 223, , , ,

35 L intervento: Rifacimento ed isolamento della copertura Sostituzione infissi Isolamento superfici opache E, N, W Schermatura superfici sud e lucernario Impianto a pannelli radianti e ventilazione a dislocamento

36 Il progetto

37 Il progetto

38 Il progetto

39 Consumi post intervento EnDem_H [kwh/a] EnDem_C [kwh/a] FEP_H [kwh/a] FEP_C [kwh/a] FTA H [kwh/mc] FTA C [kwh/mc] FEP _ H [kwh/mc] FEP_C [kwh/mc] Progetto 104, ,800 69, , FEP lim = 7,12 kwh/mc

40 Grazie per l attenzione

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