Il parco edilizio residenziale italiano

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1 LA RIQUALIFICAZIONE DEL PARCO EDILIZIO NAZIONALE E LE DIRETTIVE EUROPEE SULL EFFICIENZA ENERGETICA NEGLI EDIFICI Fiera Milano 7 maggio 2014 Riqualificare il parco edilizio residenziale: aspetti energetici ed economici Francesco Madonna RSE Ricerca sul Sistema Energetico Il parco edilizio residenziale italiano 11,7 milioni di edifici residenziali. 24,1 milioni di abitazioni occupate da residenti. 73% delle abitazioni sono state costruite prima dell adozione di leggi sull efficienza energetica nell edilizia (ante legge 373/76). Consumi residenziale [Mtep] (fonte: Eurostat) Consumo medio per abitazione di circa 0,9 tep (corrispondenti a circa 110 kwh/m 2 anno). 2

2 Obbiettivi dell attività 1) Ricostruzione su scala nazionale dei consumi energetici del settore residenziale sfruttando il concetto di edificio tipo. 2) Valutazione energetica, tecnica ed economica di interventi di riqualificazione energetica per ciascun edificio tipo. 3) Valutazione del potenziale di risparmio energetico del settore residenziale a livello nazionale. 3 Il concetto di edificio tipo e schema dell attività I consumi per riscaldamento di un edificio residenziale dipendono in modo determinante da alcuni elementi specifici, quali: l epoca di costruzione, le dimensioni e la forma, la tipologia di impianto, gli interventi di riqualificazione energetica eventualmente realizzati nel corso degli anni, l adiacenza con altri edifici e il clima della località in cui esso è stato costruito. CARATTERIZZAZIONE DELL EDILIZA RESIDENZIALE ARCHIVIO DEGLI EDIFICI TIPO COSTRUZIONE DI UNA BANCA DATI DEGLI EDIFICI RESIDENZIALI CONFRONTO (TARATURA) CON I DATI AGGREGATI NAZIONALI ENEA/EUROSTAT RICOSTRUZIONE DEI CONSUMI DI RISCALDAMENTO DEL SETTORE RESIDENZIALE ANALISI COSTI BENEFICI DI INTERVENTI DI RIQUALIFICA ZIONE ENERGETICA VALUTAZIONE DEL POTENZIALE DI RISPARMIO ENERGETICO DEL SETTORE RESIDENZIALE 4

3 Edifici tipo La classificazione è frutto di considerazioni tecniche (leggi sull efficienza energetica, tecniche costruttive, abachi nazionali) e della volontà di sfruttare al meglio le informazioni contenute nel censimento ISTAT. 4 tipologie monofamiliare, villetta a schiera, medio e grande condominio. 7 epoche Ante 1920, , , , , , post località Palermo (ZC B), Bari (ZC C), Firenze (ZC D), Milano (ZC E) e Belluno (ZC F). Per la definizione degli edifici tipo ci si è avvalsi della collaborazione del gruppo di ricerca TEBE del Politecnico di Torino (partner del progetto UE Tabula). 5 Interventi di riqualificazione a. Isolamento dell involucro opaco. b. Sostituzione dei serramenti. c. Installazione di caldaie a condensazione e valvole termostatiche. d. Installazione di pannelli solari termici. Tali interventi: 1) rispettano le condizioni prestazionali previste per accedere alle detrazioni fiscali; 2) non sono eccessivamente invasivi in quanto possono essere realizzati senza obbligare gli occupanti ad abbandonare, anche solo momentaneamente, l abitazione; 3) sono facilmente replicabili su larga scala. Sono stati valutati sia interventi singoli che combinazioni di questi. 6

4 Costi diretti e indiretti per singolo intervento Intervento Cappotto esterno Isolamento del tetto dall intradosso Isolamento del solaio dall intradosso Isolamento del solaio dall estradosso Sostituzione dei serramenti Caldaia a condensazione in edifici monofamiliari Voci di costo considerate Fornitura e posa in opera dell isolante, nolo del ponteggio (compresi montaggio e smontaggio), sostituzione dei discendenti, adeguamento davanzali, trasporto e conferimento in discarica dei materiali di risulta. Fornitura e posa in opera dell isolante, realizzazione controsoffitto con lastre in cartongesso e tinteggiatura. Fornitura e posa in opera dell isolante, realizzazione controsoffitto con pannelli in fibre minerali e tinteggiatura. Fornitura e posa in opera dell isolante e realizzazione caldana. Fornitura e posa in opera dei serramenti, rimozione, trasporto e conferimento in discarica dei vecchi serramenti. Fornitura e posa in opera del generatore (riscaldamento e ACS) e delle valvole termostatiche, rimozione, trasporto e conferimento in discarica vecchio generatore e adeguamento canna fumaria (intubamento). Caldaia a condensazione in condomini con impianto centralizzato Caldaia a condensazione in condomini con impianti autonomi Impianto solare Fornitura e posa in opera del generatore (solo riscaldamento), del vaso di espansione e delle valvole termostatiche, opere murarie ed elettriche presso la centrale termica, rimozione, trasporto e conferimento in discarica del vecchio generatore, adeguamento della canna fumaria (intubamento). Fornitura e posa in opera dei generatori (riscaldamento e ACS) e delle valvole termostatiche, rimozione, trasporto e conferimento in discarica vecchi generatori, realizzazione canna/e fumaria/e esterna/e in acciaio e trabattello o ponteggio. Fornitura e posa in opera di sistemi solari autonomi a circolazione forzata con pannelli piani, opere murarie ed elettriche. È valutata anche la quota parte dei costi imputabile ai soli interventi di efficienza energetica nel caso la riqualificazione avvenga in occasione di una cosiddetta finestra di opportunità. 7 Sintesi sui costi Costi degli interventi per unità di superfice dell edificio [ /m 2 ] Edificio monofamiliare Villetta a schiera Medio condominio Grande condominio Involucro opaco Serramenti Caldaia a Condensazione (monofamiliari) 34 Caldaia a Condensazione (centralizzati) Caldaia a Condensazione ( autonomi) Solare termico 41 I valori mostrati sono delle medie sulle diverse epoche e località. Si osserva che per gli interventi di coibentazione dell involucro non si hanno sostanziali variazioni di costo in funzione dello spessore dell isolante e per tale ragione epoca e località non hanno una grande influenza. L intervento sui serramenti è invece legato alla località in quanto essa detta la scelta del tipo di serramento; tuttavia le variazione dei prezzi sono comunque inferiori al 10% rispetto al valore medio. A livello di impianto, invece, a giocare un ruolo decisivo è la situazione ex ante, in quanto i costi sono molto diversi a seconda se si abbia a che fare con impianti centralizzati o autonomi. Tale distinzione è strettamente collegata all epoca di costruzione dell edificio. 8

5 Risparmi energetici Edifici monofamiliari Zona climatica B C D E F Involucro opaco Serramenti Impianto di riscaldamento Solare termico I risparmi energetici sono espressi in kwh/m 2 anno. Edifici condominiali Zona clmatica B C D E F Involucro opaco Serramenti Impianto di riscaldamento I valori mostrati sono delle medie tra gli edifici di diversa tipologia ed epoca (solo ante 373/76). 9 Indici usati per i confronti 1) Costo globale (in termini di VAN in accordo con regolamento Delegato UE N 244/2012). 2) Tempo di ritorno dell investimento (attualizzato). 3) Rapporto tra costo di investimento e risparmio energetico conseguito (espresso in k /tep anno). Costo globale Investimento iniziale Costi di gestione Costi energetici Costi di sostituzione Costi di manutenzione Costi di smaltimento Incentivi Nel presente lavoro l orizzonte temporale per il calcolo del costo globale e il tasso di attualizzazione sono assunti, rispettivamente, pari a 30 anni e al 4%. 10

6 Tempi di ritorno Intervento di sostituzione della caldaia e installazione di valvole termostatiche. Senza incentivi Con incentivi Fin. opportunità senza incentivi Fin. opportunità con incentivi Zona climatica B x/x x/x x/x 8/x Zona climatica C x/x 10/x 10/x 6/x Zona climatica D 11/x 7/14 7/x 5/13 Zona climatica E 9/x 6/10 5/x 4/9 Zona climatica F 7/x 5/9 5/17 4/8 Intervento di isolamento dell involucro opaco. Senza incentivi Con incentivi Fin. opportunità senza incentivi Fin. opportunità con incentivi Zona climatica B x/x x/x x/x 8/x Zona climatica C x/x 18/x 16/x 6/23 Zona climatica D 21/x 10/x 11/x 6/12 Zona climatica E 15/x 8/x 8/27 5/10 Zona climatica F 12/x 7/x 7/23 5/9 Forbice tra i diversi edifici appartenenti a ciascuna zona climatica (differenti tipologie ed epoche). Il simbolo «x» indica un tempo di ritorno superiore alla vita utile dell intervento. 11 Caso studio SITUAZIONE EX ANTE Tipologia Condominio Località Milano Epoca Anni 50 Zona climatica E Numero di piani 4 Numero appartamenti 24 Superfice netta m 2 Superfice media abitazione 65 m 2 Consumo effettivo 156 kwh/m 2 anno Rapporto di forma (S/V) 0.46 Consumo gas naturale 25'000 Sm 3 Spesa annua gas naturale U media involucro 1,92 W/m 2 K Tipo serramenti Vetro singolo Impianto riscaldamento Centralizzato (caldaia a 2 stelle di 130 kw) Impianto ACS Autonomo (non oggetto di interventi di riqualificazione) 12

7 Descrizione elementi opachi 13 Interventi di riqualificazione A. Coibentazione dell involucro opaco: cappotto esterno di spessore 10 cm (per una superfice complessiva di 1050 m 2 ; isolamento del solaio dell ultimo piano riscaldato dall estradosso (440 m 2 ) con uno spessore di 12 cm e protezione dello strato isolante con una caldana di spessore 5 cm; isolamento del solaio del primo piano riscaldato dall intradosso (440 m 2 ) con uno spessore di 9 cm e realizzazione di un controsoffitto e relativa pitturazione. L isolante prescelto è il polistirene estruso ( =0,034). Per permettere di realizzare il cappotto, oltre al ponteggio, sono previste altre voci indirette quali l adeguamento dei davanzali e la sostituzione dei discendenti. B. Installazione di serramenti con trasmittanza termica complessiva di 1,8 W/m 2 K (tripli vetri con rivestimento basso emissivo) per complessivi 217 m 2. L intervento comprende le schermature solari e la rimozione dei vecchi serramenti. C. Installazione di una caldaia a condensazione di potenzialità pari a quella sostituita e di valvole termostatiche per ciascun corpo scaldante. L intervento comprende anche l adeguamento della canna fumaria (intubamento), la rimozione del vecchio generatore, opere accessorie elettriche e murarie presso la centrale termica e il vaso di espansione. Oltre a questi interventi sono proposte anche la combinazione dell intervento A e B e la combinazione di tutti e tre gli interventi. In quest ultimo caso la potenza della caldaia sarà inferiore a quella della caldaia installata precedentemente (65 kw). 14

8 Risultati A B C A+B A+B+C Costo intervento [k ] Costo intervento specifico [ /m 2 ] Risparmi energetici [kwh/m 2 anno] Consumo di gas naturale [Sm 3 /anno] Costi energetici [ /m 2 anno] Costo globale [ /m 2 ] Costo globale (incentivi) [ /m 2 ] Tempo di ritorno [anni] no no 11 no no Tempo di ritorno (incentivi) [anni] 16 no Rapporto cosi benefici [k /tep anno] Finestra d opportunità Tutte le valutazioni sono replicate anche nel caso di finestra d opportunità ovvero in occasione di interventi di manutenzione necessari per la funzionalità, la sicurezza e il decoro dell edificio e degli impianti di cui esso è dotato. In una tale situazione parte del costo dell intervento e in alcuni casi anche parte dei risparmi sarebbero comunque sostenuti/ottenuti, indipendentemente dall adozione delle misure di efficienza energetica presentate. Pertanto il tempo di ritorno e il rapporto tra investimento e risparmio energetico conseguito è valutato solo sulla quota addizionale. A B C A+B A+B+C Costo addizionale [ /m 2 ] Costo addizionale [%] 56% 29% 58% 46% 49% Risparmi energetici add.[kwh/m Risparmi energetici add.[%] 2 anno] 100% 35% 80% 88% 83% Rapporto cosi benefici [k /tep anno] Tempo di ritorno [anni] 22 no Tempo di ritorno (incentivi) [anni]

9 Primo esempio di applicazione della metodologia su scala nazionale Ipotesi Risultati Se in occasione di «finestre di opportunità» si realizzassero tutti gli interventi con un tempo di ritorno pari o inferiore a 10 anni e la metà di quelli con un tempo di ritorno pari o inferiore a 20 anni si otterrebbero risparmi pari a 0,6 Mtep/anno mobilizzando investimenti complessivi per circa 21 Mld. Dettaglio edifici e interventi Ciò implicherebbe intervenire sull 1,9 % del parco edilizio attraverso ristrutturazioni profonde (involucro e impianto o solo involucro) e sul 2% attraverso ristrutturazioni leggere (solo impianto). 17 Secondo esempio di applicazione della metodologia su scala nazionale Ipotesi Risultati Dettaglio edifici e interventi Se in aggiunta al caso precedente si intervenisse anche in assenza di finestra di opportunità sull 1% degli edifici qualora il tempo di ritorno fosse inferiore a 15 anni. si otterrebbero risparmi pari a 0,7 Mtep/anno mobilizzando investimenti complessivi per circa 23 Mld. Ciò implicherebbe intervenire su un ulteriore 0,7 % del parco edilizio. 18

10 Grazie per l attenzione Questo lavoro è stato finanziato dal Fondo di Ricerca per il Sistema Elettrico nell ambito dell Accordo di Programma tra RSE S.p.A. ed il Ministero dello Sviluppo Economico - D.G. Nucleare, Energie rinnovabili ed efficienza energetica - in ottemperanza del DM 8 marzo francesco.madonna@rse web.it