Norme per l Efficienza energetica e l Automazione di edificio: La Norma CEI 64-8/8-1 e la Guida CEI

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1 Norme per l Efficienza energetica e l Automazione di edificio: La Norma CEI 64-8/8-1 e la Guida CEI Cristina Timò*, Annalisa Marra** Comitato Elettrotecnico Italiano *CEI, cristina.timo@ceinorme.it, ** ECD Engineering Consulting and Design Pavia annalisa.marra@ecd.it,

2 Contesto energetico EU-27 Energy Import Dependency - In 2011 (%) Eurostat, April Methodology and Notes: See Appendix 13 No 1

3 Contesto energetico 50,00 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 - Italy - Final Energy Consumption by Sector Mtoe, unless otherwise stated Industry Transport Households Services Agriculture European Commission - DG Energy EU energy in figures Statistical pocketbook 2013

4 Contesto energetico Suddivisione consumi energetici Terziario 12% 32% illuminazione 41% 15% Residenziale 21% 3% 16% 4% 6% 50% riscaldamento acqua riscaldamento ambiente aria condizionata cucinare elettrodomestici

5 Efficienza en ergetica Mancanza di conoscenza (coscienza) del potenziale di miglioramento Quadro inadeguato di indicatori di prestazione e metrica relativa Necessità di una visione di sistema Focus sul costo di primo acquisto piuttosto che sul life cycle cost Barriere EE

6 Efficienza en ergetica Codifica delle best practices e dei requisiti minimi Misurazione delle prestazioni e metodi di verifica Guide alla progettazione e checklist Metodi di calcolo Accesso alle infrastrutture Interoperabilità Quale ruolo per le norme?

7 Cosa si è fatto e cosa si sta facendo? Livello Normativo legislativo ISO-IEA position paper International Standards to develop and promote energy efficiency and renewable energy sources (WEC 2007) SAG on Energy efficiency and renewable energy sources (until 2010) Joint ISO-IEC-IEA Workshop on Energy Efficiency ISO/PC 242 Energy Management (futura ISO 50001) ISO-IEC JPC2 Terminology SMB-SG1 on energy efficiency and renewable resources Recentemente divenuto: IEC ACEE Advisrory Committee on Energy Efficiency CEN/CENELEC BT JWG Energy Management ( ) BT JWG Final report (BT N 7359) SFEM GL Gestione dell energia

8 Contesto energetico Contesto energetico europeo Nel 2008, l Unione Europea ha varato il Pacchetto Clima-Energia (cosiddetto Pacchetto ), con i seguenti obiettivi energetici e climatici al 2020: Un impegno unilaterale dell UE a ridurre di almeno il 20% entro il 2020 le emissioni di gas serra rispetto ai livelli del Gli interventi necessari per raggiungere gli obiettivi al 2020 continueranno a dare risultati oltre questa data, contribuendo a ridurre le emissioni del 40% circa entro il Un obiettivo vincolante per l UE di contributo del 20% di energia da fonti rinnovabili sui consumi finali lordi entro il 2020, compreso un obiettivo del 10% per i biocarburanti. Una riduzione del 20% nel consumo di energia primaria rispetto ai livelli previsti al 2020, da ottenere tramite misure di efficienza energetica.

9 Contesto energetico La direttiva 2010/31/UE Gli edifici sono responsabili del 40% dei consumi di energia. Edificio a energia quasi zero: edificio ad altissima efficienza energetica. Il fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo dovrebbe essere coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili, compresa quella prodotta in loco o nelle vicinanze. Entro il 31 dicembre 2020 tutti gli edifici di nuova costruzione siano edifici a energia quasi zero. Per gli edifici pubblici la data limite è il Gli stati dovranno incentivare ristrutturazioni finalizzate a tale scopo. I piani nazionali dovranno indicare il consumo di energia primaria (kwh/m2 anno) che qualifica il quasi zero. I piani nazionali dovranno porre obiettivi intermedi per le nuove costruzioni entro il 2015.

10 Contesto tecnologico Pompe di calore Gestione energia dell edificio Technologyassisted living at home Impianto elettrico utente ACCUMULO Trasporto elettrico su strada AUTOMAZIONE Generazione distribuita Smart meter

11 Contesto energetico I DM del 26 giugno 2015 Tre DM che attuano le disposizione della Direttiva Europea 2010/31/UE, del DLgs n agosto 2005 e s.m.i. ed il DLgs n 115 del 30 maggio Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici. Schemi e modalità di riferimento per la compilazione della relazione tecnica di progetto ai fini dell'applicazione delle prescrizioni e dei requisiti minimi di prestazione energetica negli edifici. Adeguamento del Decreto del Ministro dello sviluppo economico, 26 giugno Linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici.

12 Gestione energetica VANTAGGI Obiettivi % residenziale 30% altro Comportamento utenti monitoraggio e controllo riscaldamento condizionamento ventilazione Illuminazione potenza e sicurezza BARRIERE Automazione di base Separazione beneficiari finanziatori educazione professionisti e utenti Mancanza regolazione 12

13 Contesto normativo Regola tecnica di riferimento per la connessione di Utenti attivi e passivi alle reti BT delle imprese distributrici di energia elettrica Guida alla progettazione, installazione e collaudo degli impianti HBES CEI CEI 0-21 CEI /1 Edilizia residenziale Guida per la predisposizione delle infrastrutture per gli impianti elettrici, elettronici e per le comunicazioni Parte 1: Montanti degli edifici Guida all impiego dei sistemi di automazione degli impianti tecnici negli edifici Identificazione degli schemi funzionali e stima del contributo alla riduzione del fabbisogno energetico di un edificio CEI CEI 64-8 CEI /2 Parte 2: Unità immobiliari (appartamenti) Guida al cablaggio per le comunicazioni elettroniche negli edifici residenziali Guida per l applicazione delle Norme sugli impianti di ricezione televisiva CEI CEI CEI /3 Parte 3: case unifamiliari, case a schiera ed in complessi immobiliari (residence) 13

14 Norme di riferimento CEI 64-8 Edizione 2012 CEI 64-8 V2 (2015) CEI 64-8/8-1 (08/2016) 14

15 1. Campo di applicazione 2. Riferimenti normativi 3. Termini e definizioni 4. Generalità 5. Settori di attività Norma CEI 64-8 Parte Prescrizioni e raccomandazioni relative al progetto 7. Determinazione delle zone, degli utilizzi e delle maglie 8. Sistema di gestione dell efficienza energetica e dei carichi 9. Manutenzione e miglioramento delle prestazioni d impianto 10. Parametri per la realizzazione delle misure di efficienza 11. Azioni 12. Processo di valutazione per gli impianti elettrici Residenziale Commerciale Industriale Infrastutture ALLEGATO A: Determinazione della posizione del trasformatore e del quadro di distribuzione principale mediante il metodo del baricentro ALLEGATO B: Esempio di metodo di valutazione dell efficienza energetica di un impianto elettrico 15

16 CEI 64-8 Parte 8.1 Sistema di gestione dell efficienza energetica

17 CEI 64-8 Parte 8.1 Classe di efficienza Impianto Elettrico (EIEC) Classe RES NRES EIEC4 > 44 > 48 EIEC3 > 36 > 36 EIEC2 > 28 > 26 EIEC1 > 20 > 16 EIEC BOZZA CEI 64-8 Parte 8.1 Allegato B

18 CEI 64-8 Parte 8.1 Classe di efficienza Impianto Elettrico (EIEC) EIEC0 EIEC1 EIEC2 EIEC3 EIEC4 Efficienza molto bassa Efficienza bassa Efficienza di riferimento Efficienza avanzata Efficienza ottimizzata BOZZA Allegato B 64-8/8

19 CEI 64-8 Parte 8.1 Classe di efficienza Impianto Elettrico (EIEC) EIEC = EM + EEPL Provvedimenti** EE e Livelli prestazione* Punti EM4 e PL4 4 EM3 e PL3 3 EM2 e PL2 2 EM1 e PL1 1 EM0 e PL0 0 Fonte BOZZA CEI 64-8 Parte 8.1 ** Misure EE * Effciency Measures and Performance Levels

20 CEI 64-8 Parte 8.1 Misure di Efficienza (EM) Livello di prestazione di Efficienza energetica (EEPL) Classe di efficienza dell impianto elettrico (EIEC) Livello di implementazione dei provvedimenti per migliorare l efficienza energetica degli impianti elettrici; Livello di miglioramento dell efficienza energetica conseguito mediante i provvedimenti indicati nella norma; Combinazione di misure di efficienza (EM) e di livelli di prestazione di efficienza (EEPL);

21 CEI 64-8 Parte 8.1 I provvedimenti di efficienza energetica (EM) sono classificati secondo 5 livelli EM0, EM1, EM2, EM3 ed EM4 L allegato B fornisce 13 schede per la valutazione dei provvedimenti B1, B2, B3,.B13 Ogni scheda è particolarizzata per settore di attività Edifici residenziali, commerciali, industriali e infrastrutture

22 CEI 64-8 Parte 8.1 Apprestamenti per EE (EM) B1 Determinazione del profilo di carico in kwh B8 Correzione del fattore di potenza B2 B3 B4 B5 B6 B7 Ottimizzazione posizione cabina principale Ottimizzazione motori Ottimizzazione illuminazione Ottimizzazione termocondizionamento Ottimizzazione trasformatori Ottimizzazione condutture B9 B10 B11 B12 B13 Misura del fattore di potenza Misura dell energia e della potenza Misura della tensione Misura delle armoniche ed interarmoniche Energia rinnovabile 22

23 CEI 64-8 Parte 8.1 Apprestamenti per EE (EM) SCHEDA EM0 EM1 EM2 EM3 EM4 B1 Profilo di carico Non considerato Profilo per giorno tipo Profilo per settimana tipo Profilo per ciascun giorno dell anno Registrazione cronologica permanente B2 Posizione cabina Non considerato Errore del 60% rispetto al carico più distante Errore del 40% rispetto al carico più distante Errore del 25% rispetto al carico più distante Errore del 10% rispetto al carico più distante B3 Ottimizzazione carico motori Non considerato Analisi e controllo P installata: 30% (Parti Comuni) Analisi e ottimizzazione P installata: 30% (Parti Comuni) Analisi e ottimizzazione P installata: 50% (Parti Comuni) Analisi e ottimizzazione P installata: 70% (Parti Comuni) B4 Ottimizzazione carico illuminazione Non considerato Considerare tipo e posizione lampade Considerare tipo, posizione e luce naturale Comando in funzione di luce naturale o utilizzo o tipo lampada Comando in funzione di luce naturale e utilizzo e tipo lampada B5 richiesta per HVAC Non considerato Non considerato Controllo della temperatura Controllo della temperatura al livello di zona Controllo del tempo e della temperatura al livello di zona 23

24 CEI 64-8 Parte 8.1 Apprestamenti per EE (EM) SCHEDA EM0 EM1 EM2 EM3 EM4 B10 Misura EE e Potenza B11 Misura Tensione Non considerato Misura per le grandi apparecchiature nelle parti comuni, se esistono Misura per le grandi apparecchiature nelle parti comuni, se esistono, e misura per zona o per utilizzo Misura per le grandi apparecchiature nelle parti comuni, se esistono, e misura per zona e per utilizzo Non considerato Non considerato Misura Occasionale Misura Occasionale Misura per le grandi apparecchiature nelle parti comuni, se esistono, e misura per zona, per utilizzo e per maglia Misura permanente al quadro di distribuzione principale B12 Misura Armoniche B13 Energia Rinnovabile 24 Non considerato Non considerato Non considerato Non considerato Non considerato Non considerato Non considerato Considerare la sorgente di energia rinnovabile Installare la sorgente di energia rinnovabile fornendo almeno il 4 % della potenza elettrica installata totale disponibile Installare la sorgente di energia rinnovabile fornendo almeno il 6 % della potenza elettrica installata totale disponibile

25 CEI 64-8 Parte 8.1 Le prestazioni di efficienza (EEPL) sono classificate secondo 5 livelli. EEPL0, EEPL1, EEPL2, EEPL3 ed EEPL4 L allegato B fornisce 3 schede per la valutazione dei livelli di efficienza. B14, B15 e B16 Ogni scheda è particolarizzata per settore di attività Edifici residenziali, commerciali, industriali e infrastrutture

26 CEI 64-8 Parte 8.1 Livelli di prestazione EEPL B14 Distribuzione del consumo annuale B15 Riduzione della potenza reattiva B16 Efficienza del trasformatore 26

27 CEI 64-8 Parte 8.1 EEPL edifici residenziali (es) SCHEDA EEPL0 EEPL1 EEPL2 EEPL3 EEPL4 B14 Distribuzione del consumo annuale Non considerato Non considerato Non considerato Non considerato Non considerato B15 Riduzione del reattivo Non considerato Non considerato Non considerato Non considerato Non considerato B16 Efficienza del trasformatore Non considerato Non considerato Non considerato Non considerato Non considerato 27

28 Building Automation ed Efficienza Energetica Classi di prestazione energetica ALLEGATO 1 DM 26 giugno 2015 (Articoli 3 e 4) CRITERI GENERALI E REQUISITI DELLE PRESTAZIONI ENERGETICHE DEGLI EDIFICI B Classe B : BACS avanzati e alcune specifiche funzioni TBM 3.2 comma 10: Al fine di ottimizzare l uso dell energia negli edifici, per gli edifici a uso non residenziale è reso obbligatorio un livello minimo di automazione per il controllo, la regolazione e la gestione delle tecnologie dell edificio e degli impianti termici (BACS), corrispondente alla Classe B, come definita nella Tabella 1 della norma UNI EN e successive modifiche o norma equivalente. 28

29 Impiego dei sistemi di automazione degli impianti tecnici negli edifici Guida

30 Building automation e domotica Procedure di calcolo basate sui fattori di efficienza dei BACS Classi di prestazione di energia A Classe A: BACS e TBM con elevate prestazioni B C D Classe B : BACS e TBM avanzati Classe C: BACS standard (riferimento) Classe D: BACS non di ottimo rendimento EN 15232

31 Building automation e domotica Function list and assignment to BAC efficiency classes EN 15232:2007(E)

32 Building automation e domotica Metodo dettagliato Building Metodo dei fattori BAC Detailed calculation of BAC efficiency Detailed calculation of BAC efficiency Systems Bac efficiency factor Energy use Energy use Delivered energy Delivered energy Procedure di calcolo del contributo dei BAC alle prestazioni energetiche dell edificio

33 Metodo fattori BAC Metodo dei fattori di efficienza BAC(/TBM) Riscaldamento EN e Raffreddamento EN e Illuminazione EN Ventilazione EN E BAC = f BAC E Profilo utente - Apporti interni - Accuratezza e qualità del controllo -

34 Metodo fattori BAC User profiles and operation times for BAC efficiency OFFICE B 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 27 C OCC 0,5 0,4 21 Tset 0,3 0,2 19 0,1 0,0 17 0h 2h 4h 6h 8h 10h 12h 14h 16h 18h 20h 22h 24h EN 15232:2007 (E)

35 Metodo fattori BAC BAC/TBM Efficiency factors EN 15232:2007 (E) Building Non-residential Residential Building type Offices 1,10 f BAC.EL f BAC.HC D C B A D C B A 0,93 0,87 1,51 0,80 0,70 Lecture hall 1,06 0,94 0,89 1,24 0,75 0,5 a Education buildings (school) 1,07 0,93 0,86 1,20 0,88 0,80 Hospitals 1,05 0,98 0,96 1,31 0,91 0,86 Hotels 1,07 0,95 0,90 1,31 0,85 0, Restaurants 1,04 0,96 0,92 1,23 0,77 0,68 Wholesale and retail trade service buildings Single family houses Apartment block Other res. buildings or similar 1,08 0,95 0,91 1,56 0,73 0,6 1,08 0,93 0,92 1,10 0,88 0,81