La Gestione Energetica degli Edifici: Prospettive Soluzioni Costi Proposte

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1 ARPA Lombardia La Gestione Energetica degli Edifici: Prospettive Soluzioni Costi Proposte Sergio Zabot Centro Congressi Palazzo delle Stelline - M I L A N O 11 Novembre 2004

2 Sommario Ricerca: Criteri per Alta Qualità Energetica nell Edilizia (S. Zabot, G. Dall O, M. De Min, D. Montalbetti, L. Piterà, S. Mammi) ARPA Lombardia Analisi del PdL del Consiglio regionale della Lombardia (PdL n 305 e n 380 unificati) Analisi dei Risparmi e degli Extra-Costi Proposte operative Esempi di edifici ad alta qualità energetica

3 Tipologie analizzate: Approccio metodologico Edificio a Torre: S/V = 0,32 Edificio in Linea: S/V = 0,51 Villette a Schiera: S/V = 0,65 Villetta Monofamiliare: S/V = 0,78 ARPA Lombardia Scelta di uno schema di riferimento: Casa Clima di Bolzano A B C D E F G Edificio Base con CD limite secondo DM del 30 luglio 1986 Applicazione di misure per incremento di Classe Aumento della coibentazione di murature, coperture e basamenti Sostituzione dei serramenti Simulazione del comportamento termico nelle diverse classi Comparazione degli extra-costi con i risparmi energetici

4 Edificio a torre Tipologie DATI TECNICI 8 piani Prospetto sud Prospetto est 32 appartamenti da 100 m 2 Sup. netta = m 2 Vol. lordo = m 3 S/V = 0,32 m -1 Cd di legge = 0,40 W/m 3 K Prospetto nord Prospetto ovest

5 Edificio in linea Tipologie DATI TECNICI 4 piani Prospetto nord Prospetto est 16 appartamenti da 100 m 2 Sup. netta = m 2 Vol. lordo = m 3 S/V = 0,51 m -1 Cd di legge = 0,52 W/m 3 K Prospetto sud Prospetto ovest

6 Villette RIFERIMENTO PLANIMETRICO D A A A E F E F Tipologie B G H C D B G H C Villette a Schiera 6 appartamenti da 150 m 2 Sup. netta = 863 m 2 Vol. lordo = m 3 S/V = 0,65 m -1 Cd di legge = 0,61 W/m 3 K Villetta Monofamiliare 1 appartamento da 200 m 2 Sup. netta = 200 m 2 Vol. lordo = 600 m 3 S/V = 0,78 m -1 Cd di legge = 0,69 W/m 3 K

7 Schema di riferimento ARPA Lombardia

8 kwh/m 2 a. Schema Casa Clima - BZ A B C D E F Passiv House Range Reg. Carugate Limite massimo della Provincia di Bolzano Range L. 10/91 Torre = 91 kwh/m 2 a Linea = 102 kwh/m 2 a Schiera = 132 kwh/m 2 a Mono = 145 kwh/m 2 a 160 G Fabbisogno di Calore per nuove costruzioni

9 Edifici ad alta qualità energetica ARPA Lombardia Risultati Simulazioni effettuate con il modello di calcolo predisposto dal Settore Aria e Rumore della Provincia di Bolzano per la certificazione Casa Clima e adattato ai dati climatici di Milano Riferimento norma EN 832 e norme correlate

10 A B C D E F G 62 kwh/m 2 a. kwh/m 2 a. 40 kwh/m 2 a. 23 kwh/m 2 a. Riduzione: 32% Extracosto: 0,2% Pay-Back: 0,8 a. Riduzione: 56% Extracosto: 0,8% Pay-Back: 1,9 a. Edificio a Torre Edificio a Torre L.10/91 = 91 kwh/m 2 a Riduzione: 70% Extracosto: 3 % Pay-Back: 5,4 a. Nota per calcolo Pay-back: Media tra costo Gasolio: 0,75 /kg e costo Metano : 0,50 /m3

11 A B C D E F G 60 kwh/m 2 a. kwh/m 2 a. 40 kwh/m 2 a. 23 kwh/m 2 a. Riduzione: 41% Extracosto: 0,6 % Pay-Back: 1,8 a. Riduzione: 61% Extracosto: 1 % Pay-Back: 2 a. Edificio in Linea Edificio in Linea L. 10/91 = 102 kwh/m 2 a Riduzione: 78% Extracosto: 3,5 % Pay-Back: 5,4 a. Nota per calcolo Pay-back: Media tra costo Gasolio: 0,75 /kg e costo Metano : 0,50 /m3

12 A B C D E 56 kwh/m 2 a. 41 kwh/m 2 a. 26 kwh/m 2 a. Riduzione: 58% Extracosto: 1,3% Pay-Back: 2,1 a. Riduzione: 69% Extracosto: 4,5 % Pay-Back: 6 a. Villette a Schiera Riduzione: 80% Extracosto: 7,9 % Pay-Back: 9 a. F kwh/m 2 a. 160 G Villette a Schiera L. 10/91 = 132 kwh/m 2 a

13 A B C D E 62 kwh/m 2 a. 42 kwh/m 2 a. 27 kwh/m 2 a. Riduzione: 57% Extracosto: 1,7 % Pay-Back: 2,5 a. Villetta Monofamiliare Riduzione: 71% Extracosto: 5,4 % Pay-Back: 6,4 a. Riduzione: 81% Extracosto: 8,6% Pay-Back: 9 a. F kwh/m 2 a. 160 G Villetta Monofamiliare L.10/91 = 145 kwh/m 2 a

14 Extra-Costi vs. Fabbisogno di Calore 9% A B C D E F 8% 7% 6% Extra-Costi 5% 4% 3% 2% 1% 0% kwh/m 2 a. Edificio a torre Edificio in linea Villette a schiera Villetta

15 Edifici ad alta qualità energetica Per scendere al si sotto dei 50 kwh/m 2 a. (Classe B) occorre comunque: ARPA Lombardia Una progettazione consapevole (architettura bioclimatica?) Isolamenti consistenti e ben realizzati; Eliminazione di tutti i ponti termici; Serramenti a taglio termico / Vetri basso emissivi; Elevato controllo sulla ventilazione; Tecnolgie impiantistiche d avanguardia.

16 P.d.L. del Consiglio Regione Lombardia ARPA Lombardia Art. 4 - Per gli edifici di nuova costruzione e per le ristrutturazioni totali degli edifici, il coefficiente di dispersione volumica per conduzione Cd, deve essere inferiore almeno del 25% rispetto al limite massimo fissato dal DM Industria del Art. 4.4 Scomputo isolamenti e pareti ventilate dalle volumetrie Art. 4.5 Serre, logge, sistemi di captazione sono considerati vani tecnici e quindi scomputabili dalla volumetrie Art. 5 Per i nuovi edifici ad uso residenziale, terziario, commerciale, industriale e ad uso collettivo, è resa obbligatoria l installazione di impianti solari termici per la produzione di acqua calda (che) devono essere dimensionati in modo da garantire la copertura del fabbisogno di acqua calda non inferiore al 50%. Art. 7 - Programmi comunali e provinciali di diagnosi energetica con contributi regionali a Province e Comuni

17 0,9 Cd Massimo al variare del rapporto S/V per 2404 gg 0,8 0,7 Cd max. DM del 30 Luglio 1986 Cd - W/m3 K 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 Proposta Consiglio RL: - 25% rispetto L.10 0,1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Rapporto S/V L. 10/91 Proposta RL

18 Cd - W/m3 K 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Cd Massimo al variare del rapporto S/V per 2404 gg Proposta Consiglio RL: - 25% rispetto L.10 Torre D C Riduzione: 25% Extracosto: 0,1% Pay-Back: 0,7 anni Linea E C Riduzione: 31% Extracosto: 0,1% Pay-Back: 0,5 anni Schiera F D Mono F E Riduzione: 26% Extracosto: 0,4% Pay-Back: 1,3 a. Riduzione: 26% Extracosto: 0,4% Pay-Back: 1,4 a. 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Rapporto S/V L. 10/91 Proposta RL

19 0,9 Cd massimo al variare del rapporto S/V per 2400 GG 0,8 0,7 Cd max. DM del 30 Luglio 1986 Cd - W/m3 C 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2-50% rispetto L.10 0,1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Rapporto S/V Limite Attuale - 25% - 50%

20 0,9 Cd massimo al variare del rapporto S/V per 2400 GG Riduzione Cd del 50% rispetto L.10 0,8 0,7 Schiera F C Mono F C Cd - W/m3 C 0,6 0,5 0,4 Torre D B Linea E B Riduzione: 51% Extracosto: 1,1% Pay-Back: 1,9 a. Riduzione: 49% 0,3 Extracosto: 0,4% 0,2 Pay-Back: 1,2 a. Riduzione: 43% Riduzione: 55% Extracosto: 1 % Extracosto: 0,8% Pay-Back: 1,8 a. Pay-Back: 1,8 a. 0,1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Rapporto S/V Limite Attuale - 25% - 50%

21 P.d.L. del Consiglio Regione Lombardia Spessori medi degli isolamenti ARPA Lombardia Edificio a Torre Edificio in Linea Villette a Schiera Villetta Monofamiliare L. 10/91 2 cm. 2 cm. 2 cm. 2 cm. Cd - 25% 4 / 6 cm. 4 / 6 cm. 6 / 8 cm. 8 / 10 cm. Cd - 50% 6 / 8 cm. 6 / 8 cm. 8 / 10 cm. 10 / 12 cm.

22 Costi-Benefici degli impianti solari termici ARPA Lombardia Fabbisogno H 2 O [kwh/a] Superficie Collettori [m2] Energia Producibile [kwh/a] Energia Primaria sostituita [kwh/a] Edificio a Torre Edificio in Linea Villette a Schiera Villetta Monofamiliare Costo Collettori [ ] Pay-back medio [anni] 5,6 5,6 5,6 5,6 Extra Costo su 1000 /m2 0,4% 0,5% 0,5% 0,5% Nota per calcolo Pay-back: Media tra costo Gasolio: 0,75 /kg e costo Metano : 0,50 /m3 Nota impianto solare: Nord-Italia: 1m kwh/anno Costo di 1m 2 : Costo impianto = 0

23 Conclusioni & Proposte Stabilire l ampiezza delle Classi in modo decrescente con la riduzione dei Fabbisogni / Consumi ARPA Lombardia Due indicatori per la certificazione energetica degli edifici: Un primo indicatore per il Fabbisogno di Calore dell Edificio Un secondo indicatore per il Consumo di Energia Primaria Fissare un limite di Classe o di Fabbisogno (60-70 kwh/m 2 a) Promuovere e incentivare la costruzione di edifici ad alta qualità energetica con fabbisogno < 30/40 kwh/m 2 a. Nel transitorio adottare leggi che riducano il Cd e rendano obbligatorio l uso del solare termico per l acqua calda

24 kwh/m 2 a A B C E C D E F Ampiezza delle Classi Decrescente Limite Superiore al fabbisogno dell edificio G

25 2 Indicatori per la certificazione energetica di edificio 1 indicatore: Fabbisogno di Calore 2 Indicatore: Energia Primaria

26 ARPA Lombardia Come incentivare edifici ad alta qualità energetica Sconti sugli oneri di urbanizzazione. Base di riferimento: O.U. (primaria + secondaria) per nuove costruzioni dei Comuni della Provincia di Milano (min. 21 /m 3 Max. 43 /m 3 ) (Comune di Milano: 30 /m 3 ) Tipologia Extra costi Classe A Oneri di Urbanizzazione Rapporto Xcosti/oneri [ /m2 ] [ /m2 ] [ % ] Torre % Linea % Schiera % Monofamiliare % Fondi di compensazione per i Comuni (legge RL n ) Consentire lo scomputo dalle volumetrie di isolamenti, pareti ventilate, serre, logge vetrate, sistemi di captazione vari

27 Edifici ad alta qualità energetica Seguire l esempio di Barcellona: ARPA Lombardia 22 Comuni della Catalogna (48% degli abitanti) hanno reso obbligatorio il solare termico per tutti i nuovi edifici. Altre 20 città spagnole tra cui Madrid, Siviglia, Burgos, Granada, Pamplona, hanno adottato l ordinanza solare. Solo a Barcellona si installano ormai m 2 di collettori solari all anno con un risparmio di MWh/anno

28 Progetto Europeo Climasol Installazioni commerciali di raffrescamento solare

29 Edifici ad alta qualità energetica ARPA Lombardia Alcuni esempi Quartiere Kronsberg Hannover Quartiere Vauban Friburgo Edifici Casa Clima Bolzano Edifici Passivi italiani

30 Quartiere Kronsberg - Hannover 140 ettari appartamenti per abitanti realizzati al Infrastrutture: 3 scuole, chiesa, centro commerciale, culturale, medico, negozi, caffè, ristoranti, sale ritrovo. Zone commerciali e industriali per nuovi posti di lavoro.

31 Quartiere Kronsberg Fabbisogno massimo ammesso 55 kwh/m 2 a Trasmittanza pareti esterne 0.15 W/m 2 K Trasmittanza finestre W/m 2 K Trasmittanza coperture 0.20 W/m 2 K Trasmittanza basamenti 0.20 W/m 2 K Misure ad alta efficienza Isolamento ottimizzato di tutti i componenti dell involucro s = cm Materiali naturali ed ecocompatibili Elettrodomestici a basso consumo energetico Progettazione solare passiva serre Niedrigenergiehause r Riciclaggio acque luride per usi domestici Recupero acqua piovana per irrigazione del verde Regolazione meccanica dei ricambi d aria con recupero di calore Costo di costruzione /m 2

32 Quartiere Kronsberg Fabbisogno massimo ammesso 55 kwh/m 2 a Trasmittanza pareti esterne 0.20 W/m 2 K Trasmittanza finestre 1.2 W/m 2 K Trasmittanza coperture 0.20 W/m 2 K Trasmittanza basamenti 0.15 W/m 2 K Microclima Misure ad alta efficienza Isolamento ottimizzato di tutti i componenti s = 25 cm Zona microclimatica interna per accumulare calore Solai con sistema Thermodeck Copertura a tre strati meccanici regolabili Riciclaggio acque luride per usi domestici Recupero acqua piovana per irrigazione del verde Regolazione dei ricambi d aria con recupero di calore Collettori solari che forniscono il 50% dell acqua calda Costo di costruzione /m 2

33 Quartiere Kronsberg Eliminazione totale dei ponti termici

34 Quartiere Vauban - Passivehaus Consumo massimo: 15 kwh/m 2 a

35 Quartiere Vauban - Plusenergiehäuser Producono più energia di quanta ne consumano

36 Informazione La certificazione Casa Clima di Bolzano

37 Case Passive in Italia Marostica Omegna Informazione Barbaricina Arona

38 Collegno Concorezzo Chignolo - BG

39 ARPA Lombardia Grazie per l Attenzione sergio.zabot@iol.it Centro Congressi Palazzo delle Stelline - M I L A N O 11 Novembre 2004

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