L esperienza del Green Energy Audit

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1 L esperienza del Green Energy Audit Arch. Ph.D. Annalisa Galante Adjunct Professor Research Associate - Dipartimento ABC - Politecnico di Milano Coordinamento corsi di formazione - Comunicazione e Marketing - SACERT 1

2 IL MERCATO DELLE NUOVE COSTRUZIONI IN ITALIA Fonte: Rapporto ANCE

3 Prima MA LA VERA SFIDA È UN ALTRA Prima Prima Dopo Dopo Dopo RIQUALIFICARE IL PARCO EDILIZIO ESISTENTE

4 IL NODO DELLA QUESTIONE: IL PARCO EDILIZIO ESISTENTE Fonte: FINLOMBARDA G 193,7kWh/m 2 a

5 IL MERCATO DELLE COSTRUZIONI ESISTENTI IN ITALIA Edifici ad uso abitativo in Italia per epoca costruttiva e stato di conservazione (Fonte: ISTAT 01) (19,4%) stato di conservazione mediocre e pessimo prima del (65,7%) stato di conservazione buono mediocre e pessimo prima dell 81 5

6 INTERVENIRE SUL PATRIMONIO EDILIZIO SI PUÒ CON UN SUPPORTO DA PARTE DELLE ISTITUZIONI PER LA SEMPLIFICAZIONE DEI PROCESSI BUROCRATICI, MA ANCHE CON COMPETENZA, PROFESSIONALITÀ E PROCEDURE CODIFICATE DI QUALITÀ

7 Energy Audit DIAGNOSI ENERGETICA l Energy Audit è una procedura sistematica per ottenere una adeguata conoscenza dei profili dei consumi energetici esistenti di un edificio o gruppo di edifici, di una struttura industriale e un servizio privato o pubblico, allo scopo di identificare e quantificare in termini di convenienza economica opportunità di risparmio energetico e il rapporto di ciò che è emerso La conoscenza dei profili dei consumi di energia del sistema indagato; L individuazione delle possibili misure di contenimento dei consumi; La valutazione di tali misure sulla base di una logica costi/benefici; L attività di reporting ossia la restituzione analitica del lavoro fatto. 7

8 DIAGNOSI ENERGETICA SOSTENIBILE Il Green Energy Audit non si limita a fornire strumenti e metodi per ridurre i consumi di energia ma si pone un obiettivo ben più importante: contribuire a un miglioramento globale della sostenibilità dell edificio. Nella definizione dei possibili interventi di retrofit non si considerano solo misure che concorrono alla riduzione delle risorse energetiche, matuttelemisurecheportanoaunariduzionedeiconsumi di risorse. L Auditor, nel momento in cui seleziona una misura, si deve informare su come questa misura possa influire sui criteri premianti contenuti nello schema di certificazione ambientale di riferimento che abbiamo assunto sia il LEED (Leadership in Energy and Environmental Design); Nella definizione delle misure si da ampio spazio a tutte quelle tecnologie a consumo zero, ad esempio le tecnologie impiantistiche che sfruttano le fonti energetiche rinnovabili come solare termico, solare fotovoltaico e biomassa; Nella definizione delle misure si da ampio spazio a tutte le soluzioni naturali che possono contribuire al controllo climatico e illuminotecnico dell edificio, come ad esempio tetti verdi, facciate verdi, sistemi di ombreggiamento naturale, sistemi solari passivi e sistemi di daylighting. 8

9 GREEN ENERGY AUDIT E LEED 9

10 GREEN ENERGY AUDIT: PIANO OPERATIVO 10

11 Green Energy Auditor GREEN ENERGY AUDITOR Requisiti minimi GEA Titolo di studio laureati in ingegneria e architettura laureati in discipline tecnico-scientifiche diplomati geometri o periti Corso Green Energy Audit - Metodologie e strumenti per la diagnosi energetica sostenibile del patrimonio edilizio esistente Esame per la valutazione delle competenze esame scritto con 160 domande a risposta multipla Green Energy Auditor certificato SACERT certificazione delle competenze volontaria soggetta a ispezioni annuali di mantenimento e rinnovo quadriennale Dal 2009 SACERT è il primo Ente accreditato ACCREDIA per la Certificazione volontaria delle competenze dei Tecnici Certificatori Energetici secondo la UNI EN ISO SACERT è un associazione no-profit mista pubblico privata che nasce come un'iniziativa nella quale il ruolo pubblico e il mondo degli operatori si confrontano con un obiettivo comune: condividere scelte che contribuiscano in modo efficiente e concreto a cambiare il processo edilizio rendendolo sempre più compatibile con le emergenze del mercato e l'esigenza di qualità. 11

12 GREEN ENERGY AUDIT: CHECK LIST 12

13 GREEN ENERGY AUDIT: RILIEVI E MONITORAGGI Termometri Analizzatori di rete Spessivetri Luxmetri Misuratori di portata Analizzatori di CO 2 Data Logger Processi di raddrizzamento di una immagine fotografica digitale (fonte: immagine Cadlandia.com) 13

14 GREEN ENERGY AUDIT: TERMOGRAFIA Dati dimensionali Informazioni tecnologiche Informazioni impiantistiche Malfunzionamenti tecnologici Malfunzionamenti impiantistici Dati gestionali 14

15 GREEN ENERGY AUDIT: DEFINIZIONE DEGLI INTERVENTI Involucro edilizio (coperture, basamenti, pareti, involucro trasparente, protezione solare, daylighting, ecc.); Impianti meccanici (riscaldamento, climatizzazione estiva, ventilazione, produzione di acqua calda, servizi idrici, ecc.); Impianti elettrici (generazione, distribuzione e utilizzo dell energia, illuminazione); Fonti energetiche rinnovabili (solare termico, solare fotovoltaico, biomassa, ecc.); Miglioramento della gestione (miglioramento della gestione, manutenzione e contabilità energetica, ecc.). 15

16 GREEN ENERGY AUDIT: INTERVENTI PER L EFFICIENZA ENERGETICA Efficienza e Rinnovabili una sinergia fondamentale 16

17 GREEN ENERGY AUDIT: UN CASO STUDIO

18 CARATTERISTICHE GENERALI CARATTERISTICHE GENERALI Dati Generali Tipo di edificio Uso dell edificio Località Gradi Giorno a torre residenziale Milano 2400 C/G Dati Geometrici Volume lordo (V) 7314 m 3 Superficie disperdente (S) 3323 m 2 S/V 0,45 Superficie utile degli appartamenti 1993 m 2 18

19 CARATTERISTICHE DEGLI ELEMENTI DI INVOLUCRO CARATTERISTICHE DEGLI ELEMENTI DI INVOLUCRO Trasmittanze degli elementi di involucro (U - W/m 2 K) Serramenti Infissi in legno: U telaio = 2,1, U vetro = 5,7 Infissi in metallo: U telaio = 5,5, U vetro = 5,7 Pareti esterne U = 0,61 1,15 Basamento U = 0,72 1,65 Soffitto verso sottotetto U = 0,90 La documentazione tecnica disponibile relativa alle caratteristiche prestazionali dei componenti dell'involucro viene integrata attraverso misurazioni in opera della trasmittanza termica delle pareti. Per la definizione dei valori delle trasmittanze termiche è stato utilizzato il termoflussimetro e facendo riferimento ai valori di default riportati nell appendice A delle UNI-TS parte 1. 19

20 CARATTERISTICHE DEGLI IMPIANTI CARATTERISTICHE DEGLI IMPIANTI Caratteristiche impiantistiche Sistema di generazione Impianto centralizzato per riscaldamento, 3 generatori di calore a gas metano di tipo tradizionale Terminali riscaldanti Radiatori Potenza termica specifica 91,3 W/m 2 (riferita alla superficie utile) 20

21 GREEN ENERGY AUDIT GREEN ENERGY AUDIT CLIENTE DEFINIZIONE CONTRATTO CLIENTE FACILITY MANAGER MAINTENANCE MANAGER ACQUISIZIONE DELLA DOCUMENTAZIONE PIANO DELLE ATTIVITA Edificio - Servizi Gestione servizi DEFINIZIONE DEGLI INDICATORI DI CONSUMO Benchmark CLIENTE FACILITY MANAGER MAINTENANCE MANAGER RILIEVI IN CAMPO Rilievi ambientali Misure Monitoraggi CLIENTE DEFINIZIONE BASELINE SCELTA DELLE MISURE Green Energy Plan Valutazione tecnica Valutazione economica CLIENTE VALUTAZIONE DELLA SOSTENIBILITA MISURE Protocollo LEED DEFINIZIONE DEL GREEN ENERGY PLAN 21

22 GREEN ENERGY AUDIT Fase Obiettivi Soggetti coinvolti Strumenti Risultati attesi 1 Acquisizione documentazione Acquisire la documentazione tecnica disponibile relativa all'edificio o al complesso di edifici oggetto della diagnosi energetica, acquisizione della documentazione relativa ai consumi energetici termici ed elettrici stagionali, se disponibili 2 Rilievo dati edificio Verificare l'attendibilità dei dati sull'edificio contenuti nella documentazione fornita ed integrazione con misurazioni mirate 3 Rilievo dati impianti Acquisire le informazioni relative alle caratteristiche tecniche dei componenti e dei sistemi impiantistici 4 Rilievo prestazionali involucro 5 Monitoraggio dei consumi energetici elettrici Acquisire le informazioni relative alle caratteristiche prestazionali dei componenti che costituiscono l'involucro. Valutazione anche attraverso misurazioni in opera della trasmittanza termica delle pareti, mappatura termografica delle facciate. Attraverso campagne di monitoraggio di una o al massimo due settimane si acquisiscono le informazioni relative ai consumi energetici degli ausiliari elettrici degli impianti di climatizzazione e di produzione dell'acqua calda sanitaria Auditor, Tecnico referente ALER/Comune di Milano Auditor, Rilevatore, Certificatore energetico Auditor, Responsabile gestione impianti, Certificatore energetico Auditor, Tecnico termografico, Certificatore energetico Auditor elettrotecnico, Responsabile gestione impianti Check-list Check-list, strumenti di misura digitali, apparecchio fotografico Check-list, strumenti di misura digitali, apparecchio fotografico Check-list, strumenti di misura digitali, apparecchio fotografico, termoflussimetro, termocamera all'infrarosso Check-list, Misuratore di energia elettrica, foglio di calcolo per la elaborazione dei dati Verifica della completezza delle informazioni base per elaborare la diagnosi energetica e definizione di eventuali azioni per il completamento dei dati mancanti Completamento delle informazioni rigiuardanti le caratteristiche geometriche dell'edificio Completamento delle informazioni rigiuardanti le caratteristiche tecniche degli impianti, relazione descrittiva di sintesi Definizione dei valori della trasmittanza delle strutture opache e trasparenti, valutazione di possibili patologie riferite all'involucro (ad esempio tracce di umidità superficiale e interstiziale), valutazione di possibili ponti termici Relazione descrittiva di sintesi. I dati relativi ai consumi energetici degli ausiliari dell'impianto termico verranno poi utilizzati dal software di calcolo dei consumi energetici 22

23 GREEN ENERGY AUDIT Fase Obiettivi Soggetti coinvolti Strumenti Risultati attesi 6 Monitoraggi dei consumi energetici termici Auditor 7 Verifica del comfort ambientale 8 Implementazione del modello di calcolo ai fini della Certificazione energetica 9 Implementazione del modello di calcolo ai fini della Diagnosi Energetica - Caso Base Acquisire, attraverso campagne di monitoraggio di due settimane, informazioni relative ai parametri ambientali Durante la fase di monitoraggio saranno rilevati anche i consumi reali di combustibile oltre ai parametri climatici esterni ai quali questi saranno correlati Gli stessi dati raccolti attraverso le campagne di monitoraggio dei consumi energetici termici saranno utilizzati per evidenziare condizioni climatiche interne al di fuori dei range di comfort. I dati acquisiti durante la fase precedente saranno utilizzati per implementare la procedura di calcolo CENED. L'obiettivo è quello di calcolare il fabbisogno di energia primaria in condizioni normalizzate ai fini della Certificazione energetica I dati acquisiti durante la fase precedente saranno utilizzati per implementare la procedura di calcolo per valutare il fabbisogno di energia primaria in condizioni operative. Saranno utilizzati due software, il Software CENED e il Software Dinamico Auditor, Responsabile gestione impianti, Tecnico Referente Aler/Comune di Milano Auditor, Certificatore energetico Auditor Check-list, datalogger digitali per rilievo di temperatura e umidità relativa Check-list Software CENED Software CENED, Software Dinamici File digitali contenenti i parametri ambientali, rapporto di sintesi, potenza media di funzionamento degli impianti, relazione tra la variazione della temperatura esterna e i consumi energetici Relazione descrittiva di sintesi Certificato Energetico secondo la procedura della Regione Lombardia Valutazione del fabbisogno di energia primaria nelle condizioni operative. Il modello che rappresenta il Caso Base, sul quale saranno poi eseguite le simulazioni, sarà "tarato" sia sulla base dei consumi energetici forniti sia sulla base dei valori di temperatura ambiente effettivamente rilevati 23

24 GREEN ENERGY AUDIT Fase Obiettivi Soggetti coinvolti Strumenti Risultati attesi 10 Definizione dei possibili interventi di riqualificazione energetica dell'edificio Saranno definiti possibili interventi di riqualificazione energetica che potranno riguardare, in funzione del caso, sia gli impianti sia l'involucro. Per ciascuno scenario saranno elaborate le prestazioni energetiche raggiunte e le simulazioni economiche definiranno i criteri di convenienza economica 11 Definizione degli interventi Obiettivo di questa fase è quello di scegliere, sulla base dei tre scenari di intervento proposti dal report di Diagnosi, quello che sarà oggetto del progetto esecutivo di riqualificazione energetica 12 Progetto esecutivo Elaborazione di un progetto esecutivo relativo agli interventi di riqualificazione energetica dell'edificio in oggetto 13 Manuale di gestione dell immobile Preparazione di un manuale di gestione al fine di indicare all utente le modalità di controllo, di funzionamento e di manutenzione dei sistemi tecnologici e impiantistici Auditor Auditor, Responsabile Aler/Comune di Milano Auditor, Progettista, Responsabile Aler/Comune di Milano Auditor e progettista Software CENED, Software dinamici, Modelli di valutazione economica Report esteso di Diagnosi Energetica con descrizione dello stato di fatto (strutture e impianti), individuazione delle inefficienze strutturali impiantistiche e gestionali, definizione e descrizione degli interventi, valutazioni economiche Rapporto di riunione dal quale si evincono le motivazioni della scelta degli interventi di riqualificazione oggetto del progetto esecutivo Progettazione esecutiva. Sarà allegata una relazione contenente : a) quadro riassuntivo delle opzioni progettuali proposte; b) descrizione delle diverse opzioni progettuali, corredata di un'adeguata valutazione dei costi e dei benefici connessi alle diverse opzioni d'intervento; c) suddivisione in stralci funzionali delle diverse opzioni progettuali, che evidenzino gli interventi realizzabili tramite procedura di finanziamento tramite terzi, con la relativa stima dei tempi di ritorno degli investimenti Un miglioramento generale dell efficienza energetica dell edificio, del controllo ambientale, della riduzione degli sprechi attraverso una corretta gestione da parte dell utente

25 GREEN ENERGY AUDIT GREEN ENERGY AUDIT LE FASI DEL PROCESSO Valutazione della prestazione energetica dell'edificio che simula la situazione attuale (baseline); Valutazione della prestazione energetica dell'edificio che simula i requisiti legislativi per le nuove costruzioni; Definizione di possibili misure per migliorare le prestazioni energetiche e la sostenibilità dell'edificio sulla base di due scenari; Confronto tra le azioni di retrofit e i crediti LEED per le nuove costruzioni e le ristrutturazioni; Valutazione dell'acquisizione della certificazione LEED; Valutazione dei miglioramenti delle prestazioni relative ai diversi scenari e analisi economica tramite gli indicatori di Tasso Interno di Rendimento e Tempo di ritorno. 25

26 RILIEVI IN CAMPO GREEN ENERGY AUDIT MONITORAGGIO AMBIENTALE Durante la stagione invernale, è stata avviata una campagna di monitoraggio per la rilevazione dei parametri di temperatura dell aria e umidità relativa, indicatori,oltre delle condizioni di comfort, anche delle modalità con le quali viene gestito l impianto e dell efficienza del sistema di regolazione. Sono stati inseriti 7 sensori interni e 1 sensore all esterno Le misure strumentali sono state anticipate da una analisi sul comfort percepito attraverso un questionario reso disponibile agli inquilini. L elaborazione dei dati del questionario ha contribuito alla corretta individuazione delle unità abitative campione oggetto del monitoraggio. 26

27 RILIEVI IN CAMPO GREEN ENERGY AUDIT INDAGINE SUL COMFORT PERCEPITO Le misure strumentali sono state anticipate da una analisi sul comfort percepito attraverso un questionario reso disponibile agli inquilini. L elaborazione dei dati del questionario ha contribuito alla corretta individuazione delle unità abitative campione oggetto del monitoraggio. 27

28 RILIEVI IN CAMPO GREEN ENERGY AUDIT ANALISI TERMOFLUSSIMETRICA Tipologia di analisi condotta Inizio misura S10 Giorno: , ora: Termine misura Giorno: , ora: Nr. misurazioni 662 Valori finali Flusso -14,8905 Temperatura interna 17,0596 Temperatura esterna 7,2314 Conduttanza 1,

29 RILIEVI IN CAMPO GREEN ENERGY AUDIT INDAGINE TERMOGRAFICA 29

30 DEFINIZIONE DELLA BASELINE GREEN ENERGY AUDIT VALUTAZIONE DELLE PRESTAZIONI ENERGETICHE STANDARD AUDIT Procedura di calcolo CENED+ EP i =198,4 kwh/m 2 K SIMULATION AUDIT Design Builder EP i =177 kwh/m 2 K 30

31 GREEN ENERGY AUDIT DEFINIZIONE DEGLI INTERVENTI MIGLIORATIVI GLI SCENARI Scenario 1 Interventi di miglioramento delle prestazioni dell involucro sostituzione di tutti i serramenti; sostituzione degli attuali cassonetti con cassonetti coibentati; coibentazione parete a cassa vuota con sistema a cappotto (5 cm resina fenolica); coibentazione della parete a cassa vuota con sistema a cappotto (10 cm EPS); coibentazione della parete a cappotto esistente con un ulteriore strato di isolante (8 cm EPS); coibentazione sottofinestra con sistema a cappotto; coibentazione parete verso corpo scala aperto con sistema a cappotto (5 cm resina fenolica); coibentazione pavimento su pilotis (sostituzione dell attuale polistirolo con 5 cm resina fenolica. Interventi di miglioramento delle prestazioni degli impianti installazione di valvole termostatiche in tutti i terminali scaldanti; sostituzione delle attuali elettropompe con elettropompe a inverter. 28 punti Scenario 2 Scenario 1 + sostituzione degli attuali generatori di calore con pompe di calore a gas; installazione di un impianto fotovoltaico. 38 punti 31

32 GREEN ENERGY AUDIT E LEED VALUTAZIONE ENERGETICA ED ECONOMICA DEGLI SCENARI Scenario EP 1 [kwh/m 2 a] EP 1 EP 2 Tasso EP Riduzione rispetto [kwh/m 2 a] 2 Interno di riduzione alla baseline Requisiti Rendiment [%] [%] legislativi o [%] Baseline Tempo di ritorno [anni] Scenario ,8 7,13 16 Scenario 1 bis , Scenario ,60 17 Scenario 2 bis ,8 - - Baseline si riferisce alla situazione attuale; Scenario 1 considera gli interventi di isolamento dell involucro (sistema a cappotto), la sostituzione dei serramenti e l installazione di valvole termostatiche sui radiatori; Scenario 1bis considera gli interventi dello scenario 1 più l energia di processo (nella procedura di valutazione LEED l energia di processo corrispondente al 25% del consumo totale di energia primaria dell'edificio di riferimento che nel nostro caso è l'edificio secondo la normativa regionale per le nuove costruzioni); Scenario 2 considera gli interventi dello scenario 1 più la sostituzione delle attuali caldaie con pompe di calore a gas e l'installazione di un impianto fotovoltaico; Scenario 2bis considera gli interventi dello scenario 2 più l energia di processo. 32

33 RISULTATI GREEN ENERGY AUDIT E LEED CONSIDERAZIONI FINALI Considerando solo gli aspetti economici, lo scenario 1 è il più conveniente. La metodologia di Green Energy Audit considera anche l'aspetto relativo sostenibilità dell'edificio. La valutazione di un edificio con la procedura di LEED consente di raggiungere un punteggio totale, escluso il Credito 1 Energia e Atmosfera, di 35 punti (per lo scenario 2) oppure di 28 (per lo scenario 1). Per il Credito 1 Energia e Atmosfera si ottiene un punteggio di 0 per lo scenario 1 (punti totali dell edificio: 28) e per lo scenario 2 un punteggio di 3 (punti totali dell edificio: 38). Ipotizzando di ottenere la stessa riduzione della prestazione energetica (29,8%) con una simulazione energetica in regime dinamico potrebbero essere ottenuti per il Credito 1 Energia e Atmosfera 11 punti (punti totali dell edificio: 46). Utilizzando la metodologia Green Energy Audit lo scenario più conveniente è lo scenario 2. 33

34 INCENTIVI ALL EFFICIENZA ENERGETICA Diagnosi e certificazione energetica È previsto un incentivo specifico per la Diagnosi Energetica e la Certificazione Energetica, se elaborate contestualmente agli interventi. L incentivo coprirà il 100% o il 50% delle spese sostenute in funzione del soggetto ammesso. Il valore massimo ammissibile per questo incentivo è determinato in base alla destinazione d uso e alla superficie utile dell immobile oggetto di intervento Destinazione d uso Superficie utile dell immobile (m 2 ) Fino a compresi Costo unitario massimo ( /m 2 ) Valore massimo erogabile ( ) Edifici residenziali della classe E1 del 1,50 DPR 412/93 esclusi collegi, conventi, case di pena e caserme. Oltre ,00 Edifici della classe E3 del DPR 412/93-3, Fino a ,50 Tutti gli altri edifici compresi Oltre ,00 34

35 IL PIANO CONFINDUSTRIA CFL = consumo finale lordo ---- ULA = unità lavorative standard 35

36 LA RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA NON SOLO MIGLIORA L EFFICIENZA CON UN OVVIO BENEFICIO AMBIENTALE VALORIZZA ECONOMICAMENTE L EDIFICIO (investitore) CONVIENE ECONOMICAMENTE NELLA GESTIONE (cliente) DIVENTA UN OPPORTUNITÀ E UN OCCASIONE DA NON PERDERE PER FAR RINASCERE L ECONOMIA DEL NOSTRO PAESE

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