CERTIFICAZIONE ENERGETICA IN EDILIZIA E TRASMITTANZA TERMICA DELLE PARETI

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1 E 2 CIT CERTIFICAZIONE ENERGETICA IN EDILIZIA E TRASMITTANZA TERMICA DELLE PARETI Quadro normativo e principali problematiche di calcolo Prof. Ing. Paolo Tartarini DIMeC Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Civile E 2 CIT Centro di Innovazione Tecnologica per l Efficienza Energetica UIT Unione Italiana Termofluidodinamica Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 1/31

2 E 2 CIT Centro di Innovazione Tecnologica per l Efficienza Energetica (Centro Interdipartimentale dell Università di Modena e Reggio Emilia) DiSMI Dipartimento di Scienze e Metodi dell Ingegneria (Reggio Emilia) DIMA Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e dell Ambiente (Modena) DIMeC Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Civile (Modena) Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 2/31

3 Quadro normativo Legislazione europea Direttiva 2002/91/CE Legislazione nazionale Legge n. 373/1976 Legge n. 10/1991 D.M. 06/08/1994 (recepimento norme UNI) D.Lgs. n. 192/2005 D.Lgs. n. 311/2006 D.Lgs. n. 115/2008 Normativa tecnica UNI 7357 UNI 10344, (10376, 10379, 10389, 10345, 10347, 10348, 10349, 10351, 10355) Rinvio alle norme tecniche (D.Lgs. n. 192/2005 All. M) e alle UNI TS (D.Lgs. n. 115/2008) Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 3/31

4 Direttiva 2002/91/CE Articolo 1 Obiettivo L'obiettivo della presente direttiva è promuovere il miglioramento del rendimento energetico degli edifici nella Comunità, tenendo conto delle condizioni locali e climatiche esterne, nonché delle prescrizioni per quanto riguarda il clima degli ambienti interni e l'efficacia sotto il profilo dei costi. Le disposizioni in essa contenute riguardano: a) il quadro generale di una metodologia per il calcolo del rendimento energetico integrato degli edifici; b) l'applicazione di requisiti minimi in materia di rendimento energetico degli edifici di nuova costruzione; c) l'applicazione di requisiti minimi in materia di rendimento energetico degli edifici esistenti di grande metratura sottoposti a importanti ristrutturazioni; d) la certificazione energetica degli edifici, e e) Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 4/31

5 Direttiva 2002/91/CE Articolo 7 Attestato di certificazione energetica 1. Gli Stati membri provvedono a che, in fase di costruzione, compravendita o locazione di un edificio, l'attestato di certificazione energetica sia messo a disposizione del proprietario o che questi lo metta a disposizione del futuro acquirente o locatario, a seconda dei casi. La validità dell'attestato è di dieci anni al massimo. [ ] 2. L'attestato di certificazione energetica degli edifici comprende dati di riferimento, quali i valori vigenti a norma di legge e i valori riferimento, che consentano ai consumatori di valutare e raffrontare il rendimento energetico dell'edificio. L'attestato è corredato di raccomandazioni per il miglioramento del rendimento energetico in termini di costi-benefici. L'obiettivo degli attestati di certificazione è limitato alla fornitura di informazioni e qualsiasi effetto di tali attestati in termini di procedimenti giudiziari o di altra natura sono decisi conformemente alle norme nazionali. Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 5/31

6 D.Lgs. 192/2005 e s.m.i. Art. 1 (Finalità) 1. Il presente decreto stabilisce i criteri, le condizioni e le modalità per migliorare le prestazioni energetiche degli edifici al fine di favorire lo sviluppo, la valorizzazione e l integrazione delle fonti rinnovabili e la diversificazione energetica, contribuire a conseguire gli obiettivi nazionali di limitazione delle emissioni di gas a effetto serra posti dal protocollo di Kyoto, promuovere la competitività dei comparti più avanzati attraverso lo sviluppo tecnologico. 2. Il presente decreto disciplina in particolare: a) la metodologia per il calcolo delle prestazioni energetiche integrate degli edifici; b) l'applicazione di requisiti minimi in materia di prestazioni energetiche degli edifici; c) i criteri generali per la certificazione energetica degli edifici; [ ] Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 6/31

7 D.Lgs. 192/2005 e s.m.i. Art. 6 (Certificazione energetica degli edifici) 1. Entro un anno dalla data di entrata in vigore del presente decreto, gli edifici di nuova costruzione e quelli di cui all articolo 3, comma 2, lettera a [RISTRUTTURAZIONI > 1000 m 2 ], sono dotati, al termine della costruzione medesima ed a cura del costruttore, di un attestato di certificazione energetica [ ]. 1bis. Le disposizioni del presente articolo si applicano agli edifici che non ricadono nel campo di applicazione del comma 1 con la seguente gradualità temporale [ ]: [ ] c) a decorrere dal 1 luglio 2009 alle singole unità immobiliari, nel caso di trasferimento a titolo oneroso. Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 7/31

8 D.Lgs. 192/2005 e s.m.i. Art. 6 (Certificazione energetica degli edifici) 1ter. A decorrere dal 1 gennaio 2007, l attestato di certificazione energetica dell edificio o dell unità immobiliare interessata, conforme a quanto specificato al comma 6, è necessario per accedere agli incentivi ed alle agevolazioni di qualsiasi natura, sia come sgravi fiscali o contributi a carico di fondi pubblici o della generalità degli utenti, finalizzati al miglioramento delle prestazioni energetiche dell unità immobiliare, dell edificio o degli impianti. [ ] [ ] 3. Nel caso di trasferimento a titolo oneroso di interi immobili o di singole unità immobiliari già dotati di attestato di certificazione energetica in base ai commi 1, 1bis, 1 ter e 1 quater, detto attestato è allegato all atto di trasferimento a titolo oneroso, in originale o copia autenticata. 4. Nel caso di locazione di interi immobili o di singole unità immobiliari già dotati di attestato di certificazione energetica in base ai commi 1, 1bis, 1 ter e 1 quater, detto attestato è messo a disposizione del conduttore o ad esso consegnato in copia dichiarata dal proprietario conforme all originale [ ]. Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 8/31

9 D.Lgs. 192/2005 e s.m.i. Art. 6 (Certificazione energetica degli edifici) 1ter. A decorrere dal 1 gennaio 2007, l attestato di certificazione energetica dell edificio o dell unità immobiliare interessata, conforme a quanto specificato al comma 6, è necessario per accedere agli incentivi ed alle agevolazioni di qualsiasi natura, sia come sgravi fiscali o contributi a carico di fondi pubblici o della generalità degli utenti, finalizzati al miglioramento delle prestazioni energetiche dell unità immobiliare, dell edificio o degli impianti. [ ] [ ] 3. Nel caso di trasferimento a titolo oneroso di interi immobili o di singole unità immobiliari già dotati di attestato di certificazione energetica in base ai commi 1, 1bis, 1 ter e 1 quater, detto attestato è allegato all atto di trasferimento a titolo oneroso, in originale o copia autenticata. ABROGATI! 4. Nel caso di locazione (ma di interi violazione immobili alla Direttiva o di singole 2002/91/CE) unità immobiliari già dotati di attestato di certificazione energetica in base ai commi 1, 1bis, 1 ter e 1 quater, detto attestato è messo a disposizione del conduttore o ad esso consegnato in copia dichiarata dal proprietario conforme all originale [ ]. Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 9/31

10 D.Lgs. 192/2005 e s.m.i. Art. 15 (Sanzioni) [ ] 2. Salvo che il fatto costituisca reato, il professionista qualificato che rilascia la relazione di cui all articolo 8 o un attestato di certificazione o qualificazione energetica non veritieri, è punito con la sanzione amministrativa pari al 70 per cento della parcella calcolata secondo la vigente tariffa professionale; in questo caso l autorità che applica la sanzione deve darne comunicazione all ordine o al collegio professionale competente per i provvedimenti disciplinari conseguenti. 3. Il direttore dei lavori che omette di presentare al Comune l asseverazione di conformità delle opere e dell attestato di qualificazione energetica, di cui all articolo 8, comma 2, contestualmente alla dichiarazione di fine lavori, è punito con la sanzione amministrativa pari al 50 per cento della parcella calcolata secondo vigente tariffa professionale; l autorità che applica la sanzione deve darne comunicazione all ordine o al collegio professionale competente per i provvedimenti disciplinari conseguenti. Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 10/31 14/11/08

11 D.Lgs. 192/2005 e s.m.i. Art. 15 (Sanzioni) [ ] 7. Il costruttore che non consegna al proprietario, contestualmente all immobile, l originale della certificazione energetica di cui all articolo 6, comma 1, è punito con la sanzione amministrativa non inferiore a 5000 euro e non superiore a euro. 8. In caso di violazione dell obbligo [DI ALLEGAZIONE DEL CERTIFICATO] previsto dall articolo 6, comma 3, il contratto [DI COMPRAVENDITA] è nullo. La nullità può essere fatta valere solo dall acquirente. 9. In caso di violazione dell obbligo [DI CONSEGNA DEL CERTIFICATO] previsto dall articolo 6, comma 4, il contratto [DI LOCAZIONE] è nullo. La nullità può essere fatta valere solo dal conduttore. Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 11/31 14/11/08

12 D.Lgs. 192/2005 e s.m.i. Art. 15 (Sanzioni) [ ] 7. Il costruttore che non consegna al proprietario, contestualmente all immobile, l originale della certificazione energetica di cui all articolo 6, comma 1, è punito con la sanzione amministrativa non inferiore a 5000 euro e non superiore a euro. 8. In caso di violazione dell obbligo [DI ALLEGAZIONE DEL CERTIFICATO] previsto dall articolo 6, comma 3, il contratto [DI COMPRAVENDITA] è nullo. La nullità può essere fatta valere solo dall acquirente. ABROGATI! 9. In caso di violazione dell obbligo [DI CONSEGNA DEL CERTIFICATO] previsto dall articolo 6, comma 4, il contratto [DI LOCAZIONE] è nullo. La nullità può essere fatta valere solo dal conduttore. Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 12/31 14/11/08

13 Dopo la Legge 10/1991, ancora una lex sine poena? Alcune Regioni (ad es. l Emilia Romagna) continuano a prescrivere l obbligo di allegazione del certificato I notai richiedono di produrre il certificato in sede di transazione immobiliare Il rischio connesso ad una procedura di infrazione dell Unione Europea probabilmente porterà ad un ulteriore revisione della normativa Permangono le sanzioni pecuniarie, disciplinari e, in alcuni casi, penali (cioè personali) per costruttore, progettista, direttore dei lavori, certificatore In generale, è evidente che la parte danneggiata da una mancata o non veritiera redazione dell attestato di certificazione energetica (ovvero delle relazioni tecniche su cui questo è basato) può chiederne conto in sede civile e penale, eventualmente chiamando contestualmente in causa tutti i diversi attori (costruttore, progettista, direttore dei lavori, certificatore). A DIFFERENZA DEGLI ENTI (TEORICAMENTE) PREPOSTI AI CONTROLLI, LA PARTE DANNEGGIATA HA UN INTERESSE FORTE ALL EFFETTIVA VERIFICA! Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 13/31 14/11/08

14 D.Lgs. 192/2005 e s.m.i. ALLEGATO A ULTERIORI DEFINIZIONI [ ] 16. indice di prestazione energetica EP parziale esprime il consumo di energia primaria parziale riferito ad un singolo uso energetico dell edificio (a titolo d esempio: alla sola climatizzazione invernale e/o alla climatizzazione estiva e/o produzione di acqua calda per usi sanitari e/o illuminazione artificiale) riferito all unità di superficie utile o di volume lordo, espresso rispettivamente in kwh/m 2 anno o kwh/m 3 anno. 17. indice di prestazione energetica EP esprime il consumo di energia primaria totale riferito all unità di superficie utile o di volume lordo, espresso rispettivamente in kwh/m 2 anno o kwh/m 3 anno. 37. superficie utile è la superficie netta calpestabile di un edificio. EP Qp = S u Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 14/31 14/11/08

15 D.Lgs. 192/2005 e s.m.i. ALLEGATO C REQUISITI ENERGETICI DEGLI EDIFICI Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 15/31 14/11/08

16 Regione Emilia Romagna Delibera A.L. n. 156/2008 ALLEGATO 9 SISTEMA DI CLASSIFICAZIONE DELLA PRESTAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI Tab Classi di prestazione energetica: edifici di classe E.1 esclusi collegi, conventi, case di pena e caserme (kwh/m 2 anno). EP tot = EP i + EP acs + EP e + EP ill Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 16/31 14/11/08

17 Ambiti di intervento per la riduzione del fabbisogno primario INVOLUCRO EDILIZIO IMPIANTI TERMICI FONTI ENERGETICHE Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 17/31 14/11/08

18 Fonti energetiche Fonte energetica primaria (esempi): esauribile: petrolio, carbone, gas naturale, combustibile fissile per nucleare rinnovabile: sole, vento, moti ondosi, energia idraulica, biomasse, ecc. Fonte energetica secondaria o vettore energetico (esempi): elettricità, idrogeno, benzina, gasolio, metanolo, GPL Si parla di vettore e non di fonte energetica tutte le volte che ciò a cui ci si riferisce è essere prodotto a partire da una forma di energia precedente. L edilizia italiana per residenze e servizi si avvale generalmente di impianti a caldaia, alimentati a gas naturale. La principale alternativa è fornita dagli impianti a pompa di calore, ad alimentazione elettrica. L utilizzo di altre fonti energetiche quali biomasse (ad es. caldaie a cippato di legna o pellets), cogenerazione e teleriscaldamento è molto interessante in termini economici e di riduzione del consumo di combustibili fossili, ma si hanno generalmente scale di impianto medio-grandi e forti limiti di applicabilità. Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 18/31 14/11/08

19 Impianti termici Q H Q p,h = = ηe ηrg ηd ηgn QH η g,h impianto a pompa di calore (ben progettato) Rendimento [%] η g,lim pannelli radianti con caldaia a condensazione radiatori alta T con valvole termostatiche, tubazioni non isolate, caldaia *** 0 (emissione) (regolazione) (distribuzione) em.+reg.+dist. generazione globale medio Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 19/31 14/11/08

20 Involucro edilizio: fabbisogno termico Incidenza su dispersioni [%] Appartamento vecchia costruzione S u = 75 m 2, U parete = 2.1 W/(m 2 K) EP tot kwh/(m anno) Classe E F (Emilia Romagna) murature cassonetti serramenti ventilazione apporti interni apporti solari H trasmissione ventilazione H ( Q Q ) Q = Q + Q η + interni solari Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 20/31 14/11/08

21 Involucro edilizio: fabbisogno termico Incidenza su dispersioni [%] Appartamento vecchia costruzione migliorato S u = 75 m 2, U parete = 2.1 W/(m 2 K) EP tot kwh/(m anno) Classe D E (Emilia Romagna) murature cassonetti serramenti ventilazione apporti interni apporti solari -9.6 H trasmissione ventilazione H ( Q Q ) Q = Q + Q η + interni solari Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 21/31 14/11/08

22 Involucro edilizio: fabbisogno termico Incidenza su dispersioni [%] Appartamento nuovo/ristrutturato a norma S u = 75 m 2, U parete = 0.34 W/(m 2 K) EP 50 tot kwh/(m anno) Classe B (Emilia Romagna) murature cassonetti serramenti ventilazione apporti interni apporti solari H trasmissione ventilazione H ( Q Q ) Q = Q + Q η + interni solari Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 22/31 14/11/08

23 Resistenza [% del totale] adduzione interna 25.1 intonaco interno (1.5 cm) H = U + U + U trasmissione Muratura verticale senza isolamento U parete = 1.9 W/(m 2 K) MATTONI PIENI (25 cm) murature cassonetti serramenti = A A A murature Involucro edilizio: trasmittanze cassonetti serramenti intonaco esterno (1.5 cm) + + Resistenza [% del totale] adduzione esterna v<4 m/s) adduzione interna intonaco interno (1.5 cm) Muratura verticale senza isolamento U parete = 1.2 W/(m 2 K) PORIZZATO (25 cm) = H intonaco esterno (1.5 cm) GG adduzione esterna v<4 m/s) Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 23/31 14/11/08 Q trasmissione = trasmissione 4.9

24 Resistenza [% del totale] adduzione interna 4.6 intonaco interno (1.5 cm) H = U + U + U trasmissione Muratura verticale con isolamento a cappotto U parete = 0.34 W/(m 2 K) MATTONI PIENI (25 cm) murature cassonetti serramenti ISOLANTE (cappotto 10 cm) = A A A murature Involucro edilizio: trasmittanze cassonetti intonaco esterno (1.5 cm) + serramenti + Resistenza [% del totale] adduzione esterna v<4 m/s) adduzione interna 4.5 intonaco interno (1.5 cm) Muratura verticale con isolamento a cappotto U parete = 0.34 W/(m 2 K) PORIZZATO (25 cm) Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 24/31 14/11/08 Q trasmissione = H 29.0 ISOLANTE (cappotto 8 cm) = 63.8 trasmissione intonaco esterno (1.5 cm) GG adduzione esterna v<4 m/s)

25 Involucro edilizio: conduttività termica (UNI 10351) U = 1 = R R si + 1 d λ j = λ j,m ( 1 + m ) j + Rk + Rse j λ j k Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 25/31 14/11/08

26 Involucro edilizio: conduttività termica (UNI 10351) (Laterizi) Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 26/31 14/11/08

27 Involucro edilizio: conduttività termica (UNI 10351) (Polistirene) Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 27/31 14/11/08

28 Involucro edilizio: trasmittanza di elementi compositi (mattone termoisolante) Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 28/31 14/11/08

29 Incidenza su Appartamento nuovo/ristrutturato non a norma dispersioni [%] S u = 75 m 2, U parete = 0.68 W/(m 2 K) EPtot Involucro edilizio: fabbisogno termico kwh/(m anno) Classe B C (Emilia Romagna) murature cassonetti serramenti ventilazione apporti interni apporti solari H trasmissione ventilazione H ( Q Q ) Q = Q + Q η + interni solari Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 29/31 14/11/08

30 Conclusioni In un edificio convenzionale non si può contenere il fabbisogno di energia primaria senza contenere il fabbisogno di energia termica dell involucro Un fabbisogno contenuto di energia termica si ottiene generalmente con un involucro bene isolato L isolamento dell involucro è dato principalmente dall isolante termico e, in misura inferiore, dal contributo dei paramenti murari La non conoscenza della conduttività termica dei materiali in opera può portare ad una sottostima considerevole delle dispersioni termiche e, di conseguenza, del fabbisogno di energia primaria dell edificio La conduttività termica dei materiali in opera può essere anche molto differente da quella misurata in laboratorio a causa di fluttuazioni dei processi produttivi, umidità, invecchiamento, costipazione, manipolazione e posa in opera, anche quando tutte le operazioni sono svolte a regola d arte E fondamentale disporre di metodi e strumenti sia per la misura in laboratorio e la previsione teorica delle prestazioni termiche dei materiali, sia per la verifica in opera. In quest ultimo ambito, la sfida è tuttora aperta Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 30/31 14/11/08

31 E 2 CIT Prof. Ing. Paolo Tartarini DIMeC Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Civile E 2 CIT Centro di Innovazione Tecnologica per l Efficienza Energetica UIT Unione Italiana Termofluidodinamica GRAZIE PER L ATTENZIONE Prof. Ing. Paolo Tartarini Modena, 17/04/2009 del 31/31 14/11/08