MANUALE DEL PROGETTISTA E DEL CERTIFICATORE ENERGETICO

Transcript

1 Vincenzo Lattanzi MANUALE DEL PROGETTISTA E DEL CERTIFICATORE ENERGETICO 1 a edizione

2 Dedicato alla nascita delle mie nipotine Martina e Vittoria con tutto l amore che c è Copyright Legislazione Tecnica 2016 La riproduzione, l adattamento totale o parziale, la riproduzione con qualsiasi mezzo, nonché la memorizzazione elettronica, sono riservati per tutti i paesi. Finito di stampare nel mese di novembre 2016 da Digital Print Service srl Via Torricelli, Segrate (Mi) Legislazione Tecnica S.r.L Roma, Via dell Architettura 16 Servizio Clienti Tel. 06/ Fax 06/ servizio.clienti@legislazionetecnica.it Portale informativo: Shop: ltshop.legislazionetecnica.it I contenuti e le soluzioni tecniche proposte sono espressioni dell esperienza maturata nel corso degli anni dall Autore. Esse possono quindi soltanto essere fatte proprie dal lettore, o semplicemente rigettate, ed hanno l intento di indirizzare e supportare il progettista nella scelta della soluzione che maggiormente si adatta alla situazione oggetto di analisi. Rimane pertanto a carico del progettista la selezione della soluzione da adottare e le conseguenti analisi e dimensionamenti dei componenti. Il lettore utilizza il contenuto del testo a proprio rischio, ritenendo indenne l Editore e gli Autori da qualsiasi pretesa risarcitoria.

3 INDICE PRESENTAZIONE PARTE I PREMESSE E QUADRO NORMATIVO CAPITOLO 1 - Efficienza energetica in edilizia: inquadramento della tematica Il parco immobiliare esistente: efficienza energetica e valenze connesse alla riduzione dei consumi I consumi energetici nel settore civile Riferimenti per una corretta impostazione ai fini della riqualificazione energetica degli edifici Mercato italiano delle costruzioni e condizioni del patrimonio edilizio abitativo CAPITOLO 2 - La normativa sulla prestazione energetica in edilizia La normativa in tema di prestazione energetica degli edifici La prima Direttiva europea 2002/91/CE L attuazione in Italia: il D. Leg.vo 192/2005 ed i primi provvedimenti attuativi Le successive direttive europee e la seconda fase di attuazione delle norme sulla prestazione energetica in edilizia Il Testo unico dell edilizia Le norme specifiche sugli impianti termici Classificazione del territorio nazionale e categorie degli edifici Funzionamento ed esercizio degli impianti termici I requisiti minimi di prestazione energetica di edifici e impianti termici La relazione tecnica di progetto negli interventi edilizi La certificazione energetica degli edifici Le linee guida per la certificazione energetica degli edifici Contenuti dell Attestato di prestazione energetica Quando deve essere redatto l APE Requisiti di qualificazione e di indipendenza del certificatore energetico Durata temporale dell APE Forma di rilascio dell APE e deposito in regione L Attestato di qualificazione energetica

4 2.7. Procedure e metodi di calcolo per la determinazione della prestazione energetica Procedura di calcolo di progetto o di calcolo standardizzato Procedura di calcolo da rilievo sull edificio Il software Docet per il calcolo della prestazione energetica e la redazione dell APE Sintesi sulle metodologie di calcolo Ruolo del progettista, del direttore dei lavori e del certificatore energetico Il progettista e il direttore dei lavori Il certificatore energetico PARTE II REQUISITI PER LA PROGETTAZIONE ENERGETICA DI EDIFICI E IMPIANTI TERMICI CAPITOLO 3 - Requisiti di prestazione energetica degli edifici Normativa di riferimento, il D.M. 26 giugno Contenuti del D.M. 26 giugno Criteri e metodologie di calcolo della prestazione energetica degli edifici Criteri generali e requisiti delle prestazioni energetiche degli edifici Funzioni delle regioni e delle province autonome Strumenti di calcolo Elementi di novità e commenti ai requisiti di prestazione energetica Ambito di applicazione e tipologie di interventi edilizi presi in considerazione Prestazione energetica globale Normativa tecnica di supporto Edificio di riferimento Edifici ad energia quasi zero Diagnosi energetica Nuovi modelli di relazione tecnica Omogeneità ed uniformità di applicazione Quadro comune e definizioni ai fini della prestazione energetica Criteri generali per il calcolo della prestazione energetica degli edifici Classificazione degli edifici in base alla destinazione d uso

5 Definizione di nuova costruzione ed interventi assimilati Definizione di ristrutturazioni importanti e riqualificazioni Ristrutturazioni importanti Riqualificazioni energetiche Deroghe Descrizione e parametri dell edificio di riferimento Definizione di edificio di riferimento Parametri relativi al fabbricato (involucro edilizio) Parametri relativi agli impianti tecnici Servizi di climatizzazione invernale, climatizzazione estiva, acqua calda sanitaria e produzione di energia elettrica in situ Fabbisogni energetici di illuminazione Fabbisogni energetici di ventilazione Altri parametri per le verifiche di legge Coefficiente medio globale di scambio termico Area solare equivalente estiva Prescrizioni e requisiti per gli edifici e gli interventi edilizi CASO 1 - Prescrizioni comuni per gli edifici di nuova costruzione ed assimilati, gli edifici oggetto di ristrutturazioni importanti o gli edifici sottoposti a riqualificazione energetica Prescrizione - Relazione tecnica e conformità delle opere al progetto Prescrizione - Progettazione mirata al massimo contenimento dei consumi di energia per edifici ed impianti Prescrizione - Verifica termoigrometrica Prescrizione - Contenimento temperatura interna ambienti per la climatizzazione estiva Prescrizione - Altezze minime dei locali Prescrizione - Rendimenti generatori a biomassa Prescrizione - Trattamento acqua di alimentazione generatori Prescrizione - Obbligo di contatori volume acqua calda sanitaria e volume acqua di reintegro riscaldamento Prescrizione - Impianti di micro-cogenerazione Prescrizione - Ascensori e scale mobili

6 CASO 2 - Requisiti e prescrizioni specifici per gli edifici di nuova costruzione, demolizioni e ricostruzioni, o soggetti a ristrutturazioni importanti di primo livello - Requisiti degli edifici a energia quasi zero Prescrizione - Presenza di reti di teleriscaldamento e teleraffrescamento , 3, 4, e 5 Prescrizione - Certificazione fattori di conversione di reti di teleriscaldamento e teleraffrescamento Prescrizione - Sistemi per la regolazione automatica della temperatura ambiente Prescrizione - Sistemi di misurazione intelligente Prescrizione - Sistemi di contabilizzazione del calore Prescrizione - Livello minimo di automazione (BACS) Requisito - Requisiti determinati sulla base dell edificio di riferimento Requisito - Determinazione di parametri, indici di prestazione energetica e loro verifica Requisito - Determinazione di indici di prestazione energetica con i pertinenti fattori di conversione Requisito - Parametri dinamici per la climatizzazione estiva Requisito - Trasmittanza (U) delle strutture edilizie di separazione tra edifici o unità immobiliari confinanti Requisito - Trasmittanza delle strutture opache, verticali, orizzontali e inclinate che delimitano verso l ambiente esterno gli ambienti non dotati di impianto di climatizzazione Requisito - Obbligo fonti rinnovabili Requisito - Determinazione della classe energetica Requisiti degli edifici a energia quasi zero CASO 2-BIS - Requisiti e prescrizioni specifici per gli edifici di nuova costruzione, demolizioni e ricostruzioni, o soggetti a ristrutturazioni importanti di primo livello - Requisiti degli edifici a energia quasi zero CASO 3 - Requisiti e prescrizioni specifici per gli edifici soggetti a ristrutturazioni importanti di secondo livello

7 Requisiti e prescrizioni per gli interventi sull involucro Requisiti e prescrizioni per la riqualificazione degli impianti tecnici CASO 4 - Requisiti e prescrizioni specifici per gli edifici esistenti sottoposti a riqualificazione energetica Requisiti e prescrizioni per gli interventi sull involucro Quadro di sintesi delle casistiche e degli adempimenti Riepilogo delle possibili casistiche Prescrizioni, requisiti e verifiche in funzione della tipologia di intervento CAPITOLO 4 - Altri requisiti per gli impianti termici e l involucro edilizio Requisiti e dimensionamento degli impianti termici Termoregolazione e contabilizzazione del calore Bonus volumetrici e deroghe a distanze tra edifici CAPITOLO 5 - Obbligo di integrazione delle fonti rinnovabili negli edifici Premessa Riepilogo degli obblighi vigenti Altre misure di semplificazione previste dal D. Leg.vo 28/ PARTE III CALCOLO DELLA PRESTAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI CAPITOLO 6 - Le norme tecniche di riferimento Le norme tecniche nazionali e le norme UNI TS del Comitato termotecnico italiano Determinazione della prestazione energetica del sistema edificio impianti CAPITOLO 7 - Calcolo della prestazione energetica degli edifici per la climatizzazione invernale Premessa Calcolo della prestazione energetica degli edifici per la climatizzazione invernale Individuazione del sistema edificio-impianto ai fini del calcolo della prestazione energetica Confini delle zone termiche Area climatizzata

8 Volume netto dell ambiente climatizzato Descrizione sintetica della procedura di calcolo prevista dalla UNI TS Fabbisogno di energia termica utile degli spazi riscaldati Calcolo dello scambio termico totale Calcolo del coefficiente globale di scambio termico per trasmissione Extra flusso termico per radiazione infrarossa verso la volta celeste Apporti solari su componenti opachi Calcolo del coefficiente globale di scambio termico per ventilazione Calcolo dello scambio termico totale Calcolo dell apporto gratuito termico totale Calcolo degli apporti gratuiti termici interni Calcolo degli apporti gratuiti termici solari attraverso componenti finestrati Fattore di utilizzazione degli apporti termici gratuiti Calcolo del fabbisogno di energia termica per umidificazione Calcolo degli scambi di vapore Fabbisogno di energia primaria ed indice di prestazione energetica - Utilizzo della norma UNI TS Fabbisogno di energia termica utile per riscaldamento dell edificio Metodi di valutazione e calcolo previsti dalla norma UNI TS Metodo di calcolo semplificato previsto dalla norma UNI TS Calcolo degli indici di prestazione energetica dell edificio per la climatizzazione invernale Calcolo dell efficienza globale media stagionale dell impianto CAPITOLO 8 - Calcolo della prestazione energetica degli edifici per la climatizzazione estiva Premessa Calcolo della prestazione energetica degli edifici per la climatizzazione estiva Individuazione del sistema edificio-impianto ai fini del calcolo della prestazione energetica

9 Confini delle zone termiche Area climatizzata Volume netto dell ambiente climatizzato Descrizione sintetica della procedura di calcolo prevista dalla UNI TS Fabbisogno di energia termica utile degli spazi raffrescati Calcolo dell apporto gratuito termico totale Calcolo dello scambio termico totale e degli scambi termici per trasmissione e ventilazione Calcolo del fabbisogno di energia utile (netta) dell edificio per raffrescamento Calcolo del fabbisogno di energia termica per deumidificazione Calcolo degli scambi di vapore Calcolo del fabbisogno di energia primaria secondo la norma UNI TS e determinazione dell indice di prestazione energetica CAPITOLO 9 - Calcolo del fabbisogno energetico per acqua calda sanitaria Premessa Calcolo del fabbisogno di energia termica utile per acqua calda sanitaria Calcolo del fabbisogno di energia primaria, per acqua calda sanitaria. Metodi di valutazione previsti dalla norma UNI TS Procedura di calcolo Esempio di calcolo dell indice di prestazione energetica per la produzione di acqua calda sanitaria CAPITOLO 10 - Calcolo del fabbisogno energetico per climatizzazione invernale e acqua calda sanitaria con utilizzo di energie rinnovabili ed altri metodi di generazione Premessa Principi generali per il calcolo Definizione del confine del sistema edificio Procedura di calcolo Fabbisogni di energia termica utile e perdite d impianto Fabbisogno di energia termica utile dalla generazione Metodi di calcolo dei sottosistemi di generazione Priorità di intervento dei generatori Sequenza di calcolo dei sottosistemi di generazione Rendimento di un sottosistema di generazione

10 Fabbisogno di energia primaria dell edificio Fabbisogno di energia primaria per vettore energetico Attribuzione dell energia primaria a zone e servizi Produzione di CO Solare termico Tipologie di sistemi solari termici Fabbisogno di energia primaria non rinnovabile Bilancio energetico di un sottosistema solare termico Calcolo della quota di fabbisogno di energia termica soddisfatta da sistemi solari termici Solare fotovoltaico Metodo di calcolo Combustione di biomasse Bilancio termico del sottosistema Tipologie di generatori Metodo di calcolo Rendimenti di generazione precalcolati Perdite recuperabili, non recuperabili e recuperate Calcolo dell energia dei sistemi ausiliari Sottosistema di accumulo Quota di energia utile attribuita dai generatori a biomassa in sistemi bivalenti Pompe di calore Classificazione degli impianti con pompa di calore e tipi di servizio Prestazioni delle pompe di calore Generalità sul metodo di calcolo Procedura di calcolo e dati necessari Generalità sulle procedure di calcolo - Pompe di calore e servizi forniti Pompe di calore per la produzione di acqua calda sanitaria Pompe di calore per il riscaldamento Pompe di calore per servizio combinato Teleriscaldamento Metodo di calcolo Bilancio termico della sottostazione Fabbisogni di energia termica utile e perdite d impianto Perdite di potenza termica della sottostazione in ambiente Perdite di energia Perdite di regolazione Fabbisogno di energia degli ausiliari elettrici

11 Fabbisogno di energia dalla rete di teleriscaldamento Cogenerazione Classificazione delle unità cogenerative Generalità sulla procedura di calcolo - Confini del sottosistema cogenerativo Dati di ingresso e intervallo di calcolo Verifica del dimensionamento del sistema di accumulo inerziale Metodi di calcolo - Scelta del metodo di calcolo Metodo del contributo frazionale mensile - Limiti di applicabilità Metodo basato sul profilo del giorno tipo mensile CAPITOLO 11 - Calcolo del fabbisogno energetico per ventilazione meccanica e climatizzazione invernale in presenza di impianti aeraulici Premessa Fabbisogni di energia per la ventilazione meccanica Fabbisogni di energia per la climatizzazione invernale con impianti aeraulici Calcolo del fabbisogno di umidificazione dell aria Classificazione degli impianti aeraulici ed indicazioni per il calcolo dei fabbisogni CAPITOLO 12 - Calcolo del fabbisogno energetico per illuminazione Fabbisogno di energia primaria per l illuminazione secondo la norma UNI TS Calcolo del fabbisogno annuo di energia primaria per illuminazione di ambienti interni Calcolo del fabbisogno di energia elettrica per dispositivi di controllo e di emergenza Calcolo del fabbisogno annuo di energia primaria per illuminazione delle zone esterne Calcolo del fabbisogno annuo di energia primaria per illuminazione dell edificio CAPITOLO 13 - Calcolo del fabbisogno energetico per il trasporto di persone e/o cose Premessa Fabbisogno di energia per il trasporto di persone e/o cose Fabbisogno di energia degli ascensori

12 Fabbisogno di energia dei montascale e piattaforme mobili Fabbisogno di energia dei montacarichi e montauto Fabbisogno di energia di scale e marciapiedi mobili. 358 CAPITOLO 14 - Calcolo dell energia primaria e della quota di energia da fonti rinnovabili Premessa Definizione della prestazione energetica Calcolo del fabbisogno annuale di energia primaria globale Calcolo del fabbisogno annuale di energia primaria per singolo servizio Calcolo del fabbisogno mensile di energia primaria per singolo servizio Calcolo dei fabbisogni mensili per servizio, dell energia fornita da fonti in situ e dell energia da vettori ex situ Calcolo della quota di energia da fonti rinnovabili Esempio numerico per generatori di produzione di energia elettrica CAPITOLO 15 - La verifica termoigrometrica Modalità per condurre la verifica Esempio applicativo di verifica termoigrometrica CAPITOLO 16 - Parametri dinamici: inerzia termica, massa superficiale e trasmittanza termica periodica di una parete opaca Premessa Massa superficiale degli elementi opachi Trasmittanza termica periodica di una parete opaca Premessa teorica Metodi di calcolo semplificati Esempi applicativi e verifiche di trasmittanza termica periodica e massa superficiale PARTE IV RELAZIONE TECNICA DI PROGETTO, ADEMPIMENTI E CONTROLLI DELLE AMMINISTRAZIONI CAPITOLO 17 - La relazione tecnica di progetto Norme sul contenuto e la compilazione della relazione tecnica Finalità, obiettivi e chiarimenti sulla relazione tecnica Il D.M. 26 giugno 2015 contenente gli schemi della relazione Aspetti generali

13 17.4. Istruzioni per la compilazione della relazione tecnica Nuove costruzioni ed interventi assimilati, ristrutturazioni importanti di primo livello, edifici ad energia quasi zero Riqualificazione energetica, ristrutturazioni importanti di secondo livello, edifici esistenti con riqualificazione dell involucro edilizio e di impianti termici Riqualificazione energetica degli impianti tecnici CAPITOLO 18 - Gli adempimenti delle amministrazioni comunali e le verifiche di conformità edilizia degli edifici Gli adempimenti delle amministrazioni comunali: accertamenti e ispezioni di edifici e impianti dopo il D.M. 26 giugno Dettaglio degli adempimenti Individuazione della zona climatica e dei gradi giorno Deroghe alla temperatura massima ambiente Deroghe al periodo annuale di esercizio e alla durata giornaliera di attivazione Lo sportello unico Denunce di difformità Le disposizioni del D. Leg.vo 192/2005: accertamenti ed ispezioni Fase 1: attività di accertamento Fase 2: controlli in corso d opera o entro 5 anni dalla fine lavori dichiarata dal committente Le azioni principali a carico delle amministrazioni comunali Controlli in corso d opera Controlli entro 5 anni dalla ultimazione dei lavori Controlli a richiesta del committente, dell acquirente o del conduttore dell immobile PARTE V CERTIFICAZIONE DELLA PRESTAZIONE ENERGETICA CAPITOLO 19 - Attestato di prestazione e Attestato di qualificazione energetica Attestato di prestazione energetica, rilascio e affissione Attestato di qualificazione energetica (AQE) Sanzioni

14 CAPITOLO 20 - Soggetti abilitati alla certificazione energetica degli edifici Norma di riferimento Soggetti abilitati alla certificazione energetica degli edifici Disciplina dei tecnici abilitati Tecnico abilitato con requisiti di tipo A (professionista iscritto all Ordine o Collegio) Tecnico abilitato con requisiti di tipo B (titolo di studio e corso di formazione) Corsi di formazione Problematiche e criticità Requisiti di indipendenza ed imparzialità dei soggetti abilitati alla certificazione energetica CAPITOLO 21 - Le linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici Premessa ed elementi di novità del D.M. 26 giugno L Attestato di prestazione energetica Classe energetica degli edifici Procedure e metodi di calcolo Procedura di calcolo di progetto o di calcolo standardizzato Procedura di calcolo da rilievo sull edificio Sintesi delle procedure di calcolo Monitoraggi e controlli Sistema informativo sugli attestati di prestazione energetica (SIAPE) Contenuti e redazione dell attestato di prestazione energetica L Indice di prestazione energetica Prestazione energetica e servizi energetici Procedure per la determinazione della prestazione energetica Procedura di calcolo di progetto o di calcolo standardizzato Procedura di calcolo da rilievo sull edificio Criteri per l applicazione delle procedure di calcolo Metodi per il calcolo della prestazione energetica Metodo di calcolo di progetto Metodo di calcolo da rilievo sull edificio Caratteristiche degli applicativi informatici Riepilogo metodi di calcolo

15 Classificazione degli immobili in funzione della prestazione energetica Rappresentazione delle prestazioni, scala delle classi e soglia di riferimento legislativo Altri indicatori presenti nell APE: prestazione energetica dell involucro Comparazione della prestazione energetica degli immobili Il format dell Attestato di prestazione energetica Procedura operativa per committente e certificatore Nomina del certificatore energetico Informativa da parte del certificatore Modalità di svolgimento della prestazione da parte del certificatore Obbligo di registrazione dell Attestato di prestazione energetica Attestazione della prestazione energetica di singole unità immobiliari o di interi edifici CAPITOLO 22 - Certificazione energetica e criticità irrisolte Qualità degli attestati di prestazione energetica Il soggetto certificatore ed i requisiti del D.P.R. 75/2013: il punto più debole della catena Revisione dei corsi di formazione per i certificatori Monitoraggi e controlli Conclusioni, necessità e prospettive INDICE DELLE TABELLE INDICE DELLE FIGURE

16

17 PRESENTAZIONE Con l emanazione di tre decreti ministeriali in data 26 giugno 2015 (tutti pubblicati sul supplemento ordinario alla Gazzetta Ufficiale del 15 luglio 2015), rispettivamente concernenti i requisiti minimi prestazionali degli edifici e le relative modalità di calcolo, gli schemi per la presentazione della relazione tecnica di progetto e le nuove linee guida per la certificazione energetica degli edifici - cogenti tutti e tre dal 1 ottobre è giunto a conclusione il recepimento della Direttiva 2010/31/UE, iniziato con il D.L. 4 giugno 2013 n. 63 convertito in legge dalla L. 3 agosto 2013 n. 90. I provvedimenti erano molto attesi, dato che le precedenti disposizioni relative alla progettazione e certificazione energetica degli edifici risalivano al 2009 con l emanazione rispettivamente del D.P.R. 2 aprile 2009 n. 59 (cogente dal 25 giugno 2009 al 30 settembre 2015) Regolamento di attuazione dell articolo 4, comma 1, lettere a) e b), del decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, concernente attuazione della Direttiva 2002/91/CE sul rendimento energetico in edilizia e del D.M. 26 giugno 2009 (cogente dal 25 luglio 2009 al 30 settembre 2015) Linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici. Entrambi i provvedimenti menzionati sono stati abrogati dai decreti del Sicuramente il 2015 ha quindi rappresentato per la legislazione energetica nazionale un anno di svolta. Con l entrata in vigore il 1 ottobre 2015 del D.M. 26 giugno 2015 Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici è ad esempio terminato il regime transitorio già previsto dall art. 4, comma 1, del D. Leg.vo 192/2005, riguardante la valutazione della prestazione energetica degli edifici e le relative metodologie di calcolo nonché i requisiti minimi, ed è stata pertanto finalmente colmata un importante lacuna, che si trascinava fin dai tempi della L. 10/1991, dal momento che ora la valutazione della prestazione energetica degli edifici comprenderà tutti gli utilizzi energetici dell edificio e cioè: - climatizzazione invernale ed estiva; - produzione di acqua calda sanitaria; - ventilazione; - illuminazione (esclusi gli edifici residenziali); - trasporto di persone o cose come ascensori, scale mobili e marciapiedi mobili (esclusi gli edifici residenziali). I suddetti provvedimenti si pongono poi l obiettivo fondamentale, in gran parte disatteso dalle Regioni in passato, di contribuire ad una applicazione omogenea e coerente in tutta Italia della legislazione in materia di 17

18 progettazione e certificazione della prestazione energetica degli edifici. Il carattere di incoerenza e disomogeneità di applicazione è derivato dalla riforma del Titolo V della Costituzione attuata nel 2001, con la quale si è sancito che la legislazione energetica è materia a legislazione concorrente tra Stato e Regioni. In virtù di ciò molte Regioni, in attesa dei provvedimenti nazionali, hanno emanato proprie leggi e norme in materia, in modo disomogeneo e non uniforme, creando confusione, disorientamento e contribuendo ad una applicazione non efficace della legislazione energetica su tutto il territorio nazionale. Partendo dall esame di questi fondamentali provvedimenti, il volume presenta una panoramica completa sul tema della progettazione e certificazione della prestazione energetica degli edifici nonché del contenimento dei consumi energetici. Obiettivo dell Autore è quello di fare chiarezza nella corretta applicazione della legislazione, spesso ostacolata dai numerosi precetti e adempimenti che sono sparsi in più provvedimenti, creando una confusione notevole. Il lavoro si rivolge più in particolare ai progettisti di edifici ed impianti tecnici connessi agli edifici, ai direttori dei lavori, ai soggetti certificatori, fornendo loro una guida dettagliata alla corretta applicazione della legislazione vigente, con alcune note anche critiche e con un taglio decisamente tecnico e professionale, utile per chi esercita questa professione. Il testo sarà di grande utilità anche per i tecnici della pubblica amministrazione, chiamati a vigilare e controllare l operato dei colleghi liberi professionisti in uno spirito - auspicabilmente - di costruttiva collaborazione, e che pertanto necessitano di competenze assolutamente paragonabili a quelle dei colleghi stessi. Dopo aver fornito un quadro sintetico ma esaustivo della legislazione applicabile in materia, il testo approfondisce in tutti i dettagli: - prescrizioni e requisiti che il progettista deve rispettare nella progettazione di interventi di nuova costruzione, ristrutturazione, adeguamento impiantistico, ecc., con schemi riepilogativi per le varie casistiche ed indicazioni anche relative al rispetto degli obblighi sull utilizzo di fonti rinnovabili, al posizionamento degli scarichi degli impianti termici ed alla termoregolazione e contabilizzazione del calore; - normativa tecnica riguardante le procedure e le metodologie di calcolo per la valutazione della prestazione energetica per tutti i servizi energetici dell edificio (con aggiornamento anche alle norme UNI TS parti 5 e 6 - di ultima emanazione - e relative rispettivamente al calcolo dell energia primaria e dalla quota di energia da fonti 18

19 rinnovabili, ed alla determinazione del fabbisogno di energia per ascensori e scale mobili) con diversi esempi di calcolo e sviluppo di casi pratici; - stesura della relazione tecnica di progetto a seconda delle differenti tipologie di intervento edilizio, con sottolineatura anche delle criticità presenti nei moduli ministeriali e che obbligano il progettista a porre particolare attenzione, nonché controlli da effettuarsi a cura delle pubbliche amministrazioni riceventi con utili check list di promemoria; - corretta compilazione dell Attestato di prestazione (ex certificazione) energetica degli edifici, procedura per la certificazione energetica degli edifici, sistemi di classificazione, procedure di calcolo rigorose e semplificate, ecc. In questa parte sono anche dettagliati gli obblighi concernenti la certificazione energetica degli edifici nell ambito di trasferimenti e locazioni immobiliari, nonché i requisiti di qualificazione professionale ed indipendenza di cui deve essere in possesso il soggetto certificatore ai fini della sua abilitazione per questa attività. Non sfuggirà di certo al Lettore il grosso impegno e lo sforzo profuso nella stesura di questo lavoro, data la numerosità dei provvedimenti e dei dati tecnici inseriti (formule, tabelle, ecc.), che può inevitabilmente portare a volte ad errori od omissioni, nonostante la cura e lo scrupolo con i quali si è provveduto alla redazione e correzione dei contenuti. L Autore sarà pertanto grato a chiunque vorrà segnalare in maniera costruttiva eventuali errori e/o imprecisioni. Si ringraziano l Ing. Antonio Renato Soragnese per i preziosi consigli e gli stimoli a proseguire in questa attività ed il Prof. Ing. Pietro Stefanizzi per l ausilio alla stesura dei capitoli relativi alla verifica termoigrometrica ed al calcolo della trasmittanza termica periodica. L Autore 19

20 $ Pagine non disponibili in anteprima $

21 Capitolo 2 - La normativa sulla prestazione energetica in edilizia 2.8. RUOLO DEL PROGETTISTA, DEL DIRETTORE DEI LAVORI E DEL CERTIFICATORE ENERGETICO Il progettista e il direttore dei lavori È la figura professionale che ha un ruolo centrale e sicuramente fondamentale nell ambito dell intero processo di certificazione energetica degli edifici, che recepisce il primo contatto da parte della committenza, e quindi cui spetta il compito fondamentale di orientare la propria committenza verso una qualità edilizia sempre crescente in tema di efficienza energetica e prestazione del sistema edificio-impianti. Deve individuare le scelte progettuali ottimali e le soluzioni tecnologiche più efficienti, tenendo conto sempre delle necessarie valutazioni economiche ed esigenze della committenza ed ha l obbligo di rispettare i requisiti minimi prestazionali e prescrittivi imposti dalla legislazione vigente in tema di efficienza energetica. Ha l obbligo di compilazione della relazione tecnica prevista dal D.M. 26 giugno Ha la facoltà di compilare l Attestato di qualificazione energetica, secondo il modello di cui all appendice D del D.M. 26 giugno È questa una operazione tramite la quale non solo il progettista può rendersi parte diligente - dal momento che deve rispettare l obbligo della relazione tecnica e quindi essere in possesso di tutti i dati per la compilazione dell Attestato di qualificazione - ma anche fornire all utente finale un documento utile ad orientarne la scelta di acquisizione di un immobile già nella fase di progetto. L Attestato di qualificazione energetica può essere predisposto da un professionista abilitato anche non estraneo alla proprietà, alla progettazione o realizzazione dell edificio, e - come già segnalato - deve essere asseverato dal direttore dei lavori, in quanto rappresenta un allegato obbligatorio alla dichiarazione di fine lavori. Anche il direttore dei lavori ha un ruolo chiave nell ambito dell intero processo, in quanto soggetto responsabile di tutte le fasi di realizzazione delle opere previste dal progetto. Deve seguire tutte le fasi verificando la conformità delle opere al progetto, garantendo nel caso di varianti in corso d opera che per le stesse varianti sia stata presentata al comune di competenza, prima dell inizio dei lavori di variante, il progetto esecutivo delle varianti e la relazione tecnica di variante con il rispetto di tutti i requisiti prestazionali e prescrittivi previsti dalla legislazione cogente. Il direttore dei lavori deve asseverare: - la conformità delle opere realizzate rispetto al progetto; - la conformità delle opere rispetto alla relazione tecnica; - l Attestato di qualificazione energetica consegnato anche in formato elettronico contestualmente alla dichiarazione di fine lavori. 56

22 Capitolo 2 - La normativa sulla prestazione energetica in edilizia Si ricorda quanto stabilito dall art. 8 comma 2 del D. Leg.vo 192/2005, e cioè che la dichiarazione di fine lavori è inefficace, a qualsiasi titolo, se la stessa non è accompagnata dall asseverazione del direttore lavori, che è una vera e propria perizia giurata, sottoposta a tutte le conseguenze derivanti da dichiarazioni false e mendaci. Tabella 5 - Ruolo del progettista e del direttore dei lavori nella prestazione energetica degli edifici RUOLO DEL PROGETTISTA - Il progettista è la figura professionale che ha un ruolo centrale e sicuramente fondamentale nell ambito dell intero processo di miglioramento della prestazione energetica degli edifici. - È la figura di primo contatto da parte della committenza, e quindi a lui il compito fondamentale di orientare la propria committenza verso una qualità edilizia sempre crescente in tema di efficienza energetica e prestazione del sistema edificio impianti. - Deve individuare le scelte progettuali ottimali, le soluzioni tecnologiche più efficienti, tenendo conto sempre delle necessarie valutazioni economiche ed esigenze della committenza. - Ha l obbligo di rispettare i requisiti minimi prestazionali e prescrittivi imposti dalla legislazione vigente in tema di efficienza energetica. - Ha l obbligo di compilazione della relazione tecnica prevista dal D. Leg.vo 192/2005 con le modalità di compilazione definite. - Ha la facoltà di compilare l Attestato di qualificazione energetica. RUOLO DEL DIRETTORE DEI LAVORI - Il direttore dei lavori ha un ruolo chiave nell ambito dell intero processo, in quanto soggetto responsabile di tutte le fasi di realizzazione delle opere previste dal progetto. - Deve seguire tutte le fasi verificando la conformità delle opere al progetto, garantendo nel caso di varianti in corso d opera che per le stesse varianti sia stata presentata al comune, di competenza prima dell inizio dei lavori di variante, il progetto esecutivo delle varianti e la relazione tecnica di variante con il rispetto di tutti i requisiti prestazionali e prescrittivi previsti dalla legislazione cogente. - Il direttore dei lavori deve asseverare, contestualmente alla fine lavori: - la conformità delle opere realizzate rispetto al progetto; - la conformità delle opere rispetto alla relazione tecnica; - l Attestato di qualificazione energetica consegnato anche in formato elettronico. 57

23 Capitolo 2 - La normativa sulla prestazione energetica in edilizia Il certificatore energetico Il certificatore è la figura professionale più importante e strategica dell intero processo di certificazione energetica. Il soggetto certificatore non deve aver avuto alcun ruolo precedente, né in qualità di progettista delle opere, né di direttore dei lavori, né tanto meno nella proprietà dell edificio sottoposto a certificazione energetica. A tal fine, secondo l art. 3 del D.P.R. 75/2013, il certificatore, all atto di sottoscrizione dell Attestato di certificazione energetica, dichiara: - nel caso di certificazione di edifici di nuova costruzione, l assenza di conflitto di interessi, tra l altro espressa attraverso il non coinvolgimento diretto o indiretto nel processo di progettazione e realizzazione dell edificio da certificare o con i produttori dei materiali e dei componenti in esso incorporati nonché rispetto ai vantaggi che possano derivarne al richiedente, che in ogni caso non deve essere né il coniuge né un parente fino al quarto grado; - nel caso di certificazione di edifici esistenti, l assenza di conflitto di interessi, ovvero di non coinvolgimento diretto o indiretto con i produttori dei materiali e dei componenti in esso incorporati nonché rispetto ai vantaggi che possano derivarne al richiedente, che in ogni caso non deve essere né coniuge né parente fino al quarto grado. Qualora il certificatore sia dipendente e operi per conto di enti pubblici ovvero di organismi di diritto pubblico operanti nel settore dell energia e dell edilizia, il requisito di indipendenza di cui sopra si intende superato dalle finalità istituzionali di perseguimento di obiettivi di interesse pubblico proprie di tali enti e organismi. Mercato della certificazione energetica e qualità dei servizi Il Consiglio nazionale degli ingegneri, con Circolare 17 marzo 2016, n. 696, ha diffuso il documento Attestazione di Prestazione Energetica (A.P.E.). Descrizione dei servizi, della documentazione da produrre e degli obblighi per il professionista. Il documento non descrive gli aspetti tecnici della procedura di attestazione della prestazione energetica, per i quali rimanda alle linee guida nazionali di cui al D.M. 26 giugno 2015, già commentate in precedenza, ma piuttosto evidenzia i compiti e gli obblighi del professionista, con l intento di garantire un servizio di qualità. Per questo motivo, il documento può essere utilmente preso a riferimento da qualsiasi professionista, anche non appartenente alla categoria degli ingegneri. È infatti ben noto come l introduzione dell obbligo dell Attestato di prestazione energetica nelle locazioni e nelle compravendite immobiliari abbia comportato un rapido sviluppo del mercato dei servizi professionali di certificazione energetica, dando vita ad una concorrenza che si è sviluppata più che altro sul ribasso dei prezzi di tali prestazioni, piuttosto che sulla qualità dei servizi offerti. Molto spesso il cittadino fruitore del servizio di certificazione energetica percepisce tale adempimento come una mera tassa da pagare per la commerciabilità del proprio immobile, piuttosto che guardare alle opportunità che l APE offre, ad esempio 58

24 $ Pagine non disponibili in anteprima $

25 Capitolo 3 - Requisiti di prestazione energetica degli edifici Prescrizioni, requisiti e verifiche in funzione della tipologia di intervento Al fine di semplificare l applicazione del decreto, nelle tabelle successive vengono riportati il riepilogo delle prescrizioni, dei requisiti e delle verifiche da eseguire in funzione della tipologia e del livello di intervento. Tabella 41 - Prescrizioni, requisiti e verifiche per edifici nuovi TIPOLOGIA DI INTERVENTO Edifici nuovi DESCRIZIONE LIVELLI DI INTERVENTO Edifici di nuova costruzione Edifici soggetti a demolizione e successiva ricostruzione PRESCRIZIONI / VERIFICHE DI LEGGE Rispetto di tutte le prescrizioni ed i requisiti pertinenti di cui ai CASI 1 e 2 SINTESI ADEMPIMENTI CASO 1 Requisiti comuni quando pertinenti - Relazione tecnica e conformità delle opere al progetto; - Progettazione mirata al massimo contenimento dei consumi di energia per edifici ed impianti; - Verifica termoigrometrica; - Contenimento temperatura interna ambienti per la climatizzazione estiva; - Altezze minime locali; - Rendimenti generatori a biomassa; - Trattamento acqua di alimentazione generatori; - Obbligo di contatori volume acqua calda sanitaria e volume acqua di reintegro riscaldamento; - Impianti di micro-cogenerazione; - Ascensori e scale mobili. SINTESI ADEMPIMENTI CASO 2 Requisiti prescrittivi quando pertinenti - Presenza di reti di teleriscaldamento e teleraffrescamento; - Certificazione fattori di conversione di reti di teleriscaldamento e teleraffrescamento (il fattore di conversione dell energia termica prodotta da cogenerazione è calcolato sulla base di bilanci annui e norme tecniche applicabili, negli impianti di teleriscaldamento utilizzanti sistemi cogenerativi); - Sistemi per la regolazione automatica della temperatura ambiente; - Sistemi di misurazione intelligente; - Sistemi di contabilizzazione del calore; - Livello minimo di automazione (BACS). segue 148

26 $ Pagine non disponibili in anteprima $

27 4 ALTRI REQUISITI PER GLI IMPIANTI TERMICI E L INVOLUCRO EDILIZIO 4.1. REQUISITI E DIMENSIONAMENTO DEGLI IMPIANTI TERMICI Scarico dei fumi oltre il colmo del tetto L art. 5 del D.P.R. 412/1993, come da ultimo modificato dal D.L. 4 giugno 63 coordinato con la legge di conversione 3 agosto 2013 n. 90, oltre a precisare i riferimenti alle norme tecniche esistenti, dispone al comma 9 che gli impianti termici installati successivamente al 31 agosto 2013 devono essere collegati ad appositi camini, canne fumarie o sistemi di evacuazione dei prodotti della combustione, con sbocco sopra il tetto dell edificio alla quota prescritta dalla regolamentazione tecnica vigente. È possibile derogare a quanto stabilito dal comma 9 nei casi in cui: - si procede, anche nell ambito di una riqualificazione energetica dell impianto termico, alla sostituzione di generatori di calore individuali che risultano installati in data antecedente a quella di cui sopra, con scarico a parete o in canna collettiva ramificata; - l adempimento dell obbligo risulta incompatibile con norme di tutela degli edifici oggetto dell intervento, adottate a livello nazionale, regionale o comunale; - il progettista attesta e assevera l impossibilità tecnica a realizzare lo sbocco sopra il colmo del tetto. Il D. Leg.vo 102/2014 introduce inoltre la possibilità di scaricare a parete per: - sostituzione di generatori che già scaricavano a parete o in canna collettiva ramificata con generatori di calore a gas a camera stagna; - sostituzione di generatori, nel caso di ristrutturazioni di impianti termici individuali esistenti, qualora sussistano le condizioni successive: - non vi siano sistemi di evacuazione oltre il colmo del tetto idonei o comunque adeguabili; - vengano installati generatori a condensazione con emissioni medie ponderate di ossidi di azoto 70 mg/kwh; - installazione di caldaie a condensazione con emissioni medie ponderate di ossidi di azoto 70 mg/kwh: - nei casi in cui l obbligo di evacuare i fumi oltre il colmo del tetto risulti incompatibile con norme di tutela degli edifici oggetto dell intervento; - quando il progettista attesta e assevera l impossibilità tecnica a realizzare lo sbocco oltre il colmo del tetto; 161

28 Capitolo 4 - Altri requisiti per gli impianti termici e l involucro edilizio Per i generatori ibridi compatti, composti almeno da una caldaia a condensazione e da una pompa di calore, non è richiesta alcuna condizione sia di impossibilità tecnica che di adeguamento dei sistemi fumari. Si ritiene utile riportare una sintesi complessiva aggiornata delle possibilità di deroga consentite all obbligo di scaricare i fumi oltre il colmo del tetto, previste dall art. 5 comma 9 del D.P.R. 412/1993. Tabella 49 - Deroghe all obbligo di evacuazione fumi oltre il colmo del tetto ai sensi dell art. 5, comma 9, del D.P.R. 412/1993 Casi Situazione 1 Requisito 2 Requisito Sostituzione di generatori di calore individuali che risultano installati in data antecedente al 31 agosto 2013, con scarico a parete o in canna collettiva ramificata, nell ambito di una riqualificazione energetica dell impianto termico L adempimento dell obbligo di evacuazione fumi oltre il colmo del tetto risulta incompatibile con norme di tutela degli edifici oggetto dell intervento, adottate a livello nazionale, regionale o comunale Il progettista attesta e assevera l impossibilità tecnica a realizzare lo sbocco sopra il colmo del tetto Ristrutturazioni di impianti termici individuali già esistenti, siti in stabili plurifamiliari, qualora nella versione iniziale non dispongano già di camini, canne fumarie o sistemi di evacuazione dei prodotti della combustione con sbocco sopra il tetto dell edificio, funzionali e idonei o comunque adeguabili all applicazione di apparecchi a condensazione Vengono installati uno o più generatori ibridi compatti, composti almeno da una caldaia a condensazione a gas e da una pompa di calore e dotati di specifica certificazione di prodotto Installare generatori di calore a gas a camera stagna Installare generatori di calore a gas a condensazione Installare generatori di calore a gas a condensazione Installare generatori di calore a gas a condensazione Installare generatori di calore a gas a condensazione Installare pompe di calore In tutti i casi precedenti i terminali di scarico vanno posizionati in conformità alla norma tecnica UNI Generatori con η tu log P n Generatori con emissioni medie ponderate NO x 70 mg/kwh Generatori con emissioni medie ponderate NO x 70 mg/kwh Generatori con emissioni medie ponderate NO x 70 mg/kwh Generatori con emissioni medie ponderate NO x 70 mg/kwh Pompe di calore con η tu log P n 162

29 $ Pagine non disponibili in anteprima $

30 Capitolo 7 - Calcolo della prestazione energetica degli edifici per la climatizzazione invernale Descrizione sintetica della procedura di calcolo prevista dalla UNI TS La norma definisce un metodo di calcolo semplificato per la determinazione del fabbisogno di energia utile per la climatizzazione invernale. Tale metodo si basa su un bilancio energetico in regime quasi stazionario, in quanto tiene conto degli effetti dinamici dell edificio dovuti agli apporti solari ed interni attraverso un opportuno fattore di utilizzazione degli apporti gratuiti. Si parte dall edificio stabilendo il bilancio energetico dell involucro edilizio, e cioè si determina il fabbisogno di energia termica utile o netta. Si determinano successivamente con la UNI TS le perdite impiantistiche e quindi si perviene alla determinazione del fabbisogno di energia primaria da erogare per il suo utilizzo energetico specifico. La procedura di calcolo, come riportata nella norma, comprende pertanto le seguenti fasi: 1. definizione dei confini dell insieme degli ambienti climatizzati e non climatizzati dell edificio; 2. definizione dei confini delle diverse zone di calcolo, se richiesta; 3. definizione delle condizioni interne di calcolo e dei dati di ingresso relativi al clima esterno; 4. calcolo, per ogni mese e per ogni zona dell edificio, dei fabbisogni ideali di energia termica per la climatizzazione invernale (Q H,nd ); 5. calcolo della stagione di riscaldamento; 6. per i mesi primo ed ultimo della stagione di riscaldamento, eventuale ricalcolo dei fabbisogni di energia sulle frazioni di mese comprese nella stagione di riscaldamento; 7. eventuale calcolo per ogni mese o frazione di mese, e per ogni zona dell edificio, dei fabbisogni di energia termica per umidificazione (Q H,hum,nd ); 8. aggregazione dei risultati relativi ai diversi mesi ed alle diverse zone servite dagli stessi impianti (non è ammessa la compensazione tra fabbisogni termici positivi e negativi, i fabbisogni termici sensibili e latenti sono tenuti separati per i calcoli impiantistici di cui in seguito). Con riferimento al punto 4) della procedura, si fa presente che il fabbisogno netto di energia per riscaldamento sarà calcolato, per ogni zona dell edificio e per ogni mese, come successivamente sviluppato Fabbisogno di energia termica utile degli spazi riscaldati Il fabbisogno di energia termica utile o ideale o netta, per ciascun periodo di calcolo, è dato dalla seguente equazione Q H,nd Q Q η x Q Q Q (1) H, ht ηh, gnxqgn H, tr H, ve H, gn int sol, w 197

31 Capitolo 7 - Calcolo della prestazione energetica degli edifici per la climatizzazione invernale dove: Q H,nd è il fabbisogno ideale netto di energia dell edificio per riscaldamento (MJ o kwh); Q H,ht è lo scambio termico totale nel caso di riscaldamento (MJ o kwh); Q H,tr è lo scambio termico per trasmissione nel caso di riscaldamento (MJ o kwh); Q H,ve è lo scambio termico per ventilazione nel caso di riscaldamento (MJ o kwh); Q gn sono gli apporti termici totali gratuiti (MJ o kwh); Q int sono gli apporti termici interni gratuiti (MJ o kwh); Q sol,w sono gli apporti termici solari gratuiti attraverso i componenti finestrati (MJ o kwh); è il fattore di utilizzazione degli apporti termici gratuiti totali. η H,gn Il fattore di utilizzazione η H,gn è un fattore di riduzione degli apporti termici gratuiti, che tiene conto del comportamento dinamico dell edificio stesso e viene introdotto per compensare la dispersione termica addizionale che probabilmente si verifica quando gli apporti termici superano la dispersione termica totale calcolata. L energia necessaria a riscaldare l ambiente Q H,nd, nel periodo di calcolo al fine di mantenerlo in condizione di regime stazionario alla temperatura di progetto o di regolazione prefissata, è pari alla differenza tra l energia dispersa per effetto degli scambi termici per trasmissione e ventilazione e quella invece guadagnata e quindi fornita dagli apporti di calore gratuiti, costituiti sia dagli apporti gratuiti interni che dagli apporti solari attraverso i componenti finestrati. Gli apporti gratuiti non vengono pertanto considerati al 100%, ma in misura ridotta in funzione di un coefficiente di riduzione degli apporti gratuiti η H,gn che tiene conto proprio dell inerzia termica dell edificio Calcolo dello scambio termico totale Lo scambio termico totale rappresenta la dispersione termica totale a temperatura interna costante, cioè rappresenta l energia dispersa dall edificio, come somma degli scambi termici per trasmissione e ventilazione: Q H,ht = Q H,tr + Q H,ve (2) Gli scambi termici per trasmissione Q H,tr e ventilazione Q H,ve. sono calcolati attraverso due coefficienti di scambio termico per trasmissione e ventilazione H tr,adj ed H ve,adj per la differenza di temperatura tra ambiente interno ed esterno e per il tempo di calcolo considerato. Gli scambi termici totali Q H,tr per trasmissione e Q H,ve per ventilazione di un edificio a singola zona termica, a temperatura interna uniforme e per un dato periodo di calcolo, si determinano infatti con le seguenti equazioni: 198

32 Capitolo 7 - Calcolo della prestazione energetica degli edifici per la climatizzazione invernale QH,tr Htr, adjx int, set, H e xt Fr, k x r, mn, k xt 1 btr, l Fr, l x r, mn, u, l xt Q (3) sol, op k l QH, ve Hve, adjx int, set, H e xt (4) dove: H tr,adj è il coefficiente globale di scambio termico per trasmissione della zona considerata, corretto per tenere conto della differenza di temperatura interno-esterno; H ve,adj è il coefficiente globale di scambio termico per ventilazione della zona considerata, corretto per tenere conto della differenza di temperatura interno-esterno; θ int,set,h è la temperatura interna di regolazione per il riscaldamento della zona considerata; θ e è la temperatura media mensile dell ambiente esterno; F r,k è il fattore di forma tra il componente edilizio k-esimo dell ambiente climatizzato e la volta celeste; F r,l è il fattore di forma tra il componente edilizio l-esimo dell ambiente non climatizzato e la volta celeste; Φ r,mn,k è l extra flusso termico dovuto alla radiazione infrarossa verso la volta celeste dal componente edilizio k-esimo, mediato sul tempo, espresso in W; Φ r,mn,u,l è l extra flusso termico dovuto alla radiazione infrarossa verso la volta celeste dal componente edilizio l-esimo dell ambiente non climatizzato, mediato sul tempo, espresso in W; b tr,l è il fattore di riduzione delle dispersioni per l ambiente non climatizzato avente il componente l-esimo soggetto alla radiazione infrarossa verso la volta celeste; t è la durata del mese considerato espressa in Ms; Q sol, op sono gli apporti termici solari incidenti sui componenti opachi. NOTA BENE Bisogna tenere presente che, ai fini del calcolo della prestazione energetica degli edifici, la norma UNI EN ISO 13790:2008, come anche le UNI TS e 2, assume un regime di funzionamento continuo degli impianti, su base mensile, quindi: t = N * 24 (h) = N x [Ms] dove N è il numero dei giorni del mese, periodo di tempo preso in considerazione per il calcolo. 199

33 $ Pagine non disponibili in anteprima $

34 11 CALCOLO DEL FABBISOGNO ENERGETICO PER VENTILAZIONE MECCANICA E CLIMATIZZAZIONE INVERNALE IN PRESENZA DI IMPIANTI AERAULICI PREMESSA Il fabbisogno di energia primaria del servizio energetico di ventilazione meccanica è costituito dai soli fabbisogni energetici per la movimentazione dell aria. Gli eventuali fabbisogni di energia termica dovuti ai trattamenti dell aria (controllo della temperatura ed umidità) vengono considerati nel fabbisogno di energia primaria per il servizio di climatizzazione invernale e/o estiva. L appendice C alla norma UNI TS fornisce metodi per il calcolo dei fabbisogni di energia primaria per la ventilazione meccanica e per la climatizzazione invernale in presenza di impianti aeraulici FABBISOGNI DI ENERGIA PER LA VENTILAZIONE MECCANICA Calcolo dell energia primaria per la ventilazione meccanica Il fabbisogno di energia primaria per la ventilazione è calcolato considerando i fabbisogni elettrici per la movimentazione dell aria ed è dato da: E f x E [kwh] (1) P,V p,el j ve,el, j dove: E P,V è il fabbisogno di energia per la ventilazione meccanica in kwh; E ve,el,j è il fabbisogno di energia elettrica dei ventilatori della j-esima zona in kwh; è il fabbisogno di conversione in energia primaria dell energia elettrica. f p,el Calcolo dell energia elettrica per la ventilazione meccanica Il fabbisogno di energia elettrica dei ventilatori al servizio della zona j-esima si calcola come segue: Eve,el, j W ve,el,adj,kxfc ve,adj, j xt [kwh e ] (2) 345

35 Capitolo 11 - Calcolo del fabbisogno per VM e climatizzazione invernale con impianti aeraulici dove: E ve,el,j W ve,el,adj,k FC ve,adj,j è il fabbisogno di energia elettrica dei ventilatori di immissione dell aria di ventilazione per la zona j-esima; è la potenza elettrica corretta del k-esimo ventilatore di immissione al servizio della zona j-esima, cioè quella corrispondente alla portata d aria elaborata per il flusso k-esimo per la zona j-esima corretta aggiungendo alla portata le perdite di massa delle condotte; è il fattore di carico della ventilazione meccanica per la zona j-esima; La potenza elettrica dei ventilatori nel caso di valutazioni di progetto si assume pari al valore di progetto. Nel caso invece di valutazioni standard, qualora questo dato non sia disponibile, si determina: - mediante misura della potenza assorbita a pieno carico; - in base ai dati di targa corretti per le effettive condizioni di esercizio sulla curva caratteristica del ventilatore. Portata d aria nominale corretta Le portate d aria di ventilazione meccanica calcolate secondo il prospetto 1 della norma UNITS , non tengono conto delle perdite di massa delle condotte. Ai fini della norma UNI TS , per valutazioni di tipo A1 e A2, le perdite di massa delle condotte si considerano solo ai fini del calcolo della potenza elettrica dei ventilatori, qualora non siano disponibili dati. Per valutazioni di tipo A3 e per diagnosi si possono considerare le perdite di massa, anche ai fini di valutazioni termiche. In mancanza di dati di progetto, l appendice C della norma UNI TS , ai prospetti C.1, per condotte rettangolari metalliche, C.2 per condotte circolari metalliche, C.3 per condotte non metalliche in materiale preisolato, fornisce i valori della portata di massa di esfiltrazione in funzione della classe di tenuta dei canali: - prospetto C.1: perdita d aria per condotte rettangolari metalliche; - prospetto C.2: perdita d aria per condotte circolari metalliche; - prospetto C.3: perdita d aria per condotte non metalliche in materiale preisolato. La portata di massa di esfiltrazione è calcolata in funzione della pressione totale nella condotta e della classe di tenuta attribuita ai vari tratti. Come pressione totale si assume quella disponibile in uscita del ventilatore. In mancanza di informazioni o dati sulla pressione totale, l appendice C alla norma UNI TS , al prospetto C.4, fornisce valori di pressione totale indicativi con riferimento alla formula indicata per la classe di tenuta A: - prospetto C.4: classificazione della rete aeraulica in funzione della pressione totale. Si invita il Lettore a consultare i prospetti C.1, C.2, C.3 e C.4 dell appendice C della norma UNI TS

36 $ Pagine non disponibili in anteprima $

37 Capitolo 15 - La verifica termoigrometrica ESEMPIO APPLICATIVO DI VERIFICA TERMOIGROMETRICA Supponiamo di aver progettato una parete verticale esterna del tipo mostrato in figura. Descrizione Spessore s m Conducibilità W/mK Resistenza termica R m 2 k/w Riferimento normativo R si Resistenza termica superf. interna 0,250 UNI Intonaco di calce e gesso 0,01 0,7 0,014 UNI Laterizi alveolati 0,25 0,301 0,830 UNI R se Pannelli rigidi in fibra di vetro Intonaco plastico per cappotto Resistenza termica superf. esterna 0,10 0,038 2,632 UNI ,02 0,330 0,061 UNI ,04 UNI Resistenza totale della struttura R T = R si + R 1 + R R n + R se 3,827 m 2 K/W Trasmittanza termica della struttura secondo UNI 6946 U=1/R T 0,261 W/m 2 K Vengono effettuate le seguenti verifiche. 382

38 Capitolo 15 - La verifica termoigrometrica Verifica del rischio di formazione di muffe Località Altitudine Zona climatica Roma 20 m D Gradi giorno (D.P.R. 412/1993) 1415 Gradi giorno (UNI 10349:2016) 1629 i 20 C e,min 8,6 C φ i 0,65 R si 0,25 m 2 K/W Mese Temperatura esterna e [ C] Pressione esterna p e [Pa] Temperatura interna i [ C] Differenza di pressione p [Pa] Pressione interna p i = p e + p [Pa] novembre 12, , dicembre 8, , gennaio 8, , febbraio 9, , marzo 11, , aprile 15, , Per evitare la formazione di muffe in corrispondenza della superficie, la norma UNI EN ISO richiede che, in corrispondenza della superficie interna, l umidità relativa dell aria sia φ i < 80%. Si effettuano mese per mese i calcoli secondo le relazioni 2, 3 e 5: 383

39 Capitolo 15 - La verifica termoigrometrica Formazione muffa Mese Pressione superf. minima p si,min = p i /0.8 [Pa] si,min [ C] f Rsi,min [-] novembre ,4 0,369 dicembre ,8 0,629 gennaio ,2 0,684 febbraio ,1 0,459 marzo ,5 0,468 aprile ,5-0,099 Il mese critico risulta essere gennaio, con fattore di temperatura superficiale f Rsi,max = 0,684 nei confronti del rischio di formazione di muffe. Pertanto la trasmittanza massima accettabile per la parete, per evitare formazione di muffe, risulta: 1 f U R Rsi,max si 1264, Poiché per la zona climatica D il D.M. 26 giugno 2015 Requisiti minimi nel caso di nuove costruzioni, demolizioni e ricostruzioni e ristrutturazioni di primo livello non impone un limite di trasmittanza per le pareti verticali, occorrerà verificare che le strutture non abbiano valori di trasmittanza superiori a 1,264. Per le ristrutturazioni di secondo livello e le riqualificazioni energetiche, il D.M. 26 giugno 2015 Requisiti minimi impone un limite di trasmittanza per le pareti verticali oggetto di intervento riportato nella tabella 1 dell appendice B all Allegato 1 al decreto (già riportata in precedenza, vedi tabella 27). Possiamo senz altro affermare che il rispetto dei valori limite di trasmittanza ha come conseguenza la verifica automatica dell assenza di rischio di formazione di muffe sulla superficie interna della parete. Verifica della condensa interstiziale Si riportano di seguito i valori di riferimento da utilizzare per la verifica. Quanto alle condizioni termoigrometriche dell aria, occorrono i valori medi mensili della temperatura θ e e della p ve dell aria esterna, per la quale i dati di riferimento sono quelli della norma UNI 10349:2016 ( Riscaldamento e raffrescamento degli edifici - Dati climatici ). Per il nostro caso si faccia riferimento alla tabella seguente. 384

40 Capitolo 15 - La verifica termoigrometrica DATI CLIMATICI ROMA Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic θ e 8,1 9,1 11,5 15,9 19,2 22,6 26,4 26,6 21,7 17,8 12,7 8,7 p ve Quanto ai valori medi mensili della temperatura interna θ i, in assenza di più specifiche indicazioni, si assume che θ i = 20 C nella stagione di riscaldamento (UNI TS ), mentre negli altri mesi, per edifici destinati ad abitazioni (UNI EN ISO 13788): - θ i = 18 C per θ e < 18 C; - θ i = θ e per θ e 18 C. Quanto ai valori medi mensili della pressione interna p vi, in assenza di più specifiche indicazioni questo valore va calcolato in funzione di θ i e della classe di concentrazione di umidità (UNI EN ISO 13788). Quanto alle proprietà geometriche, termiche e igrometriche del componente, le resistenze termiche superficiali sono le seguenti: - R si = 0,25 m 2 K/W (norma UNI EN ISO 13788); - R se = 0,04 m 2 K/W (norma UNI EN ISO 13788). Si riportano di seguito i possibili esiti della verifica. Assenza di condensazione interstiziale La parete opaca è esente da fenomeni condensativi, questo implica che la verifica è superata. Nel caso della nostra parete abbiamo ottenuto, con un software certificato CTI, i seguenti grafici delle pressioni e delle temperature. Grafici delle pressioni 385

41 Capitolo 15 - La verifica termoigrometrica Grafici delle temperature Verifica del rischio di formazione di muffe in presenza di ponte termico (pilastro) Se la parete precedente è interrotta da un pilastro verticale di sezione cm 2 (vedi figura), nella zona del pilastro si verifica un ponte termico. Tale ponte termico, oltre a costituire una maggiorazione del flusso trasmesso rispetto alla condizione di conduzione termica monodimensionale, produce un raffreddamento della superficie interna della parete con conseguente pericolo di raggiungimento delle condizioni idonee allo sviluppo di muffe. In figura sono riportati anche i risultati del calcolo con il software Therm. La trasmittanza termica lineica del ponte termico è risultata i = e = 0,