Verso i Nearly Zero Energy Buildings in Italia

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1 Verso i Nearly Zero Energy Buildings in Italia Michele Zinzi, Gaetano Fasano, Stefano Agnoli ENEA

2 Indice Introduzione ENEA UTEE Il quadro normativo EU Il quadro normativo nazionale Evoluzione dei consumi energetici Considerazioni e analisi

3 ENEA UTEE Con Legge 23 luglio 2009, n. 99 si istituisce: Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l energia e lo sviluppo economico sostenibile (ENEA). Le attività riguardano le seguenti tematiche: Efficienza energetica Fonti rinnovabili Nucleare Ambiente e clima Sicurezza e salute Nuove tecnologie Ricerca di Sistema Elettrico.

4 ENEA-UTEE L Unità Tecnica Efficienza Energetica (UTEE) di ENEA svolge le funzioni di Agenzia Nazionale per l Efficienza Energetica (rispondendo alle disposizioni legislative). L Agenzia è strutturata nei seguenti servizi: Sezione Supporto Attività Programmatiche Sezione Edilizia Residenziale-Terziario Sezione Industria Sezione Mobilità Sostenibile Sezione Agricoltura Sezione Generazione Distribuita Sezione Servizi Energetici Sezione Gestione Rete Territoriale.

5 Il quadro europeo EPBD - Directive 2002/91/EU EPBD Recast - Directive 2010/31/EU Edifici di nuova costruzione NZEB a partire dal 2020 Edifici pubblici di nuova costruzione NZEB a partire dal 2018 Stimolare la riqualificazione energetica con NZEB standard Definire i requisiti energetici (kwh/m2anno) Definire standard intermedi al 2015 Misure politiche e finanziarie per la promozione di NZEB

6 Il quadro europeo La Commissione valuta i piani nazionali e l adeguatezza delle misure previste in relazione agli obiettivi della presente direttiva. Entro il 31 dicembre 2012 e successivamente ogni tre anni, la Commissione pubblica una relazione sui progressi realizzati dagli Stati membri per aumentare il numero di edifici a energia quasi zero. Gli Stati membri possono decidere di non applicare le disposizioni in casi specifici e giustificati in cui l analisi costi-benefici calcolata sul ciclo di vita economico dell edificio interessato è negativa.

7 Il quadro nazionale Decreto legislativo 192/05 e decreto legislativo 311/06 D.P.R. 59 del 2009 DM Linee Guida CE 26/06/09 Decreto legge 63/13 Legge 90/13... Valutazione della prestazione energetica dell edificio

8 La prestazione energetica dell edificio quantita' annua di energia primaria effettivamente consumata o che si prevede possa essere necessaria per soddisfare, con un uso standard dell'immobile, i vari bisogni energetici dell'edificio, la climatizzazione invernale e estiva, la preparazione dell'acqua calda per usi igienici sanitari, la ventilazione e, per il settore terziario, l'illuminazione, gli impianti ascensori e scale mobili. Tale quantita' viene espressa da uno o piu' descrittori che tengono conto del livello di isolamento dell'edificio e delle caratteristiche tecniche e di installazione degli impianti tecnici. La prestazione energetica puo' essere espressa in energia primaria non rinnovabile, rinnovabile, o totale come somma delle precedenti EP_gl = EP_i + EP_e + EP_acs + EP_vent +EP_ill +EP_mov

9 Edifici a energia quasi zero NZEB - Edificio ad altissima prestazione energetica, calcolata conformemente alle disposizioni del presente decreto, che rispetta i requisiti definiti al decreto di cui all'articolo 4, comma 1 (norme tecniche di riferimento EN, UNI, CTI). Il fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo e' coperto in misura significativa da energia da fonti rinnovabili, prodotta in situ Dal 2019 edifici pubblici di nuova costruzione a energia quasi zero, dal 2021 tutti gli edifici Definizione di un Piano di Azione per NZEBs Definizione di un contratto tipo per miglioramento del rendimento energetico Definizione di misure finanziarie

10 Edifici a energia quasi zero: attuazione Procedura comparativa EU Definizione del livello Cost Optimal Definizione di NZEBs, con e senza contributo di FER Definizione dei requisiti minimi di FER (confine dell edificio)

11 Alcuni dati su stock e consumi Consumi finali di energia per settore (ktep) 50'000 Il settore civile è il più energivoro 45' % dei consumi finali (50Mtep) 40'000 Incremento di consumi elettrici a fronte di una riduzione degli usi termici 35'000 30'000 25'000 20'000 Agricoltura e pesca Industria Trasporti Servizi e residenziale Usi non energetici Bunkeraggi Il quadro normativo spinge verso un deciso miglioramento delle prestazioni invernali 15'000 10'000 5' % media delle nuove costruzioni per anno a partire dagli anni ' Usi termici ed elettrici nel settore residenziale [ktep] 6'000 23'000 5'800 5'600 22'000 5'400 21'000 5'200 20'000 5'000 19'000 4'800 4'600 18'000 4'400 17'000 Usi termici Usi elettrici 4'200 16' '000

12 Alcuni dati su stock e consumi Standard heating consumption in residential buildings [kwh/m2 year] Il settore civile è il più energivoro 34.5% dei consumi finali (50Mtep) Incremento di consumi elettrici a fronte di una riduzione degli usi termici Il quadro normativo spinge verso un deciso miglioramento delle prestazioni invernali 0.5% media delle nuove costruzioni per anno a partire dagli anni Single family house Row house Large apartment block < >2005

13 NEZB e asset rating Pubblicazione Regione Lombardia su nuovi edifici ad elevate prestazioni (NZEB) Valutazione per calcolo in accordo con le procedure vigenti (legge regionale), nel residenziale si consdera il riscaldamento Esempi di edifici residenziali e non residenziali Valori di prestazione energetica fino a 6 kwh/m2anno

14 NEZB e asset rating L assegnazione della qualità energetica per calcolo ha evidenti vantaggi e limiti (soprattutto per il cliente) Esempio nuove abitazioni ad elevata efficienza in Danimarca Dati monitorati superiori del 180% rispetto a quelli calcolati con tool di riferimento Probabili cause sono: innalzamento delle temperature di set-point interno e permeabilità all aria maggiore di quanto stimato Rischio azioni legali!

15 NEZB e usi energetici

16 NEZB e usi energetici Ottimizzare l involucro per ridurre i fabbisogni termici e illumiotecnici Effetto dell isolamento sempre più spinto provoca la drastica riduzione dei consumi per riscaldamento..ma in diversi casi determina un incremento dei carichi per raffrescamento Fattore di forma dell edificio è fondamentale! Energia netta [kh/m2anno] no no ins ins ins+ inverno estate

17 NEZB e usi energetici Edificio scolastico a Cesena Riduzione dei consumi per riscaldamento (-80%) 35 Temperatura operativa nelle aule esposte a sud [ C] Stato attuale Post intervento MAGGIO GIUGNO Elevato isolamento con rischio di surriscaldamento nelle aule in primavera Necessario installare schermature esterne con costi aggiuntivi!

18 NEZB e usi energetici L elevato isolamento termico, la migliore tenuta all aria dell involucro e la riduzione dei fabbisogni per riscaldamento implicano: Utilizzo di sistemi di ventilazione meccanica per IAQ e per miglioramento del comfort termico in edifici non climatizzati (raffrescamento passivo/ventilazione notturna) Soluzioni avanzate di involucro per migliorare il comfort termico Incremento dei fabbisogni per la climatizzazione estiva È necessaria un accurata analisi costi-benefici che non si limiti al solo servizio di riscaldamento e produzione ACS, ma tenga conto di tutti gli usi energetici dell edificio

19 NZEB e metodi di valutazione

20 NZEB e metodi di valutazione UNI TS parte 1 Determinazione del fabbisogno di energia termica dell edificio per la climatizzazione estiva ed invernale UNI TS parte 4 Utilizzo di energie rinnovabili e di altri metodi di generazione per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria UNI EN Prestazione energetica degli edifici - Requisiti energetici per illuminazione EP_gl = EP_i + EP_e + EP_acs + EP_vent +EP_ill UNI TS parte 2 Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria. UNI TS parte 3 Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione estiva.

21 NZEB e metodi di valutazione Prestazioni energetiche dell involucro con metodo a bilanci mensili Perdite Trasmissione termica Ventilazione Guadagni Guadagni interni Apporti solari Fattore di utilizzazione Energia accumulata Fenomeni capacitivi EP EP C H i H Q Q G L HQ Q C G L

22 NZEB e metodi di valutazione Energia netta [kh/m2anno] Analisi in regime dinamico (TRNSYS) Edificio configurazione isolata inverno estate Servizio 24h: heat cool Cop Inter no ins ins ins+ Energia netta [kh/m2anno] Serv. intermittente heat cool Cop Inter inverno estate 0 no ins ins ins+

23 Conclusioni L obiettivo NZEB è ambizioso e, in prospettiva, fondamentale per il raggiungimento degli obiettivi nazionali ed Europei È necessario che la definizione ed i requisiti siano legati a tutti gli usi energetici in relazione alla destinazione d uso degli edifici Per rendere coerente la stima delle prestazioni con quelle reali in opera è necessario che gli strumenti di valutazione risultino affidabili ed accurati Grazie per l attenzione! Michele Zinzi michele.zinzi@enea.it Tel