Forum SACERT dell Energia. NZEB: l edificio a energia quasi zero. Giuliano Dall O SACERT Politecnico di Milano

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3 Forum SACERT dell Energia NZEB: l edificio a energia quasi zero Giuliano Dall O SACERT Politecnico di Milano

4 NZEB: l edificio a energia quasi zero - argomenti trattati Da dove nasce l idea dell edificio a energia quasi zero La Direttiva 31/2010: articolo 9 Efficiente ma economico: Cost Optimal Analysis Le caratteristiche dell edificio a energia quasi zero Dall edificio Nearly ZEB all edificio ZEB SACERT Zeb, uno standard italiano per gli edifici netzeb

5 Autosufficienza energetica: un idea che nasce da lontano Low Energy House (case a basso consumo) tutti gli edifici con prestazioni energetiche sensibilmente migliori rispetto a quelle minime previste dalle regolamentazioni vigenti. Per il nostro paese possiamo definire Low Energy House tutti gli edifici che hanno una classe energetica A rispetto alla classificazione nazionale. Passivhaus (case passive) I criteri da rispettare per ottenere la certificazione Passive House sono definiti dal Passivhaus Institut di Darmstadt (Germania). Deve essere progettato per avere un fabbisogno annuo di energia per il riscaldamento inferiore a 15 kwh/m 2 anno; l energia primaria specifica complessiva (riscaldamento, produzione di acqua calda, raffrescamento, energia elettrica) non deve essere superiore a 120 kwh/m 2 anno. Zero Energy Building (ZEB) (edifici a energia zero) Edifici in cui come risultato di un livello molto alto di rendimento energetico degli immobili, il consumo totale annuale di energia primaria dovrà essere uguale o inferiore alla produzione energetica ottenuta in loco con le energie rinnovabili Plus Energy building In questi edifici le prestazioni energetiche sono talmente spinte che l energia prodotta è superiore a quella consumata. Si tratta di edifici che ben si inseriscono nel più generale discorso della produzione energetica distribuita, diventando essi stessi elementi in grado di dare un contributo energetico positivo al territorio.

6 Autosufficienza energetica: un idea che nasce da lontano Self-Sufficient Solar House, il primo edificio energeticamente autosufficiente realizzato a Friburgo (Germania) dal Fraunhofer ISE Esempi di edifici a basso consumo energetico nel quartiere Bo01 a Malmö (Svezia)

7 Autosufficienza energetica: un idea che nasce da lontano Esempi di plus energy building realizzati nel quartiere Vauban a Friburgo (Germania) Edificio Eliotrope, primo prototipo di plus energy building progettato da Rolf Disch a Friburgo (Germania)

8 La Direttiva Europea 31/2010/UE DIRETTIVA EUROPEA 31/2010/UE Articolo 9: Edifici a energia quasi zero Gli Stati membri provvedono affinché: a. entro il 31 dicembre 2020 tutti gli edifici di nuova costruzione siano edifici a energia quasi zero b. entro il 31 dicembre 2018 gli edifici di nuova costruzione occupati da enti pubblici e di proprietà di questi ultimi siano edifici a energia quasi zero 2. Gli Stati membri procedono inoltre, sulla scorta dell esempio del settore pubblico, alla definizione di politiche e all adozione di misure, quali la fissazione di obiettivi, finalizzate a incentivare la trasformazione degli edifici ristrutturati in edifici a energia quasi zero e ne informano la Commissione nei piani nazionali di cui al paragrafo 1.

9 La definizione di edificio Nearly ZEB DIRETTIVA EUROPEA 31/2010/UE Articolo 2: Definizioni «edificio a energia quasi zero»: edificio ad altissima prestazione energetica, determinata conformemente all allegato I. Il fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo dovrebbe essere coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili, compresa l energia da fonti rinnovabili prodotta in loco o nelle vicinanze «prestazione energetica di un edificio»: quantità di energia, calcolata o misurata, necessaria per soddisfare il fabbisogno energetico connesso ad un uso normale dell edificio, compresa, in particolare, l energia utilizzata per il riscaldamento, il rinfrescamento, la ventilazione, la produzione di acqua calda e l illuminazione.

10 Prestazioni dell edificio a energia quasi zero DIRETTIVA EUROPEA 31/2010/UE ALLEGATO I 1. La prestazione energetica di un edificio è determinata sulla base della quantità di energia, reale o calcolata, consumata annualmente per soddisfare le varie esigenze legate ad un uso normale dell edificio [ ] 2. La prestazione energetica di un edificio è espressa in modo chiaro e comprende anche un indicatore di prestazione energetica e un indicatore numerico del consumo di energia primaria basato su fattori di energia primaria per vettore energetico, eventualmente basati su medie ponderate annuali nazionali o regionali o un valore specifico per la produzione in loco. [...]

11 Efficienza energetica e convenienza economica, la preoccupazione dell Ue Articolo 5 Calcolo dei livelli ottimali in funzione dei costi per i requisiti minimi di prestazione energetica 1. Entro il 30 giugno 2011 la Commissione stabilisce mediante atti delegati in conformità degli articoli 23, 24 e 25 un quadro metodologico comparativo per calcolare livelli ottimali in funzione dei costi per i requisiti minimi di prestazione energetica degli edifici e degli elementi edilizi. Il quadro metodologico comparativo è stabilito conformemente all allegato III e distingue tra edifici di nuova costruzione ed edifici esistenti e tra diverse tipologie edilizie. ALLEGATO III Quadro metodologico comparativo ai fini dell individuazione dei livelli ottimali in funzione dei costi dei requisiti di prestazione energetica per edifici ed elementi edilizi. Il quadro metodologico comparativo consente agli Stati membri di determinare la prestazione energetica di edifici ed elementi edilizi e gli aspetti economici delle misure legate alla prestazione energetica, e di collegarli al fine di individuare il livello ottimale in funzione dei costi.

12 Cost Optimal APPLICAZIONE DELLA METODOLOGIA DI CALCOLO DEI LIVELLI OTTIMALI IN FUNZIONE DEI COSTI PER I REQUISITI MINIMI DI PRESTAZIONE ENERGETICA (DIRETTIVA 2010/31/CE Art. 5) La Direttiva EPBD 2010/31/CE sull efficienza energetica negli edifici richiede agli Stati membri di sviluppare una metodologia comparativa per il calcolo dei livelli ottimali in funzione dei costi dei requisiti minimi di prestazione energetica degli edifici (articolo 5 e ANNEX III). Il Ministero dello Sviluppo Economico (MSE) ha attivato un gruppo di lavoro per l applicazione di tale metodologia. Tale gruppo ha operato nel rispetto del Regolamento (UE) N. 244/2012 del 16 gennaio 2012, delle relative Linee guida e dopo aver partecipato a due seminari in materia promossi dalla Commissione. Al gruppo di lavoro, coordinato dall Ing. Roberto Moneta e dall Ing. E. Bonacci del MSE, hanno partecipato il Comitato Termotecnico Italiano, ENEA e RSE

13 Cost Optimal

14 Schema di calcolo della prestazione energetica per la normativa tecnica europea

15 Cost Optimal Schema delle categorie di costi (fonte: Linee guida).

16 Cost Optimal Calcolo del costo per differenti pacchetti di soluzioni Costo ottimale

17 Nuovo modo di valutare la performance energetica: edificio di riferimento OGGI S/V edificio Gradi Giorno località DOMANI Edificio reale EP H limite > EP H edificio Edificio di riferimento Valori di progetto Caratteristiche involucro Caratteristiche impianti Stesse Caratteristiche geometriche Destinazione d uso Dati climatici Valori di riferimento Caratteristiche involucro Caratteristiche impianti Calcolo EP H Verifica EP H Edificio reale Inferiore a EP H Edificio di riferimento Calcolo EP H

18 Dall edificio Nearly-ZEB all edificio ZEB Nearly ZEB (nzeb) livello di prestazione energetica che comporta il costo più basso durante il ciclo di vita economico stimato da ciascuno Stato ZEB o net ZEB (NZEB) bilancio annuale pari a 0 kwh/m 2 anno in termini di energia primaria (net sta ad indicare che l edificio è connesso con la rete elettrica attraverso la quale può scambiare energia)

19 Fonte: Villaggio residenziale Selvino (BG) Edifici a energia zero: un bilancio tra efficienza e rinnovabili Utilizzo efficiente fonti fossili Energia esportata Utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili Bilancio energia zero Minimizzare i consumi energetici Energia da fornire Punto di partenza Energia importata Efficienza energetica

20 Il tema degli edifici ZEB in Europa Gruppo di lavoro NetZEB IEA-SHC Task 40 Towards Net Zero Energy Solar Buildings Buildings Performance Institute Europe Principles for nearly Zero-energy Buildings Danish Building Research Institute European national strategies to move towards very low energy buildings Sacert ZEB Il primo sistema di certificazione italiano degli edifici ZEB

21 SACERT Zeb, un protocollo italiano Protocollo net ZEB elaborato da Caratteristiche salienti Usi energetici considerati: climatizzazione invernale ed estiva, ventilazione, acqua calda sanitaria, energia elettrica parti comuni. Bilancio energetico annuale: si considera quindi la possibilità di scambiare energia con la rete. Si prevede che una quota parte dell energia rinnovabile per ottenere il bilancio ZEB possa essere compensata con acquisti di energia verde certificata Modello di calcolo; per gli edifici residenziali il pacchetto UNI-TS, o norme tecniche regionali (es. CENED+) per gli edifici del terziario modelli di calcolo dinamici (es. Energy+

22 SACERT Zeb: un protocollo Quality Oriented

23 Perché un protocollo italiano per gli edifici ZEB L edilizia ad alte prestazioni si sta già orientando verso edifici con caratteristiche energetiche molto elevate: cresce sempre di più il numero degli edifici che hanno delle caratteristiche verosimilmente compatibili con quelle degli edifici a energia quasi zero. Gli edifici ad elevate prestazioni generano da parte degli utenti delle ovvie aspettative: una procedura di certificazione del prodotto (edificio), anche se su base volontaria, che segue un percorso definito e dichiarato non può che contribuire alla qualità del prodotto ed alla trasparenza del mercato immobiliare. L applicazione di una procedura operativa fin da oggi può anche essere vista come una esperienza pilota che, opportunamente monitorata e gestita in modo trasparente, può fornire ai decisori pubblici utili contributi.

24 Caso studio SACERT ZEB Inserire immagine Case Tognon

25 Edifici ad alta efficienza energetica: problematiche da affrontare La fase di progettazione deve essere molto accurata, un modello di calcolo affidabile e certificato ed una competenza acquisita nell usarlo sono essenziali. Una corretta progettazione di dettaglio è fondamentale; i nodi determinati dall unione di più elementi sono e arti più critiche dell involucro e quindi l anello più debole dell efficienza energetica: non solo perdite di calore ma anche patologie. Grande attenzione ai ponti termici. La necessaria complessità impiantistica non deve generare all utente dei problemi. Un impianto performante ma semplice nella gestione è la soluzione migliore. Richiede competenze nella progettazione e continuo aggiornamento per individuare le migliori tecnologie disponibili. La fase di realizzazione è tra le più critiche: la direzione dei lavori deve curare in ogni dettaglio la costruzione dell edificio e l installazione degli impianti. Un sistema di regolazione evoluto consente di sfruttare al meglio gli apporti gratuiti interni ed esterni. L utente tuttavia deve essere in grado di utilizzarlo: molti edifici ad alte prestazioni nella realtà consumano di più perché gestiti male. La certificazione delle prestazioni energetiche da parte terza al interno di uno schema di qualità è un motivo in più per garantire all utente le performance dichiarate.

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