Prof. Lorenzo PAGLIANO Ing. Marco PIETROBON. Milano, 21 marzo 2015

Transcript

1 Il concetto Passivhaus verso gli edifici a energia zero: strategie di successo delle regioni PassREg ed esempi di valore in edifici nuovi e ristrutturati Prof. Lorenzo PAGLIANO Ing. Marco PIETROBON Milano, 21 marzo 2015

2 Lo studio per la Commissione Europea: Towards nearly-zero energy buildings 2 Sviluppato da Gruppo eerg del Politecnico di Milano con ECOFYS e Università di Wuppertal Scaricabile da >> Study: Towards nearly zero-energy buildings Definition of common principles under the EPBD

3 4 delle possibili definizioni di edificio a energia zero Fonte: International energy Agency

4 Valutazione di 7 edifici secondo le 4 diverse definizioni

5 Indici proposti per la descrizione completa di nzeb fabbisogno di energia utile (energy needs / use) per o riscaldamento o raffrescamento o acqua calda sanitaria o illuminazione o e (opzionale) per altri usi elettrici (elettrodomestici, machine per ventilazione, circolatori),

6 Indici proposti per la descrizione completa di nzeb in aggiunta, un approccio prescrittivo ad es. con limiti per o trasmittanza U-value per componenti di involucro o g-values per protezioni solari e component trasparenti o tenuta all aria dell involucro (ad es. n50) o potenze elettriche installabili per illuminazione o efficienza del recuperatore di calore per ventilazione o etc.

7 Indici proposti per la descrizione completa di nzeb Domanda di Energia primaria o bilancio tra l energia richiesta e prodotta o con relativi fattori di conversione e pesi sull energia consegnata e esportata (norma UNI EN15603) o preferibilmente su intervallo mensile o inferiore

8 Indici proposti per la descrizione completa di nzeb o load matching index : un indice che misura la corrispondenza temporale fra l energia prodotta in loco da fonti rinnovabili e quella che viene consumata, calcolato su periodi mensili, giornalieri o orari (preferibile)

9 Indici proposti per la descrizione completa di nzeb o un indice di comfort igro-termico di lungo periodo o calcolato secondo la norma UNI EN (o altri metodi rilevanti)

10 10

11 11

12 Imparare dalle buone pratiche PassREg attinge dalle esperienze delle regioni pilota (che hanno già implementato con successo il binomio Passive House + fornitura energie rinnovabili) Regione Tirolo (Austria) Bruxelles(Belgio) Comune di Hannover (Germania) Comune di Francoforte (Germania) Rendere gli elementi di successo accessibili alle regioni che aspirano a diventare regioni pilota loro stesse

13 Le REGIONI PIONIERE e GLI ATTORI ITALIANI Hannover, Germania Bruxelles, Belgio Tirolo, Austria Source: Eneffect Source: Eneffect o Comune di Cesena o Regione Sicilia, Comune di Mascalucia, Comune di Catania o Comune di Aglientu (Sardegna) o Provincia di Pesaro, o Provincia di Foggia Source: o Progetti esemplari a Cesena e in Emilia Romagna o Progetti esemplari in Lombardia (Lonato, casa monofamiliare + 9 appartamenti edilizia popolare, Cantù casa monofamiliare) o Progetti esemplari in Sicilia (casa zero-energia a Mascalucia)

14 Una legislazione avanzata adottata nella città di Bruxelles 14 A partire dal 2009 il governo della Regione di Bruxelles stabilisce per legge che devono essere realizzati secondo lo standard passivhaus dal 2010, tutti i nuovi edifici pubblici regionali dal 2015, tutti i nuovi edifici energy need per riscaldamento < 15 kwh/m 2 all anno energy need per raffrescamento < 15 kwh/m 2 all anno tenuta all aria dell involucro a un valore < 0,6 volumi/ora (pressione di test di 50 Pascal) energia primaria < 45 kwh/m 2 all anno (per riscaldamento, acqua calda, ventilazione e ausiliari)

15 Una legislazione avanzata adottata in Norvegia 15 o Legge Norvegese NS 3700 (2010) criteria for low energy and passive houses - residential buildings o Legge Norvegese NS 3701 (2012) criteria for low energy and passive houses - non residential buildings passive house levels mandatory from 2015 includono requisiti quantitativi di tipo prescrittivo su o tramittanze termiche dell involucro o ponti termici o livello di tenuta all aria o efficienza del recuperatore di calore per ventilazione (> 80% per livello passive house) o specific fan power per ventilazione (ad es. < 1,5 kw/(m 3 /s) per livello passive house in residenziale) o uso di energia per illuminazione (LENI < 12,5 kwh/(m 2 a) for office buldings) o energia utile per riscaldamento, etc.

16 Passive house concept in clima mediterraneo 16 o Zero energy building nel clima mediterraneo o certificata passivhaus o test-building in IEA annex 62 (ventilative cooling) Progettazione: Ing. Carmelo Sapienza - Simulazioni, ottimizzazione e monitoraggio: eerg Politecnico di Milano - Partner tecnologici: ZEB Passivhaus in Mascalucia - Sicily, eerg.it

17 Passive house concept in clima mediterraneo 17 isolamento termico dell involucro: o Pareti perimetrali U = 0,13 W/(m 2 K) o Basamento U = 0,23 W/(m 2 K) o Copertura U = 0,13 W/(m 2 K) o Finestre U w = 0,9 1,1 W/(m 2 K) Schermatura solare esterna - mobile: o Lammelle impacchettabili e orientabili ESTERNE di colore CHIARO Tenuta all aria dell involucro: o n 50 < 0,6 volumi/ora - verificato a pressione di test di 50 Pa Recupero di calore in o Ventilazione meccanica integrazione con energie rinnovabili: o Solare fotovoltaico (in copertura falda Sud) o Solare termico tubi sottovouoto (in copertura falda Sud)

18 Costruzione 18 18

19 o Energy need per riscaldamento: 11 kwh/(m 2 a) o Energy need per raffrescamento: 4 kwh/(m 2 a) 19 o Domanda di Energia Primaria totale: 88 kwh/(m 2 a) (per acqua calda, riscaldamento, raffrescamento, tutti gli usi elettrici) o Produzione di Energia Primaria da Fotovoltaico: 88 kwh/(m 2 a) o Superficie utile riscaldata: 150 m 2

20 Passive house le opportunità nel clima mediterraneo 20 Il Progetto Passive-On ha sviluppato le modalità di estensione del progetto di costruzione di case passive in particolare nell'europa del sud. o Comfort estivo o Fabbisogno di energia estivo Con indicazioni di Soluzioni e strategie progettuali Passive-On Linee Guida per Case Passive nei Climi Mediterranei

21 Zero-Energy Building in South Europe main measured quantities 21 o Sono stati installati sensori per monitoraggio o Temperature indoor e corte (aria, operativa) o CO2, Umidità relativa indoor Temperature e portate di massa of all loops of the heating, cooling, ventilation, and solar heating systems. Tutti i parametri meteo o Output of monitoring the delivered energy for heating, cooling, and domestic hot water, the delivered electrical energy for lighting and electrical equipments, the total primary energy demand, the energy production by thermal solar and photovoltaic system Comfort conditions according to EN15251, ISO7730, and new comfort indices Load match index Stima energy need con verific

22 22

23 Punti di misura condizioni igrotermiche indoor e outdoor 23

24 24

25 Monitoraggio del Beacon Project di PassREg a Mascalucia 25 Progettazione e Monitoraggio di Scambiatore di calore interrato ad aria per impianto di ventilazione o 3 tubi o lunghi 10 m ciascuno o alla profondità di 3 m o Geometria ottimizzata per: o Riduzione perdite di carico o o o o efficienza di scambio riduzione interferenza termica con fondamenta accessibilita, manutenzione monitoraggio

26 Primi risultati del monitoraggio della Passivhaus di Mascalucia - Sicilia 26 Esempio di valori registrati di temperatura e umidità relative dell aria in cucina (linea blu), camera da letto (verde), studio (giallo) e all esterno (grigio) - settimana calda dal 23 al 30 Giugno

27 Primi risultati del monitoraggio della Passivhaus di Mascalucia - Sicilia 27 Domanda (linea punteggiata) giornaliera di energia elettrica per tutti gli usi e produzione di energia da impianto fotovoltaico integrato in copertura - settimana dal 23 al 30 Giugno

28 28 IEA Task 40 Zero Energy Buildings. Chapters from Pagliano-Carlucci su ottimizzazione orientata al comfort

29 The EU-GUGLE project (FP7 funded) aims to demonstrate the feasibility of nearly-zero energy building renovation models for replication in smart cities and communities by Partners Cities from: Finland, Spain, Austria, Italy, Germany, Slovakia, Belgium, Turkey and Sweden

30 3 condomini e una scuola saranno oggetto di ristrutturazione con obiettivo NZEB - Nuovo sistema con lana di roccia a tre diverse densita, non necessario incollaggio (solo tasselli), non necessaria preparazione del fondo - Sistema finestrato integrato con ventilazione meccanica e recupero di calore decentralizzati.

31 Ristrutturazioni a standard Passivhaus con elementi di facciata prefabbricati 31

32 32

33 Master RIDEF 2.0 Reinventare l'energia Rinnovabili, Decentramento, Efficienza, Sostenibilità Master RIDEF 2.0 Reinventare l'energia

34 Reinventare la formazione: il Ridef 2.0 Master universitario di II livello - XII edizione Organizzato dal Politecnico di Milano e dall'università degli studi di Milano E' un'esperienza formativa annuale full time 350 i diplomati nelle prime 11 edizioni Collocazione lavorativa immediata superiore all'80% Master RIDEF 2.0 Reinventare l'energia

35 I 10 anni del Master RIDEF Master universitario di II livello - XII edizione uno dei Master Universitari italiani più consolidati sulle tematiche energetiche, l efficienza energetica, le fonti rinnovabili e la generazione distribuita il suo scopo è quello di creare, attraverso un approccio interdisciplinare, competenze specifiche in grado di gestire la complessità del mondo energetico E' un'esperienza formativa full time: fornisce 60 Crediti Formativi Universitari prevede 500 ore in aula comprende uno stage formativo di 480 ore comporta indicativamente altre 520 ore fra studio individuale, visite a impianti ed edifici, sviluppo attività di gruppo Master RIDEF 2.0 Reinventare l'energia

36 Master Ridef 2.0 Una solida formazione comune: Mercati e Territorio Due percorsi caratterizzanti: Generazione ed Edilizia Due moduli a scelta: Servizi e Industria 150 ore di laboratori, esercitazioni, lavori di gruppo Attenzione alle tematiche d'attualità

37 Date e infografica Chiusura iscrizioni ai colloqui di selezione: 6 maggio 2015 Colloqui di selezione: dal 11 al 13 maggio 2015 Inizio attività didattiche: 15 giugno 2015 Chiusura attività didattiche: luglio 2016 Sede: Politecnico di Milano, Dipartimento di Energia, via Lambruschini 4 Milano e, per il modulo 7A, Università degli Studi di Milano Master RIDEF 2.0 Reinventare l'energia

38 Grazie per la vostra attenzione Per approfondimenti Lorenzo Pagliano