COME INTRODURRE L ENERGIA PULITA NEI PROCESSI Laura Malighetti DI RISTRUTTURAZIONE DEGLI EDIFICI ESISTENTI

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1 Emilio Pizzi COME INTRODURRE L ENERGIA PULITA NEI PROCESSI Laura Malighetti DI RISTRUTTURAZIONE DEGLI EDIFICI ESISTENTI CONVEGNO NUOVA ENERGIA AL FOTOVOLTAICO LOMBARDO Milano 6 ottobre 2009

2 Il solare termico Integrazione energia solare nel recupero Usi del solare termico Sistemi ad acqua e ad aria vincoli progettuali dimensionamento Componenti Prodotti per integrazione architettonica Vantaggio energetico 4.93 Risparmio 82% 0,87 Risparmio 80% 1,125 0,22 e ambientale

3 Applicazione solare termico nel recupero Vincoli superfici di captazione: - sull arco soleggiato in inverno - non ombreggiate impiantistica stato conservazione edificio Applicazioni Sistemi ad acqua 1. DHW 2. Sistemi ad aria: 2. preriscaldamento aria di ventilazione 3. sistemi doppio involucro 1. 3.

4 Recupero del quartiere Gårdsten, Göteborg, Svezia degrado tenuta dei giunti tra i pannelli degrado degli infissi bassa resistenza termica dell'involucro inadeguatezza impiantistica Dati di progetto Tipo di edificio: 10 edifici in linea, 5 e 3 piani Progettista: CNA Christer Nordström Architects Consulente energetico: Jan-Olof Dalanbäck Data originale: 1970 Data riqualificazione: 2000 N. appartamenti esistenti: 1000 riqualificati: 255 Costo totale per 255 appartamenti: 11.5 milioni -Finanziamento:THERMIE-SHINE 1.5 milioni. Deficit situazione preesistente monofunzionalità del complesso mancanza di qualità e definizione degli spazi monotonia delle facciate

5 Gårdsten: elementi significativi del caso di studio Tecnologie solari attive collettori solari ad acqua m² riscaldamento dell acqua sanitaria collettori solari ad aria - 80 m² intercapedine isolante

6 Gårdsten, elementi significativi del caso di studio Tecnologie solari passive serre per la coltivazione di verdura chiusura logge esistenti per preriscaldamento aria ventilazione

7 BRANDARIS, Zaandam, Olanda Dati di progetto Tipo di edificio: edificio a ballatoio di 14 piani fuori terra 384 alloggi Progettista: Hans van Heeswijk Architect BNA Consulente energetico: W/E Consultants Sustainable Building Data originale: 1968 Data riqualificazione: Investimento totale/solare=309/38 /m² Finanziamento:THERMIE - SHINE Deficit situazione preesistente bassa resistenza termica dell'involucro impianto di riscaldamento obsoleto scarso isolamento acustico rispetto alla vicina strada mancanza di qualità degli spazi comuni monotonia delle facciate risparmio energia primaria 57%, Obiettivo riduzione del 41% delle emissioni di CO2

8 BRANDARIS: elementi significativi del caso di studio Collettori solari 760 mq DHW - riscaldamento domestico Boiler solare = copertura 15% fabbisogno termico Pannelli fotovoltaici 30 m² illuminazione padiglione copertura

9 I sistemi fotovoltaici Integrazione energia solare nel recupero Struttura sistemi fotovoltaici Componenti sistema fotovoltaico Tecnologie Vincoli progettuali dimensionamento Prodotti per integrazione architettonica Vantaggio energetico e ambientale 1kWhe = 2,71 kwh = 0,42 kg CO2

10 Applicazione sistemi fotovoltaici nel recupero Vincoli Superfici di captazione: orientamento - inclinazione ombreggiamento Integrazione architettonica sostituzione manto di copertura parete ventilata Friburgo - parete FV ventilata 229 m² FV, 38.4 MWh el/a riduzione emissioni CO2 : 26,5 t/a sistema sottofinestra ventilante schermi frangisole

11 Sistemi solari ad aria : Yellow House, Aalborg, Danimarca Tipo di edificio : palazzina, 4 piani Progettista: Jacob Blegvad Architects Consulente energetico: Esbersen Engineers Costruzione/recupero: 1900 / 1996 N. appartamenti : 8 Investimento totale/solare =2168/595 /m² Dati progetto Deficit situazione preesistente degrado delle facciate impianti non a norma inadeguatezza tipologica alle nuove esigenze abitative

12 Sistemi solari ad aria : Yellow House, Aalborg, Danimarca la nuova facciata trasparente La nuova facciata del volume realizzato a prolungamento dello spazio domestico è stata progettata con il fine di ridurre i consumi energetici, attraverso lo sfruttamento passivo e attivo dell'energia solare

13 Yellow House: pannelli fotovoltaici pannelli FV inclinati di 30 rispetto alla verticale per migliorare la captazione solare pannelli solari integrati nel sistema sottofinestra ventilante con funzione di assorbitore I moduli fotovoltaici sono Grid Connected ed hanno una superficie totale 25 m² Il sistema sottofinestra FV consente il preriscaldamento dell aria di ventilazione

14 ECN Building 31, Le Patten, Olanda Dati di progetto Tipo di edificio: edificio per uffici di 4 paini fuori terra Progettista: Bear Architect Consulente energetico: ECN Data originale: 1963 Data riqualificazione: bassa resistenza termica dell'involucro surriscaldamento facciata sud inadeguatezza impiantistica monotonia delle facciate Deficit situazione preesistente

15 ECN Building 31: sistema frangisole a lamelle fotovoltaiche Elementi significativi del caso di studio: frangisole fotovoltaico Copertura FV m² BP Solar Frangisole FV m² Shell Solar Area dei moduli Potenza del sistema FV m² :71, 88 kwp Risparmio energetico 35% per il totale dell'energia elettrica

16 Verso una Milano sostenibile Nuovo Capitolo del Regolamento edilizio del Comune di Milano finalizzato alla efficienza energetica e al confort ambientale. Introduzione di incentivi mirati a: miglioramento del comfort interno degli edifici; riduzione delle emissioni inquinanti; uso razionale dell energia; sviluppo dell uso delle fonti energetiche rinnovabili (solare, geotermia, ecc.)

17 Le regole. Il caso di Milano. Nel 2007 il Comune di Milano inizia il processo di aggiornamento del Regolamento edilizio con il supporto del Dip. Best Politecnico di Milano. Vengono inseriti alcuni nuovi articoli, due i più importanti: Art 68 Requisiti di Biocompatibilità Art 69 Requisiti di Ecosostenibilità Dopo l aggiornamento di luglio nel corso del 2008 i due articoli saranno adottati in forma sperimentale.

18 Le regole. Il caso di Milano. Il nuovo regolamento prevede l incentivazione dei progetti virtuosi. 4 livelli di incentivazione. Il sistema è coordinato con la normativa regionale e nazionale e con la certificazione energetica. Il meccanismo di incentivi è relazionato agli incentivi per il miglioramento energetico con la riduzione degli oneri di urbanizzazione già previsti. Dimostrazione dei requisiti ottenuti nel progetto in fase di presentazione DIA o PdC. Scelta dei requisiti attraverso la griglia predisposta tra i 22 requisiti individuati. L obiettivo è il miglioramento delle condizioni di comfort, della riduzione delle emissioni inquinanti e il risparmio energetico con incremento dell utilizzo delle risorse rinnovabili. Le tipologie edilizie sono quelle previste dalla norma Uni con le classi E1 (residenze e assimilabili), E2, E7 (uffici e scuole ) art. Edifici Classe E2, E7 Livelli di incentivazione Requisiti 68.2 Riduzione dei consumi energetici 68.4 Efficienza acustica dell'involucro 68.5 Coperture vegetali. Tetto verde Sistemi di generazione del calore. Efficienza nell'uso delle risorse non rinnovabili. * Sistemi di generazione del calore. Riduzione nell'uso 68.8 delle risorse non rinovabili. * Utilizzo di risorse rinnovabili: sistemi solari termici per la 68.9 produzione dell'acqua calda sanitaria Sistemi per la climatizzazione: pompe di calore: Sistemi per la climatizzazione: Tri-generazione Utilizzo di risorse rinnovabili: sistemi solari termici per il raffrescamento e/o il riscaldamernto Utilizzo di risorse rinnovabili: sistemi solari fotovoltaici Riduzione delle emissioni inquinanti in atmosfera Ventilazione degli ambienti. Riduzione dei consumi energetici per l'illuminazione artificiale Controllo della radiazione solare diretta Riduzione dei consumi delle risorse idriche Miglioramento delle condizioni di illuminamento naturale Miglioramento delle condizioni di comfort visivo Previsione della soddisfazione termica degli utenti nel periodo invernale. Previsione della soddisfazione termica degli utenti nel periodo estivo. Controllo dei flussi termici invernali e estivi. Fattore di inerzia termica Riduzione dei campi elettromagnetici a bassa frequenza Utilizzo di materiali non nocivi e a bassa emissività. Totale requisiti per livello Requisito obbligatorio Requisito facoltativo Requisito obbligatorio in alternativa * Livello 1 (9 Obbligatori + 5 facoltativo) Livello 2 (8 Obbligatori +4 facoltativo) Livello 3 (7 Obbligatori +2 facoltativo) qui Livello 4 (3 Obbligatori +1 facoltativo)

19 art. Le regole. Il caso di Milano. I requisiti richiesti sono differenti a seconda della Classe degli edifici E1 residenza, E2 uffici, E7 scuole Edifici Classe E1 Residenza Livelli di incentivazione Requisiti Livello 1 (8 Obbligatori + 6 facoltativo) Livello 2 (7 Obbligatori +4 facoltativo) Livello 3 (6 Obbligatori +2 facoltativo) Livello 4 (3 Obbligatori +1 facoltativo) art. Edifici Classe E2, E7 Livelli di incentivazione Requisiti Livello 1 (9 Obbligatori + 5 facoltativo) Livello 2 (8 Obbligatori +4 facoltativo) Livello 3 (7 Obbligatori +2 facoltativo) qui Livello Riduzione dei consumi energetici 68.4 Efficienza acustica dell'involucro 68.5 Coperture vegetali. Tetto verde Sistemi di generazione del calore. Efficienza nell'uso delle risorse non rinnovabili. * Sistemi di generazione del calore. Riduzione nell'uso delle risorse non rinovabili. * Utilizzo di risorse rinnovabili: sistemi solari termici per la produzione dell'acqua calda sanitaria Sistemi per la climatizzazione: pompe di calore: Sistemi per la climatizzazione: Tri-generazione. Utilizzo di risorse rinnovabili: sistemi solari termici per il raffrescamento e/o il riscaldamernto Utilizzo di risorse rinnovabili: sistemi solari fotovoltaici Riduzione delle emissioni inquinanti in atmosfera Ventilazione degli ambienti Riduzione dei consumi energetici per l'illuminazione artificiale Controllo della radiazione solare diretta Riduzione dei consumi delle risorse idriche Miglioramento delle condizioni di illuminamento naturale Riduzione dei consumi energetici 68.4 Efficienza acustica dell'involucro 68.5 Coperture vegetali. Tetto verde Sistemi di generazione del calore. Efficienza nell'uso delle risorse non rinnovabili. * Sistemi di generazione del calore. Riduzione nell'uso 68.8 delle risorse non rinovabili. * Utilizzo di risorse rinnovabili: sistemi solari termici per la 68.9 produzione dell'acqua calda sanitaria Sistemi per la climatizzazione: pompe di calore: Sistemi per la climatizzazione: Tri-generazione Utilizzo di risorse rinnovabili: sistemi solari termici per il raffrescamento e/o il riscaldamernto Utilizzo di risorse rinnovabili: sistemi solari fotovoltaici Riduzione delle emissioni inquinanti in atmosfera Ventilazione degli ambienti. Riduzione dei consumi energetici per l'illuminazione artificiale Controllo della radiazione solare diretta Riduzione dei consumi delle risorse idriche

20 Le regole. Il caso di Milano. 4 livelli di incentivi, quanti requisiti?: 1: 9 obbligatori + 5 facoltativi 2: 8 obbligatori + 4 facoltativi 3: 7 obbligatori + 2 facoltativi 4: 3 obbligatori + 1 facoltativo. art. Edifici Classe E2, E7 Livelli di incentivazione Requisiti 68.2 Riduzione dei consumi energetici 68.4 Efficienza acustica dell'involucro 68.5 Coperture vegetali. Tetto verde Sistemi di generazione del calore. Efficienza nell'uso delle risorse non rinnovabili. * Sistemi di generazione del calore. Riduzione nell'uso 68.8 delle risorse non rinovabili. * Utilizzo di risorse rinnovabili: sistemi solari termici per la 68.9 produzione dell'acqua calda sanitaria Sistemi per la climatizzazione: pompe di calore: Sistemi per la climatizzazione: Tri-generazione Utilizzo di risorse rinnovabili: sistemi solari termici per il Livello 1 (9 Obbligatori + 5 facoltativo) raffrescamento e/o il riscaldamernto. Livello 2 (8 Obbligatori +4 facoltativo) Livello 3 (7 Obbligatori +2 facoltativo) Utilizzo di risorse rinnovabili: sistemi solari fotovoltaici Riduzione delle emissioni inquinanti in atmosfera. qui Livello 4 (3 Obbligatori +1 facoltativo)

21 Le regole. Il caso di Milano. I 4 livelli di incentivi nella riduzione (sconto) degli oneri di urbanizzazione (ipotesi) in riferimento all EP. 1 Livello (30%): 2 Livello (25%): 3 Livello (10%): 4 Livello (5%): Requisito richiesto 75%EPlim 50%EPlim

22 Le regole. Il caso di Milano. I Requisiti per OPERAZIONI DI MANUTENZIONE STRAORDINARIA ECC. Ecosostenibilità (obbligatori) Efficienza energetica dell involucro Utilizzo risorse rinnovabili: sistemi solari termici per produzione acqua calda Riduzione delle emissioni inquinanti in atmosfera Uno a scelta fra i seguenti due: Efficienza nell uso delle risorse non rinnovabili Riduzione nell uso delle risorse non rinnovabili Biocompatibilità (obbligatori) Riduzione dei campi elettromagnetici a bassa frequenza Utilizzo di materiali non nocivi e bassa emissività