Il Progetto RigenerAzione Sintesi della Ricerca ICIE Ing. Sandra Dei Svaldi

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1 Il Progetto RigenerAzione Sintesi della Ricerca ICIE Ing. Sandra Dei Svaldi 25 giugno 2014, EIRE, Milano

2 Ricerca e Sviluppo Quattro le azioni in cui si sostanzia l obiettivo strategico di attivare e rendere operativo il contratto di rete di NetCo: 1. Sviluppo della Rete 2. Attività commerciale 3. Ricerca, innovazione e formazione 4. Comunicazione e promozione

3 Le attività a cura di ICIE Realizzazione di azioni di innovazione organizzativa, ricerca e sperimentazione per la rigenerazione del patrimonio edilizio lombardo in un ottica di sostenibilità ambientale ed economica Sviluppo di attività di ricerca, trasferimento e formazione mirate al miglioramento e all aggiornamento della produzione e della professionalità del personale e a supportare l attività commerciale tramite la qualificazione tecnico-scientifica delle offerte

4 Gli Obiettivi del progetto di ricerca Fasi principali del processo di RigenerAzione : una diagnosi integrata energetica ed ambientale e funzionale delle strutture da riqualificare, per individuare i reali punti di criticità degli edifici e agire in modo mirato per garantire le migliori risposte al minor costo; (sulla base degli esiti della diagnosi) la formulazione di strategie di intervento efficaci; una progettazione integrata per lo sviluppo delle strategie di intervento individuate efficienti e sostenibili; un esecuzione dei lavori accurata, con particolare attenzione alle modalità di verifica in cantiere della corretta esecuzione degli interventi di riqualificazione.

5 Come conseguire gli obiettivi Attività diagnostica ad alto valore aggiunto come elemento qualificante dell innovazione di processo funzionale a proporre e realizzare interventi di riqualificazione plurio-obiettivo di edifici esistenti (in primis quelli destinati alla residenza) Confronto continuo e collaborazione fra aziende per il miglioramento della qualità della produzione e dell organizzazione aziendale

6 Attività del progetto di ricerca L attività di ICIE è stata articolata in tre fasi principali: (A) (B) (C) la definizione e realizzazione di un Protocollo per la valutazione energetica ambientale e funzionale degli edifici esistenti la predisposizione di Linee guida per la riqualificazione energetica, ambientale e funzionale degli edifici esistenti (individuazione delle modalità operative e tecnologie edilizie ed impiantistiche più efficienti e performanti) le applicazioni sperimentali degli strumenti sviluppati nelle a edifici campione della Regione Lombardia

7 Protocollo per la valutazione energetica ed ambientale degli edifici

8 Il Protocollo La valutazione energetica dell'edificio ha come scopo di evidenziare i principali elementi di criticità, intervenendo e risolvendo i quali possono essere raggiunti o ripristinati i livelli prestazionali obiettivo. Il protocollo messo a punto ha lo scopo di accompagnare, attraverso una procedura ragionata, gli operatori della Rete nell eseguire una corretta diagnosi e comprendere le caratteristiche, le criticità e i bisogni di un edificio.

9 Contenuti del Protocollo Definizione delle fasi principali del processo diagnostico. Identificazione dei dati necessari alla caratterizzazione dello stato di fatto - sotto il profilo edilizio, impiantistico, dei consumi effettivi e dei modi d uso - di un edificio da sottoporre ad intervento. Definizione delle attività di monitoraggio da eseguire e delle prove necessarie a completare il quadro diagnostico. Definizione delle metodologie di analisi energetica da applicare e dei metodi di calcolo evoluti da impiegare per realizzare la caratterizzazione dell edificio, inteso come insieme complesso involucro & impianto, utilizzando i dati raccolti. Individuazione metodologia di confronto fra le caratteristiche individuate per lo stato di fatto, i valori prestazionali minimi indicati dalla normativa esistente vigente e i valori-obiettivo proposti; definizione dei punti di criticità e dei punti di forza dell edificio.

10 La procedura di diagnosi Identificazione edificio Raccolta dei dati Consumi registrati Profili d uso Monitoraggio Elaborazione dei dati Calcolo dei parametri energetici e del fabbisogno energetico Calcolo dei livelli di emissione Determinazione della classe energetica o della classe energetico-ambientale Elaborazione dei dati derivanti dal monitoraggio Confronto con valori limite da normativa o valori-obiettivo Individuazione carenze prestazionali e punti di criticità

11 Iter diagnosi edificio dimostratore Audit energetico-ambientale Elaborazione dati e caratterizzazione Individuazione criticità e potenzialità

12 Prime fasi dell Audit Raccolta dei dati Consumi registrati Profili d uso Monitoraggio

13 Monitoraggio sul campo Il Monitoraggio ambientale con rilevi sul campo effettuato il 1 marzo Gli esiti sono riportati nel rapporto di monitoraggio e nelle schede di audit redatti dal gruppo di lavoro di ICIE.

14 Campagna di indagine termografica Rilievo termografico edifici

15 Campagna di indagine termografica Rilievo termografico edifici

16 Analisi del comfort indoor con impiego di strumentazione portatile dedicata Monitoraggio ambientale

17 Campagna di indagine termografica Monitoraggio ambientale

18 Individuazione principali criticità Dall indagine è emerso che i principali punti di criticità sono costituiti dall involucro molto disperdente, dai ponti termici in facciata in corrispondenza degli elementi strutturali e dell interfaccia con gli infissi, per la maggior parte originali (telaio semplice in legno con vetro singolo) e dalla copertura, anch essa molto disperdente.

19 Elaborazione dati rilevati

20 Interpretazione esiti diagnosi involucro Parete esterna Spessore: 0,165 0,40 m Trasmittanza: 0,957 1,88 W/mq*K 0,957 (0,34 1,88 W/mq*K) W/mq*K Non a norma Solaio copertura Spessore: 0,20 m Trasmittanza: 1,78 W/mq*K (0,30 1,78 W/mq*K) Non a norma Solaio su cantine Spessore: 0,20 m Trasmittanza: 1,4 W/mq*K (0,33 1,4 W/mq*K) Non a norma

21 Interpretazione esiti diagnosi involucro Infissi originari (anta) Telaio: Legno, spessore 5 cm Vetro singolo 3 mm Trasmittanza (range): 4,8 5,7 W/mq*K (2,2 4,8 W/mq*K) 5,7 W/mq*K Non a norma Cassonetti non isolati U = 6 W/mq*K

22 Interpretazione esiti diagnosi impianto Sistema di generazione caldo Caldaia condensazione a gas, produttore Viessmann Potenza nominale caldaia 474 kw, Gas metano, anno d installazione 2010 rendimento al 100% pari a98,2% (media), rendimento globale medio stagionale η g =97,1% Rendimento glob. medio stag. A norma η g,lim =76,7 % Tipologia d impianto termico Centralizzato riscaldamento, Impianto di acqua calda sanitaria autonomo con caldaie istantanee per acqua calda sanitaria Non a norma

23 Valutazione energetica Classe energetica F La classe energetica dell edificio analizzato (edificio scala A), è stata analizzata secondo il metodo Adattato all utenza, tenendo conto delle risultanze riscontrate durante il monitoraggio ambientale. 169,94 kwh/mq anno

24 Linee di intervento per la riqualificazione energetica ed ambientale degli edifici

25 Le Linee guida Metodologia per la proposizione di interventi migliorativi: - sull'involucro edilizio (opaco e trasparente); - sugli impianti termici o di climatizzazione estiva; - per la produzione di calore da FER; - per la produzione di energia elettrica da FER; - sull'impianto elettrico e di illuminazione. Valutazione fattibilità tecnico-economica degli interventi ipotizzati. Le Linee guida hanno lo scopo di supportare l operatore nell attività di progettazione di un intervento di riqualificazione realizzato a valle del percorso di diagnosi.

26 Contenuti delle Linee guida Analisi vincoli e opportunità Procedura operativa Strategie operative per l efficienza Controllo dei fattori di contesto Interventi di efficienza sull involucro Interventi di efficientamento degli impianti Integrazioni con fonti energetiche rinnovabili Schede tecnologiche Strategie per l involucro Strategie per l impianto

27 La procedura operativa Formulazione delle ipotesi di intervento Simulazione di efficacia delle ipotesi formulate Valutazione di efficacia Confronto tra ipotesi di soluzioni diverse e scelta (Sviluppo del progetto esecutivo)

28 Strumenti a corredo Le Linee guida sono state corredate da Repertori di tecnologie per la riqualificazione dell involucro tecnologie di involucro opaco; materiali isolanti, commerciali e innovativi; infissi e schermature.

29 Applicazione sperimentale delle Linee guida Individuazione criticità e potenzialità (Diagnosi) Selezione ipotesi più efficace livelli ottimali in funzione dei costi Valutazione tecnico-economica ipotesi di intervento Sviluppo di ipotesi di intervento - Riduzione consumi - Riduzione emissioni - Impiego FER - Miglioramento comfort

30 Le strategie guida per la RigenerAzione FASE 3 Impianti efficienti FASE 2 Impiego di FER locali FASE 1 Contenimento del fabbisogno mediante strategie passive Il kwh più economico è quello consumato L Efficienza energetica può essere considerata una «fonte» di energia (pulita, sostenibile, sicura, priva di esternalità, non causa crisi o conflitti internazionali,.)

31 Sviluppo ipotesi di intervento A0_ Isolamento della parte opaca, con 6 cm di stiferite per cappotto, 10 cm di xps per la copertura e 5 cm di stiferite al basamento; A0+infissi_ Isolamento della parte opaca, con 6 cm di stiferite per cappotto, 10 cm di xps per la copertura e 5 cm di stiferite al basamento con sostituzione degli infissi con infissi in PVC con vetri camera basso emissivi con trasmittanza Uw = 1,1 W/mq K; A1_ Isolamento parte opaca con 12 cm di EPS λ 0,031 W/mk (Lampdapor) e 12 cm di xps per la copertura e 5 cm di stiferite al basamento con sostituzione degli infissi con infissi in PVC con vetri camera basso emissivi con trasmittanza Uw = 1,1 W/mq K; A2_ Isolamento parte opaca con 10 cm di stiferite λ 0,026 W/mk e 12 cm di xps per la copertura e 5 cm di stiferite al basamento con sostituzione degli infissi con infissi in PVC con vetri camera basso emissivi con trasmittanza Uw = 1,1 W/mq K; A3_ Isolamento parte opaca con 12 cm di EPS λ 0,031 W/mk additivato con grafite e 10 cm di stiferite per la copertura e 5 cm di stiferite al basamento con sostituzione degli infissi con infissi in legno con vetri camera basso emissivi con trasmittanza Uw = 1,6 W/mq K, sostituzione dei radiatori con pannelli radianti a soffitto e isolamento delle tubature; A4_ Isolamento parte opaca con 12 cm di EPS λ 0,031 W/mk additivato con grafite e 10 cm di stiferite per la copertura e 5 cm di stiferite al basamento con sostituzione degli infissi con infissi in PVC con vetri camera basso emissivi con trasmittanza Uw = 1,1 W/mq K e pompa di calore ad assorbimento; A5_Isolamento parte opaca con 14 cm di EPS λ 0,031 W/mk additivato con grafite e 14 cm di xps per la copertura e 5 cm di stiferite al basamento con sostituzione degli infissi con infissi in legno/alluminio con tripli vetri basso emissivi con trasmittanza Uw = 0,69 W/mq K (internorm) e pompa di calore ad assorbimento e pannelli radianti a soffitto e VMC (impianto di ventilazione meccanica controllata con recupero di calore).

32 Stima prestazioni attese dalle soluzioni ipotizzate Parametri di interesse per la parete prevalente (40 cm) A0 A0+ infissi A1 A2 A3 A4 A5 U Trasmittanza [W/m 2 K] 0,356 0,356 0,23 0,27 0,23 0,23 0,20 Y ie Trasmittanza periodica [W/m 2 K] 0,003 0,003 0,003 0,000 0,003 0,003 0,031 Sfasamento [h] 2,548 2,548 10,608 9,69 10,608 10,608 10,8 Trasmittanza termica periodica YIE (W/m²K) è il parametro che valuta la capacità di una parete opaca di sfasare ed attenuare il flusso termico che la attraversa nell arco delle 24 ore.

33 Stima fabbisogni (Kwh/mq a), consumi (Kwht), risparmi CLASSE DI CONSUMO Stato di fatto A0 A0+ infissi A1 A2 A3 A4 A5 Riduzione consumi (kwht/anno) Riduzione consumi (%) A + < 14 Kwh/mqa A < 29 Kwh/mqa 28,06 Consumo: A5) A5) - 83% B < 58 Kwh/mqa 43,88 Consumo: A4) A4) - 67% C < 87 Kwh/mqa 85,40 Consumo: ,49 Consumo: ,42 Consumo: A1) A2) A3) A1) - 49% A2) - 49% A3) - 54% D < 116 Kwh/mqa 107,04 Consumo: ,57 Consumo: A0+) A0) A0+) - 43% A0) - 37% E < 145 Kwh/mqa F < 175 Kwh/mqa 169,94 Consumo: (Entrambe edifici: ) Consumo reale medio entrambe edifici 2011/2012: G > 175 Kwh/mqa

34 Analisi incentivi attivabili nelle varie ipotesi Isolamento a cappotto Isolamento copertura Isolamento basamento Sostituzione infissi Sostituzione generatore Sostituzione terminali Sgravi fiscali per il risparmio energetico (65%) A1, A2, A3, A4, A5 Tutte le soluzioni A0+, A1, A2, A3, A4, A5 A4, A5 Sgravi fiscali per la ristrutturazi one edilizia (50%) A0, A0+ Tutte le soluzioni A3 Conto termico A4, A5 A3

35 Analisi di convenienza delle ipotesi di intervento Pay Back Time (PBT) Semplice/attualizzato: tempo di ritorno dell investimento (anni) TIR (Tasso Interno di Rendimento): esprime la redditività di un investimento sulla base di esborsi iniziali e dei successivi flussi di cassa positivi. Più è elevato il valore percentuale che si ottiene e più veloce rientra l'investimento. VAN (Valore Attuale Netto): rappresenta il valore aggiunto creato dal progetto rapportato ad oggi, scontando il valore dei flussi di cassa futuri del progetto (beneficicosti) ad un tasso dato. Ad es. 5 euro di benefici del progetto che si verificano fra 10 anni non hanno lo stesso peso di 5 euro di benefici che si verificano il prossimo anno, pertanto "sconto" i valori (sia costi che benefici) e li attualizzo tutti ad oggi. Se ad es. il VAN=100 vuol dire che oggi è come se avessi recuperato tutti i soldi investiti ed avessi 100 in più. VAN/I : restituisce la redditività di ogni euro investito. Es. VAN/I= 1,2 vuol dire che ogni euro investito, si ripaga e crea 1,2 di benefici.

36 Sintesi valutazioni tecnico-economiche Parametri\Ipotesi Stato di fatto A0 A0+ infissi A1 A2 A3 A4 A5 Classe energetica (KWh/mqa) Classe F (169) Classe D (107) Classe D (95) Classe C (85) Classe C (86) Classe C (80) Classe B (44) Classe A (28) Riduzione dei consumi (%) (-) - 37% - 43% - 49% - 49% - 54% -67% -83% Impatto esterno Impatto interno Durabilità -- - / - / + ++ Comfort -- - / / Costi Hp Min Hp Int Hp Ott

37 Confronto risparmi e indici redditività. Cicli di vita Consumi standardiz. (Kwh/mqa) Consumi standardiz. (Kwh/a) SdF 169,94 SdF A0 107,04 A A0+ 95,57 A2 86,49 A1 85,40 A A A A0 : PBT=8/9a, VAN= ,9, TIR=8,5% A0+ : PBT=9/10a, VAN= , TIR=6,7% A2 : PBT= 8/9 a, VAN= , TIR=7,8% A1 : PBT= 9/10 a, VAN= ,5, TIR=7,1% A5 28,06 A Costi interventi A0 A0+A1 A2 A5 A5 : PBT= 9/10 a, VAN= , TIR=6,6% A5 conto termico : PBT= 12/13 a, VAN= , TIR=4,5% Tempo (riferimento per valutazione PBT e consumi)

38 Ricerca al servizio della Rete

39 Grazie per l attenzione! Sandra Dei Svaldi Gruppo Energia ICIE - Istituto Cooperativo per l'innovazione via Ciamician, Bologna Tel. : Fax. : s.deisvaldi@bo.icie.it