TRAINING THE TRAINERS

Transcript

1

2 TRAINING THE TRAINERS Presentazione e verifica del TOOLKIT Toolkit.1. Potenzialità di riduzione dei consumi energetici sull edilizia residenziale, costo degli interventi ed esempi concreti. ing. Anna Benetti

3 La teoria Edificio unifamiliare Simulazione: ing. Enrico Ferro, arch. Giorgio Gallo

4 La teoria Edificio unifamiliare stato origine Età di costruzione: 1973 Volume lordo riscaldato: 1,040 mc Superficie lorda disperdente: 688 mq Superficie utile netta: 335 mq Rapporto S/V: 0,66 Dispersioni per ventilazione: W (0,5 volumi/h) 12% delle dispersioni totali Caldaia a gasolio da 31,6 kw Rendimento al 100 % della Pn: 86% FEP del sistema edificio impianto: 269,8 kwh/mq a

5 Edificio unifamiliare stato di origine La teoria

6 La teoria Edificio unifamiliare sintesi degli interventi Intervento 1: isolamento involucro e impianto termico Intervento 2: impianto di ventilazione Intervento 3: serra solare Intervento 4: fonti rinnovabili

7 La teoria Edificio unifamiliare intervento 1 - involucro pareti perimetrali e porzione solaio sottotetto verso balcone inferiore esterno: cappotto esterno in polistirene espanso da 15 cm - U = 0,22 W/mqK ; copertura: pannelli di canapa da 15 cm, isolante riflettente e strato di ventilazione di 5 cm - U = 0,22 W/mqK ; solaio controterra: strato in polistirene espanso da 8 cm - U = 0,38 W/mqK ; porte esterne: sostituzione con porte da esterno isolate - U = 0,80 W/mqK.

8 La teoria Edificio unifamiliare intervento 1 - involucro infissi esterni: telaio in PVC multicamera e vetrocamera (aria) con lastra bassoemissiva - U tot = 1,48 W/mqK ; schermature solari: adozione di persiane a lamelle orientabili per tutte le finestre; posizionamento di schermature esterne in prossimità dei lucernari presenti in copertura; realizzazione di un pergolato nel lato ovest dell edificio ad ombreggiamento delle prospetto Ovest del fabbricato nelle ore più calde del periodo estivo.

9 La teoria Edificio unifamiliare intervento 1 - impianto caldaia a metano a condensazione da 24 kw - rendimento al 100 % della Pn: 104% - rendimento al 30% della Pn: 107% distribuzione: a collettore con tubazioni isolate terminali: panelli radianti a pavimento a bassa temperatura regolazione: a punto fisso compensato con regolatori elettronici

10 La teoria Risultati 1 Dispersioni totali involucro (con ventilazione): W Dispersioni totali involucro (esclusa ventilazione): W Dispersioni per ventilazione: W (0,5 volumi/h), corrispondenti al 36% delle dispersioni totali. FEP del sistema edificio impianto: 48,2 kwh/mq a

11 La teoria Edificio unifamiliare intervento 2 - impianto Sistema di ventilazione meccanica a doppio flusso con recuperatore di calore a piastre, a flusso inverso ad alta efficienza (η = 90%).

12 La teoria Risultati 2 Dispersioni per ventilazione: circa 200 W (0,3 volumi/h), corrispondenti al 3,5% delle dispersioni totali (si ottiene una riduzione del 90% delle dispersioni per ventilazione). FEP del sistema edificio impianto: 29,65 kwh/mq a

13 La teoria Edificio unifamiliare intervento 3 - involucro 2 serre bioclimatiche, di 39 mq di superficie captante verticale l una, in PVC e vetrocamera - trasmittanza complessiva serra U = 1,80 W/mq K, g = 0,75. Risultati 3 Contributo energetico annuale (Ottobre-Marzo) delle serre applicate: circa MJ. Fabbisogno energetico complessivo MJ annuale dell edificio: Nuovo fabbisogno energetico totale stagionale: MJ (riduzione del 40%). FEP del sistema edificio impianto: 17,53 kwh/mq a

14 La teoria Edificio unifamiliare intervento 4 - impianto Impianto solare ad aria, integrato verticalmente nella facciata a Sud, con superficie totale di 13,8 mq Risultati 4 Il contributo del sistema solare ad aria, riferito al fabbisogno energetico relativo allo step 2 (senza serra bioclimatica) risulta di circa il 44%. Nel periodo estivo (maggio-settembre), il sistema solare ad aria, mediante apposito scambiatore di calore aria acqua, è in grado di produrre l ACS per l abitazione (produzione di MJ contro fabbisogno correlato di ACS di MJ/a).

15 La teoria

16 La teoria

17 La teoria Sintesi risultati Fabbisogno Energia Primaria FEP FEP [kwh/mq a] Origine Isolamento Ventilazione Serre Solare aria Fase

18 La pratica Edificio unifamiliare Piobesi (TO) Stato di fatto Anno di costruzione: 1965

19 La pratica Stato di fatto Indice prestazione energetica globale: 300 [kwh/mq anno]

20 Stato di progetto La pratica

21 La pratica Stato di progetto Superfici opache verticali Cappotto esterno da 12 cm di polistirene espanso estruso con pelle -λ=0,031 [W/m K] Cappotto interno nella parte interrata da 5 cm di polistirene espanso estruso con pelle λ = 0,033 [W/m K] Cappotto interno verso locali non riscaldati da 8 cm di polistirene espanso estruso con pelle λ = 0,031[W/m K]

22 La pratica Solai inferiori su vespaio 3 cm di polistirene espanso estruso con pelle λ=0,035 [W/m K] Solaio inferiori piano primo 3 cm di polistirene espanso estruso con pelle λ=0,031 [W/mK] + 6 cm cls cellulare -λ = 0,150 [W/m K] Solaio superiore verso sottotetto 8 cm di polistirene espanso estruso con pelle λ=0,031 [W/m K] + 5 cm cls cellulare -λ = 0,150 [W/m K] Copertura a falde 22 cm di polistirene espanso estruso con pelle λ = 0,031 [W/m K] + isolante riflettente sottotegola.

23 La pratica Serramenti Telaio in legno con vetrocamera bassoemissivo e gas nobile in intercapedine Uw = 1,51 [W/mq K] Ventilazione meccanica con recupero calore Sistema centralizzato con monoblocco scambiatore/motori posizionato nel sottotetto e distribuzione a soffitto efficienza recupero = 90%

24 La pratica Caldaia a condensazione A gas naturale - pot. termica nominale: 7-34,6 kw, rendimento nominale 98,2% a 80/60 C e 108% a 50/30 C Impianto erogazione calore A pannelli radianti isolati a pavimento

25 La pratica Sistemi di termoregolazione Gruppo di termoregolazione in centrale termica, pilotato dalla temperatura esterna. Termoregolazione specifica per ogni singolo ambiente mediante valvole elettrotermiche su ogni circuito pannelli. Impianto solare termico ad acqua Accumulatore solare (booster) da 200 litri con stazione solare integrata per la gestione fino a 4 collettori solari di tipo Drain Back e 4 mq di collettori solari piani su falda. Progetto intervento: arch. Marco Issoglio, geom. Romina Ferrero, Progetto impianti: ing. Francesco Pasciutti Ottimizzazione energetica: arch. Giorgio Gallo

26 Risultati La pratica

27 La pratica Risultati Fabbisogno di energia termica utile ideale: 24,2 [kwh/mq anno] Fabbisogno di energia termica primaria per acqua calda sanitaria: 3,19 [kwh/mq anno] Quota di energia coperta da fonti rinnovabili: 20,49% Indice prest. energ. globale: 29,49 [kwh/mq anno] Classe A Indice penalizzato da diversi ponti termici non controllabili

28 La pratica Risultati (in regime di funzionamento continuo) Superficie utile: 226,4 mq Indice prestazione energetica globale: da 300 [kwh/mq anno] a 29,49 [kwh/mq anno] Costo del riscaldamento e dell acqua calda sanitaria: ante intervento: euro/anno post intervento: 650 euro/anno Con costo del metano di 0,097 euro/kwh, prezzo medio da rilevamento Camera di Commercio di Torino, 4 trimestre 2011

29 Valutazione economica La pratica Dati provenienti dall Allegato A alla L.296/2006 Attestato di qualificazione energetica compilato sul portale del Ministero dello Sviluppo Economico

30 Valutazione economica La pratica Costo complessivo inerente extracosti degli interventi utili Elemento Superficie totale Costo Costo totale materiale coibente totale CT1 CT2 CT2 TOTALE m2 euro euro euro euro Parete esterna 220, , ,00 Parete interrata 24,04 601, ,00 Parete verso locali non riscaldati 21,44 857, ,60 Pavimento su vespaio 125, ,71-751, ,85 Pavimento piano primo 24,34 219,06 146,04 146,04 511,14 Solaio verso sottotetto 149, ,12 748, ,27 Copertura a falde Serramenti esterni 40, , , ,36 Ventilazione meccanica RC 5.000, ,00 Impianto solare termico 4.500, , ,36

31 Valutazione economica La pratica Costo complessivo inerente gli extracosti degli interventi utili Costo complessivo interventi utili: ,36 euro Al lordo dei risparmi conseguiti dalle minori dimensioni degli impianti Risparmio annuo non attualizzato: Tempo semplice di ritorno: 5.500,00 euro 5,99 anni Tasso interesse semplice di ritorno del capitale investito: 17%

32 La pratica Valutazione economica interventi ottimizzati Elemento Superficie totale Costo totale materiale CT1 Costo totale TOTALE Vita utile m2 euro euro anni Parete esterna 220, , ,00 Parete interrata 24, , ,00 Parete verso locali non riscaldati 21,44 857,60 857,60 Pavimento su vespaio 125, , ,55 > 50 Pavimento piano primo 24, , ,30 Solaio verso sottotetto 149, , ,45 Copertura a falde , , ,90 Serramenti esterni 40, , ,00 > ,90 Ventilazione meccanica RC 5.000, ,00 > 24 Impianto solare termico 4.500, ,00 > ,90

33 La pratica Edificio unifamiliare Castagnole Piemonte (TO) Stato di fatto Anno costr. : 1940

34 La pratica Zona climatica. E Gradi Giorno: Volume lordo riscaldato: 605 mc Superficie disperdente totale: 378,8 mq Fattore di forma S/V: 0,6261 [m -1 ] Indice prestazione energetica globale: 297 [kwh/mq anno]

35 La pratica Stato di progetto Solai inferiori su vespaio 10 cm di polistirene espanso estruso con pelle λ = 0,031 [W/m K] Solaio superiore verso sottotetto 16 cm di polistirene espanso estruso con pelle λ = 0,031 [W/m K] Serramenti Telaio in legno con vetrocamera bassoemissivo e gas nobile in intercapedine Uw = 1,68 [W/mq K] Caldaia a condensazione A gas naturale - potenza termica nominale: 27,6 kw.

36 La pratica Impianto erogazione calore A pannelli radianti a zone Sistemi di termoregolazione Gruppo di termoregolazione in centrale termica, pilotato dalla temperatura esterna. Termoregolazione specifica per ogni singolo ambiente mediante valvole elettrotermiche su ogni circuito pannelli. Impianto solare termico ad acqua Accumulatore solare da 300 litri e 3,7 mq di collettori solari piani su falda. Progetto intervento: arch. Marco Issoglio, geom. Romina Ferrero Progetto impianti: arch. Antonino Suppa

37 Risultati La pratica

38 La pratica Risultati Fabbisogno di energia termica utile ideale: 52,83 [kwh/mq anno] Fabbisogno di energia termica primaria per acqua calda sanitaria: 2,61 [kwh/mq anno] Quota di energia coperta da fonti rinnovabili: 8,5% Indice prest. energ. globale: 71,91 [kwh/mq anno] Classe B Indice di prestazione energetica riscaldamento nazionale: 66,2 [kwh/mq a]

39 Risultati Superficie utile: 154 mq Indice prest. energ. globale: da 297 [kwh/mq anno] a 71,91 [kwh/mq anno] La pratica Costo del riscaldamento e dell acqua calda sanitaria: ante intervento: euro/anno post intervento: euro/anno Con costo del metano di 0,097 euro/kwh, prezzo medio da rilevamento Camera di Commercio di Torino, 4 trimestre 2011

40 Valutazione economica La pratica Dati provenienti dall Allegato A alla L.296/2006 Attestato di riqualificazione energetica compilato sul portale del Ministero dello Sviluppo Economico Interventi su involucro e impianto Installazione solare termico

41 Valutazione economica La pratica Costo complessivo inerente gli extracosti degli interventi utili Spessore Costo Superficie materiale Costo unitario Elemento totale coibente totale materiale adottato Sp1 CU1 TOTALE Involucro m2 cm euro/m2 x cm euro Pavimento su vespaio ,00 Solaio verso sottotetto ,00 Serramenti esterni 22, ,50 Impianti 7.586,50 Pavimento radiante ,00 Impianto solare termico 3, , ,50

42 La pratica Valutazione economica Costo complessivo relativo agli extracosti degli interventi utili Costo complessivo interventi utili: ,50 euro Al lordo dei risparmi conseguiti dalle minori dimensioni degli impianti Risparmio annuo non attualizzato: Tempo semplice di ritorno: 4.600,00 euro 4,10 anni Tasso interesse semplice di ritorno del capitale investito: 24%

43 La teoria Edificio condominiale Simulazione: ing. Enrico Ferro, arch. Giorgio Gallo

44 La teoria Edificio condominiale stato origine Età di costruzione: 1968 Volume lordo riscaldato: mc Superficie lorda disperdente: mq Superficie utile netta: mq Rapporto S/V: 0,39 Dispersioni per ventilazione: W (0,5 volumi/h) 19,6% delle dispersioni totali Caldaia a metano da 250 kw - una stella di rendimento Rendimento al 100 % della Pn: 90,05% FEP del sistema edificio impianto (medio alloggio): 190,8 kwh/mq a

45 La teoria

46 La teoria Confronto delle dispersioni termiche di appartamenti di uguale metratura (55 mq) e diversa localizzazione all interno dell edificio: Confronto appartamenti con stessa metratura: Appartamento Dispersione termica [W] Appartamento piano intermedio localizzato su lato disperdente RIFERIMENTO 4606 Appartamento piano intermedio localizzato su lato interno RIFERIMENTO 3350 Varizione Appartamento piano settimo (verso sottotetto) localizzato su lato disperdente % Appartamento piano settimo (verso sottotetto) localizzato su lato interno % Appartamento piano primo (verso negozi) localizzato su lato disperdente % Appartamento piano primo (verso negozi) localizzato su lato interno % Differenza minima - massima dispersione 95.7 %

47 La teoria Edificio condominiale intervento 1 - involucro pareti perimetrali: cappotto esterno in polistirene espanso da 10 cm - U = 0,259 W/mq K; solaio sottotetto: feltro in lana di vetro da 16 cm - U = 0,248 W/mq K; solaio verso passi carrai e negozi: cappotto in polistirene espanso e lana di legno (4+1 cm) U = 0,356 W/mq K; solaio verso cantine: cappotto in polistirene espanso e lana di legno (4+1 cm) U = 0,356 W/mq K;

48 La teoria Edificio condominiale intervento 1 - involucro infissi esterni: telaio in PVC multicamera e vetrocamera (aria) con lastra bassoemissiva - U tot= 1,15 W/mq K. vetrine negozi verso strada: telai in alluminio a taglio termico e vetrocamera U tot= 2,70 W/mq K. schermature solari: adozione di schermature esterne (veneziane esterne) in corrispondenza delle finestre esposte nei lati sud-est, sud ed ovest.

49 La teoria Edificio condominiale intervento 1 - impianto generatore modulare a condensazione in centrale termica costituito da due unità da 60 kw ciascuna. - rendimento al 100 % della Pn: 107% - rendimento al 30% della Pn: 98%

50 La teoria terminali: radiatori a bassa temperatura regolazione: climatica + singolo ambiente con valvole termostatiche. produzione ACS mediante sistema centralizzato integrato da sistema solare termico sulla copertura: - sup. captante 80 mq - accumulo solare: 2 serbatoi da litri per complessivi litri - preparatore ACS: litri, integrato con un modulo termico da 60 kw - copertura annuale del fabbisogno energetico per ACS: 53%

51 La teoria Risultati 1 Dispersioni totali involucro (con ventilazione): W Dispersioni totali involucro (esclusa ventilazione): W Dispersioni per ventilazione: W (0,5 vol./h) 46 % delle dispersioni totali. FEP del sistema edificio impianto: 50,5 kwh/mq a

52 La teoria Edificio condominiale intervento 2 - impianto Sistema di ventilazione meccanica controllata a doppio flusso con recupero del calore effettuato da unità indipendenti per ogni unità immobiliari, con un efficienza di recupero energetico dell 80%.

53 La teoria Risultati 2 Dispersioni totali involucro (con ventilazione): W Dispersioni totali involucro (esclusa ventilazione): W Dispersioni per ventilazione: W (0,3 volumi/h), corrispondenti al 10% delle dispersioni totali. FEP del sistema edificio impianto: 36,8 kwh/mq a

54 La teoria Edificio unifamiliare intervento 3 - involucro Serre solari a chiusura di tutti i balconi esistenti con involucro con trasmittanza termica U w = 1,80 W/mq K e con fattore solare 0,75. Risultati 3 Contributo energetico annuale (Ottobre-Aprile) delle serre applicate MJ, circa il 30% del fabb. stagionale: MJ/mq di sup. in pianta della serra per l orientamento a N/O; MJ/mq di sup. in pianta della serra per l orientamento a S/E. Nuovo fabbisogno energetico totale stagionale: MJ (riduzione del 40%). FEP del sistema edificio impianto: 26,8 kwh/mq a

55 Grazie per l attenzione