caso di studio:cooperative di abitazione Borghetto dei pescatori, Ostia

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1 CONSULTA PER IL PROGETTO SOSTENIBILE E L EFFICIENZA ENERGETICA CORSO DI FORMAZIONE PROGETTO DI QUALITA ED EFFICIENZA ENERGETICA ED AMBIENTALE Lezione del Venerdì 4 Aprile 2008 caso di studio:cooperative di abitazione Borghetto dei pescatori, Ostia Architetto Jacopo Fedi Vicepresidente RomaEnergia 1

2 Abitazioni energeticamente efficienti Buona parte delle abitazioni già costruite sono state realizzate ai sensi della Legge 10/91. Se le case di Borghetto dei Pescatori fossero state progettate ai sensi della Legge 10/91 il loro consumo annuo di energia primaria sarebbe dell ordine di 250 kwh per metro quadro, ovvero di circa 25 litri di gasolio l anno per metro quadro. In virtù di questi consumi energetici, annualmente i costi di gestione si aggirerebbero intorno ai 17 per metro quadro e le emissioni di Anidride Carbonica ammonterebbero a ben 50 kg per metro quadro. Abitazione ex Legge 10/91 Abitazione a norma di legge Abitazione Borghetto dei Pescatori 25 litri/mq anno 15 litri/mq anno 10 litri/mq anno 17 /mq anno 10 /mq anno 2,5 litri/mq anno La legislazione vigente: DLgv 311/07 e la Delibera 48/06 del Comune di Roma, impone degli standard di efficienza energetica molto più restrittivi rispetto alla passata Legge 10/91. Se le abitazioni di Borghetto dei Pescatori fossero state progettate 50 kg/mq anno 30 kg /mq anno 25 kg/mq anno per rispettare i limiti imposti dall attuale normativa dovrebbero avere un consumo annuo di energia primaria di circa 150 kwh per metro quadro, ovvero di circa 15 litri di gasolio l anno per metro quadro. Conseguentemente le spese annuali di gestione si sarebbero ridotte a circa 10 per mq e le emissioni dovute ai consumi energetici domestici ammonterebbero a circa 30 kg di Anidride Carbonica a metro quadro. Tuttavia nel progettare le palazzine di Borghetto dei Pescatori si è voluto dimostrare che è possibile incrementare ulteriormente l efficienza energetica degli edifici, realizzando abitazioni a bassissimo consumo. Grazie un buona coibentazione dell involucro, impianti molto efficienti che utilizzano tecnologie all avanguardia e l impiego consistente di sistemi di produzione da fonti rinnovabili si è riusciti a ottenere un consumo annuo di energia primaria di circa 100 kwh per metro quadro, ovvero di circa 10 litri di gasolio l anno per metro quadro. Inoltre, utilizzando sapientemente i finanziamenti pubblici alle fonti rinnovabili si sono ridotte le spese annue di gestione a circa 2,5 per metro quadro. Ovviamente anche le emissioni annue di Anidride Carbonica risultano inferiori a quelle di una casa a norma di legge e ammontano a circa 25 kg per metro quadro. Si pensi che per assorbire annualmente una tale quantità di CO 2 sarebbe necessario piantare negli spazi comuni circa 8 alberi per mq di abitazione. 2

3 Le palazzine di Borghetto dei Pescatori Agenzia per l Energia e lo Sviluppo Sostenibile del Comune di Roma Le palazzine di Borghetto dei Pescatori nascono, quindi con l idea di abbattere al massimo i consumi di energia primaria utilizzando la più moderna ed efficiente tecnologia che il mercato mette a disposizione. In particolare gli interventi che saranno realizzati sono: 1. miglioramento dell involucro edilizio Utilizzando particolari materiali isolanti si è riusciti ridurre di 8 kwh per mq il fabbisogno termico per il riscaldamento di ciascun edificio rispetto al limite imposto dalle leggi vigenti. Quindi il consumo energetico annuo il riscaldamento passerà da circa 54 kwh per mq a 46 kwh per mq. 2. impianto di riscaldamento/ raffrescamento alimentato da pompe di calore a geoscambio e impianti di distribuzione a pavimenti radianti Il sistema di produzione del calore per il riscaldamento invernale di ciascuna palazzina viene realizzato mediante l utilizzo di una pompa di calore da 35 kw che scambia calore col terreno tramite delle sonde geotermiche posizionate nell area circostante gli edifici. In pratica la pompa sottrae al terreno calore a bassa temperatura e lo restituisce alle abitazioni a temperatura maggiore. Questo sistema è estremamente efficiente, infatti sarebbe come utilizzare una super caldaia a metano con un efficienza stagionale del 125% (tuttavia una tale caldaia è irrealizzabile). In estate, facendo circolare nei pavimenti radianti l acqua fredda a 21 C proveniente direttamente dalle sonde geotermiche si riesce ad utilizzare l impianto per fornire un contributo gratuito al raffrescamento degli edifici. Il sistema di distribuzione del calore all interno delle abitazioni sarà realizzato tramite pavimenti radianti a bassa temperatura. Utilizzando serpentine annegate sotto la pavimentazione di ciascun appartamento si installa il miglior sistema di distribuzione del calore sia per quanto riguarda l efficienza energetica sia per quanto riguarda le condizioni di confort interne all abitazioni. Inoltre ogni appartamento sarà dotato di una centralina ambientale programmabile che permette la gestione dell impianto centralizzato come se fosse un impianto autonomo e contabilizza l esatto consumo energetico dell abitazione. Si stima che questi interventi facciano risparmiare circa 11 kwh per metro quadro all anno. Quindi il consumo energetico annuo il riscaldamento passerà da circa 46 kwh per mq a 35 kwh per mq. 3. impianto solare termico da 24 mq ad edificio per il riscaldamento dell acqua calda sanitaria l impianto solare termico utilizza l energia solare per produrre acqua calda sanitaria. Questo impianto permette risparmiare 82% dell energia primaria per l acqua calda sanitaria ovvero 16 kwh l anno per mq di abitazione. Quindi il consumo energetico annuo per la produzione di a.c.s. passerà da circa 20 kwh per mq a 4 kwh per mq. 4. impianto fotovoltaico da 12,6 kwp ad edificio per la produzione di energia elettrica l impianto fotovoltaico utilizza l energia solare per produrre energia elettrica per gli usi comuni. Questo impianto infatti permette di coprire interamente i consumi elettrici della pompa di calore per il riscaldamento invernale delle abitazioni e contribuisce ad abbattere anche una parte dei consumi elettrici delle parti comuni di ciascun edificio (illuminazione delle scale, ascensore ecc.). Utilizzando il fotovoltaico si realizza una riduzione dei consumi di energia primaria di ben 37 kwh l anno per mq di abitazione. Quindi il consumo di energia primaria per gli usi comuni (riscaldamento ambienti, integrazione a.c.s. e illuminazione elettrica parti comuni) passerà da 43 kwh per mq a 6 kwh per mq. 3

4 Valutazioni energetiche Le palazzine di Borghetto dei pescatori sono composte da 14 e 12 appartamenti di circa 74 mq ognuno. Il Decreto Legislativo n 311/07 impone per questo tipo di edifici un consumo annuale massimo di energia primaria per appartamento di 54 kwh per mq, mentre la passata legge 10/91 imponeva un limite massimo di soli 110 kwh per mq. Inoltre la metodologia Sacert (di seguito presentata) prevede un consumo di energia primaria per gli usi elettrici comuni di circa 8 kwh a mq, un consumo di energia primaria per gli usi elettrici domestici di circa 93 kwh a mq e consumo di energia primaria per la produzione di a.c.s. di circa 20 kwh a mq. Quindi il consumo complessivo di una palazzina a norma del DLgv 311/07 non dovebbre superare i 175 kwh per mq all anno (si veda figura 1). In aggiunta al DLgv 311/06, per tutte le nuove costruzioni, la Delibera n 48/06 del Comune di Roma impone una riduzione del 15% del fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento invernale con interventi sull involucro e sugli impianti e la produzione del 15% del fabbisogno complessivo di energia primaria dell edificio da fonti energetiche rinnovabili.inoltre prevede la produzione da rinnovabile di almeno il 50% del fabbisogno di energia primaria per l acqua calda sanitaria. Quindi il consumo complessivo di palazzine come quelle di Borghetto, norma di legge, non devrebbe superare i 142 kwh per mq all anno (si veda figura 2). 175 kwh/mq anno DLgv 311/07-8 kwh/mq anno (-15% di 54 kwh/mq anno) Del 48/ kwh/mq anno -25 kwh/mq anno (-15% di 167 kwh/mq anno) Del 48/ kwh/mq anno Le palazzine di Borghetto dei Pescatori sono state progettate per essere notevolmente più efficienti dei limiti imposti dalla normativa. Gli interventi di messa in efficienza dell involucro e degli impianti riducono i consumi per il riscaldamento del 36%, da 54 kwh, previsti dalla norma, a 35 kwh/mq anno. Inoltre, grazie al cospicuo utilizzo ai sistemi di produzione da fonte rinnovabile, si è riusciti a ridurre consumi di energia primaria di questi edifici del 35%, invece che del 15%. I consumi annui stimati di ciascun edificio sono di circa 103 kwh per metro quadro, ovvero di circa 10 litri di gasolio l anno per metro quadro (si veda figura 2). Si noti dalla figura 2 che tutta l energia necessaria per il riscaldamento invernale e parte dell energia elettrica per gli usi comuni viene prodotta dal fotovoltaico mentre gran parte dell energia per l acqua calda sanitaria viene prodotta dal solare termico. Agenzia per l Energia e lo Sviluppo Sostenibile del Comune di Roma Consumo Riscaldamento Miglioramento coibentazione & interventi sugli impianti Consumo Acqua Calda Sanitaria Consumo Elettricità Consumo Elettricità per Usi Comuni Solare Termico a.c.s. centralizzato Fotovoltaico Figura 2: Fabbisogno di energia primaria di una palazzina norma di legge DLgv 311/07 e Del. 48/06 in kwh/mq anno (totale 142 kwh/mq anno) Consumo Riscaldamento 0-19 Fotovoltaico per Usi Comuni Figura 3: Fabbisogno di energia primaria delle palazzine in Borghetto dei Pescatori in kwh/mq anno (totale 103 kwh/mq anno) 93 Miglioramento coibentazione & interventi sugli impianti Consumo Acqua Calda Sanitaria Consumo Elettricità Consumo Elettricità per Usi Comuni Solare Termico a.c.s. centralizzato 8 Consumo Riscaldamento Consumo Acqua Calda Sanitaria Consumo Elettricità 54 Consumo Elettricità per Usi Comuni Figura 1: Fabbisogno di energia primaria di una palazzina a norma di legge DLgv 311/07 in kwh/mq anno (totale 175 kwh mq anno)

5 175 kwh/mq anno DLgv 311/07-19 kwh/mq anno (-36% di 54 kwh/mq anno) Del 48/ kwh/mq anno -54 kwh/mq anno (-35% di 156 kwh/mq anno) Del 48/ kwh/mq anno Complessivamente le palazzine di Borghetto dei Pescatori consumeranno il 30% in meno dei limiti imposti dalla normativa, passando da 142 a 102 kwh per metro quadro l anno, realizzando così l obbiettivo di poter essere considerate case a bassissimo consumo. Metodologia Sacert Ai sensi del DLgv 311/07 a partire dal 2008 gli edifici di nuova costruzione dovranno essere dotati di certificazione energetica comprovante i consumi di energia primaria per metro quadro di abitazione. Pur non essendo stati emenati tutti i decreti attuativi il Comune di Roma ha già recepito la metodologia Sacert come sistema di calcolo della classe energetica degli edifici. Allo stato attuale, questa metodologia calcola la classe dell edificio sia in base alle dispersioni dell involucro edilizio (PE H ) sia in base al fabbisogno di energia primaria per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria (PE G ). La tabella sottostante riporta la classe degli edifici di Borghetto dei Pescatori calcolati utilizzando questa metodologia. Classe di consumo PE H PE G Casa passiva < 15kWh/m 2 a A+ -5 A < 30kWh/m 2 a B < 50 kwh/m 2 a B 43 <= DLgv 311/07+ Del 48/06 C < 70 kwh/m 2 a <= DLgv 311/07 D < 90 kwh/m 2 a E <120 kwh/m 2 a F <160 kwh/m 2 a G >160 kwh/m 2 a <= Ex Legge 10/91 Come si vede, per quanto riguarda l involucro gli edifici risultano di classe B mentre per quanto riguarda l energia primaria per il riscaldamento e l acqua calda sanitaria gli edifici sono di classe A+ (in quanto producono più di quanto consumano). In ogni caso le palazzine presentano una classe energetica sempre superiore rispetto ad edifici costruiti a noma di legge. 5

6 Valutazione costi-benefici economici Agenzia per l Energia e lo Sviluppo Sostenibile del Comune di Roma Come riportato nella tabella sottostante, interventi sopra descritti risultano avere un tempo di ritorno dell investimento pari a 13 anni a fronte di una vita media degli impianti di 30 anni per il FV e il geoscambio e di 25 anni per il solare termico. INTERVENTI PALAZZINE BORGHETTO DEI PESCATORI COSTO INTERVENTI DI RIFERIMENTO per ottenere un edificio a norma COSTO (A) EXTRACOSTI (B) EXTRA RISPARMIO ANNUO POMPA A GEOSCAMBIO DA 35 kw INSTALLATA (42 /mq) MAGGIOR COIBENTAZIONE (20 /mq) + CALDAIA A CONDENSAZIONE (8 /mq) SOLARE TERMICO PER LA PRODUZIONE DI ACS (24 mq kwh/mq anno) SOLARE TERMICO PER LA PRODUZIONE DI ACS (15 mq -643 kwh/mq anno) SOLARE FOTOVOLTAICO (12,6 KWp kwh/kwp anno) SOLARE FOTOVOLTAICO ( 5 kwp kwh/kwp anno) TOTALE TEMPO DI RITORNO SEMPLICE DELL'INVESTIMENTO = (A)/(B) = 13 ANNI Grazie al finanziamento statale in conto energia per il fotovoltaico che prevede che tutta l energia prodotta dagli impianti venga pagata dallo stato 3 volte il prezzo di mercato (0,40 /kwh), i condominio otterrà annualmente un contributo pubblico di circa 6300 (per 20 anni) oltre ad un risparmio in spese di elettricità circa 2800 l anno (per tutta la vita dell impianto). Inoltre, il condominio di ciascuna palazzina realizzerà un risparmio di circa 1450 l anno per la messa in efficienza degli impianti, e di circa 1250 dovuto all impianto solare termico. Grazie a questi interventi, in media, i costi di gestione di ciascun appartamento ammonteranno all incirca a 200 l anno. Ovvero la gestione di ciascun appartamento ammonterà a circa il 35% di quella di un appartamento tradizionale a norma di legge, passando da 576 a 188 l anno. APPARTAMENTO A NORMA DI LEGGE COSTI GESTIONE EXTRACOSTI Euro/appartamento anno Euro/appartamento Consumo Riscaldamento 268,34 - Miglioramento coibentazione & -40, ,60 Consumo Acqua Calda Sanitaria 101,07 - Consumo Elettricità 505,60 - Consumo Elettricità per Usi Comuni 45,24 - Solare Termico a.c.s. centralizzato -50, ,31 Fotovoltaico per Usi Comuni -253, ,51 TOTALE NORMA DI LEGGE 880 RISPARMIO % EFFICIENZA -15% TOTALE -RINNOVABILI RISPARMIO % RES -35% BORGHETTO DEI PESCATORI COSTI GESTIONE EXTRACOSTI Euro/appartamento anno Euro/appartamento Consumo Riscaldamento 399,71 - Miglioramento coibentazione & -105, ,83 Consumo Acqua Calda Sanitaria 110,83 - Consumo Elettricità 505,60 - Consumo Elettricità per Usi Comuni 45,24 - Solare Termico a.c.s. centralizzato -90, ,71 Fotovoltaico per Usi Comuni -677, ,00 TOTALE APPARTAMENTO 956 RISPARMIO % EFFICIENZA -21% TOTALE -RINNOVABILI RISPARMIO % RES -80% Concludendo, a fronte di un risparmio in bolletta energetica di circa 400 avremo un extracosto di circa per appartamento. 6

7 Benefici energetico ambientali Il consumo di energia primaria di ciascuna palazzina causa l emissione di circa 27 tonnellate di Anidride Carbonica l anno. Rispetto ai limiti imposti dalla normativa nazionale, gli impianti solari che verranno realizzati permettono di evitare di immettere nell atmosfera circa 7,7 tonnellate di Anidride Carbonica l anno. Per avere un idea quantitativa, si pensi che per assorbire una tale quantità di CO 2 sarebbero necessari circa 2 ettari di bosco, ovvero una superficie boschiva pari a più 2 campi di calcio. 7