Introduzione a Passivhaus

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1 Genova, 03 luglio 2015 Passivhaus in 2 ore e 1/2 Introduzione a Passivhaus Dr. Phys. Francesco Nesi

2 Dr. Wolfgang Feist Foto PHI Passivhaus: la nascita 1991 Prima Passivhaus a Darmstadt Kranichstein Passivhaus nasce da una collaborazione tra Wolfgang Feist e Bo Adamson Importanza data alla scientificità del protocollo e al monitoraggio degli edifici Monitoraggio Progettazione a Passivhaus costruita Architetti: Bott, Ridder, Westermayer Progetto a finanziamento privato, costi addizionali supportati dallo Stato di Hessen 1996 Passivhaus Institut Oggi nel mondo 18/07/2015 Elementi Introduttivi 3

3 Il Passivhaus Institut a 1996 Nasce il Passivhaus Institut Ricerca e sviluppo Garanzia di qualità Certificazione di edifici Certificazione di componenti Divulgazione 18/07/2015 Elementi Introduttivi 4

4 Sono i dettagli che contano! Coibentazione termica di grande qualità Involucro a tenuta all aria Impianto di ventilazione con recupero di calore I 5 pilastri Passivhaus Passivhaus: come? Serramenti performanti Illustrazione PHI Considerare e minimizzare i ponti termici 18/07/2015 Elementi Introduttivi 5

5 Passivhaus: che cos'è Foto: Foto: PHI Foto: Andreas Foto:Stadtwerke Wamsler Madreiter t La Passivhaus come villetta indipendente,... u Bamberg Architekten t come come casa acondominio. schiera,architekturbüro ti s In s u a h v i ss a P & ia l a t I s u a h v i s s a P IR H P E Z La Passivhaus di per costruzione La Passivhauscome comeedificio edificio uffici come palestra nuova asilo come scuola, ocome come piscina. Foto: Wamsler Architekten Foto: PHI 18/07/2015 Elementi Introduttivi 6

6 Il protocollo Passivhaus è diffuso in tutto il mondo Fonte: Passivhaus: dove? 18/07/2015 Elementi Introduttivi 7

7 Il protocollo Passivhaus è diffuso in tutto il mondo Fonte: Passivhaus: dove? Passivhaus in tutto il mondo Il protocollo si adatta ai diversi climi 18/07/2015 Elementi Introduttivi 8

8 Risparmio Energetico Consumi per riscaldamento -90% Illustrazione PHI Passivhaus: perché? Comfort Abitativo Convenienza Economica Garanzia di Qualità Foto PHI 18/07/2015 Elementi Introduttivi 9

9 Involucro di alta qualità passivo Cosa c è di Riscaldamento continuo "passivo" in una Passivhaus? Risparmio Energetico attivo Foto: PHI Foto: PHI 18/07/2015 Elementi Introduttivi 10

10 Edifici esistenti Riduzione del 90% dei consumi energetici per riscaldamento rispetto all edificio medio esistente Realizzabile: L obbiettivo è raggiungibile con le risorse attualmente a disposizione. Svariati esempi in tutto il mondo Verificabile: I risultati sono convincenti e verificati tramite il monitoraggio di edifici. Approccio aperto: Ognuno può/vuole/deve partecipare. Non legato ad una particolare metodologia costruttiva Risparmio Energetico -90% Illustrazione PHI Passivhaus 18/07/2015 Elementi Introduttivi 11

11 Risparmio Energetico Il termine "casa senza riscaldamento" non è esattamente corretto: la Passivhaus ha bisogno di una quantità di calore minima per essere riscaldata Una casa monofamiliare di 100 m² può essere riscaldata nel giorno più sfavorevole dell'anno con la potenza fornita da circa 35 candele 1 asciugacapelli di circa 1 kw 1 mucca 18/07/2015 Elementi Introduttivi 12

12 Riscaldamento Globale Concentrazione di CO2 nell'atmosfera (ppm) Risparmio Energetico Illustrazione PHI Conseguenze Aumento delle temperature e del livello dei mari Perdita di aree di insediamento e di terreni agricoli Aumento del rischio di carestie Flussi migratori Riduzione della biodiversità Tempo (anni) Insurrezioni e conflitti 18/07/2015 Elementi Introduttivi 13

13 La nuova direttiva europea sugli edifici Risparmio energetico Energy Perfomance of Building Directive (EPBD) Direttiva 2010/31/EU del 19 maggio 2010 "When we want to adjust our economics and make them more resilient, can anyone come up with a better proposal than to address energy efficiency?" Commissaria europea per l'azione per il clima Hedegaard (Financial Times, ) 18/07/2015 Elementi Introduttivi 14

14 Edificio esistente Calore disperso per via radiativa Temperatura aria 21 C Accumuli d aria fredda e spifferi Temperatura superficiale minore di 17 C Temperatura esterna: -12 C Illustrazione PHI Passivhaus Comfort abitativo Temperatura aria 21 C Comfort termico ottimale Radiatori per compensare le basse temperature superficiali ed evitare correnti discendenti fredde Temperatura superficiale maggiore di 17 C Temperatura esterna: -12 C Illustrazione PHI Nessun radiatore aggiuntivo 18/07/2015 Elementi Introduttivi 15

15 Edifici certificati Componenti certificati Professionisti certificati Certificazione di edifici di nuova costruzione e di edifici ristrutturati Garanzia di qualità Certificazione di telai, vetrature, finestre, nodi di installazione, facciate continue, porte esterne, pareti e sistemi costruttivi, macchine di ventilazione, aggregati compatti, costruzioni prive di ponti termici... Certificazione di consulenti/progettisti, artigiani 18/07/2015 Elementi Introduttivi 16

16 Scientificità del protocollo e monitoraggio Progetto CEPHEUS 250 unità abitative in 14 diversi progetti di edifici realizzati secondo lo standard Passivhaus e monitorati Svezia, Germania, Francia, Svizzera, Austria [ ] CEPHEUS = Cost Efficient Passive Houses as European Standard 18/07/2015 Elementi Introduttivi 17

17 Scientificità del protocollo e monitoraggio Consumo energetico annuo per riscaldamento degli edifici monitorati Consumo annuale per riscaldamento Tutti i progetti CEPHEUS Distribuzione normale Media Casa Nr. Limite previsto da Passivhaus 15 kwh/m²a 18/07/2015 Elementi Introduttivi 18

18 Una Passivhaus deve essere brutta / moderna Il protocollo Passivhaus riguarda solo la parte energetica e non è strettamente legato all'aspetto estetico Un edificio a basso consumo non respira / fa la muffa In una Passivhaus si evita la muffa, grazie alla ventilazione meccanica controllata e all'assenza di ponti termici I preconcetti Passivhaus Foto: Schulze-Darup Foto: Andreas Madreiter Architekturbür o Non in una Passivhaus! 18/07/2015 Elementi Introduttivi 19

19 In una Passivhaus non si possono aprire le finestre In una Passivhaus si possono aprire le finestre quando si vuole, al contrario non è necessario aprirle per avere una buona qualità dell'aria interna ed in estate per smaltire il surriscaldamento se efficace La Passivhaus è una casa bio / solare / naturale Passivhaus è una casa che riduce considerevolmente i consumi energetici e garantisce un elevato comfort interno I preconcetti Passivhaus Edificio esistente Foto PHI Passivhaus -90% Illustrazione PHI 18/07/2015 Elementi Introduttivi 20

20 La Passivhaus è una casa in legno Passivhaus è un protocollo che si applica a tutte le tipologie costruttive Una Passivhaus costa troppo Una Passivhaus è vantaggiosa da un punto di vista economico I preconcetti Passivhaus Costruzione massiccia Illustrazione PHI Costruzione leggera in legno 18/07/2015 Elementi Introduttivi 21

21 Spese totali (mutuo, costi di gestione) [ ] Convenienza economica Anni [a] Fonte: ZEPHIR 18/07/2015 Elementi Introduttivi 23

22 IPHA: il network internazionale 2010 Nasce ipha Rete di informazione nazionale e internazionale Passipedia Divulgazione standard PH Giornata Internazionale PH Altri affiliati e preaffiliati in altre zone del mondo Nuova Zelanda, Australia, USA, Turchia, Canada 18/07/2015 Elementi Introduttivi 24

23 IPHA Affiliates: ZEPHIR Passivhaus Italia 2011 Nasce ZEPHIR Passivhaus Italia / L'Istituto ZEPHIR è l'unico Affiliato ipha italiano. Certificazioni PH Corsi per progettisti e artigiani Modellazione bioclimatica Ricerca e sviluppo Calcoli termo-igrometrici dinamici 18/07/2015 Elementi Introduttivi 25

24 In ZEPHIR-Passivhaus Italia sono confluiti professionisti che da anni stanno effettuando un attento lavoro di ricerca tecnologica e scientifica, divulgandone poi i risultati alla comunità internazionale. GENERAL CONTRACTING ZEPHIR Passivhaus Italia: chi siamo? FISICA EDILE Dr. Phys. Francesco Nesi Altri collaboratori dott. Ing. Daniela Margoni Lucia Coccoli dott. Ing. Ileana Iannone ING. STRUTTURALE Dr. Phys. Marco Larcher dott. Arch. Nicola Alberti dott. Irene Ferro Dr. Ing. Fabio Ferrario dott. Ing. Claudio Cattich dott. Ing. Luca Gottardi 18/07/2015 Elementi Introduttivi 26

25 L istituto ZEPHIR-Passivhaus Italia La nostra missione: ZEPHIR-Passivhaus Italia si pone come principale obiettivo la divulgazione scientifica del concetto Passivhaus e Zero Energy Building (ZEB) in Italia e nei Paesi mediterranei conciliando lo standard mitteleuropeo con i climi caldi, nei quali diventa sempre più importante tener conto degli aspetti del raffrescamento passivo. 18/07/2015 Elementi Introduttivi 27

26 IG Passivhaus: la rete nazionale Gruppi di interesse regionale (IG Passivhaus) Rete di esperti locali Collegamento con il territorio Organizzazione di eventi a livello locale IG Passivhaus esistenti Veneto, Friuli Venezia Giulia, Lombardia, Piemonte e Valle d'aosta, Calabria 18/07/2015 Elementi Introduttivi 28

27 Certificazione Passivhaus ZEPHIR Passivhaus Italia: attività Residenziale Roncone (TN) Institut certificato Jalmicco (UD) Vipiteno (BZ) Mascalucia (CT) certificato Scomigo (TV) Passivhaus Vezzano sul & Crostolo (RE) Zugliano (VI) Udine Italia (UD) Edilizia popolare a Torino (TO) Vancouver (CANADA)... Passivhaus Non Residenziale (progetti pilota) - EcoHotel a Nago-Torbole (TN) certificato ZEPHIR Kindergarten a Civezzano (TN) Municipio a Logroño (E) Foto ZEPHIR in certificazione in certificazione in certificazione in certificazione in certificazione in certificazione in certificazione in certificazione in certificazione Centro polifunz. a Pergine (TN) in certificazione in certificazione 18/07/2015 Elementi Introduttivi 29

28 Consulenza, progettazione, ricerca e sviluppo Calcolo ponti termici ZEPHIR Passivhaus Italia: attività Consulenza progettazione Passivhaus Simulazioni dinamiche solari Calcoli termo-igrometrici 18/07/2015 Elementi Introduttivi 30

29 Divulgazione: conferenze nazionali Foto ZEPHIR ZEPHIR Passivhaus Italia: attività 1 e 2 Convegno Nazionale Passivhaus 3000 persone 18/07/2015 Elementi Introduttivi 31

30 Divulgazione: conferenze internazionali 1 Conferenza Passivhaus greca ZEPHIR Passivhaus Italia: attività Foto EIPAK Foto EIPAK Foto ZEPHIR Foto ZEPHIR 1 Conf. Passivhaus portoghese 2 Conferenza Passivhaus greca Passivhaus Meeting in Cile 18/07/2015 Elementi Introduttivi 32

31 Divulgazione: moduli itineranti PH Foto ZEPHIR Foto ZEPHIR ZEPHIR Passivhaus Italia: attività BiosPHera Foto ZEPHIR Illustrazione ZEPHIR 18/07/2015 Elementi Introduttivi 33

32 Divulgazione: moduli itineranti PH BiosPHera 2.0 extreme ZEPHIR Passivhaus Italia: attività Fonte: ZEPHIR 18/07/2015 Elementi Introduttivi 34

33 Corso progettista certificato Passivhaus ZEPHIR Passivhaus Italia: attività Corso artigiano certificato Passivhaus Foto ZEPHIR Foto ZEPHIR Foto ZEPHIR Foto ZEPHIR 18/07/2015 Elementi Introduttivi 35

34 Fondamenti Passivhaus Cosa è Passivhaus? NON E un sistema costruttivo predeterminato 34

35 Differenti possibilità costruttive in una Passivhaus In legno, a telaio e a tavole incrociate Cemento cellulare ed armato Tipologia mista: calcestruzzo & rivestimento in legno Fondamenti Passivhaus Muratura tradizionale CA in cassaforma 35 Fonte: Passive House Institute

36 Fondamenti Passivhaus Cosa è Passivhaus? NON E un sistema costruttivo predeterminato NON E una omologazione estetica 36

37 Fondamenti Passivhaus QUALI EDIFICI NON SONO PASSIVHAUS? Fonte: Passive House Institute 37

38 Cosa è Passivhaus? Fondamenti Passivhaus E un metodo di certificazione di edifici ad alta qualità energetica e di benessere E un sistema in grado di garantire comfort e bassi consumi 38

39 Cosa è Passivhaus? Fondamenti Passivhaus E un edificio così ben coibentato che, in linea di principio, può essere riscaldata soltanto con l aria fresca di mandata del sistema di ventilazione. 39

40 I criteri Passivhaus Fabb. termico per riscaldamento 15 kwh/(m²a) o Carico termico 10 W/m² Fondamenti Passivhaus Fonte: Passive House Institute 40

41 I criteri Passivhaus Fabb. termico per riscaldamento 15 kwh/(m²a) o Carico termico 10 W/m² Riduzione di più del 90% dei consumi rispetto ad un edificio tradizionale Fondamenti Passivhaus Edifici esistenti 90% Corrispondenti a circa 1,5 euro/m 2 anno per riscaldamento 41 Passivhaus Fonte: Passive House Institute

42 I criteri Passivhaus Fabb. termico per riscaldamento 15 kwh/(m²a) o Carico termico 10 W/m² Alternativamente carico termico inferiore a 10 W/m 2 Corrispondenti a circa 35 candele o ad 1 asciugacapelli per riscaldare 100 m 2 di edificio Fondamenti Passivhaus Fonte: Passive House Institute 42

43 I criteri Passivhaus Fabb. frigorifero per raffrescamento e deum. 15 kwh/(m²a) + X o % ore surriscaldate 10% Fondamenti Passivhaus Fonte: Passive House Institute 43

44 I criteri Passivhaus Fabb. frigorifero per raffrescamento e deum. 15 kwh/(m²a) + X o % ore surriscaldate 10% Riduzione significativi dei consumi di raffrescamento Involucro efficiente e protezione solare attiva Fondamenti Passivhaus Fonte: Passive House Institute 44

45 I criteri Passivhaus Tenuta all'aria n ric./h Fondamenti Passivhaus Fonte: Passive House Institute 45

46 I criteri Passivhaus Tenuta all'aria n ric./h Riduzione significativi dei consumi da spifferi Ricambio energeticamente efficiente dell aria interna Fondamenti Passivhaus Fonte: Passive House Institute 46

47 I criteri Passivhaus Fabbisogno energia primaria 120 kwh/(m²a)** Fondamenti Passivhaus Fonte: Passive House Institute 47

48 I criteri Passivhaus Fabbisogno energia primaria 120 kwh/(m²a)** **incl. ACS, riscaldamento, raffrescamento, deumidificazione, corrente elettrica ausiliaria & usi domestici Moltiplicati per il fattore di conversione del vettore energetico utilizzato Fondamenti Passivhaus Fonte: Passive House Institute 48

49 I criteri Passivhaus Fabb. termico per risc. 15 kwh/(m²a) o Carico termico 10 W/m² Fabbisogno energia primaria 120 kwh/(m²a) Fondamenti Passivhaus Fabb. frigorifero per raffr. e deum. 15 kwh/(m²a) o % ore surrisc. 10% Tenuta all'aria n ric./h Fonte: Passive House Institute 49

50 Coibentazione e termica di grande qualità Involucro a tenuta all aria Impianto di ventilazione con recupero di calore I 5 pilastri Passivhaus Fondamenti Passivhaus Doppi/tripli vetri basso emissivi Illustrazione PHI Considerare e minimizzare i ponti termici 50

51 Coibentazione termica Fondamenti Passivhaus Illustrazione PHI 51

52 Conduttori Coibenti Materiali per coibentazione Fondamenti Passivhaus Materiale Lambda Spessore equivalente Alluminio Acciaio Cemento Armato Vetro singolo Legno Argilla Espansa Lana di roccia W/mK 160 Eps 0, cm 50 2,3 0,8 0,13 0,09 0,04 U= 0,15 W/m 2 K cm cm 1500 cm 520 cm 85 cm 58 cm 26 cm 52

53 Coibentazione termica Tipologie costruttive differenti per la Passivhaus Muratura Fondamenti Passivhaus Legno 53

54 Coibentazione termica Differenti tipologie di coibenti Naturali Foto PHI Fondamenti Passivhaus Foto PHI Artificiali Foto PHI Foto PHI 54

55 Finestre e vetrature Fondamenti Passivhaus Illustrazione PHI 55

56 Finestre e vetrature Tipi di vetro Doppio vetro Triplo vetro Fondamenti Passivhaus Film Vuoto < 0.4 Illustrazione PHI Illustrazione PHI Foto Passive House Institute Illustrazione PHI Foto PHI 56

57 Finestre e vetrature Vetri Fondamenti Passivhaus Foto Passive House Institute Fonte: Passive House Institute Foto PHI 57

58 Illustrazione PHI Telaio in legno con rinforzo in PU e coibente in PU Finestre e vetrature Telai Illustrazione PHI Telaio in legno con coibente in sughero Fondamenti Passivhaus Illustrazione PHI Legno / vetroresina Illustrazione PHI legno/ alluminio Foto Passive House Institute Foto PHI 58

59 Illustrazione PHI Finestre e vetrature Telai Telaio in pvc con profilo di rivestimento in pvc/ alluminio Illustrazione PHI Telaio in pvc coibentato Fondamenti Passivhaus Illustrazione PHI Telaio in pvc coibentato senza rinforzo in acciaio Illustrazione PHI Facciate continue PH a traversi e montanti Foto Passive House Institute Foto PHI 59

60 θ si,min [ C] Finestre e vetrature Distanziatore bordo vetro Illustrazione PHI Condensa Fondamenti Passivhaus DISTANZIALE ACCIAIO INOX PVC Muffa Illustrazione PHI Perfect Illustrazione PHI Ψ g [W/(mK)] Fonte: Passive House Institute

61 Tenuta all aria Fondamenti Passivhaus Illustrazione PHI 61

62 Tenuta all aria Vento Flusso d aria attraverso l involucro Fondamenti Passivhaus Spinta di galleggiamento Illustrazione: ebök 62

63 Tenuta all aria Protegge l edificio da eventuali danni (condensa nella struttura) Permette di risparmiare energia Accresce il benessere abitativo: assenza di spifferi È fondamentale per un funzionamento ottimale del sistema di ventilazione con recupero di calore Migliora la coibentazione acustica Test di pressione per verificare la tenuta all aria di un edificio Max n 50 = 0,6/h Fondamenti Passivhaus Illustrazione PHI 63

64 Tenuta all aria Principi progettuali Un involucro unico di tenuta all aria racchiude l intero volume riscaldato Fondamenti Passivhaus Dettagli Fonte: Passive House Institute 64

65 Tenuta all aria Fondamenti Passivhaus Influenza sul fabbisogno Superficie Tenuta all aria Fabbisogno per riscaldamento 100 m 2 0,3 h -1 12,52 kwh/m 2 anno NON CERTIFICABILE 100 m 2 0,6 h -1 13,62 kwh/m 2 anno 100 m 2 1,2 h -1 15,90 kwh/m 2 anno 100 m 2 2,0 h -1 19,20 kwh/m 2 anno Fonte: Zephir 65

66 Ponti termici Fondamenti Passivhaus Illustrazione PHI 66

67 Ponti termici Nessuna interruzione della coibentazione! Fondamenti Passivhaus Evitare punti deboli Immagine PHI 67

68 Ponti termici Tipologie Componente standard esterno -5 C interno 20 C Immagine PHI Flusso di calore uniforme Temperatura superficiale uniforme Ponte termico geometrico Immagine PHI Bassa temperatura superficiale Fondamenti Passivhaus Ponte termico costruttivo Immagine PHI Bassa temperatura superficiale Immagine PHI Immagine PHI 68

69 Pericolo! Ponti termici esterno -5 C Illustrazione PHI interno 20 C Struttura non coibentata Illustrazione PHI ENTRAMBE Alte perdite di calore! Se T < 12.6 C => muffa Se T < 9.6 C => condensa Fondamenti Passivhaus esterno -5 C Struttura passiva coibentata T > 12.6 C OK! 69 Illustrazione PHI Illustrazione PHI interno 20 C Fonte: Passive House Institute

70 Ponti termici Ψ = 0.69 W/(mK) Fondamenti Passivhaus 70

71 Ponti termici Fondamenti Passivhaus Influenza ponte termico balcone sul fabbisogno Lunghezza Ponte termico Fabbisogno per riscaldamento 0 m Ψ = 0.69 W/(mK) 14,38 kwh/m 2 anno 4 m Ψ = 0.69 W/(mK) 15,56 kwh/m 2 anno 10 m Ψ = 0.69 W/(mK) 17,47 kwh/m 2 anno 20 m Ψ = 0.69 W/(mK) 20,96 kwh/m 2 anno NON CERTIFICABILE 71

72 Ponti termici RISTRUTTURAZIONI EDIFICIO CON PONTI TERMICI Fondamenti Passivhaus EDIFICIO PRIVO DI PONTI TERMICI Fonte: Passive House Institute 72

73 Fondamenti Passivhaus Impianto di ventilazione con recupero di calore Illustrazione PHI 73

74 Fondamenti Passivhaus Impianto di ventilazione con recupero di calore L aria fresca viene Institut immessa nelle zone nobili delle casa. livello igienico L aria esausta viene estratta da Aria di aria estratta mandata: Aria camera da estratta: Passivhaus cucine, bagni e WC. letto bagno & non viene utilizzata aria esterna Italia - No ventilati cattivi automaticamente odori da cucina o WC Aria di filtro aria Aria mandata: estratta: esterna soggiorno cucina allergie Passivhaus Batteria - - No umidità / muffa di postriscaldamento scambiatore di Una batteria di post riscalda calore passivo sull aria di -No inquinanti / Bassi livelli di CO 2 aria-aria mandata ZEPHIR opzionale: scambiatore di calore aria-terreno Illustrazione Passive House Institute - Aria interna pulita e con un elevato - Ricambio d aria anche quando la casa Allo stesso tempo i corridoi vengono - Aria Il calore filtrata contenuto a beneficio nell aria di chi estratta soffre di è trasferito all'aria di rinnovo per mezzo di uno scambiatore di calore passivo. ulteriormente l aria fresca di mandata prima dell immissione nelle stanze. 74

75 Fondamenti Passivhaus Impianto di ventilazione con recupero di calore Ventilazione manuale Una ventilazione manuale attraverso le finestre è una ventilazione casuale Ventilazione attraverso fessure Ventilazione attraverso a finestre a ribalta Ventilazione attraverso finestre completamente aperte per brevi periodi Influenza sul bilancio energetico dell edificio? Influenza sul comfort abitativo? Il ricambio d aria che si può ottenere dipende dalla velocità del vento e dalle temperature Non può essere progettato 75

76 Esterno Fondamenti Passivhaus Impianto di ventilazione con recupero di calore Filtro Recuperatore di calore aria esterna aria esausta ventilatore di estrazione Illustrazione Passivhaus Institut Scambiatore di calore aria estratta aria immessa ventilatore di immissione Filtro Interno 76

77 Fondamenti Passivhaus TOOL PER IL BILANCIO ENERGETICO E LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI SOFTWARE PHPP Passive House Planning Package 77

78 Fondamenti Passivhaus Nuova release PHPP 7 (2012) in Italiano! Sono stati introdotti nuovi criteri Passivhaus che includono contributi per la deumidificazione e per le ristrutturazioni EnerPHit! Si amplia enormemente la possibilità di progettare e realizzare le Passivhaus nel nostro clima! Fonte: Passive House Institute Disponibile presso ZEPHIR 78

79 Fondamenti Passivhaus Fogli PHPP: Verifica Superfici Valori U Finestre Ombreggiamento Ventilazione Fabb. annuo risc. Carico termico Raffrescamento Carico frigorifero ACS_distribuzione Corrente elettrica Corrente ausiliaria Energia primaria Dati climatici Fonte: PHPP 79

80 PHPP Fondamenti Passivhaus Progettare e verificare a livello energetico una Passivhaus impone una accurata definizione dei dati climatici e del contesto di progetto Fonte: Zephir 80

81 METEONORM Database climatico Fondamenti Passivhaus Fonte: Meteonorm 81

82 PASSIPEDIA Fondamenti Passivhaus Fonte: Passipedia 82

83 STAZIONI METEO LOCALI Fondamenti Passivhaus Stazioni climatiche 83

84 Fondamenti Passivhaus Fonte: PHPP 84

85 PHPP Inizio Verifica Superfici (assegnazione sup. utile, valori U) Finestre Ventilazione (Obiettivo n 50 ) Fabbis. energ. annuale per riscald. (Metodo Annuale e Mensile) Dati Climatici Valori U Lista Valori U Terreno Tipo di Finestre Ombreg. Protocollo di bilanciamento dell impianto di ventilazione Carico Termico (solo per Passivhaus) PHPP-Edificio Raffrescamento Vent. Estiva Ombreg. Estivo no no Requisiti soddisfatti? Estate si Requisiti soddisfatti? si Fondamenti Passivhaus PHPP-Impianti meccanici Agg. compatto Caldaia Teleriscald. ACS+Distribuzione ACS Solare Elettricità Elettricità Aux. Valore EP Requisiti EP soddisfatti? si no Certificato Passivhaus Fonte: PHPP 85

86 PHPP Limite 15 Finestre Ovest Finestre Sud Finestre Nord Ventilazione Tetto / Solaio Pareti Esterne < Finestre Ovest Finestre Sud Finestre Nord Apporti Interni Riscaldamento Soletta Dispersioni Guadagni Fondamenti Passivhaus Illustrazione PHI Fonte: PHPP 86

87 PHPP Verifica criteri Fondamenti Passivhaus Fonte: PHPP 87

88 Cosa dà "valore" ad un edificio? Valore aggiunto ( benefici aggiuntivi percepiti ) per i proprietari / residenti: maggior comfort abitativo grazie a: temperature interne confortevoli clima interno confortevole buona qualità dell'aria interna, aria fresca sempre presente il basso fabbisogno energetico permette agli utenti di essere quasi indipendenti dagli aumenti dei prezzi dell'energia Valore aggiunto per l investitore: proprietà immobiliare allettante ed energeticamente efficiente elevata domanda locazione / vendita molto più veloce brevi periodi di non locazione minori costi dovuti agli immobili sfitti inquilini soddisfatti reddito a lungo termine da locazione minori cambi degli inquilini minori costi per cambio degli inquilini 18/07/2015 Convenienza economica 2

89 Difficilmente misurabili in termini economici: Aspetti estetici Maggiore comfort Qualità dell'aria Sicurezza Criteri ambientali Aumento del valore e mantenimento del valore Misurabili in termini economici: Importo d investimento Periodo di utilizzo Tasso di interesse Consumo energetico annuo Riparazioni e manutenzione Andamento dei prezzi dell'energia Cosa dà "valore" ad un edificio? Impatto sociale Vivere in una Passivhaus Fotografia: Lübbe Imparare in una Passivhaus Scuola a Aufkirchen, Fotografia: G. Vallentin Gruppo di architetti Wallbrunn-Grotz-Vallentin-Loibl, Emling Fonte: Informationsgemeinschaft Passivhaus, Brochure Active for more comfort 18/07/2015 Convenienza economica 3

90 70-90% Illustrazione PHI Considerazioni economiche particolari per la PH Per le Passivhaus, le priorità economiche sono differenti: I costi di investimento (involucro edilizio) sono più elevati, una PH è quindi (leggermente) più costosa di una casa standard D'altra parte, il consumo energetico è estremamente basso, quindi i costi energetici sono quasi insignificanti. Standard Di conseguenza: i maggiori oneri per l involucro termico della PH funzionano come un investimento in titoli a basso rischio: inizialmente occorre acquistarli ma poi rendono economicamente nel corso degli anni, minori costi/spese di gestione comportano significativi profitti Passivhaus Illustrazione PHI 18/07/2015 Convenienza economica 4

91 Riqualificare edifici secondo lo standard Passivhaus Vantaggi MAGGIORE BENESSERE INTERNO MINORI COSTI DI GESTIONE MAGGIORE VALORE NEL TEMPO Riqualificare secondo lo standard PH MINORE IMPATTO SULL AMBIENTE Architetti: Bott, Ridder, Westermayer Fotografia PHI Progetto a finanziamento pcoredoto, costi addizionali supportati dallo Stato di Hessen 18/07/2015 Convenienza economica 6

92 Riqualificare edifici secondo lo standard Passivhaus Vantaggi MAGGIORE BENESSERE INTERNO MINORI COSTI DI GESTIONE MAGGIORE VALORE NEL TEMPO MINORE IMPATTO SULL AMBIENTE Riqualificare secondo lo standard PH Architetti: Bott, Ridder, Westermayer Fotografia PHI Progetto a finanziamento pcoredoto, costi addizionali supportati dallo Stato di Hessen 18/07/2015 Convenienza economica 7 RISPARMIO DEL 94%

93 Valutazione edificio esistente Genova UBICAZIONE: PERIFERIA DI Genova ANNO DI COSTRUZIONE: UNITA ABITATIVE DA 90 m 2 NECESSITA DI MANUTENZIONE Caso studio: edificio esistente a Genova Fonte: Zephir 18/07/2015 Convenienza economica 8

94 INVOLUCRO NON COIBENTATO SERRAMENTI DATATI Valutazione edificio esistente Genova IMPIANTISTICA NON EFFICIENTE Caratteristiche Caso studio: edificio esistente a Genova TRASMITTANZA MEDIA > 2.5 W/m 2 K VETRO SINGOLO CALDAIA ED EMISSIONE AD ALTA TEMPERATURA Fonte: Zephir 18/07/2015 Convenienza economica 9

95 Caso studio: edificio esistente a Genova Fonte: Docet 18/07/2015 Convenienza economica 10

96 INVOLUCRO NON COIBENTATO SERRAMENTI DATATI Valutazione edificio esistente Genova IMPIANTISTICA NON EFFICIENTE Interventi necessari Caso studio: interventi migliorativi ADEGUAMENTO ENERGETICO SOSTITUZIONE COMPONENTI IMPIANTISTICA AD ALTA EFFICIENZA Fonte: Zephir 18/07/2015 Convenienza economica 11

97 Valutazione edificio esistente Genova Duplice possibilità RISTRUTTURAZIONE SECONDO I LIMITI D.Lgs. 192/2005 Ristrutturare a norma o secondo PH? RISTRUTTURAZIONE CON LO STANDARD PASSIVHAUS 18/07/2015 Convenienza economica 12

98 Ristrutturare a norma o secondo PH? Valutazione edificio esistente Genova RISTRUTTURAZIONE SECONDO I LIMITI D.Lgs. 192/2005 COIBENTAZIONE STRUTTURE VERTICALI SP. 80 mm COIBENTAZIONE COPERTURE SP. 100 mm COIBENTAZIONE CONTROTERRA SP. 0 mm SOSTITUZIONE PORTA INGRESSO U d = 2,00 W/m 2 K SOSTITUZIONE SERRAMENTI U w < 2,40 W/m 2 K RICAMBIO ARIA MANUALE RISTRUTTURAZIONE CON LO STANDARD PASSIVHAUS COIBENTAZIONE STRUTTURE VERTICALI SP. 80 mm COIBENTAZIONE COPERTURE SP. 120 mm COIBENTAZIONE CONTROTERRA SP. 20 mm SOSTITUZIONE PORTA INGRESSO U d = 1,00 W/m 2 K SOSTITUZIONE SERRAMENTI U w < 1,15 W/m 2 K VENTILAZIONE MECCANICA CONTROLLATA CON RECUPERO DI CALORE 83% 18/07/2015 Convenienza economica 13

99 Ristrutturare a norma o secondo PH? Valutazione edificio esistente Genova RISTRUTTURAZIONE SECONDO I LIMITI D.Lgs. 192/2005 IMPIANTO SOLARE TERMICO IMPIANTO DI DEUMIDIFICAZIONE PUNTUALE CALDAIA A CONDENSAZIONE PER OGNI APPARTAMENTO SISTEMA DI EMISSIONE A PIASTRE RADIANTI A BASSA TEMPERATURA IMPIANTO DI RAFFRESCAMENTO CONVENZIONALE IMPIANTO DI ILLUMINAZIONE STANDARD RISTRUTTURAZIONE CON LO STANDARD PASSIVHAUS IMPIANTO SOLARE TERMICO IMPIANTO DI DEUMIDIFICAZIONE PUNTUALE CALDAIA A CONDENSAZIONE CENTRALIZZATA DI DIMENSIONI CONTENUTE RISCALDAMENTO SULL ARIA DI MANDATA IMPIANTO DI RAFFRESCAMENTO SULL ARIA DI MANDATA IMPIANTO DI ILLUMINAZIONE A BASSO CONSUMO 18/07/2015 Convenienza economica 14

100 Valutazione edificio esistente Genova RISTRUTTURAZIONE SECONDO I LIMITI D.Lgs. 192/2005 Ristrutturare a norma o secondo PH? RISTRUTTURAZIONE CON LO STANDARD PASSIVHAUS Fonte: Docet 18/07/2015 Convenienza economica 15

101 Analisi economica degli interventi Valutazione edificio esistente Genova RISTRUTTURAZIONE SECONDO I LIMITI D.Lgs. 192/2005 COSTO COMPLESSIVO INTERVENTI PREVISTI COMPRENSIVO DI I.V.A ,96 Euro n.b. ESCLUSE DETRAZIONI FISCALI RISTRUTTURAZIONE CON LO STANDARD PASSIVHAUS COSTO COMPLESSIVO INTERVENTI PREVISTI COMPRENSIVO DI I.V.A ,84 Euro n.b. ESCLUSE DETRAZIONI FISCALI Fonte: Zephir Fonte: Zephir 18/07/2015 Convenienza economica 16

102 Analisi economica degli interventi Valutazione edificio esistente Genova Spese totali (mutuo, costi di gestione) [ ] Anni [a] RIENTRO 0 anni Dati: Inflazione 2.2%/a, tasso debitore 3.5%/a, periodo di analisi 35 a, aumento prezzo energia 4%/a 18/07/2015 Convenienza economica 17

103 Analisi economica degli interventi + finanziamento 50% Valutazione edificio esistente Genova Spese totali (mutuo, costi di gestione) [ ] Anni [a] RIENTRO 0 anni Dati: Inflazione 2.2%/a, tasso debitore 3.5%/a, periodo di analisi 35 a, aumento prezzo energia 4%/a, finanziamento 50% su 10 anni 18/07/2015 Convenienza economica 18

104 In sostanza investire su una Passivhaus... crea un valore aggiunto all'economia locale... rende possibile una fornitura sostenibile di energia Progettazione edile energeticamente efficiente significa profitti a lungo termine indipendenza dalla fornitura di combustibile sicurezza sociale Notevoli benefici aggiuntivi per i residenti Ritorno finanziario equivalente ad una pensione Passivhaus costruire economicamente oggi per un futuro sostenibile! Foto PHI 18/07/2015 Convenienza economica 23

105 Problematiche Formazione di condensa e muffa Bassa temperatura superficiale Elevata umidità dell'aria interna Basso comfort termico Grandi differenze di temperatura Correnti d aria Scarsa qualità dell'aria Un generale ricambio d'aria inadeguato Ricambio d'aria inaffidabile e irregolare Elevati costi per il riscaldamento Dispersioni per trasmissione Dispersioni per ventilazione Inquinamento ambientale Combustione di gas, petrolio o carbone per il riscaldamento degli edifici I 5 pilastri Edifici Passivhaus esistenti I principi di progettazione non cambiano 1) Finestre Passivhaus 3) Assenza di ponti termici 5) Ventilazione meccanica controllata 2) Coibentazone termica di qualità 4) Tenuta all'aria Fonte: PHI 107

106 Vantaggi Passivhaus anche in edifici esistenti Ambiente confortevole Buona qualità dell aria EnerPHit: perchè? Nessun danno agli edifici (nessuna formazione di condensa/muffa) Maggiore convenienza economica Protezione del clima Il futuro è nelle ristrutturazioni Si prevede che in futuro il 99% degli interventi sarà di ristrutturazione L'85% degli edifici sul suolo Italiano ha bisogno di interventi di ristrutturazione Il potenziale per il risparmio energetico è enorme!!! 108

107 Forma edificio sfavorevole Fotografia PHI Fotografia PHI Orientamento sfavorevole Illustrazione PHI Ponti termici EnerPHit: perchè? Fotografia PHI Tenuta all aria Lo standard Passivhaus è spesso diffcile da raggiungere per la ristrutturazione di edifici esistenti Illustrazione PHI Nessun spazio per la coibentazione 109

108 Fonte: Schulze Darup Jean-Paul-Platz, Norimberga Fotografia PHI EnerPHit: esempio progettuale RISPARMIO DEL 87% Fonte: Schulze Darup Fotografia PHI 110

109 Fotografia PHI Tevesstraße, Francoforte EnerPHit: esempio progettuale RISPARMIO DEL 94% Fotografia PHI Fotografia PHI 111

110 Problema EnerPHit Lo standard Passivhaus per le nuove costruzioni è spesso difficile da raggiungere per la ristrutturazione di edifici esistenti (forma sfavorevole dell'edificio, orientamento finestre sfavorevole, ponti termici non risolvibili... ) Passivhaus Fabb. termico per riscaldamento max. 15 kwh/(m²a) Tenuta all aria dell edificio n 50 EnerPHit max. 0.6 /h max. 1 /h max. 25 kwh/(m²a) Requisiti energetici meno restrittivi, ma identico comfort abitativo 112

111 Ristrutturazione scadente di edifici esistenti Efficientamenti energetici di scarsa qualità Due errori molto frequenti: tenuta all aria senza sufficiente ventilazione dell'appartamento nessun miglioramento della coibentazione termica Fotografie: K.-H. Fingerling 113

112 Progetti EnerPHit Progetti EnerPHit: circa 150 in tutto il mondo (la maggior parte in Europa) Diamoci da fare!!!! 114

113 Ristrutturare "in un'unica fase" Cantiere realizzato una sola volta La progettazione è più semplice Elevato investimento iniziale EnerPHit EnerPHit: come? Ristrutturare "Step-by-step" Richiede un capitale minore I componenti vengono sfruttati per tutta la loro vita utile Maggiori oneri di cantiere e/o costi di progettazione Edificio esistente Edificio esistente 115

114 1. Coibentazione Edificio esistente 2. Finestre + Tenuta all'aria + Ventilazione 3. Impianto di riscaldamento + RES step Ristrutturare step by spep by step EnerPHit retrofit Progetto Europeo I contenuti del presente documento sono di esclusiva responsabilità dell autore. Essi non rappresentano necessariamente le opinioni della Commissione Europea. Né EACI, né la Commissione Europea sono responsabili per l uso che potrebbe essere fatto delle informazioni qui contenute. 116

115 Ristrutturare step by spep Hotel Ristorante Valcanover Via di Mezzolago 1, Pergine Valsugana (TN) Fonte:ZEPHIR Progetto pilota 117

116 Dr. Wolfgang Feist a Passivhaus costruita 1996 Passivhaus Institut Oggi nel mondo La Passivhaus Fonte: Passivhausinstitute Architetti: Bott, Ridder, Westermayer Progetto a finanziamento pcoredoto, costi addizionali supportati dallo Stato di Hessen 119

117 La diffusione su scala europea La Passivhaus Passivhaus in tutto il mondo Il protocollo si adatta ai diversi climi Fonte: Passivhaus database 120

118 Germania Ulm: Edificio per uffici Energon Stefan Oehler Tevesstraβe Frankfurt, Faktor 10 Esempi progettuali Scuola Montessori Aufkirchen, Architetti WGVL Frankfurt Sophienhof, FAAG Tecnik Gmbh Fonte: Passivhaus database 121

119 Austria Lodenareal, Innsbruck Esempi progettuali 361 unità abitative m² superficie utile Fonte: Passivhaus database 122

120 Spagna Esempi progettuali Fonte: Passivhaus database 123

121 La diffusione su scala mondiale La Passivhaus nel mondo Fonte: Passivhaus database 124

122 Corea La Passivhaus Fonte: Passivhaus database 125

123 Passivhaus Database Un portale mondiale raggruppa gli edifici passivhaus distinti per nazione e categorie 126

124 Tipologie di edifici Edifici Passivhaus sono distinti in differenti categorie Residenziale singolo Fonte: Passivhaus database 127

125 Tipologie di edifici Edifici Passivhaus sono distinti in differenti categorie Residenziale singolo Residenziale plurifamiliare Fonte: Passivhaus database 128

126 Tipologie di edifici Edifici Passivhaus sono distinti in differenti categorie Residenziale singolo Residenziale plurifamiliare Ricettiva Fonte: Passivhaus database 129

127 Tipologie di edifici Edifici Passivhaus sono distinti in differenti categorie Residenziale singolo Residenziale plurifamiliare Ricettiva Sanitaria Fonte: Passivhaus database 130

128 Tipologie di edifici Edifici Passivhaus sono distinti in differenti categorie Residenziale singolo Residenziale plurifamiliare Ricettiva Sanitaria Scolastica Fonte: Passivhaus database 131

129 Tipologie di edifici Edifici Passivhaus sono distinti in differenti categorie Residenziale singolo Residenziale plurifamiliare Ricettiva Sanitaria Scolastica Sportiva Fonte: Passivhaus database 132

130 Tipologie di edifici Edifici Passivhaus sono distinti in differenti categorie Residenziale singolo Residenziale plurifamiliare Ricettiva Sanitaria Scolastica Sportiva Direttiva / commerciale Fonte: Passivhaus database 133

131 Tipologie di edifici Edifici Passivhaus sono distinti in differenti categorie Residenziale singolo Residenziale plurifamiliare Ricettiva Sanitaria Scolastica Sportiva Direttiva / commerciale Museale Fonte: Passivhaus database 134

132 Tipologie di edifici Edifici Passivhaus sono distinti in differenti categorie Residenziale singolo Residenziale plurifamiliare Ricettiva Sanitaria Scolastica Sportiva Direttiva / commerciale Museale Produttiva Fonte: Passivhaus database 135

133 E IN ITALIA? La Passivhaus in Italia 136

134 Passivhaus Institut in fase di certificazione PH certificata Fonte: ipha l immagine non ha pretesa di completezza 137

135 Le Passivhaus in Italia 138

136 ZEPHIR PASSIVHAUS ITALIA Zero Energy and Passivhaus Institute for Research loc. Fratte, 18/3 I Pergine Valsugana (Trento) tel mail: [email protected]