DIAGNOSI E RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA DEL PATRIMONIO EDILIZIO ESISTENTE

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1 Convegno DIAGNOSI E RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA DEL PATRIMONIO EDILIZIO ESISTENTE Ferrara, Castello Estense, Sala Imbarcadero - 20 giugno 2008 VALUTAZIONE DELLE PRESTAZIONI ENERGETICHE DEGLI EDIFICI ESISTENTI IN RELAZIONE ALLA TIPOLOGIA EDILIZIA Maurizio Biolcati Rinaldi Dipartimento di Ingegneria - Università degli Studi di Ferrara NUOVI EDIFICI NORMATIVA ENERGETICA EDIFICI ESISTENTI Progettazione integrata mirata al raggiungimento dei limiti di legge Adeguamento dello stato attuale per il raggiungimento dei limiti di legge Si riescono a raggiungere le prestazioni migliori stabilite dalla normativa? Sì (CLASSE A)? Il 70% degli edifici esistenti è antecedente alla prima normativa energetica del 1976, e non presenta alcun tipo di accorgimento per il risparmio energetico ANALISI PIU APPROFONDITA

2 Gli edifici studiati EDIFICIO A Via Dogali S V 1023 m m 3 S/V 0,65 m -1 S 407 m 2 u EDIFICIO B Via Foro Boario S V 2040 m m 3 S/V 0,51 m -1 S 920 m 2 u Gli edifici studiati Palazzo Muzzarelli (XIII secolo) via de Romei n.15 EDIFICIO C Via de Romei S 3452 m 2 V 4833 m 3 S/V 0,71 m -1 S 932 m 2 u

3 Interventi possibili RISPARMIO ENERGETICO Prestazioni dell involucro Efficienza energetica degli impianti Fonti energetiche rinnovabili Sostenibilità ambientale Lo studio si limita solo ai primi due casi, in quanto l impiego di fonti rinnovabili può essere impedito da vincoli su cui non è possibile intervenire (come l esposizione dell edificio, la limitata superficie a disposizione o divieti normativi) e la sostenibilità ambientale è difficilmente perseguibile EDIFICIO A Prospetti e sezione

4 EDIFICIO A Piante EDIFICIO B Prospetti e sezione

5 EDIFICIO B Piante Calcolo delle dispersioni e verifiche di legge VERIFICHE: limiti di legge in vigore dal 1 gennaio 2010 U limite - strutture opache verticali U 0,34 W/m 2 K -coperture U 0,30 W/m 2 K - pavimenti verso l esterno o locali non riscaldati U 0,33 W/m 2 K - chiusure trasparenti U 2,20 W/m 2 K -vetri U 1,70 W/m 2 K Massa superficiale -se I m,s 290 W/m 2 (Ferrara I m,s = 277 W/m 2 ) Non Necessaria Controllo della climatizzazione estiva - schermature superfici vetrate (esterne o interne) Verifica della condensazione

6 Situazione esistente: valori delle trasmittanze -Edifici A e B Parete verticale Parete vano scale Solaio Piano Terra Solaio Piano Rialzato Solaio Sottotetto Copertura Superfici vetrate U=1,636 W/m 2 K U=1,463 W/m 2 K U=2,535 W/m 2 K U=2,122 W/m 2 K U=2,387 W/m 2 K U=3,328 W/m 2 K U=5,680 W/m 2 K L adeguamento termico Lo studio ha l obiettivo di offrire una panoramica generale dei benefici che si ottengono con differenti tipi d intervento INTERVENTI Sostituzione della caldaia tradizionale con una a condensazione Sostituzione della regolazione dell impianto Sostituzione degli infissi Applicazione di cappotto sulle superfici verticali esterne Applicazione di isolante sui solai esterni o verso locali non riscaldati Tutti gli interventi sono stati considerati nei casi di: Impianto a radiatori (vano scala non riscaldato) Impianto a pannelli radianti a pavimento (vano scala non riscaldato) Impianto a pannelli radianti a pavimento (vano scala riscaldato)

7 L adeguamento termico Calcolo del fabbisogno energetico degli edifici Dati di progetto Individuazione della zona climatica Dettagli costruttivi caratteristiche termoigrometriche dei materiali Calcolo dell energia dispersa per trasmissione e ventilazione Q T e Q V Calcolo degli apporti gratuiti solari Q S e interni Q i Calcolo del fabbisogno netto Q H Calcolo dell energia fornita all impianto di riscaldamento Q P, η Calcolo dell energia primaria Q Calcolo dell Indice di Prestazione Energetica EP i Calcolo della Classe Energetica Verifica della condensa Scelte effettuate ISOLANTE Per valutare quale fosse lo spessore migliore da adottare per l isolamento a cappotto si è effettuata un analisi che correla lo spessore dell isolante con il Fabbisogno di Energia Primaria Isolante [cm] EPi [kwh/m 2 anno] Isolante [cm Isolante-FAEP FAEP [KWh/m 2 anno] Spessore che risulta essere conveniente: cm

8 Scelte effettuate VETRI Per valutare quale fosse il vetro migliore in termini di prestazioni si sono comparate varie tipologie e si è evidenziata l influenza che hanno sul EP i Tipo Semidoppio Vetro 6 Emissi vità 0.89 Tipo di gas - U g [W/m 2 K] 5,68 EP i [kwh/m 2 anno ] 430,3 Doppie vetrate Triple vetrate <0,1 <0,05 <0,1 <0,05 <0,1 <0,5 <0,1 <0,5 Aria Argon Aria Argon 1,8 1,6 1,7 1,5 1,5 1,4 1,3 1,2 1,3 1,1 1,2 1,0 1,0 0,9 0,9 0,8 380,1 377,5 378,8 376,2 376,2 375,0 373,7 372,4 373,7 371,1 372,4 369,8 369,8 368,5 368,5 367, con argon ed emissività < 0,1 Confronto fra i risultati Edificio A, Edificio B TRASMITTANZE ANTE OPERAM POST OPERAM Parete verticale U=1,636 W/m 2 K U=0,321 W/m 2 K Parete vano scale Solaio Piano Terra Solaio Piano Rialzato Solaio Sottotetto Copertura Superfici vetrate U=1,463 W/m 2 K U=2,535 W/m 2 K U=2,122 W/m 2 K U=2,387 W/m 2 K U=3,328 W/m 2 K U=5,680 W/m 2 K U=0,314 W/m 2 K U=0,295 W/m 2 K U=0,337 W/m 2 K U=0,292 W/m 2 K U=0,300 W/m 2 K U=1,400 W/m 2 K

9 Confronto fra i risultati Edificio C TRASMITTANZE ANTE OPERAM POST OPERAM Parete verticale U=1,41-0,86 W/m 2 K U=1,41-0,86 W/m 2 K Solaio Piano Terra Solaio Sottotetto Copertura Superfici vetrate U=1,28 W/m 2 K U=2,84 W/m 2 K U=3,45 W/m 2 K U=5,28 W/m 2 K U=0,30 W/m 2 K U=0,28 W/m 2 K U=0,30 W/m 2 K U=1,60 W/m 2 K Confronto fra i risultati Edificio A, Edificio B VERIFICA DELLA CONDENSA Parete esterna Parete vano scale Diagramma di Glaser Diagramma di Glaser Psat Pvap Psat Pvap pressione [Pa] pressione [Pa] spessore [m] spessore [m] Solaio Sottotetto Copertura Diagramma di Glaser Diagramma di Glaser Psat Pvap Psat Pvap pressione [Pa] pressione [Pa] spessore [m] spessore [m]

10 Confronto fra i risultati Edificio C Parete esterna VERIFICA DELLA CONDENSA Solaio Piano Terra Copertura NORMATIVA LOCALE La Regione Emilia Romagna R.E-R. 4 marzo 2008 Atto di indirizzo e coordinamento sui requisiti di rendimento energetico e sulle procedure di certificazione energetica degli edifici Il Comune di Ferrara Art. 105 Regolamento Edilizio Misure di contenimento dei consumi di energia per il riscaldamento invernale Con la propria Certificazione Energetica < >210 EPi Indice di Prestazione Energetica [kwh/m 2 anno] 25< >

11 Confronto fra i risultati EDIFICIO C Via de Romei RISPARMIO ENERGETICO Intervento eseguito P h g h g,lim Prestazione Q EP lim EP Miglioria della [%] [KW] [MJ] [kwh/m 2 anno] Classificazione Emilia Romagna Ferrara Non Ristrutturato G G Sostituzione infissi G G Allaccio alla rete del Teleriscaldamento G G Sostituzione infissi e caldaia (TLR) G G Sostituzione caldaia e isolamento solai F G Ristrutturazione totale E G Intervento integrale Miglioramento oltre 66 % Confronto fra i risultati EDIFICIO A Via Dogali RISPARMIO ENERGETICO Intervento integrale Miglioramento oltre 87 % Se si riscalda il vano scala ottengo un miglioramento del 90,22 % (C.E. Classe B per RER e Classe C per Ferrara)

12 Confronto fra i risultati EDIFICIO B Via Foro Boario RISPARMIO ENERGETICO Intervento integrale Miglioramento oltre 84 % Se si riscalda il vano scala ottengo un miglioramento del 86,47 % (C.E. Classe B per RER e Classe B per Ferrara) Confronto fra i risultati EDIFICIO A Via Dogali Edificio A Via Dogali (nel caso di ristrutturazione integrale) EP [KWh/m 2 anno] SINGOLE UNITA IMMOBILIARI Variabili APP. 1 Piano Rialzato Esposiz S/O No Risc. Vano scale 62.1 C. Energ. RER FE C D Risc. Vano scale 54.8 C. Energ. RER FE C C Esposizione Posizione rispetto l intero edificio 2 Rialzato N/E 62.7 C D 58.3 C D 3 Primo S/O 47.1 B C 41.7 B B 4 Primo N/E 43.8 B C 39.4 B B 5 Secondo S/O 65.3 C D 59.8 C D 6 Secondo N/E 62.6 C D 58.1 C D Appartamenti dei piani intermedi Minori dispersioni verso l esterno Minori consumi di energia La Classe Energetica è migliore rispetto a quella dell intero edificio e degli altri appartamenti

13 Conclusioni Se si effettua un intervento parziale (caldaia a condensazione, regolazione e infissi) Riduzione dei consumi: RILEVANTE (fino al 45-50%) Classificazione energetica:invariata (Classe G come lo stato attuale) Se si effettua un intervento quasi totale (anche cappotto esterno e isolante in alcune zone) Riduzione dei consumi: MOLTO RILEVANTE (fino al 76-79%) Classificazione energetica:migliora (Fino alla classe D) Se si effettua un intervento integrale (cappotto esterno e isolante su tutte le superfici) Riduzione dei consumi: MOLTO RILEVANTE (fino al 85-89%) Classificazione energetica:migliora (Fino alla classe C/B) Quindi EDIFICI ESISTENTI La Certificazione Energetica (che stabilisce le classi in funzione del valore dell EP i ): non raggiunge mai i livelli più alti (Classe A) non sottolinea lo sforzo di miglioramento ottenuto EFFETTI NEGATIVI SVALUTAZIONE DEL PATRIMONIO EDILIZIO ESISTENTE DEMOTIVAZIONE VERSO INTERVENTI COERENTI RAGIONEVOLMENTE ATTUABILI DIMINUZIONE DEL CICLO DI VITA UTILE DELL EDIFICIO SI PUO INTRODURRE UN DIVERSO CRITERIO DI CLASSIFICAZIONE

14 EDIFICI ESISTENTI Visti i risultati dello studio un alternativa per la classificazione degli edifici che possa mettere in evidenza la quantità di risparmio ottenibile rispetto alle condizioni attuali e sottolinei lo sforzo di miglioramento ottenuto potrebbe essere: CLASSIFICAZIONE ENERGETICA per EDIFICI ESISTENTI (in base al miglioramento della Prestazione Energetica) Classe R + 1 Classe R + 2 Classe R + 3 Classe R + 4 se EP (ristrutturato) < 80% EP (non ristrutturato) se EP (ristrutturato) < 60% EP (non ristrutturato) se EP (ristrutturato) < 30% EP (non ristrutturato) se EP (ristrutturato) < 15% EP (non ristrutturato) Ma SI DOVREBBE PROVARE ANCHE A RISPONDERE Se oggi abbiamo delle periferie così

15 Ma SI DOVREBBE PROVARE ANCHE A RISPONDERE Come ci dobbiamo aspettare le nuove periferie? Ma SI DOVREBBE PROVARE ANCHE A RISPONDERE Come saranno le nuove periferie?

16 Come saranno le nostre periferie?