RECUPERO ENERGETICO NELL EDILIZIA EDILIZIA SOCIALE Le valutazioni energetiche dalle stime convenzionali alla situazione reale Biella 19, 20 Novembre 2009 Ing. Biagio Di Pietra Dipartimento TER Unità SIST ENTE PER LE NUOVE TECNOLOGIE, L ENERGIA E L AMBIENTE Situazione del parco edilizio Nazionale anno 2001 Periodo di costruzione <1945 1945-1955 1956-1965 1966-1975 1976-1985 1986-2001 >2001 Totale Unità abitative Totali 6.598.536 4.333.882 5.707.383 5.142.940 3.324.794 2.161.345 1.200.000 28.468.880 Popolari 123.525 113.700 172.569 222.204 181.957 120.490 93.840 1.028.285 21.782.741 abitazioni fanno parte di costruzioni anteriori alla legge 373/76, di cui 631.998 sono abitazioni popolari di proprietà degli IACP. le abitazioni popolari costruite ante legge 10/91 sono circa il 95% del totale edifici La ristrutturazione edilizia, la riqualificazione delle periferie, costituiscono un grande contenitore di richiesta di metodologie e tecnologie più avanzate per migliorare l efficienza energetica, e la riduzione dell impatto ambientale
Riqualificazione energetica del compendio immobiliare di ATC Biella Valutazioni energetiche in condizioni convenzionali risparmi potenziali OBIETTIVO DELLO STUDIO Valutare i possibili interventi di retrofit energetico Stimare i risparmi energetici derivanti dal raggiungimento dei limiti prestazionali previsti dalla Normativa Vigente, valutando i seguenti interventi: - Sostituzione caldaie, inserimento valvole termostatiche, isolamento solai - Installazione impianto di microcogenerazione Sviluppo di uno strumento di analisi replicabile per gli edifici popolari gestiti dagli IACP (circa 850.000 unità immobiliari)
Condizioni di riferimento per la simulazione convenzionale Periodo di accensione impianti: dal 15 Ottobre al 15 Aprile Ore giorno di accensione: 14 ore giornaliere (valore massimo) Temperatura interna : - flottante: simulazione stato attuale - set point 20 C ±2 C : analisi post intervento Temperatura esterna: UNI 10349 Controllo caldaia : Regolazione della temperatura di mandata in funzione della temperatura esterna mantenimento della temperatura massima d accumulo termico 80 C DATI COMPLESSO EDILIZIO B A Edificio A H totale 16 m N piani 5 n Superficie totale delle chiusure verticali 1469 mq Percentuale superficie trasparente 35 % Superficie orizzontale piano tipo 428 mq Superficie totale riscaldata 1792 mq Volume totale riscaldato 28672 mc C Edificio B H totale 19.1 m N piani 6 n Superficie totale delle chiusure verticali 1849 mq Percentuale superficie trasparente 22 % Superficie orizzontale piano tipo 388 mq Superficie totale riscaldata 1870 mq Volume totale riscaldato 35717 mc Edificio C H totale 9.585 m N piani 3 n Superficie totale delle chiusure verticali 7245 mq Percentuale superficie trasparente 25 % Superficie orizzontale piano tipo 3156 mq Superficie totale riscaldata 8626 mq Volume totale riscaldato 82680 mc
STATO ATTUALE IMPIANTI TERMICI A Edificio A: Caldaia a Gasolio 200 kwt B Edificio B: Caldaia a Gasolio 300 kwt C Edificio C: Via Piemonte 24:caldaia a Gasolio, 125 Wt Via Piemonte 18-20-22: Due caldaie a Gasolio da 165 kwt ciascuna Via Rosmini 19-21-23 e via Lombardia 20-22: Due caldaie a Gasolio 280 kwt Via Mongrando 1-3-5 e Via Lomb.24: Due caldaie a Gasolio da 250 kwt ciascuna PRESTAZIONI INVOLUCRO STATO ATTUALE STATO ATTUALE Riferimenti Normativi DLgs 192/05 Edificio A Pareti opache verticali 0.92 W/mqK Pareti opache orizzontali copertura 1.18 W/mqK Pareti opache orizzontali di pavimento 1.24 W/mqK Infissi 4.98 W/mqK Edificio B Pareti opache verticali 0.73 W/mqK Pareti opache orizzontali copertura 2.63 W/mqK Pareti opache orizzontali di pavimento 2.04 W/mqK Infissi 4.28 W/mqK bbi di i i i Edificio C Pareti opache verticali 0.76 W/mqK Pareti opache orizzontali copertura 2.63 W/mqK Pareti opache orizzontali di pavimento 3 W/mqK Infissi 5 W/mqK Zona Climatica E Gradi Giorno 2589 S/V 0,34 FEP Limite 80 kwh/mq TRASMITTANZA Solai 0,30 W/mqK Pavimento 0,33 W/mqK Pareti verticali 0,34 W/mqK Chiusure trasparen2,2 W/mqK
Isolamento solai All estradosso del solaio di copertura e all intradosso del solaio su pilotis sono previsti pannelli isolanti in lana di roccia (e relativa struttura in legno di sostegno), capaci di contribuire in modo sensibile alla riduzione dei consumi energetici e al miglioramento del comfort termico dell abitazione. Sostituzione infissi esterni Sostituzione con infissi a taglio termico e doppio vetro basso emissivo (valore Uw fino a 1,3 W/m2K). Sostituzione caldaia ed inserimento valvola termostatica E stata ipotizzata la sostituzione con una nuova caldaia, a metano, ad alta efficienza con rendimento termico utile 95%. Una maggiore riduzione del consumo energetico si può ottenere, come ipotizzato, dall inserimento, di valvole termostatiche, utili per regolare la temperatura di ogni singolo ambiente e per sfruttare anche gli apporti gratuiti di energia. Le valvole termostatiche, installate negli impianti centralizzati hanno anche una buona influenza sull equilibrio termico delle diverse zone dell edificio.
PRESTAZIONI INVOLUCRO EDILIZIO POST INTERVENTO TRASMITTANZA POST INTERVENTO Riferimenti Normativi DLgs 311 Edificio A Pareti opache verticali 0,28 W/mqK Pareti opache orizzontali copertura 0,22 W/mqK Pareti opache orizzontali di pavimento 0,26 W/mqK Infissi 1,18 W/mqK Edificio B Pareti opache verticali 0,27 W/mqK Pareti opache orizzontali copertura 0.25 W/mqK Pareti opache orizzontali di pavimento 0.28 W/mqK Infissi 1,18 W/mqK Edificio C Pareti opache verticali 0,29 W/mqK Pareti opache orizzontali copertura 0,30 W/mqK Pareti opache orizzontali di pavimento 0,25 W/mqK Infissi 1,18 W/mqK Zona Climatica E Gradi Giorno 2589 S/V 0,34 FEP Limite 80 kwh/mq TRASMITTANZA Solai 0,30 W/mqK Pavimento 0,33 W/mqK Pareti verticali 0,34 W/mqK Chiusure trasparen2,2 W/mqK kwh/(mq*a) 300 250 200 150 100 RISULTATI DI SIMULAZIONE POST INTERVENTO EDIFICIO A 20 C Stato Attuale Risparmio con Valv.term. (Tamb. no flottante) (Intervento) Infissi+caldaia+valvola+solai Risparmio energetico dovuto all efficientamento 50 0 FABBISOGNO ENERGETICO ANNUO
RISULTATI DI SIMULAZIONE POST INTERVENTO 400 350 EDIFICIO B 20 C Risparmio con Valv.term. (Tamb. no flottante) kwh/(mq*a) 300 250 200 150 Stato Attuale (Intervento Infissi+caldaia+valvola+solai Risparmio energetico dovuto all efficientamento 100 50 0 FABBISOGNO ENERGETICO ANNUO Analisi Energetica standard con metodologia DOCET via Rosmini 400 350 300 250 kwh 200 150 100 50 0
IPOTESI DI IMPIANTO DI COGENERAZIONE CON MICROTURBINE A GAS DIAGRAMMA DI DURATA DEL CARICO TERMICO Valutazione energetica: durata del carico termico orario post intervento DIAGRAMMA DI DURATA CARICO TERMICO EDIFICIO C Durata di funzionamento annuo cogeneratore edificio A-B: 3400 ore Durata di funzionamento annuo cogeneratore edificio C: 3000 ore
La piattaforma per la simulazione dinamica degli edifici sviluppata da ENEA ODESSE: Optimal DESign for Smart Energy Ambiente di sviluppo Matlab/Simulnk Calcolo transitori orari Irraggiamento solare su ciascuna giacitura Temperatura esterna Temperatura interna Carico termico Calcolo Fabbisogno Energia Primaria (kwh/mq) Calcolo Fabbisogno Termico Annuo (kwh/mq)
Riqualificazione energetica del compendio immobiliare di ATC Biella Condizioni termiche reali CRITICITA DELLO STUDIO CONVENZIONALE Consumo di gasolio reale inferiore ai consumi stimati da simulazione Efficienza energetica Temperatura ambiente spesso inferiore a 17 C Criticità del sistema edificio impianto reale AI RISULTATI OTTENUTI DALLA SIMULAZIONE CONVENZIONALE E NECESSARIO AGGIUNGERE UN ULTERIORE DELTA COSTO ENERGETICO PER MANCATO COMFORT TERMICO ATTUALE Questo costo spesso non è prevedibile con simulazioni convenzionali in quanto dipende dalle criticità del sistema edificio impianto reale che potrebbe essere diverso per ciascun caso esaminato
CONCLUSIONE Lo studio energetico del sistema edificio-impianto con strumenti di simulazione convenzionali È un ottimo strumento per la valutazione univoca e comparabile di diversi interventi di retrofit energetico E replicabile su scala nazionale In molti casi consente di individuare anomalie dell impianto e dell edificio rispetto alla situazione ideale LE CONDIZIONI STANDARD DA NORMATIVA ALLA BASE DELLA SIMULAZIONE NON COINCIDONO CON LE CONDIZIONI REALI PER UNA VALUTAZIONE CORRETTA DEI COSTI - E NECESSARIO UN CONFRONTO CON LE CONDIZIONI ENERGETICHE REALI (non convenzionali) OTTENUTE DA UNA ANALISI DEI STRUMENTALE O DA BOLLETTE Grazie per l attenzione!