La riqualificazione degli edifici scolastici con sistemi prefabbricati in legno Renew School LE PRESTAZIONE DEGLI EDIFICI A ENERGIA ZERO M. Pietrobon marco.pietrobon@polimi.it Milano 3.12.15
Indici proposti per la descrizione completa di nzeb fabbisogno di energia utile (energy needs / use) per o riscaldamento o raffrescamento o acqua calda sanitaria o illuminazione o e (opzionale) per altri usi elettrici (elettrodomestici, machine per ventilazione, circolatori),
Indici proposti per la descrizione completa di nzeb in aggiunta, un approcio prescrittivo ad es. con limiti per o trasmittanza U-value per componenti di involucro o g-values per protezioni solari e component trasparenti o tenuta all aria dell involucro (ad es. n50) o potenze elettriche installabili per illuminazione o efficienza del recuperatore di calore per ventilazione o etc.
Indici proposti per la descrizione completa di nzeb Domanda di Energia primaria o bilancio tra l energia richiesta e prodotta o con relativi fattori di conversion e pesi sull energia esportata e prodotta (norma UNI EN15603) o preferibilmente su intervallo mensile o inferiore
Indici proposti per la descrizione completa di nzeb o load matching index : un indice che misura la corrispondenza temporale fra l energia prodotta in loco da fonti rinnovabili e quella che viene consumata, calcolato su periodi mensili, giornalieri o orari (preferibile)
Indici proposti per la descrizione completa di nzeb o un indice di comfort igro-termico di lungo periodo o calcolato secondo la norma UNI EN 15251 (o altri metodi rilevanti) Summer 2009 M1 M2 31% 37% 47% 46% 19% 16% 3% 1% Winter 2008-2009 M1 M2 13% 20% 59% 59% 16% 13% 12% 8%
Set completo di indici per definire gli nzebs 7 o Fabbisogno di energia utile (energy needs / use) per riscaldamento, rafrescamento, ACS, illuminazione e (opzionale) per altri usi elettrici (elettrodomestici, circolatori, ) in aggiunta a questo un approcio prescrittivo (ad es. con limiti di trasmittanza U-values per component di involucro, g-values per protezioni solari, tenuta all aria, potenze installabili per illuminazione) o Domanda di energia primaria bilancio tra l energia primaria richiesta e prodotta con relativi fattori di conversion e pesi (UNI EN15603), meglio su intervallo mensile o inferior o Indice di load matching indice che misura la corrispondenza temporale fra l energia prodotta in loco da fonti rinnovabili e quella che viene consumata, calcolato su periodi mensili, giornalieri o orari (preferibile) o un indice di comfort igro-termico di lungo periodo calcolato secondo la norma UNI EN 15251 (o altri metodi rilevanti)
Lo studio per la Commissione Europea: Towards nearly-zero energy buildings 8 Sviluppato da Gruppo eerg del Politecnico di Milano con ECOFYS e Università di Wuppertal Scaricabile da www.eerg.it >> Study: Towards nearly zero-energy buildings Definition of common principles under the EPBD
4 delle possibili definizioni di edificio a energia zero Fonte: International energy Agency
Valutazione di 7 edifici secondo le 4 diverse definizioni
I requisiti Passive House o Fabbisogno di energia utile per riscaldamento max 15 kwh/(m²a) o (oppure) carico termico di riscaldamento max 10 W/m² 11 o Fabbisogno di energia utile per raffrescamento max 15 kwh/(m²a) o Fabbisogno di energia primaria totale max 120 kwh/(m²a) o Tenuta all aria dell edificio n 50 (a 50 Pascal) max 0,6 /h o Frequenza di riscaldamento max 10% delle ore * Calcoli basati sul PHPP (Pacchetto di progettazione Passivhaus)
Ristrutturazione certificata Passive House di condominio a Chiasso 12 o Condiminio di 19 appartamenti o Costruito nel 1965
Ristrutturazione certificata Passive House di condominio a Chiasso 13 o Superficie climatizzata netta (TFA): 1373 m 2 o Domanda di energia utile per riscaldamento: 15 kwh/(m 2 a) o Carico termico per riscaldamento: 9 W/m 2 o Domanda di energia utile per raffrescamento: - o Carico termico per raffrescamento: - o Domanda di energia primaria totale: 92 kwh/(m 2 a) o Database Passive House ID: 2923 o Tenuta all aria dell involucro: 0,35 /h o Progettista / Costruttore: Gasser Baumaterialien AG (www.gasser.ch)
Ristrutturazione certificata Passive House di condominio a Chiasso 14
Ristrutturazione certificata Passive House di condominio a Chiasso 15 o Ventilazione meccanica con recupero di calore (centralizzata)
Ristrutturazione certificata Passive House di condominio a Chiasso 16 o Integrazione di energie rinnovabili Fotovoltaico (in facciata ventilata, balconi e copertura) Solare termico (in copertura)
I requisiti Enerphit Passive House nelle ristrutturazioni 17 Nella ristrutturazione di edifici esistenti Requisiti EnerPHit, quando in seguito alla presenza di ponti termici tipici di edifici esistenti si raggiunge un fabbisogno termico per riscaldamento appena superiore (e non si riesce a ridurre ulteriormente). o Fabbisogno di energia utile per riscaldamento (Q H ) max 25 kwh/(m²a) o Fabbisogno di energia primaria totale: max 120 kwh/(m²a) + { [ Q H - 15 kwh/(m 2 a) ] x 1,2 } o Tenuta all aria dell edificio n 50 (a 50 Pascal): max 1 /h (con valore consigliato a 0,6 /h)
Costi 18 o Costi di costruzione paragonabili (anche minori rispetto costi medi) o Costi globali sul ciclo di vita: risparmio Da uno studio nella città di Bruxelles Passive Architecture, be.passive - PMP
Schermature solari esterne mobili 19
Requisiti di Tenuta all aria Tenuta all aria / Tenuta al vento 20 o Tenuta all aria di un involucro si ottiene con uno strato a tenuta. Questo strato impedisce la corrente d aria dall interno verso l esterno e viceversa. Lo strato a tenuta all aria è situato normalmente sul lato caldo dell involucro e può anche assumere la funzione di freno a vapore. o Tenuta al vento impedisce che aria umida e fredda possa penetrare dall esterno nell isolante. Lo strato per la tenuta al vento è situato all esterno della costruzione.
Requisiti di Tenuta all aria Continuità degli strati di tenuta
Requisiti di Tenuta all aria Possibili strati di tenuta all aria o INTONACO o CLS (completamente compatto e non fessurato) o PANNELLI OSB (di densità adeguata) o BARRIERE VAPORE (se specificato anche a tenuta aria) o FRENI VAPORE (se specificato anche a tenuta aria) o TELI TRASPIRANTI (se specificato anche a tenuta aria) o MURATURA (con massima cura dei giunti)
Requisiti di Tenuta all aria Punti critici o SCATOLE ELETTRICHE o PENETRAZIONI di cavi, canali d aria, condutture idrauliche, camini, cappe o COLLEGAMENTI E CONNESSIONI MAL PROGETTATI o INSTALLAZIONI NEL MURO (cassonetti avvolgibili, cassette di scarico dei WC...)
Requisiti di Tenuta all aria Materiali NON adatti alla tenuta all aria o Mattoni non intonacati e giunti di malta (intonacare prima di agganciare tubi o sanitari) o Pannelli in truciolato o in fibra di legno leggeri (flessibili) o Teli perforati/tagliati o Pannelli in polistirene rigido o Perline e simili ( anche maschio femmina)
Requisiti di Tenuta all aria Giunti non adatti alla tenuta all aria o Nastro da pacchi o Cemento troppo secco o troppo umido o Nastrature sulla muratura (senza primer o con collante sbagliato) o Schiume in PU auto espandenti o Giunzioni approssimative di silicone o Pareti in muratura senza nessun cappotto
Verifica di tenuta all aria Blowerdoor Test 26 Blowerdoor test secondo la norma UNI EN 13829 - Prestazione termica degli edifici - Determinazione della permeabilità all'aria degli edifici - Metodo di pressurizzazione mediante ventilatore
Requisiti di Tenuta all aria 27
Requisiti di Tenuta all aria 28
Verifica di tenuta all aria Blowerdoor Test 29 Spesso si richiedono almeno 2 test di tenuta all aria (blower door test, eseguito secondo UNI EN 13829) da svolgere rispettivamente in 2 fasi distinte dei lavori di costruzione, in particolare oun test in una fase intermedia (prima della realizzazione dei lavori finali di finitura) per verificare che non si superi il valore limite di n 50 come richiesto nel bando, oppure che viceversa si debba intervenire con il miglioramento delle soluzioni che ha previsto il soggetto esecutore oun test alla fine dei lavori allo scopo di misurare il valore finale di n 50
Requisiti di Tenuta all aria 30 [esempio da riferimento: Certificazione ARCA - Trentino Sviluppo - Allegato al capitolato speciale] VALORI RICHIESTI IN PROGETTAZIONE PER ARCA: A. Il progettista, nei propri documenti di progetto, dovrà considerare le soluzioni atte a permettere all edificio il superamento del test di permeabilità all aria prescritto da ARCA. Al fine di agevolare tale documento rimandiamo all Allegato 2. B. Da prescrivere in fase di progettazione che ad edificio ultimato verrà effettuato un test di permeabilità all aria dell edificio (Blower door test) che sarà determinante per il conseguimento della certificazione. I limiti sono definiti dal valore n50max 0,5 con una tolleranza di + 0,05 (con n50 che definisce il ricambio d aria all interno dell edificio volumi/h)
Requisiti di Tenuta all aria 31 Il progettista dovrà predisporre una o più relazioni tecniche e/o degli elaborati grafici in grado di descrivere compiutamente come l edificio soddisfi i requisiti di permeabilità all aria garantendo il ricambio d aria n 50 prescritto: Il progettista dovrà descrivere chiaramente le caratteristiche tecniche dei materiali e dei prodotti utilizzati e descrivere (o richiamare) dettagli realizzativi che assicurino la corretta posa dei materiali e dei prodotti, prestando attenzione anche alle aperture dovute alle installazioni elettriche ed idrauliche. Questo affinché la prestazione dichiarata sia garantita una volta incorporati i materiali e prodotti nell edificio e per evitare infiltrazioni all'interno delle pareti.
Requisiti di Tenuta all aria 32 I documenti di progetto devono almeno contenere 7 su 13 dei punti sotto riportati. Definire le corrette modalità di posa degli elementi che devono essere a tenuta all aria (cioè di quegli elementi costruttivi che si interfacciano con gli ambienti non climatizzati), soprattutto nei punti nevralgici: 1. Nodo copertura elemento verticale. 2. Raccordo parete serramento. 3. Finestre, porte, pareti opache, tetto e pavimento. 4. Posizione delle aperture regolabili. 5. Sigillature applicate sulle aperture esterne. 6. Specifica sugli accorgimenti da attuare in fase di installazione degli impianti al fine di ottenere una soddisfacente tenuta all aria. 7. Sigillare a tenuta all aria il passaggio tra cavedi climatizzati e non climatizzati (tra locali freddi e caldi).
Requisiti di Tenuta all aria 33 8. Sigillare con giunti elastici tutte le connessioni tra le componenti trasparenti e quelle opache. 9. Sigillare, attraverso giunti elastici, le tubature degli impianti che collegano l interno con l esterno dell abitazione o comunque, in generale, da zone climatizzate a non climatizzate (particolare cura agli impianti elettrici). 10. Utilizzare teli e guaine a tenuta d aria, prescrivendo cura nella posa affinché non vengano perforati (es: materiali composti di sintetici, carta, bituminosi), con obbligo di nastratura. 11. Utilizzare pannelli a tenuta all aria (es: cartongesso, legnomagnesite e cemento legno, pannelli a base di legno come OSB o pannello di fibra di legno ad alta densità, tutti maschio-femmina o nastrati). 12. Descrivere chiaramente i materiali e prodotti necessari a garantire la tenuta all aria dell edificio. 13. Porre particolare attenzione al collegamento tra soletta in calcestruzzo (o parte strutturale fino al p.c. - piano campagna) e struttura in legno.
Requisiti di Tenuta all aria 34 [esempio da bando del Comune di Parma per una scuola] Richiesto nel bando: Andranno, inoltre, evidenziate tutte le soluzioni di dettaglio (strati di tenuta, barriere all aria, nastrature, ecc.) atte a garantire il valore obiettivo che si intende conseguire, ad edificio ultimato, per la Tenuta all Aria dell involucro che sarà oggetto di test (secondo il parametro di misura n50 per il Test Blower Door, in pressione e depressione, eseguito secondo UNI EN 13829 - metodo A)
La spinta dai comuni 35 o Regolamento edilizio (ad es. Comuni di Botticino e Muzzano) o PAES o Piani Integrati di Intervento (requisiti specifici) o Bandi per progettazione e/o esecuzione Scuole Residenze Uffici
Moltissimi edifici in Europa anche delle caserme dei Vigili del Fuoco (bando per progettazione ed esecuzione del Comune di Lipsia) 36
Diversi edifici in Italia 37 o Social Housing Condominio 9 apprtamenti (Lonato del Garda) o Mono-famigliare (Lonato del Garda) o Mono-famigliare (Mascalucia, Catania)
Passive house le opportunità nel clima mediterraneo 38 Il Progetto Passive-On ha sviluppato le modalità di estensione del progetto di costruzione di case passive in particolare nell'europa del sud. o Comfort estivo o Fabbisogno di energia estivo Con indicazioni di Soluzioni e strategie progettuali www.eerg.it Passive-On Linee Guida per Case Passive nei Climi Mediterranei
39 Grazie dell attenzione! Marco PIETROBON www.eerg.it Contatto: marco.pietrobon@polimi.it