Autosufficienza energetica: un idea che nasce da lontano Low Energy House (case a basso consumo) tutti gli edifici con prestazioni energetiche sensibilmente migliori rispetto a quelle minime previste dalle regolamentazioni vigenti. Per il nostro paese possiamo definire Low Energy House tutti gli edifici che hanno una classe energetica A rispetto alla classificazione nazionale. Passivhaus (case passive) I criteri da rispettare per ottenere la certificazione Passive House sono definiti dal Passivhaus Institut di Darmstadt (Germania). Deve essere progettato per avere un fabbisogno annuo di energia per il riscaldamento inferiore a 15 kwh/m 2 anno; l energia primaria specifica complessiva (riscaldamento, produzione di acqua calda, raffrescamento, energia elettrica) non deve essere superiore a 120 kwh/m 2 anno. Zero Energy Building (ZEB) (edifici a energia zero) Edifici in cui come risultato di un livello molto alto di rendimento energetico degli immobili, il consumo totale annuale di energia primaria dovrà essere uguale o inferiore alla produzione energetica ottenuta in loco con le energie rinnovabili Plus Energy building In questi edifici le prestazioni energetiche sono talmente spinte che l energia prodotta è superiore a quella consumata. Si tratta di edifici che ben si inseriscono nel più generale discorso della produzione energetica distribuita, diventando essi stessi elementi in grado di dare un contributo energetico positivo al territorio.
Autosufficienza energetica: un idea che nasce da lontano Self-Sufficient Solar House, il primo edificio energeticamente autosufficiente realizzato a Friburgo (Germania) dal Fraunhofer ISE Esempi di edifici a basso consumo energetico nel quartiere Bo01 a Malmö (Svezia)
Autosufficienza energetica: un idea che nasce da lontano Esempi di plus energy building realizzati nel quartiere Vauban a Friburgo (Germania) Edificio Eliotrope, primo prototipo di plus energy building progettato da Rolf Disch a Friburgo (Germania)
La Direttiva Europea 31/2010/UE DIRETTIVA EUROPEA 31/2010/UE Articolo 9: Edifici a energia quasi zero Gli Stati membri provvedono affinché: a. entro il 31 dicembre 2020 tutti gli edifici di nuova costruzione siano edifici a energia quasi zero b. entro il 31 dicembre 2018 gli edifici di nuova costruzione occupati da enti pubblici e di proprietà di questi ultimi siano edifici a energia quasi zero 2. Gli Stati membri procedono inoltre, sulla scorta dell esempio del settore pubblico, alla definizione di politiche e all adozione di misure, quali la fissazione di obiettivi, finalizzate a incentivare la trasformazione degli edifici ristrutturati in edifici a energia quasi zero e ne informano la Commissione nei piani nazionali di cui al paragrafo 1.
La definizione di edificio Nearly ZEB DIRETTIVA EUROPEA 31/2010/UE Articolo 2: Definizioni «edificio a energia quasi zero»: edificio ad altissima prestazione energetica, determinata conformemente all allegato I. Il fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo dovrebbe essere coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili, compresa l energia da fonti rinnovabili prodotta in loco o nelle vicinanze «prestazione energetica di un edificio»: quantità di energia, calcolata o misurata, necessaria per soddisfare il fabbisogno energetico connesso ad un uso normale dell edificio, compresa, in particolare, l energia utilizzata per il riscaldamento, il rinfrescamento, la ventilazione, la produzione di acqua calda e l illuminazione.
Prestazioni dell edificio a energia quasi zero DIRETTIVA EUROPEA 31/2010/UE ALLEGATO I 1. La prestazione energetica di un edificio è determinata sulla base della quantità di energia, reale o calcolata, consumata annualmente per soddisfare le varie esigenze legate ad un uso normale dell edificio [ ] 2. La prestazione energetica di un edificio è espressa in modo chiaro e comprende anche un indicatore di prestazione energetica e un indicatore numerico del consumo di energia primaria basato su fattori di energia primaria per vettore energetico, eventualmente basati su medie ponderate annuali nazionali o regionali o un valore specifico per la produzione in loco. [...]
Efficienza energetica e convenienza economica, la preoccupazione dell Ue Articolo 5 Calcolo dei livelli ottimali in funzione dei costi per i requisiti minimi di prestazione energetica 1. Entro il 30 giugno 2011 la Commissione stabilisce mediante atti delegati in conformità degli articoli 23, 24 e 25 un quadro metodologico comparativo per calcolare livelli ottimali in funzione dei costi per i requisiti minimi di prestazione energetica degli edifici e degli elementi edilizi. Il quadro metodologico comparativo è stabilito conformemente all allegato III e distingue tra edifici di nuova costruzione ed edifici esistenti e tra diverse tipologie edilizie. ALLEGATO III Quadro metodologico comparativo ai fini dell individuazione dei livelli ottimali in funzione dei costi dei requisiti di prestazione energetica per edifici ed elementi edilizi. Il quadro metodologico comparativo consente agli Stati membri di determinare la prestazione energetica di edifici ed elementi edilizi e gli aspetti economici delle misure legate alla prestazione energetica, e di collegarli al fine di individuare il livello ottimale in funzione dei costi.
Cost Optimal Schema delle categorie di costi (fonte: Linee guida).
Cost Optimal Calcolo del costo per differenti pacchetti di soluzioni Costo ottimale
Fonte: Infrastrutture Lombarde SpA Regione Lombardia Normativa per l efficienza energetica in Italia I decreti del MSE: nuove disposizioni normative nazionali DM REQUISITI MINIMI 26/06/2015 (sostituisce il DPR 59/2009) MODALITÀ DI CALCOLO DELLE PRESTAZIONI ENERGETICHE E DELL UTILIZZO DELLE FONTI RINNOVABILI APPLICAZIONE DI PRESCRIZIONI E REQUISITI MINIMI DM LINEE GUIDA 26/06/2015 (sostituisce il decreto 26/06/2009) ATTESTAZIONE PRESTAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI DM RELAZIONI TECNICHE 26/06/2015 SCHEMI DI RELAZIONE TECNICA AI FINI DELL APPLICAZIONE DEI REQUISITI MINIMI DI PRESTAZIONE ENERGETICA NEGLI EDIFICI
Fonte: Infrastrutture Lombarde SpA Regione Lombardia Quali sono le principali novità? -SERVIZI ENERGETICI CONSIDERATI NEL CALCOLO DELLA PRESTAZIONE -NUOVE DEFINIZIONI DI RISTRUTTURAZIONI IMPORTANTI -ENERGIA PRIMARIA TOTALE -EDIFICIO DI RIFERIMENTO -CLASSIFICAZIONE ENERGETICA CON CLASSI VARIABILI -EDIFICIO AD ENERGIA QUASI ZERO NZEB -MODALITÀ DI VALUTAZIONE DELL ENERGIA AUTOPRODOTTA E DELL ENERGIA ESPORTATA -NUOVO ATTESTATO DI PRESTAZIONE ENERGETICA (APE) -FORMAT OBBLIGATORIO PER ANNUNCI COMMERCIALI
Fonte: Infrastrutture Lombarde SpA Regione Lombardia Normativa per l efficienza energetica in edilizia NUOVE DEFINIZIONI PER LE RISTRUTTURAZIONI IMPORTANTI Direttiva 2010/31/UE DM Requisiti - Allegato 1 Art.2 Definizioni «ristrutturazione importante»: a) costo complessivo > 25 % valore dell edificio oppure Decreto 6480 - Allegato A Ristrutturazioni importanti di primo livello: l intervento interessa l involucro edilizio ( > 50% della superficie disperdente) e comprende anche la ristrutturazione dell impianto termico b) ristrutturazione > 25 % della superficie dell involucro dell edificio; gli Stati membri possono scegliere una delle due opzioni Ristrutturazioni importanti di secondo livello: l intervento interessa l involucro edilizio ( > 25% della superficie disperdente) ma non necessariamente l impianto termico
Fonte: Infrastrutture Lombarde SpA Regione Lombardia Normativa per l efficienza energetica in edilizia ENERGIA PRIMARIA TOTALE Vettore energetico E P,nren DM Requisiti - Allegato 1 Decreto 6480 - Allegato H E P,tot E P,ren Fattori di conversione in energia primaria E P,tot = E P,nren + E P,ren f P,tot = f P,nren + f P,ren dove: f P,nren : fattore di conversione in energia primaria non rinnovabile f P,ren : fattore di conversione in energia primaria rinnovabile f P,tot : fattore di conversione in energia primaria totale (rinnovabile + non rinnovabile) Vettore energetico f P,nren f P,ren f P,tot Ad esempio : Gas naturale 1,05 0,00 1,05 Vettore GPL energetico f 1,05 P,nren f 0,00 P,ren 1,05 f P,tot Gasolio naturale e Olio combustibile 1,07 1,05 0,00 1,07 1,05 Carbone GPL 1,10 1,05 0,00 1,10 1,05 Biomasse Gasolio e Olio solide combustibile 0,20 1,07 0,80 0,00 1,00 1,07 Biomasse Carbone liquide e gassose 0,40 1,10 0,60 0,00 1,00 1,10 Energia Biomasse elettrica solide da rete 1,95 0,20 0,47 0,80 2,42 1,00 Teleriscaldamento Biomasse liquide e gassose 1,50 0,40 0,00 0,60 1,50 1,00 Rifiuti Energia solidi elettrica urbani da rete 0,20 1,95 0,00 0,47 0,20 2,42 Teleraffrescamento Teleriscaldamento 0,50 1,50 0,00 0,50 1,50 Energia Rifiuti solidi termica urbani da collettori solari 0,00 0,20 1,00 0,00 1,00 0,20 Energia Teleraffrescamento elettrica prodotta da fotovoltaico, 0,50 0,00 0,50 0,00 1,00 1,00 mini-eolico Energia termica e mini-idraulico da collettori solari 0,00 1,00 1,00 Energia termica elettrica dall ambiente prodotta fotovoltaico, esterno free mini-eolico cooling e mini-idraulico 0,00 1,00 1,00 Energia termica dall ambiente esterno pompa free cooling di calore 0,00 1,00 1,00 Energia termica dall ambiente esterno - Maggior consapevolezza nell utilizzo delle energie rinnovabili - Maggior importanza all efficientamento dell involucro
Fonte: Infrastrutture Lombarde SpA Regione Lombardia Normativa per l efficienza energetica in edilizia ENERGIA PRIMARIA Verifica progettuale e classificazione energetica Verifica progettuale (L.10) Energia primaria totale E P,nren Vettore energetico E P,nren E P,ren E P,tot E P,ren Classificazione energetica (APE) Energia primaria non rinnovabile E P,nren
Fonte: Infrastrutture Lombarde SpA Regione Lombardia Requisiti e verifiche prestazionali EDIFICIO DI RIFERIMENTO - Verifica progettuale Edificio reale Edificio di riferimento (Fabbricato di riferimento + impianti di riferimento*) Coefficiente di scambio termico reale Area solare equivalente estiva reale Efficienze d impianto reale Fabbisogni d involucro reale Energia primaria totale reale < < > < < Coefficiente di scambio termico limite Area solare equivalente estiva limite Efficienze d impianto limite Fabbisogni d involucro limite Energia primaria totale limite (*) stessa tipologia dell impianto reale ma con efficienze prefissate dalla normativa
Fonte: Infrastrutture Lombarde SpA Regione Lombardia Normativa per l efficienza energetica in edilizia Differenza edifici di riferimento Verifica vs Classificazione Edificio di riferimento (verifica progettuale) (Fabbricato di riferimento + impianti di riferimento) Edificio di riferimento (classificazione) (Fabbricato di riferimento + impianti di riferimento standard ) Impianto di riferimento con la stessa tipologia dell edificio reale ma con efficienze prefissate dalla normativa Impianto di riferimento con tipologie standard ed efficienze prefissate dalla normativa Lasciare libertà di scelta al progettista garantendo requisiti minimi di efficienza, indipendentemente dalla tecnologia Valorizzare l utilizzo di tecnologie più efficienti in termini energetici
Fonte: Infrastrutture Lombarde SpA Regione Lombardia Requisiti e verifiche prestazionali EDIFICIO AD ENERGIA QUASI ZERO NZEB Art.2 Definizioni Direttiva 2010/31/UE «edificio a energia quasi zero»: Edificio di riferimento con parametri al 2019/21 + FER Edificio con fabbisogno energetico molto basso e coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili DM Requisiti - Allegato 1 Edificio che rispetta tutti i requisiti previsti al 2019/21 e gli obblighi di integrazione delle fonti rinnovabili
Fonte: Infrastrutture Lombarde SpA Regione Lombardia Requisiti e verifiche prestazionali EDIFICIO AD ENERGIA QUASI ZERO NZEB : FOCUS LOMBARDIA Decreto 6480 DM Requisiti - Allegato 1 -Parametri termofisici ed impiantistici al 2019/21-50% ACS da FER - 50% (ACS+Risc+Raffr) da FER - P el (kw) = 1/50 Impronta dell edificio 2016 2019/21
Fonte: Infrastrutture Lombarde SpA Regione Lombardia Normativa per l efficienza energetica in edilizia BILANCIO ENERGETICO Energia autoprodotta ed energia esportata DM Requisiti - Allegato 1 Decreto 6480 - Allegato H È consentito tenere conto dell'energia da fonte rinnovabile o da cogenerazione nell edificio: a) solo per contribuire ai fabbisogni del medesimo vettore energetico (elettricità con elettricità, energia termica con energia termica, ecc); b) fino a copertura totale del corrispondente fabbisogno L eccedenza non concorre alla prestazione energetica dell edificio.
EDIFICIO AD ENERGIA QUASI ZERO (NZEB) Ottiene la classificazione NZEB l edificio che rispetta: 1) i requisiti di prestazione energetica: Coefficiente medio globale di scambio termico per trasmissione per unità di superficie disperdente Area solare equivalente estiva per unità di superficie disperdente; Indice di prestazione termica utile per il riscaldamento, il raffrescamento, indice di prestazione globale; Efficienze medie stagionali per climatizzazione invernale, estiva e ACS; 2) gli obblighi di integrazione delle FER in secondo il D.Lgs. 28/2011: Copertura del 50 % fabbisogno di ACS; Copertura del 50 % fabbisogni per ACS, riscaldamento e raffrescamento
Dall edificio Nearly-ZEB all edificio ZEB Nearly ZEB (nzeb) livello di prestazione energetica che comporta il costo più basso durante il ciclo di vita economico stimato da ciascuno Stato ZEB o net ZEB (NZEB) bilancio annuale pari a 0 kwh/m 2 anno in termini di energia primaria (net sta ad indicare che l edificio è connesso con la rete elettrica attraverso la quale può scambiare energia)
Fonte: Villaggio residenziale Selvino (BG) Edifici a energia zero: un bilancio tra efficienza e rinnovabili Utilizzo efficiente fonti fossili Energia esportata Utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili Bilancio energia zero Minimizzare i consumi energetici Energia da fornire Punto di partenza Energia importata Efficienza energetica
Il tema degli edifici ZEB in Europa Gruppo di lavoro NetZEB IEA-SHC Task 40 Towards Net Zero Energy Solar Buildings Buildings Performance Institute Europe Principles for nearly Zero-energy Buildings Danish Building Research Institute European national strategies to move towards very low energy buildings Sacert ZEB Il primo sistema di certificazione italiano degli edifici ZEB
SACERT Zeb, un protocollo italiano Protocollo net ZEB elaborato da Caratteristiche salienti Usi energetici considerati: climatizzazione invernale ed estiva, ventilazione, acqua calda sanitaria, energia elettrica parti comuni. Domotica. Prestazione acustica. Bilancio energetico annuale: si considera quindi la possibilità di scambiare energia con la rete. Si prevede che una quota parte dell energia rinnovabile per ottenere il bilancio ZEB possa essere compensata con acquisti di energia verde certificata Modello di calcolo; per gli edifici residenziali il pacchetto UNI-TS, o norme tecniche regionali (es. CENED+) per gli edifici del terziario modelli di calcolo dinamici (es. Energy+)
SACERT Zeb: un protocollo Quality Oriented
Edifici ad alta efficienza energetica: problematiche da affrontare Una corretta progettazione di dettaglio è fondamentale; i nodi determinati dall unione di più elementi sono e arti più critiche dell involucro e quindi l anello più debole dell efficienza energetica: non solo perdite di calore ma anche patologie. Grande attenzione ai ponti termici. La necessaria complessità impiantistica non deve generare all utente dei problemi. Un impianto performante ma semplice nella gestione è la soluzione migliore. Richiede competenze nella progettazione e continuo aggiornamento per individuare le migliori tecnologie disponibili. La fase di realizzazione è tra le più critiche: la direzione dei lavori deve curare in ogni dettaglio la costruzione dell edificio e l installazione degli impianti. La certificazione delle prestazioni energetiche da parte terza al interno di uno schema di qualità è un motivo in più per garantire all utente le performance dichiarate.
Caso studio SACERT ZEB RESIDENZA ECOLife Nature F.lli Tognon STATO DI FATTO STATO DI PROGETTO STATO DI PROGETTO
EDIFICIO NUVOLONE S utile = 1.166,94 m 2 22 appartamenti EDIFICIO MOLA S utile =762,7 m 2 13 appartamenti Tamponamenti perimetrali esterni blocchi di laterizio Porotherm serie 19 da cm 19 e protetti esternamente da un pannello posato a cappotto in EPS di spessore cm 12. Internamente saranno completati con un tavolato in singola orditura metallica e pannello coibente integrato in lana di vetro tecnologia a secco, rivestito con doppia lastra in gesso. Trasmittanza termica complessiva di 0,18 W/m 2 K I serramenti avranno una trasmittanza termica inferiore a 1,2 UW/m 2 K doppio vetrocamera 4+4 Stratophone/15 gas argon/4/15 gas argon/ 3+3 bassoemissivo Top N (abbattimento acustico non inferiore ai 41 db).
Caso studio SACERT ZEB RESIDENZA ECOLife Nature F.lli Tognon Strutture a sbalzo dei balconi verranno separate, ove necessario, mediante l utilizzo di giunti strutturali a-termici al fine di eliminare i ponti termici. Interventi sull involucro
Caso studio SACERT ZEB RESIDENZA ECOLife Nature F.lli Tognon sistema Tipologia impianto termico Sistema di generazione Sistema di termoregolazione Sistema di contabilizzazione Sistema di emissione Ventilazione meccanica controllata Potenza di picco PV descrizione impianto centralizzato per riscaldamento raffrescamento e acqua calda sanitaria pompa di calore elettrica terraacqua + integrazione con caldaia a condensazione climatica + ambiente con sistema BUS interfacciabile alla domotica centralina per acqua fredda, calda, riscaldamento e raffrescamento bocchette ad aria impianto VMC con trattamento aria a doppio flusso con recupero di calore 18 kwp
Caso studio SACERT ZEB RESIDENZA ECOLife Nature F.lli Tognon IMPIANTO DI RICARICA AUTO ELETTRICHE In ogni box verrà installata una postazione di ricarica per le auto elettriche del tipo WALLBOX ABB o di altra marca. IMPIANTI ASCENSORE Gli impianti ascensore condominiali saranno di tipo elettrico a funi, ad alta efficienza energetica della ditta OTIS o equivalente con le seguenti caratteristiche: - motore sincrono a magneti permanenti Gearless ad alto rendimento, di Classe energetica A con azionamento rigenerativo, posizionato nel vano corsa
Caso studio SACERT ZEB RESIDENZA ECOLife Nature F.lli Tognon Con il protocollo SacertZEB verificheremo i requisiti dell edificio in riferimento alla nuova definizione di edificio nzeb nazionale il caso studio sarà pubblicato sul sito LOGICAL SOFT dallo stato di progetto alla realizzazione finale. Seguite sul sito il cantiere Ecolife!
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