Dal monitoraggio alla identificazione delle soluzioni possibili

Workshop

ENERGY-ART-CAREAPPROCCIO AL PATRIMONIO STORICO VINCOLATO:

RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA, CONSERVAZIONE E RESTAURO

21 MAGGIO 2015

CNA Provinciale Bologna

Ing. Sandra Dei Svaldi e Arch. Mena Viscardi

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• DAL 156/2008 “Atto di indirizzo e coordinamento sui requisiti di prestazione energetica e sulle procedure di certificazione energetica degli edifici”

• Aggiornamento Allegati con DGR 1362/2010

•Aggiornamento Allegati con DGR 1366/2011

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gio

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• DLgs 192/05 “Recepimento direttiva 2002/91/CE” modificato con DLgs 311/06• DPR 59/2009 “Requisiti minimi”• DM 26/06/2009 “Linee Guida Nazionali”• DL 63/2013 L. 90/2013 Modifica del D.Lgs. 192/2005 recepimento dir. 2010/31/UE• Dlgs 102/2014

• Rinvio alle UNI/TS 11300 e alle norme tecniche EN nazionali di supporto (D.P.R. n. 59/2009)

No

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tecn

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e

• Direttiva 2002/91/CE “Rendimento energetico degli edifici” (EPBD)

• Direttiva 2010/31/CE “Rendimento energetico degli edifici” (EPBD Recast)

• Direttiva 2012/27/UE “Efficienza energetica”

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DIRETTIVA 2002/91/CE SUL RENDIMENTO ENERGETICO NELL’EDILIZIA (EPBD)

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DIRETTIVA 2010/31/UE SULLA PRESTAZIONE ENERGETICA NELL’EDILIZIA (EPBD recast)

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DIRETTIVA 2012/27/UE SULL’EFFICIENZA ENERGETICA (Recepita da DLgs 102/2014)

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Di fatto, esiste crescente consapevolezza che il conseguimento degli obiettivi 20-20-20 è fortemente connesso all’intervento sugli edifici, particolarmente gli esistenti, anche storici

La preoccupazione che l’applicazione di misure di efficientamento potessero danneggiare gli edifici storici ha determinato l’atteggiamento difensivo che ha portato ad escluderli dal campo di applicazione delle leggi.

Motivazioni

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From 2010-10-01 to 2014-03-31

La sfida

Edifici storici sono riconosciuti come il segno distintivo di numerose città europee, i quartieri storici danno unicità nelle città, sono un simbolo vivente del ricco patrimonio culturale europeo e riflettono l'identità della società.Tuttavia, è chiaro che questi edifici non sono a basso consumo energetico e contribuiscono sostanziali di gas a effetto serra (GHG) e l'aumento dei costi energetici. In un momento in cui il cambiamento climatico rappresenta una reale e urgente minaccia per l'umanità e le sue infrastrutture, è fondamentale per avviare un approccio migliore per la ristrutturazione di edifici storici, che in molti casi sono in pericolo se stessi.

Obiettivi del progetto

Il progetto 3ENCULT intende superare la contrapposizione tra la conservazione di edifici storici e la protezione del clima.

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L’approccio sostenuto dal Progetto, che sta entrando nella cultura degli operatori, è di tipo costruttivo e tende a conciliare

Volontà di preservazione dell’edificio

Utilizzo efficiente del bene

Riduzione dei consumi

Garanzia di comfort indoor (condizione ottimale di benessere complessivo IEQ)

! Preservazione degli strati decorativi

Riduzione dei disperdimenti

Obiettivi specifici:

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Palazzo d'Accursio è nella storia la sede istituzionale della città. Sorto da un nucleo antico del XIII secolo, è stato ampliato e modificato nel corso dei secoli, con interventi di architetti quali Bramante, Fioravante Fioravanti, Alessi.

Gli spazi occupati dalle Collezioni Comunali furono costruiti nel 1585, su volere del Cardinale Legato. La Sala Urbana o Sala degli Stemmi fu fatta costruire dal Legato Pontificio Bernardino Spada nel 1630 in onore di Urbano VIII. A metà Settecento le pareti vennero ricoperte da affreschi comprendenti 188 stemmi relativi alla serie di Governatori e Legati e Vicelegati Pontifici succedutisi nella città, mentre il soffitto, in cannucciato e gesso, venne decorato dal giovane Michele Colonna.

12951340 1365 1425 1436 1585

Un caso di studio: la Sala degli Stemmi (Collezioni Comunali in Palazzo d’Accursio)

Collezioni Comunali

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Palazzo d'Accursio è nella storia la sede istituzionale della città. Sorto da un nucleo antico del XIII secolo, è stato ampliato e modificato nel corso dei secoli, con interventi di architetti quali Bramante, Fioravante Fioravanti, Alessi.

Gli spazi occupati dalle Collezioni Comunali furono costruiti nel 1585, su volere del Cardinale Legato. La Sala Urbana o Sala degli Stemmi fu fatta costruire dal Legato Pontificio Bernardino Spada nel 1630 in onore di Urbano VIII. A metà Settecento le pareti vennero ricoperte da affreschi comprendenti 188 stemmi relativi alla serie di Governatori e Legati e Vicelegati Pontifici succedutisi nella città, mentre il soffitto, in cannucciato e gesso, venne decorato dal giovane Michele Colonna.

Un caso di studio: la Sala degli Stemmi (Collezioni Comunali in Palazzo d’Accursio)

Collezioni Comunali

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Specificità Sala degli Stemmi:

Notevoli dimensioni (pianta 10,8 x 17 x h 11,7)

Ambiente fortemente massivo

Assenza climatizzazione (discomfort estivo)

Contiguità termica con locali adiacenti climatizzati

Superfici confinanti con l’esterno limitate (sommità e copertura)

Infissi (degradati) in posizione elevata, esterni su due lati, sempre chiusi

Superfici interne completamente decorate

Infiltrazioni nella copertura, ammaloramentipellicola pittorica e distacchi

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Centralità dell’attività di diagnosi

Fase di lavoro fondante di un percorso di riqualificazione, la diagnosi in un edificio storico, più che in altri, si scontra con la difficoltà di disporre di elaborati che ne descrivono la consistenza in modo fedele alla realtà (piante, sezioni, stratigrafie, materiali impiegati)

Importanza del lavoro in team multidisciplinare (raccolta dati)

Documentazione storica Rilievi su involucro e infissi Raccolta di dati energetici

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Blower door test, Georadar, Campagne (inv/est) di monitoraggio del comfort indoor

Centralità dell’attività di diagnosi

Fase di lavoro fondante di un percorso di riqualificazione, la diagnosi in un edificio storico, più che in altri, si scontra con la difficoltà di disporre di elaborati che ne descrivono la consistenza in modo fedele alla realtà (piante, sezioni, stratigrafie, materiali impiegati)

Importanza del lavoro in team multidisciplinare (raccolta dati)

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Monitoraggio igrotermico in continuo (WSN), Mappe psicometriche, di illuminazione naturale e artificiale, Termografia

18.5

20.5 °C

19

20

Centralità dell’attività di diagnosi

Fase di lavoro fondante di un percorso di riqualificazione, la diagnosi in un edificio storico, più che in altri, si scontra con la difficoltà di disporre di elaborati che ne descrivono la consistenza in modo fedele alla realtà (piante, sezioni, stratigrafie, materiali impiegati)

Importanza del lavoro in team multidisciplinare (raccolta dati)

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Importanza assegnata all’IEQ

Ricercata una condizione ottimale di benessere complessivo

• Benessere termoigrometrico (temperatura dell’aria, velocità dell’aria, temperatura media radiante, temperatura operante, umidità relativa)

• Benessere visivo (fattore medio di luce diurna)

• Benessere acustico (livello sonoro continuo equivalente)

Valutazione parametri ambientali:

• PMV (voto medio previsto)

• PPD (percentuale di insoddisfatti)

Calcolo indici sintetici di comfort:

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Creazione del modello energetico in regime dinamico (DB)

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I software di simulazione energetica in campo dinamico come Energy plus consentono di studiare il comportamento energetico del sistema edilizio prendendo in considerazione sia le oscillazioni delle condizioni interne sia le fluttuazioni delle condizioni climatiche e restituiscono una modellazione energetica aderente alla reale complessità.

Sono in grado di apprezzare debitamente gli effetti delle variazioni climatiche rilevabili nell'arco delle 24 ore e di rappresentare correttamente, oltre che il comportamento inregime invernale, anche il comportamento in regime estivo.

Prendono in considerazione gli effetti della massa termica e tutti i fattori che influiscono su dispersioni e guadagni di calore.

Creazione del modello energetico in regime dinamico (DB)

- Richiedono dati più accurati- Utilizzabili da operatori specializzati- Tempi di sviluppo lunghi

Nella modellazione dinamica sono utilizzati, di solito, i dati IWEC (International Weather for Energy Calculations) tratti dal database di Energy Plus databile tra il 1960-1970.Nel caso in esame sono stati invece utilizzati dati meteo aggiornati (studio CTI 2009) rilevati dalla stazione meteorologica della città di Bologna, in maniera tale da ottenere una simulazione numerica che tiene in conto dei recenti cambiamenti climatici.

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rdi Formulazione di

ipotesi di progetto

Simulazione di efficaciadelle ipotesi formulate

Confronto tra le diverse ipotesi di progetto

Selezione della soluzione di maggiore efficacia

Caratteristiche e funzionalità

dello stato di fatto

Caratterizzazioneenergetico-ambientale

dello stato di fatto

L’impiego di Design Builder ci ha permesso di modellare correttamente lo stato di fatto dell’ambiente oggetto di studio e di simulare gli effetti delle strategie di intervento previste.

Impiego del modello energetico

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Zone termiche dell’area di studio

Dispersioni

-350'000

-300'000

-250'000

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-150'000

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-50'000

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Vetrate Pareti Coperture Infiltrazione esterna

Dispersioni attraverso i componenti di involucro

Apporti

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10'000

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30'000

40'000

50'000

60'000

70'000

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Illuminazione Apparecchiature per la climatizzazione (ventilatore)

Apparecchiature per la climatizzazione (stufette) Apparecchiature elettriche (telecamere)

Occupazione Apporti solari attraverso finestre esterne

Apporti gratuiti (interni ed esterni)

Distribuzione delle termperature interne in estate

Simulazioni energetico-ambientali dello stato di fatto

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Sviluppo strategie di intervento

Funzionamento passivo, tipico dell’edificio storico

Natural cooling

Potenziamento inerzia termica coperto

Controllo raggi UV (degrado strato pittorico)

Concentrazione su coperto, infissi e illuminazione

Controllo dei disperdimenti e rientri di calore

Ventilazione naturale

Impiego materiali rispettosi della tradizionee dell’ambiente

Soluzioni traspiranti

Contenimento dei carichi (esigenze sismiche)

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Considerazioni progettuali infissi: Riferimento normativo zona E per la trasmittanza (U=2,2 W/m2K) Uso di vetri selettivi per limitare l'apporto solare nel periodo estivo e per proteggere le

decorazioni parietali; Riduzione delle esigenze manutentive telaio in legno/alluminio Mantenimento geometria infissi esistenti Infisso apribile a vasistas per natural cooling, con movimentazione motorizzate e

automatizzata, gestita da sistema domotico collegato a sensori per la rilevazione del microclima interno

Doppio vetro con gas argon nell'intercapedineVetro camera 4+4be/16gas argon/4+4S = 33,6 mmUg= 1 W/m2KFS (g) = 26%-50% UV

Fase 1 - Sostituzione degli infissi (valutazione soluzione ottimale)

Triplo vetro con gas argon nell'intercapedineVetro camera 3+3be/12gas argon/4/12gas argon/3+3Sp. = 40,2 mmUg= 0,7 W/m2KFS (g) = 33%

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Fase 2 – Involucro parte opaca (valutazione soluzione ottimale)

Analisi vetro (stato di fatto e progetto)

Analisi involucro parte opaca (stato di fatto e progetto)

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Fase 2 – Soluzione scelta(tetto ventilato con fibra di legno, buone prestazioni inv/est)

+ 10 cm rispetto allo stato di fatto

Spessore = 190 mm

U = 0.398 W/m2K

Y = 0,326 W/m2K

Spessore = 90 mm

Trasmittanza U = 1.960 W/m2K

T. Periodica Y = 2,251 W/m2K

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Intonaco cementizioU = 1,633 W/m2K

N. Descrizione strato s Cond. R M.V. C.T. R.V.

- Resistenza superficiale interna - - 0.130 - - -

1 Intonaco di calce e sabbia 10.00 0.800 0.013 1600 1.00 10

2 Muratura in laterizio pareti esterne (um. 1.5%)

340.00

0.810 0.420 1800 0.84 7

3 Intonaco di calce e sabbia 30.00 0.800 0.038 1600 1.00 10

- Resistenza superficiale esterna - - 0.040 - - -

Spessore (mm) 380

Intonaco calce nat.U = 1,563 W/m2K

Fase 3 – Valutazione soluzione ottimale intonaco esterno

Termointonaco (diatonite)U = 0,788 W/m2K

Contesto attuale. Obblighi e risorse

Art. 5Miglioramento della prestazione energetica degli immobili della Pubblica Amministrazione

DLgs 102 del 4/7/2014, n. 102 (GU 18/7/2014)Attuazione della direttiva 2012/27/UE sull'efficienza energetica

Titolo II – Efficienza nell’uso dell’energia

Obbligo PA centrale:Riqualificazione energetica su ≥3% superficie/anno

Obbligo Regioni ed Enti locali:Concorrenza a raggiungimento obiettivo nazionale

(art 1: riduzione, entro l'anno 2020, di 20 milioni di tep dei consumi di energia primaria, pari a 15,5 milioni di tep di energia finale, conteggiati a partire dal 2010)

Riqualificazione patrimonio

Contesto attuale. Obblighi e risorse

POR FESR 2014-2020 Regione Emilia Romagna

Contesto attuale. Obblighi e risorse

Conto Termico

Diagnosi energetica

• Sono ammissibili le spese per diagnosi / certificazioni energetiche eseguite sia prima sia dopo l’intervento per valutarne fattibilità ed efficacia

• L’incentivo copre il 100% della spesa per le PA e il 50% della spesa per i soggetti privati

Pubblica AmministrazioneIl D.Lgs. 102/14 introduce una deroga che prevede per le PA la possibilità di ricevere un acconto e successivamente pagamenti per SAL, in alternativa alle rate annuali costanti (obbligatorie per privati)

Soggetti interessati

• Soggetti privati: solo installazione di sistemi di produzione di energia termica alimentati da rinnovabili o sistemi ad elevata efficienza

• Pubblica Amministrazione: tutti gli interventi

Durata incentivo• Varia in relazione alla tipologia di intervento (2-5 anni)• Previste rate annuali costanti (ad eccezione delle PA)• Unica rata solo se l’incentivo è inferiore a 600 €

Dotazione economica• Per le PA è stanziata una dotazione economica

annua di 200 milioni di Euro• Per i soggetti privati è stanziata una dotazione

economica annua di 700 milioni di Euro

Grazie!

s.deisvaldi@bo.icie.it

m.viscardi@bo.icie.it

051 42174