UIVERSITDEGLI STUDI DI BRESCIA FACOLTA DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA ININGEGNERIA PER LAMBIENTE E IL TERRITORIO V.O. Tesi di LaureaENERGIE RINNOVABILI E POMPE DI CALORE: APPLICAZIONI OPEN LOOPNEI CANALI IDROELETTRICI. Relatore: Prof. Ing. ALESSANDRO MURACA Laureando: FEDERICO LAINI

Matricola n: 39987 ANNO ACCADEMICO2009 - 2010 SOMMARIO ITRODUZIOE 11. DESCRIZIOE DELLEDIFICIO 3 1.1Ubicazione e tipologia3 1.2Caratteristiche generali del progetto 4 1.3Impianto di condizionamento 6 1.4Certificazione energetica delledificio11 2. ELEMETI DI ORMATIVA SULLA CERTIFICAZIOE EERGETICA DEGLI EDIFICI13 2.1Riferimenti normativi comunitari13 2.2Riferimenti normativi nazionali 15 2.3Il bilancio energetico di un edificio32 2.4Zone climatiche36 2.5Classificazione degli edifici 37 2.6Indice di prestazione energetica globale38 2.7Indice di prestazione energetica per la climatizzazioneinvernale 39 2.8Energia termica ideale per il riscaldamento invernale40 2.9Energia termica reale per il riscaldamento invernale44 2.10Energia termica per la produzione di acqua calda sanitaria 52 2.11Indice di prestazione energetica per il raffrescamento estivo54 2.12Energia termica per il raffrescamento estivo56 2.13Coefficiente di trasmittanzatermica 58 2.14Coefficiente di scambio termico60 2.15Rendimento stagionale globale medio dellimpiantotermico 61 2.16Classe energetica degli edifici63 3. POMPE E SCAMBIATORI DI CALORE 653.1Funzionamento65 3.2Tipologia 66 3.3Analisi termodinamica70 3.4Applicazioni nel settore edilizio 853.5Schemi impiantistici90 3.6La sorgente termica del terreno 92 ITRODUZIOE Nel nostro Paese il fabbisogno di energia del settore civile, residenziale e terziario, costituisce una quota pari a circa il 41% del consumo energetico nazionale. Con lobiettivo di ottimizzare taleconsumo,edidiminuirelaproduzionedigasserra,sicapiscecomeunaprogettazione ottimale degli edifici e degli impianti termici, nonch lutilizzo di energia da fonti rinnovabili, costituisca la leva fondamentale su cui agire.Lambitodiricercadiquestatesisiristrettoallutilizzodellepompedicalore,purtroppo ancora poco conosciute e diffuse in Italia, ma largamente utilizzate in vari paesi europei come Svezia, Germania, Austria e Svizzera e nel mondo come in Canada, negli Stati Uniti eNuova Zelanda. La peculiarit di queste macchine termiche che sono in grado di deviare la direzione di un flusso di calore, spingendolo da un mezzo fluido a una temperatura minore ad un altro fluido a temperaturamaggiore.Lapplicazioneprincipaledellepompedicaloreincentrata soprattuttonelsettoregeotermico,cheutilizzacomefontedienergiailcalorecontenutonel sottosuolo, ma esistono varie alternative a questa soluzione, una delle quali rappresentata dai corpiidrici.Icanaliidroelettrici,generalmentecaratterizzatidaunlivelloidricocostante durantelanno,quandolambisconoicentriabitatirappresentanosicuramenteunafontedi calore affidabile, gratuita e soprattutto pulita. E stato preso in considerazione un esempio reale di tale applicazione: a Verona, infatti, dove prima sorgeva il cinema Lux si sta realizzando un nuovo albergo che prender lo stesso nome. QuestoedificiositrovaadiacentealcanaleCamuzzoni,chepartendodalladigadelChievo, attraversa la citt per alimentare pi a valle la centrale idroelettrica di Tombetta.Derivando una modesta quantit dacqua del canale possibile fornire ad una pompa di calore lasorgentetermicanecessariaperilriscaldamentoinvernaleedilraffrescamentoestivo dellinteroedificio:nelprimocasosiprelevacaloredallacquadelcanalespingendolo verso gli interni, mentre nel secondo lo si estrae dallinterno per dissiparlo in essa.Lattenzionesiconcentratainparticolaresulloscambiatoredicalore,uncomponente fondamentale per il funzionamento dellimpianto termico. Questo dispositivo, infatti, quello checonsenteallapompadicaloredipotereffettuareloscambiotermicoconlacquadel canale, prelevando da essa energia in inverno e cedendovelain estate. Nelprimocapitolovienedescrittobrevementeledificioinquestionesoffermandosiin particolare sugli elementi chedeterminano il suo fabbisogno energetico per la termoregolazione. Nel secondo capitolo lanalisi delle caratteristiche progettuali dell'albergo Luxvienecollegatacondeirichiamidinormativatecnicanazionaleriguardantela certificazioneenergeticadegliedifici.Inbaseaquestocertificato,divenutoobbligatorio,si attribuisce alledificio una valutazione sul suo fabbisogno energetico (classe energetica). Ci hadeterminatoquindiunaparticolareattenzionesullaqualitdellescelteprogettualiein particolarehafornitoelementivincolantiperildimensionamentodellimpiantotermico.In questenormative,chediscendonodaquellecomunitarie,siimponedianteporrelutilizzodi fontidienergiarinnovabiliperseguendolobiettivodifavorireilrisparmioenergeticoedi limitare il pi possibile la produzione dei gas serra. Nelterzocapitolovienespiegatoilfunzionamentodellepompedicalore.Partendodai principiditermodinamicasillustranoimeccanismiattraversoiqualipossibiletrasferire caloredaunasorgentefreddaadunacalda.Successivamentesidescrivonoleprincipali applicazioni delle pompe di calore nel settore edilizio, le maggiori tipologie impiantistiche e le varie soluzioni alternative per poter sfruttare dei serbatoi termici. Il quarto ed ultimo capitolo tratta lanalisi dellimpianto di condizionamento dellalbergo Lux chestatosceltoinfaseprogettuale.Siponelattenzionesuldimensionamentoesulle caratteristiche tecniche dello scambiatore di calore posto a lato canale con lo scopo di fornire elementisufficientiallapossibilitdieffettuareipotesialternative.Vengonoinfine confrontate le varie alternative valutando la scelta ottimale. 1. DESCRIZIOE DELLEDIFICIO 1.1Ubicazione e tipologia Viene preso in considerazione un ex cinema situato a Verona, precisamente in Via Della Bona angolo Viale L. Dal Cero. In questo edificio, ora in fase di ristrutturazione ed ampliamento, previstalarealizzazionedellHotelAlbergoLuxalpostodelvecchiocinema,Ilcantieresi trova a circa 500 metri in direzione nord-ovest dalla stazione ferroviaria di Porta Nuova. In figura 1.1 riportata lubicazione. Figura 1.1: Immagine satellitare della citt di Verona con indicazione della posizione delledificio. 1.2Caratteristiche generali del progetto Lastrutturaportantedelledificiorealizzataincementoarmato.Linterocomplesso suddivisoinduepianiseminterrati,ilpianoterraecinquepianisopraelevatieraggiunge laltezzatotaledi23,70metridalmantostradale.Presentaunavolumetriadi6893,48med superficie utile calpestabile pari a 1857,9 m. Iduepianiinterratisonoadibitiaparcheggio.Ilpianoterra(altezzasolaio4metri) suddiviso in: - Reception (superficie 57,30 m); - Ufficio (superficie 8,02 m); - Sala lettura (superficie 37,40 m); - Sala da pranzo (superficie 116,0 m); - Bar (superficie 48,20 m); - Cucina (superficie 24,41 m). Ipianisopraelevati(altezzasolaio2,7metri)contengonoquattordicicamerelunofinoal quarto piano, mentre il quinto ne contiene cinque. Il numero totale delle stanze quindi pari a sessantuno, ognuna dotata di bagno privato con doccia. La superficie calpestabile di ciascuna stanza varia da 15,5 a 17,5 m. Nelle figure 1.2, 1.3, 1.4 sono raffigurate la pianta del piano terra, dei piani sopraelevati e la sezione lato est (viale L. Dal Cero). porticatoreceptionsala letturacucinasala da pranzobar Figura 1.2: pianta del piano terra. Figura 1.3: Pianta dei piani dal primo al quarto. Figura 1.4: Sezione A-A (lato estviale L. Dal Cero). 1.3Impianto di condizionamento Sonoriportateintabella1.1lenormetecnicheutilizzateperilcalcolodituttiiparametri necessariperlastimadelfabbisognoenergetico(condizionamentoeproduzionediacqua caldasanitaria)delledificio.Questovalorepermettedidimensionarelimpiantodi condizionamento e di determinare la classificazione energetica delledificio. Tabella 1.1: norme utilizzate per la determinazione dei parametri di progetto per il condizionamento invernale ed estivo. Mediante queste norme tecniche sono stati stimati: 1)CARATTERISTICHE TERMICHE, IDROMETRICHE E DI MASSA SUPERFICIALE DEI COMPONENTI OPACHI DELLINVOLUCRO EDILIZIO; per ognuno di questi elementi (muri in cls, tamponamenti interni ed esterni, solai, pavimenti, soffittiecopertureesterne),inbaseallelorodimensionieproprietfisiche,indicatala conduttivit termica [W/mC], laconduttanza unitaria [W/mC], la permeabilit al vapore negliintervallidiumiditrelativa0-50%e50-95%[kg/msPa]elaresistenzatermica [mC/W] dei singoli strati; 2)TRASMITTANZA (O CONDUTTANZA) TERMICA DEGLI ELEMENTI DIVISORI TRA UNIT IMMOBILIARI; Perognielementodivisorio(elementistrutturaliorizzontaliinterpiani),vienefornitala trasmittanzaU[W/mC]considerandotuttiglielementichelocostituiscono (piastrelle,sottofondoinclsmagro,calcestruzzoordinario,isolante,soffittoin laterizio,intonaco di calce e gesso); CALCOLO DEL FABBISOGNO DI ENERGIAUNI EN ISO 13790 TRASMITTANZA TERMICA DEGLI ELEMENTI FINESTRATIUNI EN ISO 10077 SCAMBI DI ENERGIA TRA TERRENO ED EDIFICIOUNI EN ISO 13370 COMPONENTI ED ELEMENTI PER LEDILIZIA-RESISTENZA TERMICA E TRASMITTANZA TERMICA UNI EN ISO 6946 PONTI TERMICI IN EDILIZIA-COEFFICIENTE DI TRASMISSIONE LINEICAUNI EN ISO 14683 COEFFICIENTE DI PERDITA PER TRASMISSIONEUNI EN ISO 13789 ENERGIA TERMICA SCAMBIATA DALLE TUBAZIONIUNI 10347 RENDIMENTI DEI SISTEMI DI RISCALDAMENTOUNI 10348 DATI CLIMATICINI 10349 CONDUTTIVITA TERMICA E PERMEABILITA AL VAPORE DEI MATERIALI DA COSTRUZIONE UNI 10351 RESISTENZA TERMICA DI MURATURE E SOLAIUNI 10355 ISOLAMENTO DEGLI IMPIANTI DI RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO DEGLI EDIFICI UNI 10376 FABBISOGNO ENERGETICO CONVENZIONALE NORMALIZZATOUNI 10379 PRESTAZIONI ENERGETICHE DEGLI EDIFICIRacc. CTI R 03/3 SC1 3)CARATTERISTICHE TERMICHE DEI COMPONENTI FINESTRATI DELLINVOLUCRO EDILIZIO; Analogamenteaquantocalcolatonelpuntoprecedente,questavoltaconsiderandoi serramenti (telaio e vetro); 4)VERIFICA TERMO-IGROMETRICA DEI COMPONENTI OPACHI DELLINVOLUCRO EDILIZIO; Pertuttiglielementichecostituisconolastrutturaedilizia,sivaluta,perognimese,la temperatura delle pareti esterne (quindi anche landamento del gradiente interno) e la massa di vapore accumulata in corrispondenza dellinterfaccia. 5)DATI GEO-CLIMATICI DELLA LOCALITA; La localit in cui situato ledifico si trova a 59,0 metri sul livello del mare ad una latitudine di 45,26. La velocit media del vento di 0,9 m/s. Ivalorimedimensilidellatemperaturamediagiornalieradellariaesternasonoriportatiin tabella 1.2. Tabella 1.2: valori medi mensili della temperatura media giornaliera dellaria esterna[C]. GENFEB MAR APRMAGGIULUGAGOSETOTTNOVDIC 2,44,99,313,717,421,723,823,620,2014,78,54,3 Lirradiazionesolareglobalegiornalieramediamensile[MJ/m]suddivisaperorientamento indicata nella tabella 1.3. Tabella 1.3: Irradiazione solare globale giornaliera media mensile [MJ/m] suddivisa per orientamento. GENFEBMARAPRMAGGIULUGAGOSETOTTNOVDIC IRRADIAZIONE SOLARE GIORNALIERA MEDIA MENSILE DIRETTA SUL PIANO ORIZZONTALE 1,83,65,98,011,012,313,611,68,85,52,42,1 IRRADIAZIONE SOLARE GIORNALIERA MEDIA MENSILE DIFFUSA SUL PIANO ORIZZONTALE 2,33,55,16,77,98,48,07,05,53,92,62,1 IRRADIAZIONE SOLARE GLOBALE SU SUPERFICIE VERTICALE ESPOSTA A E-O 3,35,48,010,012,413,314,112,710,37,23,93,5 IRRADIAZIONE SOLARE GLOBALE SU SUPERFICIE VERTICALE ESPOSTA NORD 1,62,53,65,27,58,98,76,34,22,91,81,5 IRRADIAZIONE SOLARE GLOBALE SU SUPERFICIE VERTICALE ESPOSTA A NO-NE 1,73,05,17,410,111,411,79,56,63,92,01,6 IRRADIAZIONE SOLARE GLOBALE SU SUPERFICIE VERTICALE ESPOSTA A SO-SE 5,58,09,910,611,611,712,612,712,210,36,56,20 IRRADIAZIONE SOLARE GLOBALE SU SUPERFICIE VERTICALE ESPOSTA A SUD 6,99,510,59,69,59,310,010,912,111,98,18,0 Lesposizionedelledificioriassuntaconivaloriindicatinellatabella1.4conlaseguente convenzione: orientamento: 0=nord, 90=est, 180=sud, 270=ovest; Inclinazione:0=tetti o soffitti, 90=pareti verticali, 180=porticati. Tabella 1.4: Esposizione delledificio con orientamento ed esposizione. DescrizioneOrientamentoInclinazione Vs cantina0180 Vs ambiente freddo090 NE4590 NO31590 N-NE22,590 O-NO292,590 Sud18090 Est9090 SE13590 SO22590 E-SE112,590 Tetto piano esterno00 Pavimento esterno0180 Controterra0180 S-SE157,590 S-SO202,590 O-SO247,590 Ovest27090 Integrando tutti i dati raccolti possibile stabilire gli apporti termici esterni, quelli interni e le dispersionitermichepertuttigliambientidellocaleinteressatidallimpiantodi condizionamento. Irisultatifinaliperilcalcolodelfabbisognodienergiaperilriscaldamentoinvernale(UNI 10384),dai quali si ricava la potenza termica dellimpianto, sono riepilogati nella tabella 1.5 dove sono indicati: - Qh [MJ] = fabbisogno di energia termica utile totale; - Qhr [MJ] = fabbisogno di energia termica utile totale reale; - d [%] = rendimento di distribuzione; - Qp=Qhr/ d = energia termica richiesta dal sistema di produzione; - p[%] = rendimento di produzione medio mensile; - Q [MJ] fabbisogno di energia primaria. Tabella 1.5: riepilogo di calcolo dei fabbisogni termici mensili. MeseQh [MJ] Qhr [MJ]d [%]Qp=Qhr/ dp[%] Q [MJ] 103083,43243,695,003414,374,614576,2 1156172,159091,295,0062201,397,6363711,7 1285956,690423,595,0095182,798,2396901,3 1100177,3105383,295,00110929,798,39112749,4 268799,872375,195,0076184,397,9577782,3 338306,540297,295,0042418,196,8334806,6 43988,64195,895,004416,779,105583,9 Irisultatifinalisipossonosintetizzareconiseguentiindicatoridiprogettodellimpiantodi condizionamento (tabella 1.6): Tabella 1.6: Indicatori di progetto per limpianto di condizionamento. Fabbisogno annuo di energia primaria per la climatizzazione invernale in regime continuo Q 405.111.336,10[kJ/anno] 112.530,93[kWh/anno] Superficie utile servita dalla centrale1857,90[m] Volume riscaldato V6893,48[m] Numero di giorni del periodo di riscaldamento183[g] Differenza di temperatura media stagionale12,66[C] Fabbisogno energetico normalizzato23,81[kJ/mgC] Potenza nominale utile del sistema di produzione145,00[kW] Temperatura media del fluido vettore nel generatore60,00[C] Laproduzionediacquacaldasanitariaavvienemedianteunbollitoreconserpentinointerno dellacapacitdi2000litrialimentatoametano.Ladiffusionedelcaloreavvienemediante radiatori e ventilconvettori. 1.4Certificazione energetica delledificio Secondo la classificazione generale per destinazione duso degli edifici per categorie emanata nellArt.3delD.P.R.26agosto1993,n.412,lhotelLuxappartieneallaclasseE.1(edifici adibiti a residenza e assimilabili) di categoria 3- che include alberghi, pensioni e similari. Per la localit in cui ubicato ledificio sono stati stimati 2468 gradi giorno (per gradi giorno di una localit si intende la somma, estesa a tutti i giorni di un periodo annuale convenzionale diriscaldamento,dellesoledifferenzepositivegiornalieretralatemperaturadellambiente, convenzionalmente fissata a 20 C , e la temperatura media esterna giornaliera). La zona climatica di appartenenza risulta essere quindi la zona E (2100GG 184 2. ELEMETI DI ORMATIVA SULLA CERTIFICAZIOEEERGETICA DEGLI EDIFICI 2.1RIFERIMETI ORMATIVI COMUITARI DIRETTIVA2002/91/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO E DEL CONSIGLIO Del16 dicembre2002 Sulrendimento energetico nelledilizia Nota come EPBD (Energy Performance of Buildings Directive). E il principale documento di riferimento a livello Europeo. Questadirettivavuolerappresentarelattuazione di politiche edazionicomunitarienelcontestodellatuteladellambiente.Perperseguiretalescoposi imponelobiettivodiottimizzareilconsumoenergeticoediconseguenzadidiminuirela produzionedigasserra,comestabilitodalprotocollodiKyoto.Intalecontesto,una progettazione efficiente degli edifici e degli impianti pu costituire una leva fondamentale su cuiagire,considerandoche,nelnostroPaese,ilfabbisognodienergiadelsettorecivile, residenziale e terziario, copre una quota pari a circa il 41% del consumo energetico nazionale. Il Consiglio ha approvato il Piano dazione della Commissione sullefficienza energetica nel maggio e nel dicembre 2000. Vieneintrodottoilrendimentoenergeticodiunedificio,ossiaLaquantitdienergia effettivamenteconsumataochesiprevedepossaesserenecessariapersoddisfareivari bisogni connessi ad un uso standard delledificio, compresi, tra gli altri, il riscaldamento, il riscaldamentodellacqua,ilraffreddamento,laventilazioneelilluminazione.Talequantit vieneespressadaunoopidescrittoricalcolatitenendocontodellacoibentazione,delle caratteristichetecnicheediinstallazione,dellaprogettazioneedellaposizioneinrelazione agliaspetticlimatici,dellesposizionealsoleedellinfluenzadellestruttureadiacenti, dellesistenza di sistemi di generazione propria di energia e di altri fattori, compreso il clima degli ambienti interni, che influenzano il fabbisogno energetico. Lobiettivodelladirettivailmiglioramentoditalerendimentoenergetico.Siimponeche questo fine sia il fattore determinante per la scelta di tipologie impiantistiche e di ristrutturazioni,compatibilmenteconlafunzionedegliedificietenendocontodellefficacia sotto il profilo dei costi. Ledisposizioniinessacontenuteriguardanolametodologiaperilcalcolodelrendimento,i requisitiminimidaapplicaresiaperlenuovecostruzionicheperleristrutturazionie lispezioneperiodicadellecaldaieedeisistemidicondizionamentodellaria,nonchuna perizia di quegli impianti le cui caldaie abbiano pi di quindici anni. Vieneintrodottalacertificazioneenergeticadegliedifici,contenenteunattestatodel rendimento energetico di un edificio ossia un documento riconosciuto dallo Stato membro o daunapersonagiuridicadaessodesignata,incuifigurailvalorerisultantedelcalcolo effettuato.AgliStatimembrivieneaffidatoilcompitodi:scegliereunametodologiadi calcolodelrendimentoenergeticodegliedificisullabasedelquadrogeneralepresente nellallegato; fissare dei requisiti minimi di rendimento energetico, suddivisi per categorie di edifici(possonoessercieccezioniparticolaripermonumentistorici,luoghidiculto,superfici inferiori ai 50 metri quadrati o utilizzati al massimo quattro mesi allanno strutture agricole o industrialinonresidenzialiconbassofabbisognoenergetico).Questirequisitidevonoessere rivalutatiperiodicamente(nonoltrecinqueanni)edevonotenereinconsiderazionedei progressitecnologicidegliimpiantiedeimaterialiutilizzatiinedilizia.Peredificidinuova costruzioneconmetraturautiletotalemaggioredi1000metriquadrativieneimpostouno studio di fattibilit tecnica, ambientale ed economica di sistemi alternativi quali: - sistemi di fornitura energetica decentrati basati su energie rinnovabili; - cogenerazione; - sistemidiriscaldamentoeclimatizzazioneadistanza(complessodiedifici\condomini),se disponibili; - pompe di calore. Per quanto riguarda gli edifici esistenti, sempre di metratura maggiore ai 1000 metri quadrati, chedevonosubireristrutturazioniimportanti(checomportanoacostialmenodel25%del valoredellastruttura)sidevonoapportaremiglioramentialrendimentoenergeticoaffinch sianoraggiuntiirequisitiminimiperquantotecnicamente,funzionalmenteed economicamente fattibile. Infasedicostruzione,compravenditaolocazionediunedificio,lattestatodicertificazione energeticadeveesseremessoadisposizionedelleventualefuturoacquirenteolocatario.La validit massima dellattestato di dieci anni. Pergliappartamentidiuncondominio,sedotatidiunimpiantoincomune,sipufare riferimento ad un unica certificazione comune allintero edificio oppure alla certificazione di un singolo appartamento rappresentativo per tutti i restanti. Lattestatodicertificazioneenergetica(ACE)deveriportareivaloridiriferimento delledificioeirelativilimitistabilitidallalegge,inmododaconsentireaiconsumatoriuna personalevalutazionedelrealerendimentoenergetico.Inoltredeveesserecorredatodi raccomandazioniutilialraggiungimentodelmigliorrapportocosti-benefici.Ilvalore giuridicodellattestatovienestabilitodaognisingoloStato.Negliedificipubbliciopresso enti che prestano servizi lACEdeve essere affisso in un luogo chiaramente visibile. Al fine di ridurre i livelli di emissione di biossido i carbonio deve essere fissata da ogni stato unatempisticachedisciplinileispezionipertuttelecaldaieconpotenzanominaleutile compresatrai20ei100KW.Perpotenzemaggioriai100KWillimitemassimotradue ispezioniconsecutivefissatoindueanni,selacaldaiaagastaleperiodopuessere esteso a quattro anni. 2.2RIFERIMETI ORMATIVIAZIOALI Legge 9 gennaio 1991, n.10 (GU n.13 del 16 gennaio 1991, suppl. ord.) orme per l'attuazione del Piano energetico nazionale in materia di uso razionale dell'energia, di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia. Questaleggenataconilprecisointentodiregolamentarel'interosettoretermotecnicoe razionalizzareilpipossibileiconsumidienergia.Essastata,permoltotempoanchea livelloeuropeo,unodeiprincipalipuntidiriferimentoinquestocampo,graziesoprattutto all'avanguardiadeisuoicontenuti,comeladivisionedelterritorioinareegeografichecon determinati periodi di esercizio e dati climatici quali le temperature medie mensili, le velocit dei venti e i coefficienti di esposizione. I due decreti che ne hanno regolamentato l'attuazione sono stati il DPR 412 del 1993 e il DPR 551 del 1999. Lobiettivo quello di ridurre i consumi dienergia,dimigliorarelecondizionidicompatibilitambientaledell'utilizzodei combustibili,aparitdiservizioresoediqualitdellavita.lenormedelpresentetitolo favoriscono ed incentivano, in accordo con la politica energetica della Comunit economica europea, l'uso razionale dell'energia, il contenimento dei consumi di energia nella produzione e nell'utilizzo di manufatti, l'utilizzazione delle fonti rinnovabili di energia,e la sua riduzione dei consumi specifici nei processiproduttivi. Nellarticolo8,relativoaicontributiincontocapitaleasostegnodell'utilizzodellefonti rinnovabilidienergianell'edilizia(nellaclimatizzazione,nellailluminazionedegliambienti, nonchnellaproduzionedienergiaelettricaediacquacaldasanitaria)simenzionano: coibentazione, installazione di nuovi generatori di calore ad alto rendimento, pompe di calore per riscaldamento ambiente o acqua sanitaria, apparecchiature per la produzione combinata di energiaelettricaedicalore,impiantifotovoltaiciperlaproduzionedienergiaelettrica,sistemi di controllo integrati e di contabilizzazione differenziata dei consumi di calore nonch di calore e acqua sanitaria di ogni singola unit immobiliare, sistemi telematici per il controllo elaconduzionedegliimpiantidiclimatizzazione, trasformazionediimpianticentralizzatidi riscaldamentoinimpiantiunifamiliariagasperilriscaldamentoelaproduzionediacqua calda sanitaria dotati di sistema automatico di regolazione della temperatura, inseriti in edifici compostidapiunitimmobiliari,condeterminazionedeiconsumiperlesingoleunit immobiliari. Nelsecondotitolovengonoespresselenormeperilcontenimentodelconsumodienergia negli edifici. Se di propriet pubblica o adibiti ad uso pubblico fatto obbligo di soddisfare il fabbisognoenergeticodeglistessifavorendoilricorsoafontirinnovabilidienergiao assimilatesalvoimpedimentidinaturatecnicaodeconomica.Laprogettazionedinuovi edificipubblicideveprevederelarealizzazionediogniimpianto,operaedinstallazioneutili allaconservazione,alrisparmioeall'usorazionaledell'energia.Vieneintrodottala Certificazioneenergeticadegliedifici,lecuinormesarebberodovuteentrareinvigorecon decretodelPresidentedellaRepubblica.Taledecretoavrebbeindividuatoisoggettiabilitati allacertificazione.Neicasidicompravenditaodilocazioneilcertificatodicollaudoela certificazioneenergeticadevonoessereportatiaconoscenzadell'acquirenteodellocatario dell'interoimmobileodellasingolaunitimmobiliare.Ilproprietariooillocatariopossono richiedere al comune ove ubicato l'edificio la certificazione energetica dell'intero immobile o della singola unit immobiliare. La durata prevista per la validit dellattestato era di cinque anni. Le procedure di gestione e manutenzione sono prescritte da norme UNI e CEI.

D.P.R. 26 agosto 1993 n. 412 (pubblicato sulla G.U. n.96 del 14 ottobre 1993) Recantenormeperlaprogettazione,linstallazione,lesercizioelamanutenzionedegli impiantitermicidegliedificiaifinidelcontenimentodeiconsumidienergia,inattuazione dellart. 4, comma 4, della legge 9 gennaio 1991, n. 10. Nellarticolo 1 vengono fornite tutte le definizioni utili per la univoca comprensione di varie terminologiecheverrannospessoripetuteilaltreleggi,anchenelquadronormativo comunitario.Nellarticolo 2 si suddivide il territorio nazionale in sei zone climatiche in funzione dei gradi-giorno,indipendentementedallaubicazionegeografica(pergradigiornodiunalocalitsi intende la somma, estesa a tutti i giorni di un periodo annuale convenzionale di riscaldamento, delle sole differenze positive giornaliere tra la temperatura dellambiente, convenzionalmente fissata a 20 C , e la temperatura media esterna giornaliera; lunit di misura il grado giorno o GG): Zona A: comuni che presentano un numero di gradi giorno non superiore a 600 Zona B:comuni che presenta comuni che presentano un numero di gradi giorno maggiore di 600 e non superiore a 900; Zona C: comuni che presentano un numero di gradi giorno maggiore di 900 e non superiore a 1.400; ZonaD:comunichepresentanounnumerodigradigiornomaggioredi1.400enon superiore a 2.100; ZonaE:comunichepresentanounnumerodigradigiornomaggioredi2.100enon superiore a 3.000; Zona F: comuni che presentano un numero di gradi giorno maggiore di 3.000. LatabellainallegatoA,ordinataperregionieprovince,riportaperciascuncomune laltitudinedellacasacomunale,igradigiornoelazonaclimaticadiappartenenza.Detta tabellapuesseremodificatainconformitadeventualimetodologiefissatedallUNIe avvalendosi delle competenze tecniche dellENEA. Larticolo3contienelaclassificazionegeneraledegliedificipercategorie,infunzionedella loro destinazione duso: E.1 Edifici adibiti a residenza ed assimilabili:

E.1 (1) abitazioni adibite a residenza con carattere continuativo, quali abitazioni civili e rurali, collegi, conventi, case di pena e caserme; E.1 (2) abitazioni adibite a residenza con occupazione saltuaria; E.1 (3) edifici adibiti ad albergo, pensione ed attivit similari; E.2 edifici adibiti a uffici e assimilabili: pubblici e privati, scorporabili da altre costruzioni agli effetti dellisolamento termico; E.3 edifici adibiti a ospedali, cliniche o case di cura e assimilabili E.4 edifici adibiti ad attivit ricreative, associative o di culto e assimilabili: E.4 (1) cinema , teatri, sale di riunione e congressi; E.4 (2) mostre, musei, biblioteche e luoghi di culto; E.4 (3) bar, ristoranti e sale da ballo; E.5 edifici adibiti ad attivit commerciali e assimilabili quali negozi, magazzini di vendita allingrosso o al minuto, supermercati, esposizioni; E.6 edifici adibiti ad attivit sportive: E.6 (1) piscine, saune e assimilabili; E.6 (2) palestre e assimilabili; E.6 (3) servizi di supporto alle attivit sportive; E.7 edifici adibiti ad attivit scolastiche a tutti i livelli e assimilabili; E.8 edifici adibiti ad attivit industriali, artigianali e assimilabili. Per alcune categorie viene fissato un limite massimo di temperatura interna dellambiente durante il funzionamento dellimpianto di riscaldamento. Successivamente sono elencate tutte le procedure da seguire per linstallazione e la manutenzione di tutti gli impianti corredate dalle relative schede che i tecnici abilitati devono compilare. DECRETO LEGISLATIVO 19 agosto 2005, n.192. (G.U. 23/09/2005) Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa alrendimento energetico nelledilizia. Il presente decreto ha come finalit quella di stabilire i criteri, le condizioni e le modalit per migliorareleprestazionienergetichedegliedifici.Sivuolefavorirelosviluppo,la valorizzazioneelintegrazionedellefontirinnovabilicontribuendocosallatutela dellambiente. In questo decreto vengono stanziate le norme inerenti: a)la metodologia per il calcolo delle prestazioni energetiche integrate degli edifici; b)lapplicazione di requisiti minimi in materia di prestazioni energetiche per gli edifici; c)i criteri generali per la certificazione energetica; d)le ispezioni periodiche degli impianti; e)icriteripergarantirelaqualificazioneelindipendenzadegliespertiincaricatidella certificazione e delle ispezioni; f)laraccoltadelleinformazioni,delleesperienze,delleelaborazioniedeglistudinecessari allorientamento della politica energetica del settore; g)lapromozionedellusorazionaledellenergiaancheattraversolinformazioneela sensibilizzazionedegliutentifinali,laformazioneelaggiornamentodeglioperatoridel settore. Gliambitidiinterventonelqualesonoinseritequestenormequellocheriguardala costruzione e la ristrutturazione degli edifici. Questultima vede vari gradi di applicazione in relazione al tipo di intervento. Per quanto riguarda gli edifici di nuova costruzione si stabilisce che entro un anno dalla data di entrata in vigore del presente decreto devono essere dotati, al terminedellacostruzionemedesimaedacuradelcostruttore,dellattestatodicertificazione energetica.Lallegato A contiene ulteriori definizioni di carattere tecnico e termodinamico. Lemetodologiedicalcolosonodefinitetenendocontodi:-climainternoeesterno;-caratteristichetermichedelledificio;-impiantodiriscaldamentoediproduzionediacqua caldasanitaria;-impiantodicondizionamentodellariaediventilazione;-impiantodi illuminazione;-posizioneedorientamentodegliedifici;-sistemisolaripassivieprotezione solare;-ventilazionenaturale;-utilizzodifontienergeticherinnovabili,sistemidi cogenerazione e di riscaldamento e condizionamento a distanza. NellallegatoCsonotabulati:ilfabbisognodienergiaprimaria(dipendentedalrapportodi forma S\Ve dalla zonaclimatica);la trasmittanzatermica delle strutture verticali opache e dellechiusuretrasparenti(dipendentidallazonaclimaticaeconvariazionisignificativea partire dal 2006). Nellallegato D sono fornite le predisposizioni per lintegrazione di impianti solaritermiciefotovoltaicinellecoperturedegliedificieperlallacciamentodelleretidi teleriscaldamento.Seguonoimoduliperlerelazionitecnichemenzionatenellarticolo28 dellaleggen.10del9gennaio1991,ilmodello delrapportotecnicoperimpiantitermicidi potenza maggiore o uguale a 35 KW e quello per impianti di potenza inferiore a tale limite. Questimodelli,serelativiaimpiantisoprai35KW,vannotrasmessiallaregionedi competenza ogni due anni, altrimenti (sotto i 35 KW) ogni quattro anni. DECRETOLEGISLATIVO29dicembre2006,n.311(G.U.n.26del1febbraio2007 supplemento ordinario n.26/L) Disposizioni correttive ed integrative al D.L. 192 del 19 agosto 2005 QuestodecretofinalizzatoamodificareeintegrareilD.L.n.192del29agosto2005.In particolare viene introdotto lattestato di qualificazione energetica che, in attesa dellentrata in vigore delle Linee guida nazionali previste, sostituisce lattestato di certificazione energetica. Questodocumento,chepuessereredattoanchedalproprietariodelledificio(non necessariamenteestraneoallapropriet),dalprogettistaodalrealizzatore,purchsiaun professionista riconosciuto. Altre modifiche molto importanti sono: - lintroduzionedellindicediprestazioneenergetica(parzialeototale)EP,cheesprimeil consumodienergiaprimaria(parziale,cioriferitaadunsingolouso,ototale)riferito allunit di superficie utile o di volume lordo, espresso rispettivamente in kWh/m anno o kWh/m. Questo indice varia in base al rapporto di forma S/V e per zona climatica. Inoltre viene fatta una classificazione diversa per gli edifici E1 (esclusi collegi, conventi, case di pena e caserme) rispetto a tutti gli altri. I valori limite applicabili sono stati corretti dal 1 gennaio 2010; - Modifichesempre a partire dal 1 gennaio 2010 dei valori limite della trasmittanza termica delle strutture opache e dei vetri; - LametodologiadicalcoloadottatadovrgarantirerisultaticonformiallenormativeUNIe CEN (allegato M). DECRETO LEGISLATIVO 30 maggio 2008, n.115 (G.U. n. 154 del 3 luglio 2008) Attuazione della direttiva 2006/32/CE relativa allefficienza degli usi finali dellenergia e i servizi energetici e abrogazione della direttiva 93/76/CEE Questo Decreto stato pubblicato con lobiettivo di sopperire all'assenza dei decreti attuativi alD.Lgs192,prescrivendol'obbligodiriferirsiallaNormaUNITS11300Parti1e2peril calcolodelfabbisognoenergeticodegliedificiemandandoinderogaleprecedentiNorme UNI. La finalit la riduzione delle emissioni di gas a effetto serra e del consumo energetico. Per questovienestabilitounquadrodimisure,attraversoilprofilocosti-benefici,voltea migliorare il rendimento e lefficienzadellenergia nelle prestazioni finali del suo utilizzo. A tal proposito sono menzionati i PAEE, Piani di azione sullefficienza energetica, introdotti dalladirettivaeuropea,periqualisiprevededifornireallaCommissioneeuropeala comunicazionedeirisultatiottenutiinbaseagliobiettiviprepostioltrecheinformaresu eventuali carenze constatate nei precedenti piani. LENEA(enteperlenuovetecnologie,lenergiaelambiente)lagenziachevigila sullattuazione di quanto disposto dal decreto, ovvero ha il compito di verificare e monitorare iprogettirealizzatielemisureadottateperilrisparmioenergetico.Inoltrefornisceai cittadini,alleamministrazioniealleimprese,linformazioneadeguatariguardantesiale tematichelegatealrisparmio,siaimeccanismifinanziariegiuridicipredisposti.Entroil30 maggiodiogniannoapartiredal2009,lAgenziaprovvedeallaredazionediunRapporto annualeperlefficienzaenergetica.Loscopononsoloquellodimonitorareirisultati ottenuti, ma anche di coordinare gli strumenti di incentivazione in base alla loro convenienza sul lato economico. Per gli edifici sia di nuova costruzione che esistenti sono previste deroghe sugliispessimentidellemuratureedellecoperture.Questosolosesiottieneunariduzione almenodel10%dellEPedellatrasmittanza.Linstallazionediimpiantisolaritermici, fotovoltaiciedigeneratorieoliciconsideratacomemanutenzioneordinaria.Nelledilizia pubblicalamministrazionedeveosservaredegliobblighibenprecisicome:usufruiredegli strumentifinanziariappositamenteresidisponibiliperlariduzionedeiconsumienergetici; effettuareunadiagnosienergeticadopoogniinterventodiristrutturazioneosostituzionedi componentiimpiantistiche;esporrealpubblicolacertificazioneolattestatoselametratura supera i 1000 m. Vengono fornite delle metodologie di calcolo della prestazione energetica degli edifici e degli impianti. Si tratta di norme tecniche nazionali: a)UNITS11300prestazionienergetichedegliedificiParte1:determinazionedel fabbisogno di energia termica delledificio per la climatizzazione estiva ed invernale; b)UNITS11300prestazionienergetichedegliedificiParte2-1:determinazionedel fabbisognodienergiaprimariaedeirendimentiperlaclimatizzazioneinvernaleela produzione di acqua calda sanitaria nel caso di utilizzo di combustibili fossili; c)UNITS11300prestazionienergetichedegliedificiParte2-2:determinazionedel fabbisognodienergiaprimariaedeirendimentiperlaclimatizzazioneinvernaleela produzione di acqua calda sanitaria nel caso di: 1)utilizzo di energie rinnovabili (solare termico, fotovoltaico, biomasse); 2)utilizzodialtrisistemidigenerazione(cogenerazione,teleriscaldamento,pompedi calore elettriche e a gas). DecretodelPresidentedellaRepubblica2aprile2009,n.59(G.U.n.132del10giugno 2009) Regolamento di attuazione dellarticolo 4, comma 1, lettere a) e b), del decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, concernente attuazione della direttiva 2002/91/CE sul rendimento energetico in edilizia. Ilpresentedecretodefinisceicriterigenerali,lemetodologiedicalcoloeirequisitiminimi perlaprestazioneenergeticadegliedificiedegliimpiantitermiciperlaclimatizzazione invernaleeperlapreparazionediacquacaldasanitaria.Loscopoprincipalequellodi uniformarelenormeregionalichelohannosostituitoinattesadellasuapubblicazione.Si adottanolenormetecnichenazionalidellaserieUNITS11300(serie1e2),definitenel contestodellenormeENasupportodelladirettiva2002/91/CE.Lenovitintrodotte riguardanoperprimacosairequisitidelleprestazionienergetichedegliedifici,nuovioda ristrutturare, che abbiano superficie utile superiore ai 1000 m.si procede in sede progettualealladeterminazione della prestazione energetica per il raffrescamentoestivodell'involucro edilizio (Epe, invol), pari al rapporto tra ilfabbisognoannuodienergiatermicaperilraffrescamento dell'edificio, calcolata tenendo conto della temperaturadiprogetto estiva secondo la norma UNI/TS 11300 - 1, e lasuperficie utile, per gli edifici residenziali, o il volume per gliedificiconaltredestinazionid'uso, e alla verifica che la stessa sia non superiore a: a)per gli edifici residenziali di cui alla classe E1, esclusicollegi,conventi,casedipena caserme, ai seguenti valori: 1) 40 kWh/m anno nelle zone climatiche A e B; 2) 30 kWh/m anno nelle zone climatiche C, D, E, e F; b) per tutti gli altri edifici ai seguenti valori: 1) 14 kWh/manno nelle zone climatiche A e B; 2) 10 kWh/manno nelle zone climatiche C, D, E, e F. Neicasidiristrutturazione o manutenzione straordinaria di parti esterne si devono rispettare i valori di trasmittanza termica U riportati nelle tabelle dellallegato C del decreto legislativo. Nelcasodinuovainstallazioneeristrutturazionediimpiantitermiciosostituzionedigeneratoridicaloresiprocedealcalcolodelrendimentoglobalemediostagionale dell'impianto termico e alla verificachelo stesso risulti superiore al valore limite riportato alpunto5dell'allegatoCaldecretolegislativo. Sia presente almeno una centralina ditermoregolazioneprogrammabileper ogni generatore di calore e dispositivi modulanti per la regolazione automatica della temperatura ambienteneisingolilocalio nelle singole zone. Pertuttelecategoriediedificie'obbligatoriol'utilizzodifontirinnovabiliperlaproduzionedienergiatermicaedelettrica.Inparticolare,nelcasodiedificidinuova costruzione o in occasione dinuovainstallazionediimpiantitermici o di ristrutturazione degliimpiantitermiciesistenti,l'impiantodiproduzionedienergiatermicadeveessere progettato e realizzato in modo da coprirealmeno il50percento del fabbisogno annuo di energiaprimariarichiestaperlaproduzionediacquacaldasanitariaconl'utilizzodelle predette fonti di energia. Tale limite e' ridotto al 20 per cento per gli edifici situati nei centri storici. Nelcaso di edifici di nuova costruzione, pubblicie privati, o di ristrutturazione, demolizione ericostruzionediquelliaventisuperficieutilesuperioreai1000m,e'obbligatoria l'installazionedi impiantifotovoltaiciperla produzione di energia elettrica. E obbligatorio creare la predisposizione per lallacciamento al teleriscaldamento, se la rete di questo si trova entro 1 Kmdalledificio. Ilprogettista deve eseguire i calcoliele verifiche necessari al rispetto del presente decretoutilizzandometodirispondentiallenormetecnichepredispostedagliorganismideputatia livellonazionaleocomunitario,qualiadesempiol'UNIeilCEN,oadaltrimetodidicalcolorecepiticondecretodelMinistrodellosviluppoeconomico.L'utilizzodialtrimetodisviluppatidaorganismiistituzionalinazionali,qualil'ENEA,leuniversita'ogli istitutidelCNR,e'possibilepurche'irisultaticonseguitirisultinocoerenticonquelliottenibiliconimetodidicalcoloprecedentementedetti.Nelcalcolodellaprestazione energetica dell'edificio occorre prendere in considerazione i seguenti elementi: a) lo scambio termico per trasmissione tra l'ambiente climatizzato e l'ambiente esterno; b) lo scambio termico per ventilazione (naturale e meccanica); c) loscambiotermicoper trasmissione e ventilazione tra zone adiacenti a temperatura diversa; d) gli apporti termici interni; e) gli apporti termici solari; f) l'accumulo del calore nella massa dell'edificio; g) l'eventualecontrollodell'umidit negli ambienti climatizzati; h) lemodalit di emissione del calore negli impianti termici e le corrispondenti perdite di energia; i)le modalit di distribuzione del calore negli impianti termici e le corrispondenti perdite di energia; l) le modalit di accumulo del calore negli impianti termici e le corrispondenti perdite di energia; m) le modalitdigenerazionedel calore e le corrispondenti perdite di energia n)l'effetto di eventuali sistemi impiantistici per l'utilizzo di fonti rinnovabili di energia; o)pergliedificidinuovacostruzionedelsettoreterziarioconvolumetriamaggioredi 10.000 mc,l'influenzadeifenomenidinamici,(attraversol'usodiopportunimodellidi simulazione, salvo che si possadimostrarelascarsarilevanzaditalifenomeni nel caso specifico). Le disposizioni del presente decretosiapplicanoperleregionie province autonome che non abbiano ancoraprovvedutoadadottarepropriprovvedimentiin applicazionedella direttiva 2002/91/CE e comunque fino alla data di entrata in vigore dei predetti provvedimenti regionali. LesingoleRegionioleprovinceautonomepossonodefiniremetodologiedicalcolodella prestazioneenergeticadegliedifici,diversedaquelledescritteneldecretomachetrovinoin questestessemetodologieindirizzoeriferimento.Inoltrepossonofissarerequisitiminimidi efficienzaenergeticapiu'rigorosiattraversoladefinizionedivaloriprestazionalie prescrittiviminimipirestrittivitenendocontodelleimplicazionieconomicheedigestione dell'edificio,delleproblematicheambientaliedeicostiacaricodeicittadini,conparticolare attenzione alleristrutturazioniealcontestosocio-economico territoriale. le regionie le provinceautonome che invece alla datadi entrata invigoredel presentedecreto avevano gia' provvedutoal recepimento della direttiva 2002/91/CEdevono adottare misureatteafavorireungradualeravvicinamentodeipropriprovvedimenti,anchenell'ambitodelleazionidicoordinamento tra lo Stato e restanti regioni. Decreto del Ministero dello Sviluppo Economico del 26 giugno 2009 Linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici In seguito allentrata in vigore del presente decreto, le Regioni e le Province autonome che dal 2006avevanogiemanatovariD.G.R.inmeritoallaproceduraperilcalcolodella certificazione energetica, devono uniformarsi con le linee guida nazionali, assicurando che: - Lattestatodicertificazionecontengatuttiidatirelativiallefficienzaenergetica delledificio,ilimitidilegge,leclassiprestazionalieivaloridiriferimentoperconfronti nontecnici,isuggerimentieleraccomandazionisulcorrettoutilizzodegliimpiantiesugli interventipi convenienti per migliorare le prestazioni; - Si faccia riferimento alle norme tecniche UNI EN 15217 e UNI TS 11300; - Metodologiedicalcolodellaprestazioneenergeticadegliedificieriduzionideglioneria carico dei utenti siano conformi alla normativa; - La certificazione sia valevole per massimo dieci anni; - Tuttigliinterventieffettuatiedeventualiaccertamentisianotenutiinconsiderazone nellaggiornamento successivo. Presso il Ministero degli affari regionali e delle autonomie locali stato istituito un tavolo di confrontoedicoordinamentoconlobiettivodifacilitareesemplificareladiffusionedelle tematiche energetiche ed ambientali a livello politico locale. Vi prendono parte incaricati del Ministerodellosviluppoeconomico,delleinfrastruttureedeitrasporti,dellambiente, rappresentantidiRegioni,ProvinceeComuni,espertidelCNR,dellENEA,delCTI,del CNCU(Consiglionazionaledeiconsumatoriedegliutenti),diITACA(Istitutoper linnovazioneelatrasparenzadegliappaltielacontabilitambientale)edelcomitato Ecolabel , che certifica la compatibilit ambientale di prodotti e materiali. Normativa tecnica UNI EN 15217:2007 Metodi per esprimere la prestazione energetica e per la certificazione energetica degli edifici (recepimento della norma europea E 15217 Energy performance of buildings Methods for expressing Energy performance for certification of buildings) Icontenutidiquestanormariguardanoinmododettagliatotuttiidatinecessariper quantificarelaprestazioneenergeticadiunedificio,lametodologiadausarepervalutarela richiestaenergeticadiunedificioinprogettazioneodaristrutturareeilprocedimentousato per determinare la classe di prestazione energetica. La prestazione energetica di un edificio si esprime tramite un INDICATORE GLOBALE EPgl oINDICATORESPECIFICOEPr,chepuessererelativoallaproduzionediacquacalda sanitaria, al riscaldamento e al condizionamento. EPgl si calcola con la formula indicata nella normaUNIEN15603:2008(PrestazioneenergeticadegliedificiConsumoenergetico globale e definizione dei metodi di valutazione energetica) e rappresenta il rapporto tra tutte formedienergiaerogatesullasuperficiedicondizionamentoAcesipuesprimereconla seguente formula: Cnkk CAk EPgl AEPgl==1,,(2.1) Si definisce indicatore standardse viene calcolato mediante dati standard prefissati (tabulati odiprogetto),altrimenti,sesicalcolamediantemisurazionirealmenteeffettuateinsitu,si denomina dienergia misurata. Inbasealvalorediquestoindicatoresistabilisconodegliintervallientroiqualisono delimitate le classi di appartenenza degli edifici, o classi energetiche degli edifici. Sonoelencateleindicazionidacompilarenelcertificato,comeadesempioquelleditipo amministrativo(indirizzodelledificio,tecnicoresponsabile,datadirilascioediscadenza ecc.),equellepropriamentetecniche,comeilvaloredellindicatoreenergeticoglobale( standardomisurato),ivaloridiriferimentoelaclassediprestazioneenergeticadi appartenenza,leprestazionideiprincipalielementicostituentilimpiantotermicoedinfine note riguardo eventuali interventi migliorativi. Normativa tecnica UNI TS 11300:2008- parte 1 - Prestazioni energetiche degli edifici Determinazione del fabbisogno di energia termica delledificio per la climatizzazione estiva ed invernale Inquestanormavienepresentatoilmetododiriferimentoperladeterminazioneeperla verifica delle prestazioni energetiche degli edifici. La sua interpretazione univoca e permette di poter ripetere la procedura in modo esatto. Sono previste tre situazioni di valutazione: di progetto (design rating), standard (asset rating) e in particolari condizioni climatiche o di esercizio (tailored rating). Inciascunavalutazionesidefinisconoperprimacosaledimensionidegliambientisoggetti allaclimatizzazione,sidescrivonolecondizioniclimaticheinterneedesterneesiindicail fabbisogno di energia per ciascun locale. La descrizione delle caratteristiche di un edificio relativa al volume (lordo e netto) dei locali climatizzatieallalorosuperficiecalpestabile,aipontitermici,allatipologiadeglielementi costruttiviedirivestimento,allesposizionecardinaleeallapresenzadielementiesterniche ombreggiano le superfici trasparenti. Nellaparterelativaalladescrizionedellecaratteristichetermichesonoriportatele trasmittanze e le capacit termicheaeriche di tutti gli elementi dellinvolucro, la trasmittanza dienergiasolareeifattoridiriduzionedeglielementitrasparenti,ifattoridiassorbimento solare e di remissivit delle superfici esterne opache e i coefficienti di trasmissione lineare dei ponti termici (zone di discontinuit termica). I dati climatici riguardano le medie mensili delle temperature esterne e lirraggiamento solare mensile per ogni orientamento. Infinevannoindicateleinformazionilegateallamodalitdiutilizzoedioccupazione delledificio,comprendentilatemperaturadiriferimentoperilriscaldamentoedil raffrescamento,I ricambi daria (quantit, ventilazione e regolazione della portata), la durata massimaeilregimedifunzionamentogiornalierodellimpianto,gliapportidicaloreinterni ed infine il sistema di chiusura degli oscuranti e delle schermature mobili.

Normativa tecnica UNI TS 11300:2008 Parte 2 Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria. In questa seconda parte vengono forniti gli strumenti per calcolare la quantit di energia(utile eprimaria)necessariapersoddisfareilfabbisognodiacquacaldasanitariaeperil riscaldamentoinvernale.Inoltreindicatocomedeterminareilrendimentoglobalemedio stagionale e il fabbisogno di energia elettrica dei componenti ausiliari secondari delimpianto. Comeperlaprimaparteanchequisonoprevistetresituazionidivalutazione:diprogetto (designrating),standard(assetrating)einparticolaricondizioniclimaticheodiesercizio (tailored rating). Perilcalcolodellenergiaprimariasipusceglieretraduealternative:sipossonoleggerei valori da tabelle specifiche oppure si calcolano direttamente le perdite di energia ipotizzando la possibilit di recuperarne una percentuale. Sono attualmente in fase di elaborazione: - UNITS11300Parte3-Determinazionedelfabbisognodienergiaprimariaedei rendimenti per la climatizzazione estiva ; - UNI TS 11300 Parte4 Utilizzo di energie rinnovabili e di altri metodi di generazione per il riscaldamento di ambienti e la preparazione di acqua calda sanitaria. Protocollo ITACA Nato nel 1996, per iniziativa delle Regioni italiane, con la denominazione Istituto per la trasparenza, laggiornamento e la certificazione degli appalti, lIstituto ITACA unassociazione di tipo federale con obiettivo quello di attivare azioni ed iniziative condivise dal sistema regionale al fine di promuovere e garantire un efficace coordinamento tecnico tra le stesse Regioni e province autonome, cos da assicurare anche il miglior raccordo con le istituzioni statali, enti locali e operatori del settore. Dal 2005, a seguito del ruolo assunto da Itaca e riconosciuto dalle stesse Regioni e da organismi nazionali di riferimento, con il quale si rapporta, ha adottato la sua nuova denominazione, Istituto per linnovazione e trasparenza degli appalti e la compatibilit ambientale, la quale, pur confermando lidentit statutaria, ne sottolinea limpegno anche sul versante delle tematiche inerenti alla sostenibilit ambientale. Nel 2004 la conferenza delle Regioni ha approvato la prima versione del Protocollo Itaca con la quale possibile valutare il livello di compatibilit ambientale di un edificio. Tale strumento stato sviluppato a partire dalla metodologia del GBC (Green Building Challenge) tenendo conto della sua evoluzione e aggiornamento (Sustainable building Challenge SBC) ed indirizzato agli edifici residenziali di nuova costruzione o soggetti a ristrutturazioni importanti. Alle linee guida si affianca uno specifico software che ne implementa lapproccio metodologico e consente di utilizzare il sistema attraverso uninterfaccia ad alto livello. Le linee guida costituiscono lo strumento tecnico di valutazione valido per la certificazione Energetico - ambientale degli edifici. Lo strumento di valutazione aggiorna il Protocollo Itaca contestualizzandolo alle caratteristiche ambientali e costruttive del territorio in funzione del tipo di progetto da valutare e della sua ubicazione.OriginariamentesviluppatoinambienteExcel,statosuccessivamente implementato in un software di calcolo per facilitarne lapplicazione e la diffusione. Talestrumentopermettedistimareillivellodisostenibilitambientalediunedificio residenzialemisurandolasuaprestazionerispettoa49criteriraggruppatiin18categoriea loro volta aggregate in 5 aree di valutazione: 1. qualit del sito 2. consumo di risorse; 3. carichi ambientali; 4. qualit ambientale indoor; 5. qualit del servizio I criteri di valutazione sono dotati di una serie di caratteristiche: - hanno una valenza economica, sociale, ambientale di un certo rilievo; - sono quantificabili o definibili qualitativamente, ovvero oggettivamente rispondenti a scenari prestazionali predefiniti; - perseguono un obiettivo di largo respiro; - hanno comprovata valenza scientifica; - sono dotati di prerogative di pubblico interesse. Perognicriterioledificioriceveunpunteggiochepuvariareda1a+5,assegnato confrontandolindicatorecalcolatoconivaloridellascaladiprestazione(benchmark) precedentemente definiti. Lozerorappresentalostandarddiriferimentoriconducibileaquellachedeveconsiderarsi come la pratica costruttiva corrente, nel rispetto delle leggi o dei regolamenti vigenti. In particolare, la scala di valutazione utilizzata cos composta: -1 rappresenta una prestazione inferiore allo standard e alla pratica corrente. 0rappresentalaprestazioneminimaaccettabiledefinitadaleggioregolamentivigenti,oin caso non vi siano regolamenti di riferimento rappresenta la pratica corrente. 1 rappresenta un moderato miglioramento della prestazione rispetto ai regolamenti vigenti e alla pratica corrente. 2 rappresenta un miglioramento della prestazione rispetto ai regolamenti vigenti e alla pratica corrente. 3 rappresenta un significativo miglioramento della prestazione rispetto ai regolamenti vigenti e alla pratica comune. E da considerarsi come la migliore pratica corrente. 4 rappresenta un moderato incremento della pratica corrente migliore.

5 rappresenta una prestazione considerevolmente avanzata rispetto alla pratica corrente migliore, di carattere sperimentale. Ilpunteggiovieneassegnatoinbasealleindicazioniealmetododiverificariportatinella Scheda descrittiva di ogni criterio di valutazione.Le informazioni riportate su ogni scheda sono: lesigenza, ovvero lobiettivo di qualit ambientale che si intende perseguire; ilpesodelcriterio,cherappresentailgradodimportanzachevieneassegnatoalcriterio rispetto allintero strumento di valutazione lindicatorediprestazione,ovveroilparametroutilizzatopervalutareillivellodi performancedelledificiorispettoalcriteriodivalutazione;puessereditipoquantitativoo qualitativo, ultimo viene descritto sotto forma di scenari; lunit di misura, nel caso di indicatore di prestazione quantitativo; lascaladiprestazione(odibenchmark),ovveroilriferimentorispettoalqualeviene confrontato lindicatore prestazionale per calcolare il punteggio del criterio di valutazione; il metodo e gli strumenti di verifica, che definiscono la procedura per calcolare lindicatore di prestazione del criterio di valutazione; idatidiinput,ovveroidatidicuinecessariodisporreperilcalcoloe/olaverifica dellindicatore prestazionale; la documentazione, in cui vengono specificati i documenti (o stralci) da cui sono stati estratti i dati di input ed in cui questi trovano contestualizzazione; il benchmarking, che specifica la metodologia adottata per la definizione dei benchmark; i riferimenti legislativi, ovvero le disposizioni legislative di riferimento a carattere cogente o rientranti nella prassi progettuale; iriferimentinormativi,ovverosonolenormativetecnichediriferimentoutilizzateper determinare le scale di prestazione e le metodologie di verifica; laletteraturatecnica,ovveroiriferimentitecnicireferenziatiutilizzatiperdeterminarele scale di prestazione e le metodologie di verifica; Tutti i suddetti riferimenti: criteri, benchmark, scala di prestazione, indicatori, unit di misura, metododiverificasonostabilitidaItacaepossonoesseremodificatiesclusivamentedalla Itaca. 2.3Il bilancio energetico di un edificio Nellacertificazioneenergeticasidefinisceunaclassificazionedelledificioinfunzionedella quantit di energia consumata al suo interno. Il primo passo da effettuare la determinazione dellindicediprestazioneenergeticaEPi,relativoallaclimatizzazioneinvernale.Per calcolarlosieffettuaunbilanciodienergiatermicachevienetrasmessatralinvolucro delledificio e lambiente esterno ad esso. Se indichiamo con QINlapporto di energia interno alledificio e con QOUT la quantit di calore uscente (o le perdite), si pu ipotizzare che la loro sommaQ=QIN+QOUTrappresentailfabbisognodienergiaprimariaglobaleperla climatizzazioneinvernaleedeveessereingradodifornirelatemperaturadesiderata allinternodelledificio.QuindiEPisemplicementedatodalrapportodiQconSuossiala superficie utile calpestabile: EPi = Q/ Su [kWh\annom] (2.2)

La quantit di energia QINinterna alledificio data dalla somma di tre contributi:- Qh calore fornito dallimpianto termico; - Qsol calore fornito dallirraggiamento solare; - Qint calore generato allinterno delledificio stesso. Qint e Qsolsono chiamati apporti gratuiti e vanno ridotti da un fattore poichsolo una loro parte vienesfruttata:

QIN= Qh+ (Qint + Qsol)[kWh\anno] (2.3) Laquantitdienergiatermicainuscitadalledificio,ovverochevieneperduta,sommadi unapartedispersaperventilazioneQveediquelladiffusaallesternoacausadella trasmissione del calore Qtrattraverso elementi trasparenti (finestre, porte-finestre) ed elementi opachi (fondo delledificio, pareti esterne e copertura):

QOUT = Qtr + Qve[kWh\anno] (2.4) VogliamodeterminareilfabbisognotermicoannualeQhchedeveesserefornito dallimpianto. Facendo il bilancio termico si ottiene che Qh= -(Qint + Qsol) + (Qtr + Qve) (2.5) Resta quindi da valutare ogni singolo contributo di calore: -ApportigratuitiinterniQint,rappresentanolaquantitdicaloregenerataallinterno delledificio da fonti diverse dallimpianto di riscaldamento. Queste fonti sono: - persone presenti nelledificio; - macchinari, elettrodomestici e fonti luminose in funzionamento; - sistema di distribuzione dellacqua calda sanitaria; - forni e piani di cottura. LanormaUNI10344,correttaconlaUNIEN832,indicachequestoapportosicalcola considerandounvaloredi5W/m,moltiplicatoperilnumerodioredifunzionedel riscaldamento in un anno e per un coefficiente riduttivo pari a 0,02. Perci la sua formula : Qint=5W/mgiorni di risc. allanno[g/anno]ore di risc. al giorno[h/g]0,02[m] [kWh/anno] (2.6) -ApportigratuitisolariQsol,dovutiallaradiazionesolaredipendonodallaposizione geograficadelledificio,dallorientazionedellepareti,dalgiornodellanno,dalloradel giorno, dalle caratteristiche delle superfici trasparenti e dalle capacit di accumulo di energia delledificio La formula la seguente: Qsol = FS FC g Afinestre qS[kWh/anno] (2.7)dove: FS il Fattore di schermatura dovuto alla presenza di ostacoli [-]; FCilFattorediriduzionedovutoalfattocheiraggisolarinonsonoperpendicolarialla finestre,allapresenzadeltelaiodiqueste,allanonperfettatrasparenzadeivetrieaschermi interni [-]; g la Trasmittanza solare dei vetri con incidenza perpendicolare [-]; Afinestre larea della superficie delle finestre e delle porte-finestre [m]; qS lIrradiazione globale su superfici verticali durante il funzionamento del riscaldamento e dipende dallesposizione e dalla posizione geografica [ kWh/m]. IlfattoremoltiplicativochiamatoFattorediutilizzazionedegliapportietienecontoche questi apporti di energia gratuiti non sono costanti durante la giornata e variano molto durante lanno. Per un edificio a basso consumo energetico si pu stimare tra 0,9 e 0,98. questo fattore aumenta al diminuire del rapporto tra apporti e dispersioni (Qin / Qout) e allaumentare della capacit termica delledificio. -Perdite per trasmissioneQtr : rappresentanoleperditedicaloredovuteallaformazionediungradientetermicotrainterno ed esterno delledificio.La differenza di temperatura, favorita dal contatto con laria,genera influssodicaloreattraversoivaricomponenticheseparanolastrutturaconlesterno (finestre,porte,muri,tettoefondazioni).Perquantificarequestaperditavannomisuratele superficiAi[m]deivaricomponentii(perlefinestresiconsideralaloroaperturalorda mentre per linvolucro costruttivo le dimensioni esterne), la rispettiva trasmittanza termica U [W/km],lapresenzadipontitermicijconlalorolunghezzaljevaloreditrasmittanza linearej[W/mk],ladifferenzaditemperatura[k]trainternoedesterno.Questultima informazione data dal valore dei gradi giorno GG della localit in esame moltiplicati per 24, ottenendocosigradioreGt.Siapplicainoltreuncoefficientecorrettivoftcaratteristicodel mezzo di contatto con ledificio: esso vale 1 se si tratta dellaria, mentre vale 0.5 se si tratta di terreno. La formula finale la seguente:

((

= + ||

\| = = =annoh kWG f l G f U A Qt tmjj j t tnii i tr H1 1, (2.8)

- Perdite per ventilazione Qve : rappresentanoleperditedicaloredovutealricircolodellariaealleinfiltrazionidicorrenti fredde dallesterno. La sua formulazione viene fornita nella norma UNI EN ISO 13790 e nella UNI TS 11300:

Qve = c p,aria Vn Gt [ kWh/anno] con(2.9) c p,aria = capacit termica volumica dellaria equivalente a 1200 J/mk = 0,34 Wh/ mk V = volume di aria o del locale [m] n = ricambi daria [ h ] variabile tra 0,3 e 0,5 h Gt = Gradi ore =GG 24 [kh] -Fabbisogno di energia termica Qh- Rappresentalenergiaprimarianecessariaperilriscaldamentoinvernale.Comeaccennato prima la si ottiene considerando il calore disperso e quello apportato gratuitamente: Qh=Qtr+Qve- (Qint + Qsol)[kWh\anno] Conoscendo ora la superficie utile totale delledificio possibile calcolare EPi EPi = Qh / Su[kWh\annom]. La valutazione di EPi pu essere condotta in tre situazioni differenti: - Valutazionediprogetto,utilizzandodatitecnicistabilitiinsedeprogettualeperla costruzioneolaristrutturazionediunedificioeconsiderandounfunzionamentocontinuo degli impianti; - Valutazionestandard,realizzataconidatiricavatidamisurazionirelativeadunedificio esistente,chepuessereoltreaquellooggettodistudioancheunaltroedificiocon caratteristiche strutturali ed impiantistiche del tutto simili. Anche in questo caso si considera che gli impianti funzionino in continuo; - Valutazione in condizioni di utilizzo effettive, ovvero tenendo in considerazione il reale utilizzo degli impianti che prevede una certa frequenza di fasi di spegnimento.Nella fase progettuale ilmetodo da utilizzare per il calcolo di EPi fornito dalla nornaUNI TS 11300. Per gli edifici residenziali esistenti con superficie utile non superiore ai 1000 m si applicanometodisemplificatinellavalutazionedellenergiaprimariaperlaprestazione invernaleelenorneUNITS11300perlaprestazioneestivaelaproduzionediacquacalda sanitaria. Se invece la superficie delledificio inferiore o uguale a 3000 m per il calcolodellenergianecessariapertutteleprestazionisiutilizzaunsoftwarechiamatoDOCET, realizzato per conto del CNR e di ENEA. 2.4Zone climatiche Nellarticolo2delD.P.R.26agosto1993,n.412sisuddivideilterritorionazionaleinsei zone climatiche in funzione deigradi-giorno, indipendentemente dalla ubicazionegeografica (pergradigiornodiunalocalitsiintendelasomma,estesaatuttiigiornidiunperiodo annualeconvenzionalediriscaldamento,dellesoledifferenzepositivegiornalieretrala temperatura dellambiente, convenzionalmente fissata a 20 C , e la temperatura media esterna giornaliera;lunitdimisurailgradogiornooGGeedilparametroconvenzionale rappresentativodellezoneclimatichelocali,utilizzatoperstimarealmeglioilfabbisogno energetico necessario per mantenere gli ambienti a una temperatura prefissata): Zona A: comuni che presentano un numero di gradi giorno non superiore a 600 Zona B:comuni che presenta comuni che presentano un numero di gradi giorno maggiore di 600 e non superiore a 900; Zona C: comuni che presentano un numero di gradi giorno maggiore di 900 e non superiore a 1.400; ZonaD:comunichepresentanounnumerodigradigiornomaggioredi1.400enon superiore a 2.100; ZonaE:comunichepresentanounnumerodigradigiornomaggioredi2.100enon superiore a 3.000; Zona F: comuni che presentano un numero di gradi giorno maggiore di 3.000. La tabella in allegato A, ordinata per regioni e province, riporta per ciascun comune laltitudine della casa comunale, i gradi giorno e la zona climatica di appartenenza. 2.5Classificazione degli edifici Viene riportata la classificazione generale per destinazione duso degli edifici per categorie emanata nellArt. 3del D.P.R. 26 agosto 1993, n. 412 E.1 Edifici adibiti a residenza e assimilabili: E.1 (1) abitazioni adibite a residenza con carattere continuativo, quali abitazioni civili e rurali, collegi, conventi, case di pena, caserme; E.1 (2) abitazioni adibite a residenza con occupazione saltuaria, quali case per vacanze, fine settimana e simili; E.1 (3) edifici adibiti ad albergo, pensione ed attivit similari; E.2Edificiadibitiaufficieassimilabili:pubblicioprivati,indipendentiocontiguia costruzioniadibiteancheadattivitindustrialioartigianali,purchsianodatalicostruzioni scorporabili agli effetti dell'isolamento termico; E.3 Edifici adibiti a ospedali, cliniche o case di cura e assimilabili ivi compresi quelli adibiti a ricovero o cura di minori o anziani nonch le strutture protette per l'assistenza ed il recupero dei tossicodipendenti e di altri soggetti affidati a servizi sociali pubblici; E.4 Edifici adibiti ad attivit ricreative, associative o di culto e assimilabili: E.4 (1) quali cinema e teatri, sale di riunione per congressi; E.4 (2) quali mostre, musei e biblioteche, luoghi di culto; E.4 (3) quali bar, ristoranti, sale da ballo; E.5 Edifici adibiti ad attivit commerciali e assimilabili: quali negozi, magazzini di vendita all'ingrosso o al minuto, supermercati, esposizioni; E.6 Edifici adibiti ad attivit sportive: E.6 (1) piscine, saune e assimilabili; E.6 (2) palestre e assimilabili; E.6 (3) servizi di supporto alle attivit sportive; E.7 Edifici adibiti ad attivit scolastiche a tutti i livelli e assimilabili; E.8 Edifici adibiti ad attivit industriali ed artigianali e assimilabili. Qualora un edificio sia costituito da parti individuabili come appartenenti a categorie diverse,le stesse devono essere considerate separatamente e cio ciascuna nella categoria che le compete. 2.6Indice di prestazione energetica globale LarichiestadienergiatotalediunedificiosiindicaattraversoEPgl,ovverolindicedi prestazioneenergeticaglobale.Rappresentailfabbisognodienergiaprimariaperla climatizzazioneinvernaleedestiva,perlaproduzionediacquacaldasanitariaeper lilluminazione artificiale durante lanno EPgl= EPi + EPacs + EPe + EPill(2.10)dove: EPi: lindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale; EPacs: lindice di prestazione energetica per la produzione dellacqua calda sanitaria; Epe: lindice di prestazione energetica per la climatizzazione estiva; EPill: lindice di prestazione energetica per lilluminazione artificiale. Nel caso di edifici residenziali tutti gli indici sono espressi in kWh/m anno. Nel caso di altri edifici (residenze collettive, terziario, industria) tutti gli indici sono espressi in kWh/manno. Nella certificazione energetica degli edifici ci si limita a calcolare EPgl come somma dei soli contributidovutialriscaldamentoinvernaleedallaproduzionediacquacaldasanitaria.In questo modo la formula precedente risulta espressa in questa forma pi semplice:

EPgl = EPi + EPacs (2.11)

2.7Indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale Nel Decreto legislativo n. 311 del 2006 (allegato C) sono indicati i valori limite, applicabili dal 1 gennaio 2010, degli indici di prestazione energetica per la climatizzazione invernale. Sono tabulati in funzione delle zone climatiche e del rapporto di forma delledificio S/V, dove: -S, in m, la superficie che delimita verso lesterno (ovvero verso ambienti non dotati di riscaldamento) il volume riscaldato V. detta superficie utile calpestabile; -Vilvolumelordoinmdellepartidiedificioriscaldate,definitodallesuperficichelo delimitano. Per valori di S/V compresi nellintervallo 0,2-0,9 e, analogamente, per gradi giorno intermedi ai limiti delle zone climatiche si procede per interpolazione lineare. Per le localit caratterizzate da un numero di gradi giorno superiori a 3001 i valori limite sono determinati per estrapolazione lineare, sulla base dei valori fissati per la zona climatica E, con riferimento al numero di GG propri della localit in esame. In tabella 2.1 sono riportati i valori limite degli indici di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espressi in kWh/mannoper gli edifici della classe E1, esclusi collegi, conventi, case di pena e caserme. Tabella 2.1: valori limite degli indici di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espressi in kWh/manno per gli edifici della classe E1. Rapporto di forma ABCDEF S/V [ m ] GGGG GGGGGGGG 200 Nu un parametro caratteristico della destinazione duso che nel caso degli edifici E.1Corrisponde alla superficie utile Su in [m]. - er la temperatura di erogazione dellacqua ( solitamente 40C);- 0 la temperatura di ingresso dellacqua ( solitamente 15C); - G il numero di giorni considerati [giorno]. Per il calcolo dellenergia primaria per la produzione di acqua calda sanitaria Qp.W si procede seguendoilmetodoindicatodallanormaUNITS11300parte2.Questaenergiaverrusata per la determinazione di EPacs. Il metodo prevede il seguente iter: 1)si considera il fabbisogno di energia utile Qh.W calcolato prima; 2)si incrementa Qh.W di una quantit che tiene conto delle perdite di erogazione, ovvero del fattocheunapartediacquacaldarestainutilizzatanelletubazioniecheinizialmente viene erogata acqua fredda. Il risultato il fabbisogno di erogazione: Qer = Qh,W + [(1-er)/er] Qh,W[ kWh ](2.48)

er il coefficiente di rendimento di erogazione e vale 0,95;

3) si calcola il fabbisogno di distribuzione, ovvero si somma al fabbisogno di regolazione la quotadovutaalle perdite di distribuzione: Qd,W = Qer + [(1-d,W)/W] Qer [ kWh ] (2.49)

Con valore del rendimento di distribuzioned,W ricavabile dalla UNI TS 11300 parte 2 appendice A.Inoltre si trascurano i recuperi di energia termica dalle pompe didistribuzione 4) si calcola il fabbisogno di energia del generatore di calore per la produzione di acqua calda sanitaria, Qgn,W, ovvero si somma al fabbisogno di distribuzione la quotadovutaalleperdite di generazione: Qgn,W = Qd,W + [(1-gn,W)/gn,W] Qd,W [ kWh ](2.50) Con valore del rendimento di generazione d,W ricavabile dalla UNI TS 11300 parte 2 appendice A o nel prospetto 31 nel caso di scaldaacqua; 5) si calcola la richiesta di energia elettrica Waux,t,W per gli ausiliari (pompe, valvole , sistemi

di regolazione e di controllo) e lo si trasforma in energia primaria Qaux,p,W =Waux,t,Wfp,el[ kWh ] (2.51)

usando il fattore di conversione fp,elcome era stato fatto nel paragrafo precedente ( passaggi12 e 13). 6)infine si pu determinare il fabbisogno dellenergia primaria per la produzione di acqua calda sanitaria Qp.We,dividendolo per la superficie utile, lindice di prestazione energetica per la produzione di acqua calda sanitaria: Qp.W = Qgn,W +Qaux,p,W[ kWh ](2.52) EPacs = Qp.W/ Su[kWh/m](2.53) 2.11Indice di prestazione energetica per il raffrescamento estivo In base a quanto stabilito dal DPR del 2 aprile 2009, per la costruzione, ristrutturazione e per la ricostruzione dopo una demolizione di edifici aventi una superficie utile maggiore di 1000 mdeveesseredeterminatalaprestazioneenergeticaperilraffrescamentoestivo dellinvolucroediliziocalcolatatenendocontodellatemperaturadiprogettoestiva secondo la norma UNI/TS 11300 parte 1, che si indica con Epe,invol e rappresenta per edifici residenzialiilrapportotrailfabbisognoannuodienergiatermicaperilraffrescamentoela superficie utile delledificio che viene climatizzato: Epe,invol = Qc,nd / Su[ kWh/ manno ](2.54) inveceperedificiaventialtredestinazioniduso,Epe,involilrapportotrailfabbisogno annuodienergiatermicaperilraffrescamentoeilvolumedelledificiocheviene climatizzato: Epe,invol = Qc,nd / Vol[ kWh/ manno ](2.55) Sempre da quanto stabilito nel Decreto deve essere accertato che Epe,invol sia inferiore ai seguenti valori: -per gli edifici residenziali (classe E1), esclusicollegi,conventi,case dipenaecaserme, ai seguenti valori: 1) 40 kWh/manno nelle zone climatiche A e B; 2) 30 kWh/manno nelle zone climatiche C, D, E, e F; - per tutti gli altri edifici ai seguenti valori: 1) 14 kWh/manno nelle zone climatiche A e B; 2) 10 kWh/manno nelle zone climatiche C, D, E, e F. Nel Decreto ministeriale del 26/ 6/ 2009 si definisce la seguente classificazione (tabella 2.6), valida per tutte le destinazioni duso: Tabella 2.6: classificazione delledificio in funzione del fabbisogno energetico per il raffrescamento estivo. EPe,invol PrestazioniQualit prestazionale EPe,invol < 10ottimeI 10< EPe,invol < 20buoneII 20< EPe,invol < 30medieIII 30< EPe,invol < 40sufficientiIV EPe,invol > 40mediocriV Congiuntamenteallapplicazionedellemetodologieviste,econlelimitazionipreviste,si pu procedere alla determinazione di indicatori quali: lo sfasamento (S), il ritardo temporale tra il massimo del flusso termico entrante nellambiente interno ed il massimo della temperatura dellambiente esterno.espresso in ore, ed il fattore di attenuazione (fa), o fattore di decremento coefficiente adimensionale. il rapporto tra il modulo della trasmittanza termica dinamica e la trasmittanza termica in condizioni stazionarie. Il riferimento nazionale per il calcolo dei predetti indicatori la norma tecnica UNI EN ISO 13786. Sulla base dei valori assunti da tali parametri sidefinisce la seguente classificazione (tabella 2.7) valida per tutte le destinazioni duso: Tabella 2.7: classificazione delledificio in funzione dello sfasamento. Sfasamento [ore] Attenuazione (fa) [-] PrestazioniQualit prestazionale S> 12FaS > 100,15 80,30 60,400,005m/m 1,0 Il coefficiente di scambio termico verso il terreno Hg dato da:

Hg = A Uf btr,g[W/K] (2.65)

con: - A = area dellelemento[m]; - Uf=trasmittanzatermicadellaparetesospesadalpavimento(tralambienteinternoelo spazio sottopavimentato) [W/ mK]; - btr,gilfattoredicorrezionedelloscambiotermicoperlatrasmissioneversoilterrenoei suoi valori sono riportati nella UNI TS 11300 parte 1 (prospetto 6) ( tabella 2.11): Tabella 2.11: Valori di btr,griportati nellaUI TS 11300 parte 1 (prospetto 6). ambiente confinantebtr,g Pavimento controterra0,45 Parete controterra0,45 Pavimento su vespaio areato0,80 2.15Rendimento stagionale globale medio dellimpiantotermico IlrendimentoglobalemediostagionaledellimpiantotermicogilrapportotraQh, fabbisogno di energia termica utile per il riscaldamento invernale, e Qeph, energia primaria richiesta.Comespiegatoprecedentementerappresentatodalleffettoglobaledituttele perdite energetiche legate alla fornitura di calore per riscaldare un edificio. Stabilita la potenza utile nominale Pn del generatore di calore a servizio del singolo impianto termico, deve essere verificato che tale rendimento sia superiore ad una soglia stabilita da: per Pn 1000 kW g = (75 + 3 log 10Pn) % (2.66) per Pn > 1000 kW g = 84 % (2.67) nel caso di edifici di nuova realizzazione o da ristrutturare, mentre nel caso di edifici pubblici o ad uso pubblicodeve essere:

g (75 + 4 log 10Pn) %. (2.68) Igeneratoridicaloreacombustionedinuovainstallazionedevonogarantireunrendimento termico utile maggiore o uguale a quello limite calcolato da: per Pn 400 kWg = (90 + 2 log 10Pn) %(2.69) per Pn > 400 kWg =( )% log 2 9010 nP +(N.B. si assume Pn= 400 kW)(2.70) Per le pompe di calore elettriche o a gas il rendimento minimo da garantire deve essere: g (90 + 3 log 10Pn) %.(2.71) 2.16Classe energetica degli edifici Laclassificazioneenergeticadiunedificiopuesseredeterminatainbaseallatipologia dellindice di prestazione energetica considerato. I valori sono riportati nelle tabelle contenute nellallegato 4 del Decreto ministeriale del 26 / 6 /2009: - classificazione secondo la prestazione energetica globale Epgl (tabella 2.12): Tabella 2.12: classificazione secondo la prestazione energetica globale Epgl. Classe Agl +Epgl> hi allora 1 / hi >> 1 / he e 1 / U = 1 / hi. Quindi U = hi. Poichgliscambiatoridicalorerimangonoinfunzioneperlunghiperiodiditemposenza variazionedellelorocondizionidifunzionamento,sipossonoconsiderareincondizioni stazionarie. Infatti, sono costantile portate dei fluidi, le velocit e le temperature in ingresso ed in uscita. Inoltresonotrascurabililevariazionidenergiacineticaedienergiapotenzialeessendo costantilelorovelocitmedieelaloroquota.Lasuperficieesternapuessereconsiderata perfettamente isolata dal punto di vista termico, in maniera che non si debbano considerare le perdite di calore verso lesterno e che quindi lo scambio termico avvenga esclusivamente tra i due fluidi. Tenendocontodiquesteipotesi,perilprimoprincipiodellatermodinamica,lepotenze termiche cedute dal fluido caldo a quello freddo devono essere uguali: Q = mf cp,f (Tf,u Tf,e)[W](3.29) Q = mc cp,c (Tc,u Tc,e)[W] (3.30)dove i pedici f e c indicano rispettivamente il fluido freddo e quello caldo e

mf, mc sono le portate in massa [Kg/s]; cp,f, cp,csono i calori specifici a pressione costante [KJ/KgK]; Tf,u, Tc,u temperature in uscita [K]; Tf,e,Tc,e temperature in entrata [K]; Icalorispecificideifluidiingeneralevarianoconlatemperaturamanelcasodegli scambiatoridicaloresipossonoconsiderarecostanticonunapiccolaperditadiprecisionee pari a un valore medio calcolato alla temperatura media dei due fluidi. Il prodotto della portata di massa per il calore specifico a temperatura costante m cp = C la capacittermicariferitaallunitditempoerappresentalapotenzatermicanecessariaper variare la temperatura di un fluido di 1 C. In uno scambiatore di calore il fluido con maggiore capacit termica riferita allunit di tempo sar quello soggetto a variazioni di temperatura pi contenuteecheraddoppiandolaportatadimassa,aparitdellealtrecondizioni,sene dimezzerlavariazioneditemperatura.Sequindisonougualilecapacittermicheriferite allunit di tempo dei due fluidi, allora lo sono anche le loro variazioni di temperatura. Conoscendo Tf,u, Tf,e, Tc,e, mf, mc, cp,f e cp,csi pu , uguagliando le due espressioni dellenergia termica scambiata tra i due fluidi, ricavare anche Tc,u. E possibile ora calcolare i T1 e T2 che rappresentanole differenze di temperatura tra i due fluidiaidueestremi(ingressoeduscita)delloscambiatoredicaloreequindiricavareT ovvero la differenza media logaritmica di temperatura (LMTD). Fissato un opportuno coefficiente globale di scambio termico U, dalla T A U Q = | | W (3.31) si ricavaT UQA = | |2m(3.32) ossia larea A necessaria perch avvenga lo scambio termico richiesto e dato che A = DL si ottiene DAL=| | m(3.33) la lunghezza L minima del tubo interno dello scambiatore avente diametro D. 3.9Fluidi di lavoro Ilfluidousatosceltotraquellichehannounapressionedipocosuperioreaquella atmosfericaecheevaporanoatemperatureintornoai-10C;apressionepielevatatali fluidi condensano intorno ai 40-50 C, temperatura adatta per cedere calore allacqua o allaria da riscaldare. Le sostanze pi usate sono le stesse usate nei frigoriferi. Unfluidofrigoriferodevesoddisfaremolteproprietsiadalpuntodivistatermodinamicoe chimico-fisicochedalpuntodivistadellasicurezza.Perquantoriguardalecaratteristiche termodinamicheopportunocheifluidifrigoriferiabbianounaelevatatemperaturacritica, molto al di sopra delle temperature di condensazione che si realizzano nei cicli stessi; questa circostanza necessaria per aumentare il coefficiente di effetto. Inoltre i fluidi frigoriferi devonoavereunabassatemperaturadisolidificazionepernonsolidificareduranteilloro impiegonellimpianto.ancoranecessariocheabbianounelevatocaloredivaporizzazione chesitraduceinunelevatoeffettofrigoriferoperunitdimassaeinfinedevonoavere pressioni di saturazione non inferiori a 1 bar per evitare che entri aria allinterno del circuito. Perquantoriguardalecaratteristichechimico-fisiche,ifluidifrigoriferidevonopresentare unacomposizionechimicastabile,nondevonoreagireconimaterialiconcuivengonoa contatto, devono avere bassa tendenza ad assorbire acqua onde evitare fenomeni di corrosione e buone caratteristiche di trasmissione del calore. Per quanto riguarda la sicurezza si richiede che i fluidi frigoriferi non siano tossici per lorganismo umano, non siano irritanti per la pelle, gli occhi e gli organi dellapparato respiratorio e infine che non siano infiammabili a contatto con laria. Diseguitosidcennodeifluidifrigoriferiattualmentepiusati(CFC114,CFC502)edi quelli di nuova generazione, destinati a sostituirli (HFC 134a, 407C, 410A): -CFC114,ilrefrigerantepiutilizzatonegliimpiantidiclimatizzazionedigrosse dimensioni e presenta il vantaggio di avere bassa pressione di condensazione; -CFC502,miscelaconcomposizioneetemperaturadisaturazionecostantidurante levaporazione(percuinonpresentaquellochevienedefinitoeffettoglide).Habassa temperaturadievaporazioneequestocostituisceunvantaggioperchoffremaggiori possibilit diraffreddamento dei motori dei compressori; - HFC 134a (Freon R134a), refrigerante puro, cio non ottenuto per miscela, pertanto si mantiene inalterato durante le fasi di condensazione ed evaporazione. Viene considerato un refrigerante di nuova generazione, perch ha influenza trascurabile rispetto allozono e alleffetto serra. Per le sue caratteristiche, adeguato alla sostituzione del CFC-12 nei frigoriferi e nei congelatori domestici; - HFC 407C (R407c), miscela composta di R32, R125 e R134a. Presenta il problema, comune a molte miscele, di dar luogo alleffetto glide, fenomeno che si verifica durante le fasi dicondensazione ed evaporazione per cui le pressioni di lavoro rimangono invariate ma icomponenti del fluido si separano; - HFC 410A (R410a), miscela composta di R32 e R125 con effetto glide quasi trascurabile.Sostituisce egregiamente lR22 negli impianti di climatizzazione perch ha maggioreresa frigorifera e consente di utilizzare componenti di minori dimensioni. Questotuttavia anche uno svantaggio perch impone di riprogettare gli impianti. In tabella 3.5 sono riportati i principali fluidi frigoriferi con alcune loro caratteristiche. Tabella 3.5: Fluidi frigoriferi e principali propriet fisiche. Tipo Formula chimica Pressione di saturazione [bar] Volume Specifico [m/kg] Calore latente di vaporizzazione [kJ/kg] Produzione frigorifera volumetrica [kJ/m] ODP GWP -10C25C-10 C1 bar-10 C 25C naturaliVapore dacqua (R718) H2O 0,0317225700 Ammoniaca (R717) NH32,89910,000,419136927000< 1 Anidride carbonica (R774) CO21 Propano (R290) C3H83 Idrocarburi in genere SinteticiCFC (cloro-fluoro-carburi) R11CFCl30,2571,0640,61218226714000 R12CF2Cl22.1936.5170,07716216080,9-18500 R13CF3Cl15.20235.50,010150- HCFC (idro-cloro-fluoro-carburi) R22CHF2Cl3,54510,4380,06523426230,04-0,06 1700 R123CHCl3CF30,2040,9130,6901702150,01-0,02 93 HFC (idro-fluoro-carburi) R407C25% R125 52% R134a 1500 R134aC2H2F42,0056,6550,100217158901300 LODP (Potenzialit di distruzione dellOzono) espressa convenzionalmente con riferimento alla massa del fluido frigorifero R11, mentre GWP (potenzialit di inquinamento del suolo) espressa con riferimento allanidride carbonica. 3.10Soluzioni alternative Le sonde geotermiche verticali o orizzontali ed i sistemi open loop rappresentano la maggior parte degli esempi applicativi di sfruttamento delle pompe di calore geotermiche. Vi possono esserecomunquevariealternativedisfruttamentodelcaloreprovenientedalsottosuolooda risorseidrichesenzaricorrereallarealizzazioneobbligataditrivellazioniesbancamentidi variaentit(checomportanounaquotaaggiuntivaalcostodellimpiantopiuttosto consistente).Bastipensareallopportunitdiavergiraggiuntounacertaprofonditnel terrenoquandovengonorealizzatelefondazionidiunedificio,quandoavvienelaposain operaditubazioniinterrateocollettorifognariecc.Lapresenzadialtretipologiediopere rappresentaunoccasioneutiledasfruttarepercontenereicostidirealizzazionediun impiantogeotermico.Inseguitovengonoelencatialcunifraimaggioriesempidiqueste soluzioni alternative. 3.10.1Fondazioni fredde Seil terrenononhasufficientecapacitportante,sipuricorrereallutilizzodipalificazioni infisse,ovverospintedirettamentenelterreno,oppuretrivellate,ovveroinseritenelterreno dopoaverrealizzatounoscavoapposito.Questestrutturepossonodiventareelementidiuno scambiatore geotermico, se allinterno delle stesse si cementa un circuito chiuso costituito da tubi in polietilene. Le fondazioni sotterranee o su pali, equipaggiate di scambiatori termici per laproduzionedienergia,sononotecomepalienergeticiofondazionifredde.Questo sistemadisfruttamentoenergeticohainiziatoadiffondersiinEuropaneiprimianni80.A causadellacomplessitprogettualedeldimensionamento,questatecnologia,dapprima sperimentatasuabitazionimonofamiliariopiccolicondominiinAustria,Germaniae Svizzera,vieneoggiimpiegatasoprattuttoperoperepigrandicomeedificipubblici,centri commercialiedirezionali,doveledimensionidelloperarichiedonounampiacomponente strutturale. Il vantaggio economico abbastanza evidente perch si tratta di utilizzare elementi strutturali gi presenti a fini anche tecnologici. Considerata la geometria dello scambiatore, possibile ottenere rese specifiche molto interessanti, attivando un grande volume di terreno perloscambioenergetico.Qualsiasielementostrutturaleincalcestruzzoacontattoconil terreno(paretidisostegno,protezionediscavi,solettedifondazioneeplatee)puessere interessato da questo impiego. Il funzionamento il medesimo delle sonde geotermiche con la differenzacheinquestocasoletubazionidopoessereinstallate,vengonoricopertedi calcestruzzo.Icollettamentivengonoeffettuaticongeometriaadanellooconilmetododel ritornoinverso.Lepressioniingiocoinquestetubazionisonoinferioriaquelledellesonde geotermiche verticali (3-6 bar). Per elementi portanti di grosse dimensioni, la posa dei circuiti allinterno delle armature viene effettuataincantierealtrimentisiprovvedeallinstallazionedelcircuitoallinternodellarmatura ex-situ, ed in cantiere si posa il palo prefabbricato. I tubi possono essere posati nellevariantiameandroverticaleesondaaU.Nellaconfigurazioneameandrosono posizionatiinmodocontinuoallinternodellagabbiarendendopisemplificatalaloro posa.Nella configurazione delle sonde a U sullestremit di testa del pilastro viene operato laccoppiamentodeisingolicappidituboconilmanicottoautobloccanteatenuta prolungata.Questaconfigurazionerisultavantaggiosaaifinidelloscaricodellariadalle tubazioni.Perentrambeleconfigurazionisullestremitditestadelpilastrovieneoperatoil collegamentodelletubazionidimandataediritornoallaretedellimpianto.Perevitareche questetubazioniprovochinounadiminuzionedellaresistenzastrutturaledelmanufattoin Giapponestatopropostodinonfissaredirettamenteletubazioniaglianellidellastruttura reticolaredelpilastro,maadappositidistanziatoriadoperatiperimpedirneeventuali eccentricit,postiallinternodelpilastro.Questageometriaassicuraancheunamaggiore distanza tra le tubazioni con ridotte cortocircuitazioni termiche e quindi maggiori efficienze. 3.10.2Micropali energetici Imicropalisonosistemidipalificazioniutilizzatipersostenereefficacementeicarichi minimizzando limpatto con il sottosuolo e le strutture esistenti. Sono stati ideati in Italia nel dopoguerraperrisolvereproblemidicapacitportantediedificiemonumenticheavevano subitodanniperibombardamentiesuccessivamentesisonodiffusianchenellambitodella stabilit dei pendii, il rinforzo di banchine la protezione di scavi, la riduzione di cedimenti sia difondazionirigide,siadiopereinterracomeirilevatieperparticolariapplicazionidi supportoerinforzodeiterreniedellestrutture.Ilcontattocontinuotraipalieilterreno circostantefasichequestipossanorappresentareunafontediscambiogeotermico funzionandocomefondazionifredde.Imicropalienergeticivengonoposatiintrefasi: esecuzionedelforomedianteasportazionediterreno,posadelcircuitodiscambio, riempimento del foro con calcestruzzo; questa ultimaprocedura pu avvenire utilizzando uno strumentoatramoggia,oppuremedianteappositetrivellechesonoingradodiiniettare direttamentelamaltacementiziaportandocosinsuperficieidetriti.Laloroapplicazione trova facilmente riscontro a supporto di campi geotermici a sonde verticali. 3.10.3Sonde geotermiche integrate con fognature I reflui civili ed industriali rappresentano unottima opportunit di fonte di calore visto che la temperatura media si aggira sui 12-15 C in inverno e intorno ai 20 C in estate. Un esempio molto rilevante dato dalla citt di Oslo. Con un investimento di circa 10 milioni di euro si installatounsistemageotermicoconpompadicaloreingradodigenerarequasi20MW termici,sufficientiperscaldareoltre9.000unitabitative.Ilvantaggioprincipaleoffertoda questasoluzionerappresentatodalcostoperchquasilametrispettoaquellodiun sistema con sonde verticali e pompa di calore singola. Lunico vincolo che questa tecnologia applicabilesoloinnuovelottizzazioniutilizzandotubazioniparticolari.Gliscambiatoridi caloresonodiversidaquellitradizionaliapartiredalmaterialeconcuisonorealizzati (acciaio inox). I fattori che determinano lo scambio termico sono: Superficie; Velocit, portata e temperatura del refluo fognario; Velocit,portataetemperaturadelfluidotermovettore(acquaadditivataperevitare fenomeni corrosivi); Presenza di depositi sulla superficie di scambio termico. Lalunghezzamassimavieneindicataparia200m,poicholtrenonrisultapiconveniente linstallazione; lo scambio termico che avviene nei primi 100 m circa il doppio di quello che si otterrebbe tra i 200 e i 300 metri.Uno dei limiti principali di questi sistemi indubbiamente la manutenzione, che pu rivelarsi anche abbastanza frequente a causa della formazione di biofilm e depositi. Gli sviluppi futuri diquestatecnologiasonosicuramentepromettenti,masidovrannoperfezionarela manutenzione,loscambiotermicoediffonderelafattibilitancheasistemidicondotte forzate. 3.10.4Scambiatori sommersi Analogamenteaquantoavvieneperilterrenoancheunbacinoidricosuperficialedi opportune dimensioni, pu costituire un serbatoio termico dove posizionare degli scambiatori. Fiumi, canali, laghi (naturali o artificiali) e il marea differenza del sottosuolo consentono di installare scambiatori di qualsiasi geometria consentendo inoltre la sperimentazione delle pi svariate tipologie impiantistichecon diversi materiali ( rame, acciaio, polimeri). Nonutilizzandodirettamentelacquadibacinoquestisistemiacircuitochiusopresentano alcuni vantaggi tecnici rispetto ai sistemi open loop: Nonsi necessita delfiltraggio dellacqua; Sonoingradodievitareilrischiodiformazionedighiaccio:nelloscambiatoreintermedio circola acqua gli colata; Vieneridottasensibilmentelapotenzarichiestaperilpompaggio(conconseguenti semplificazioni impiantistiche e risparmi economici); Alivelloburocraticosisemplificanoleprocedurediautorizzazionedisfruttamentodel corpo idrico (non vi sono limitazioni normative). IlmaterialemaggiormenteusatoperquestiscambiatorisommersiinacquailHDPE3408 (polietileneadaltadensitricopertodicarbonioperavereuneffettofiltrantedairaggiUV) mentrepiraramentesiutilizzanorameePVC.Ilramenonostanteabbiaunelevata conduttivit termica, non molto diffuso a causa della tendenza a sporcarsi facilmente e alla poca affidabilit in condizioni di contatto permanente con lacqua. Una soluzione diversa pu essere lutilizzo di scambiatori piatti in acciaio inox (Geo Lake Plate).Le configurazioni pi diffusesonodiduetipologieprincipali:unaprevedelutilizzodiunoscambiatoreavvolto, mentrelaltra(pidifficoltosadainstallare)conunacaratteristicaformaaspirale(figura 3.19)ingradodiridurrelinterferenzatermica(riducecircadel3