Giuliano Cammarata – Massimiliano Cammarata Giovanni D ... · principi di termofisica e...

Giuliano Cammarata – Massimiliano CammarataGiovanni D’Amico – Fabrizio Russo

SOFTWARE INCLUSO

NORMATIVA DI RIFERIMENTO E FOGLI DI CALCOLO

Glossario (principali termini tecnico-normativi), F.A.Q. (domande e risposte sui principali argomenti)

PRINCIPI DI TERMOFISICA E BIOCLIMATICA PER LA PROGETTAZIONE DI EDIFICI A QUASI ZERO ENERGIA

E LA RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI ESISTENTI

EDIFICIQUASI ZERO ENERGIA

SECONDA EDIZIONE

AGGIORNATA AL DECRETO LEGISLATIVO 4 LUGLIO 2014, N. 102

Giuliano Cammarata, Massimiliano Cammarata, Giovanni D’Amico, Fabrizio RussoEDIFICI QUASI ZERO ENERGIA

ISBN 13 978-88-8207-759-4EAN 9 788882 077594

Manuali, 170Seconda edizione, aprile 2015

© GRAFILL S.r.l.Via Principe di Palagonia, 87/91 – 90145 PalermoTelefono 091/6823069 – Fax 091/6823313 Internet http://www.grafill.it – E-Mail [email protected]

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Finito di stampare nel mese di aprile 2015presso Officine Tipografiche Aiello & Provenzano S.r.l. Via del Cavaliere, 93 – 90011 Bagheria (PA)

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Edifici quasi zero energia / Giuliano Cammarata … [et al.]. – 2. ed. – Palermo : Grafill, 2015.(Manuali ; 170)ISBN 978-88-8207-759-41. Edifici – Impianti – Risparmio energetico I. Cammarata, Giuliano <1946->.721.04672 CDD-22 SBN Pal0278787

CIP – Biblioteca centrale della Regione siciliana “Alberto Bombace”

III

INDICE

PRESENTAZIONE ...................................................................................................... p. 1

RINGRAZIAMENTI ................................................................................................... ˝ 4

PARTE GENERALE

1. INTRODUZIONE ................................................................................................. ˝ 71.1. Le problematiche energetiche ...................................................................... ˝ 71.2. EdificiAZeroEnergia ................................................................................. ˝ 91.3. La Direttiva 2010/31/CE .............................................................................. ˝ 10

1.3.1. Requisitiminimidiprestazioneenergeticainedificinuovi ......... ˝ 121.3.2. Requisitiminimidiprestazioneenergeticainedificiesistenti ..... ˝ 121.3.3. Impianti tecnici nell’edilizia ........................................................ ˝ 121.3.4. Edificiaenergiaquasizero .......................................................... ˝ 131.3.5. AttestatodiPrestazioneEnergetica.............................................. ˝ 131.3.6. Rilascio dell’attestato di prestazione energetica ......................... ˝ 141.3.7. Esperti indipendenti ..................................................................... ˝ 151.3.8. Recepimento ................................................................................ ˝ 151.3.9. Quadro comune generale per il calcolo della prestazione

energeticadegliedifici ................................................................. ˝ 15

2. LEGGE N. 90/2013 DI RECEPIMENTO DELLA DIRETTIVA 2010/31/CE ....................................................................... ˝ 172.1. Ambitodiapplicazione ................................................................................ ˝ 172.2. Modalità di applicazione .............................................................................. ˝ 182.3. EdificiaQuasiZeroEnergia ........................................................................ ˝ 192.4. AttestatodiPrestazioneEnergetica ............................................................. ˝ 192.5. Relazioni Tecniche e Deposito in Comune .................................................. ˝ 222.6. Norme Transitorie ........................................................................................ ˝ 222.7. Sanzioni ....................................................................................................... ˝ 232.8. AbrogazionieDisposizioniFinali ............................................................... ˝ 242.9. NuoviDecretiattuatividellaLeggen.90/2013 ........................................... ˝ 24

3. DIRETTIVA 2012/27/UE ...................................................................................... ˝ 253.1. Direttiva2012/27/CE ................................................................................... ˝ 253.2. D.Lgs.n.102/2014:recepimentodellaDirettiva2012/27/CE .................... ˝ 26

IV EDIFICIQUASIZEROENERGIA

4. TERMOFISICA DEGLI EDIFICI ...................................................................... p. 284.1. GrandezzeeleggiFisicheUtiliperlaFisicadegliEdifici .......................... ˝ 28

4.1.1. Sistema termodinamico ................................................................ ˝ 284.1.2. Massa ........................................................................................... ˝ 294.1.3. Densità ......................................................................................... ˝ 294.1.4. Viscosità dinamica ....................................................................... ˝ 304.1.5. Viscosità cinematica ..................................................................... ˝ 304.1.6. Energia ......................................................................................... ˝ 304.1.7. Potenza ......................................................................................... ˝ 304.1.8. Temperatura ................................................................................. ˝ 314.1.9. Energia interna di un corpo .......................................................... ˝ 314.1.10. Calorespecifico ............................................................................ ˝ 314.1.11. Capacità termica........................................................................... ˝ 314.1.12. PotereCalorifico .......................................................................... ˝ 324.1.13. Conducibilità termica ................................................................... ˝ 334.1.14. Convezione termica ..................................................................... ˝ 334.1.15. Correlazioni adimensionali per la convezione ............................. ˝ 344.1.16. Bilancio Energetico ...................................................................... ˝ 354.1.17. Resistenza termica ....................................................................... ˝ 374.1.18. PontiTermici ................................................................................ ˝ 384.1.19. Scambi termici radiativi ............................................................... ˝ 41

4.2. Parametriclimatici:gradi-giornoetemperaturaesternadiprogetto ........... ˝ 434.3. ComportamentoTermicodell’Involucrodell’edificio ................................. ˝ 47

4.3.1. Regimestazionariodegliedifici................................................... ˝ 474.3.2. Transitoriotermicodegliedifici ................................................... ˝ 484.3.3. Paretiinregimeperiodicostabilizzato ......................................... ˝ 484.3.4. Riscaldamento e raffreddamento di un corpo .............................. ˝ 51

4.4. Parametricheinfluenzanoibilancienergeticidegliedifici ......................... ˝ 564.4.1. Effetti di massa delle pareti interne.............................................. ˝ 57

4.5. Paretitrasparenti .......................................................................................... ˝ 574.5.1. Caratteristiche ottiche dei vetri .................................................... ˝ 584.5.2. EffettoSerranegliedifici ............................................................. ˝ 58

4.6. Serramentiedinfissi..................................................................................... ˝ 594.7. Massatermicanegliedifici .......................................................................... ˝ 604.8. Bilanciodipotenzapergliedifici:caricotermico ....................................... ˝ 614.9. Carico termico di riscaldamento di progetto................................................ ˝ 624.10. Indice di prestazione energetica ................................................................... ˝ 65

5. NUOVE NORME SULLA PRESTAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI ................................................................................................... ˝ 685.1. La transizione verso le nuove procedure

divalutazioneenergetichedegliedifici ....................................................... ˝ 685.1.1. EdificiodiRiferimento ................................................................ ˝ 705.1.2. RegolamentodelegatoUEn.244/2012del16gennaio2012 ...... ˝ 70

INDICE V

5.2. IlDecretosuiRequisitiminimidegliEdifici ............................................... p. 715.2.1. DefinizionediEdificiaQuasiZeroEnergia ................................ ˝ 715.2.2. IndicidiPrestazioneEnergetica ................................................... ˝ 715.2.3. VerificadelCoefficienteMedioGlobale

di scambio termico ....................................................................... ˝ 735.2.4. Verificadelvaloremassimodelrapporto

fral’areaequivalenteestivaelasuperficieutile .......................... ˝ 745.3. Parametrirelativiagliimpiantitecnici......................................................... ˝ 75

5.3.1. Servizi di climatizzazione invernale, climatizzazione estiva, acqua calda sanitaria e produzione di energia elettrica in situ ....................................... ˝ 75

5.3.2. Fabbisognienergeticidiilluminazione ........................................ ˝ 775.3.3. Fabbisognienergeticidiventilazione ......................................... ˝ 77

5.4. NuovaCertificazioneEnergetica–LineeGuidaNazionali ......................... ˝ 775.4.1. Prestazioneenergeticaeservizienergetici .................................. ˝ 795.4.2. MetodologiediCalcoloperlaPrestazioneEnergetica ................ ˝ 795.4.3. Metodo di calcolo di progetto ..................................................... ˝ 805.4.4. Metododicalcolodarilievosull’edificio .................................... ˝ 80

5.5. NuovaMetodologiaperlaclassificazionedegliedifici .............................. ˝ 815.5.1. Rappresentazione delle prestazioni, struttura della scala

delle classi e soglia di riferimento legislativo .............................. ˝ 815.5.2. Ilformatodell’APE...................................................................... ˝ 84

5.6. Altriindicatoripresentinell’APE ................................................................ ˝ 845.6.1. Prestazioneenergeticainvernalee

d estiva dell’involucro.................................................................. ˝ 845.6.2. Prestazionedegliimpiantitecnici ................................................ ˝ 87

5.7. NuoveNormeUNI/TS11300–Parte1e2 ................................................. ˝ 88

6. LA QUALITÀ DEGLI EDIFICI A QUASI ZERO ENERGIA ........................ ˝ 906.1. Considerazioni generali ............................................................................... ˝ 906.2. IbeneficidegliEdificiQuasiZeroEnergia ................................................. ˝ 92

6.2.1. Sviluppo sostenibile eriduzionedelleemissioniinatmosferadiCO2 .................................... ˝ 92

6.2.2. Ridurre, riciclare, Ristrutturare .................................................... ˝ 956.2.3. Comfort termico ........................................................................... ˝ 956.2.4. Comfort acustico .......................................................................... ˝ 95

6.3. Classificazionedegliedifici ......................................................................... ˝ 956.3.1. Requisitidiunedificiopassivo .................................................... ˝ 96

7. ELEMENTI DI ARCHITETTURA BIOCLIMATICA ..................................... ˝ 987.1. Architetturabioclimatica ............................................................................. ˝ 98

7.1.1. PrincipigeneralidiBioarchitettura .............................................. ˝ 997.1.2. Influenzadelclima ....................................................................... ˝ 100

7.2. EsempidiBioclimaticanellastoriadell’Architettura.................................. ˝ 100

VI EDIFICIQUASIZEROENERGIA

7.2.1. InsediamentoindianodiMESAVerdeinColorado ..................... p. 1017.2.2. Lacasaromana–DOMUSRomana ............................................ ˝ 1027.2.3. LacasaGrecaantica .................................................................... ˝ 1057.2.4. Casa medievale ............................................................................ ˝ 1067.2.5. Architetturaaraba ......................................................................... ˝ 1077.2.6. Le abitazioni rinascimentali ......................................................... ˝ 1087.2.7. La masseria siciliana .................................................................... ˝ 1087.2.8. IdammusidiPantelleriaeitrullidiAlberobello ......................... ˝ 109

7.3. OsservazionisullecaseVernacolari ............................................................. ˝ 1107.4. Tipologie costruttive e Bioclimatica ............................................................ ˝ 1117.5. Sistemi passivi ............................................................................................. ˝ 113

7.5.1. Sistemi a guadagno solare diretto ................................................ ˝ 1137.5.2. Sistemi a guadagno solare indiretto ............................................. ˝ 1187.5.3. Il sistema a guadagno indiretto con assorbitore di massa

trascurabile:solar-wall ................................................................. ˝ 1237.5.4. Sistemiaguadagnotermicomisto:serraSolare .......................... ˝ 131

7.6. Sistemi di raffrescamento ............................................................................ ˝ 1357.7. Apportitermicidovutiacomponentiedilizispeciali

(NormaUNI10344–AppendiceF) ............................................................ ˝ 1367.7.1. Muro con copertura trasparente senza aperture ........................... ˝ 1367.7.2. Muro con copertura trasparente e dotato di aperture verso

l’ambiente interno ........................................................................ ˝ 1377.7.3. Serre solari ................................................................................... ˝ 138

7.8. Sistemi attivi ................................................................................................ ˝ 1397.9. Le case attive ............................................................................................... ˝ 139

7.9.1. LespecificheActiveHouse .......................................................... ˝ 1407.9.2. Spaziominimoperl’autosufficienza ........................................... ˝ 142

AZIONI SULL’INVOLUCRO DEGLI EDIFICI

8. IL RINNOVAMENTO ENERGETICO DEL COSTRUITO ............................ ˝ 1478.1. L’opportunità d’intervenire sul costruito ..................................................... ˝ 1478.2. Ostacolialrinnovamentoenergeticodelcostruito ..................................... ˝ 1488.3. Politichediincentivazione

pergliEQZEdellaRegionePiemonte ......................................................... ˝ 1498.4. La necessità di intervenire

con un approccio progettuale di tipo integrato ............................................ ˝ 1518.5. Lineeguidapergliinterventisugliedificiesistenti ..................................... ˝ 152

8.5.1. Coibentare l’involucro ................................................................. ˝ 1538.5.2. RidurreledispersionidelleSuperficivetrate ............................... ˝ 1568.5.3. Ridurre i ponti termici .................................................................. ˝ 157

8.6. Gliinterventisugliedificistorici ................................................................. ˝ 1578.6.1. I tubi di luce ................................................................................. ˝ 1598.6.2. Le nanotecnologie ........................................................................ ˝ 159

INDICE VII

8.6.3. CASOSTUDIO:ristrutturazioneedampliamento diunedificioruralenelPiacentino(edificioinmuratura) –Arch.MichaelTribus ................................................................ p. 161

8.6.4. CASOSTUDIO:riqualificazioneenergetica delCentroServizidiNicolosi(edificioconstrutturamista) –Arch.FabrizioRussoeIng.IgnazioGarra ............................... ˝ 162

9. PROGETTO DI EDIFICI QUASI ZERO ENERGIA ...................................... ˝ 1659.1. ApplicazionedeicriteridiArchitetturaBioclimatica

e scelta dei materiali .................................................................................... ˝ 1659.2. Lineeguidaperlaprogettazionedegliedifici .............................................. ˝ 165

9.2.1. Orientamentodell’edificio ........................................................... ˝ 1659.2.2. Assenzadielementiombreggianti ............................................... ˝ 1669.2.3. Rapporto architettonico S/V ........................................................ ˝ 1709.2.4. Distribuzione e disposizione dei locali ........................................ ˝ 1709.2.5. Isolamento termico....................................................................... ˝ 1709.2.6. Assenzadipontitermici............................................................... ˝ 1719.2.7. Massatermicadell’edificio .......................................................... ˝ 1719.2.8. Impermeabilità al vento ............................................................... ˝ 1729.2.9. Finestrespeciali ........................................................................... ˝ 1729.2.10. Schermatura solare ....................................................................... ˝ 173

9.3. AzioniprogettualipergliEdificiQuasiZeroEnergia ................................. ˝ 1749.3.1. Paretiesterne ................................................................................ ˝ 1759.3.2. Facciataventilata ......................................................................... ˝ 1779.3.3. Utilizzodischermiesterni ........................................................... ˝ 1819.3.4. Utilizzodiadeguatefinestre......................................................... ˝ 1839.3.5. Paretiinterne ................................................................................ ˝ 1839.3.6. Solai e coperture .......................................................................... ˝ 1839.3.7. RiduzionedeiPontiTermici ........................................................ ˝ 184

9.4. Involucri interattivi ...................................................................................... ˝ 1859.5. Linee guida per l’utilizzo degli impianti meccanici .................................... ˝ 187

9.5.1. Calcolo dei Carichi Termici ......................................................... ˝ 1879.5.2. Sistema di ventilazione ................................................................ ˝ 1879.5.3. Generatoridicalore ...................................................................... ˝ 1899.5.4. Produzionediacquasanitaria ...................................................... ˝ 1899.5.5. Illuminazione naturale ................................................................. ˝ 1899.5.6. Illuminazioneartificiale ............................................................... ˝ 1899.5.7. Utilizzodifontidienergiarinnovabili(FER) .............................. ˝ 1909.5.8. Limitazione dell’utilizzo dell’energia elettrica ............................ ˝ 1919.5.9. Riduzione dei consumi energetici

per il raffrescamento estivo .......................................................... ˝ 1919.6. Inserimento di componenti attivi esterni ..................................................... ˝ 192

9.6.1. Inserimento di collettori solari Termici ........................................ ˝ 1929.6.2. Inserimento di collettori fotovoltaici ........................................... ˝ 192

VIII EDIFICIQUASIZEROENERGIA

9.6.3. Inserimento di micro turbine eoliche ........................................... p. 1959.7. Inserimento degli impianti meccanici .......................................................... ˝ 196

9.7.1. Centrale termica ........................................................................... ˝ 1979.7.2. Sistema di ventilazione con recupero di calore ............................ ˝ 197

9.8. Architetturadinamica .................................................................................. ˝ 1989.9. Particolaricostruttivi.................................................................................... ˝ 200

9.9.1. Strutture verticali ......................................................................... ˝ 2009.9.2. Strutture orizzontali ..................................................................... ˝ 205

9.10. Esempi ......................................................................................................... ˝ 2099.10.1. CASOSTUDIO:progettoperuncentroserviziaSanGiovanni

LaPunta(edificioconstrutturainlegnoX-Lam) –Arch.FabrizioRusso ................................................................. ˝ 209

9.10.2. CASOSTUDIO:casaMagnanelliaMontescudo inclasseoronatureA(casaconmuraturamassiccia) .................. ˝ 210

9.10.3. CASOSTUDIO:CSET,CentreforSustainableEnergyTechnologies,Ningbo,Giappone(Edificioconstrutturamista)–Arch.MarioCucinella ............................................................... ˝ 212

9.10.4. CASOSTUDIO:CasaBiquadro,Italia (casaconstrutturainlegnomassiccio) –Arch.FabrizioRussoeArch.GiovanniD’Amico .................... ˝ 215

9.10.5. CASOSTUDIO:kingspanLighthouseaWatford, Inghilterra(casaconstrutturainlegno) –Arch.SheppardRobson ............................................................ ˝ 217

9.10.6. CASOSTUDIO:CSET,CentreforSustainableEnergyTechnologies,Ningbo,Giappone–Arch.MarioCucinella ......... ˝ 219

9.10.7. CASOSTUDIO–casaincollina,realizzazione di una villa con struttura prefabbricata in legno –Arch.FedericaCapannini.......................................................... ˝ 224

9.10.8. CASOSTUDIO:casasulLagoD’Iseo –Arch.GabrieleGotti .................................................................. ˝ 227

9.10.9. CASOSTUDIO:MilanofioriResidentialComplex–OBR ........ ˝ 2309.10.10. CASOSTUDIO:maisonDamico–AtelierKarawitz ................. ˝ 2359.10.11. CASOSTUDIO:maisonBambù–AtelierKarawitz .................. ˝ 2379.10.12. CASOSTUDIO:Lenté–AtelierKarawitz ................................. ˝ 2409.10.13. CASOSTUDIO:VeluxLAB–RobertoAparicioRonda ............. ˝ 2429.10.14. CASOSTUDIO:residenzaVerdianaaClusone

–GiovanniMariaFacchini .......................................................... ˝ 2459.10.15. CASOSTUDIO:riqualificazioneenergetica

della sede della comunita montana val Brembana –StudioArchitetturaCarminati ................................................... ˝ 247

9.10.16. CASOSTUDIO–R-HouseaSyracuse,NY –DellaValleBernheimerandArchitectureResearchOffice ....... ˝ 250

9.10.17. CASOSTUDIO:casaaSanGregorio(CT),strutturainX-Lam–StudioFra–ArchitetturaedEcoinnovazione ........................... ˝ 252

INDICE IX

AZIONI SUGLI IMPIANTI

10. INTEGRAZIONE DEGLI IMPIANTI MECCANICI ...................................... p. 25910.1. La problematica degli impianti meccanici ................................................... ˝ 259

10.1.1. Glisviluppinormativiincampoenergeticopergliedifici .......... ˝ 26010.2. D.Lgs.n.28/2011(promozionedelleFonti

diEnergiaRinnovabile,FER) ...................................................................... ˝ 26110.2.1. IntegrazionedelleFontidiEnergiaRinnovabili(FER) ............... ˝ 26210.2.2. I fattori di conversione in energia primaria .................................. ˝ 26410.2.3. Raccomandazione14/2013delCTI ............................................. ˝ 26510.2.4. Esempio di utilizzo integrato

delD.Lgs.n.28/2011edellaUNI/TS11300-4 ............................ ˝ 27210.2.5. Energia prodotta da pompe di calore

e Decisione delle CE 1 marzo 2013 ............................................. ˝ 28310.2.6. Esempio di catalogo aggiornato di pompe di calore .................... ˝ 28510.2.7. Verificadelgradodicopertura

con il metodo dell’energia primaria totale ................................... ˝ 28710.2.8. Usodeipannellifotovoltaici ........................................................ ˝ 28810.2.9. Obbligodiintegrazionedeipannellifotovoltaicisuitetti ........... ˝ 28810.2.10. ConclusionisulD.Lgs.n.28/2011 ............................................... ˝ 289

10.3. Utilizzodienergiaelettricadarete .............................................................. ˝ 28910.4. Integrazioneenergeticanegliedificiconpompadicalore........................... ˝ 290

10.4.1. EdificioconsoloriscaldamentoACSedilluminazione ............... ˝ 29010.4.2. Edificoconimpiantidiriscaldamento

eraffrescamento,ACSeilluminazione........................................ ˝ 29310.4.3. Condizioni per l’accettazione

della rinnovabilità dell’energia .................................................... ˝ 29410.4.4. Calcolo dell’energia rinnovabile reale

aifinidellavalutazioneenergetica ............................................... ˝ 29610.5. Utilizzodellefontidienergiarinnovabili

secondolaUNI/TS11300-4 ........................................................................ ˝ 29610.5.1. Fabbisognidienergiaprimaria .................................................... ˝ 29810.5.2. ValutazionedelleemissionidiCO2 ............................................. ˝ 298

10.6. Impianti solari .............................................................................................. ˝ 29910.6.1. Specificatecnica........................................................................... ˝ 29910.6.2. Calcolodelcoefficiente

di correzione della capacità di accumulo fst ................................. ˝ 30410.6.3. Fabbisognodienergiaelettricadegliausiliari ............................. ˝ 30510.6.4. Perditedell’impiantosolaretermico ............................................ ˝ 30610.6.5. Frazionesolareeriduzione

del fabbisogno di energia primaria............................................... ˝ 30610.6.6. Esempio di calcolo ....................................................................... ˝ 307

10.7. Impianti fotovoltaici .................................................................................... ˝ 30810.7.1. Specificatecnica........................................................................... ˝ 308

X EDIFICIQUASIZEROENERGIA

10.7.2. Proceduradicalcolo ..................................................................... p. 30810.7.3. Esempio di calcolo ....................................................................... ˝ 309

10.8. Combustibile da biomasse ........................................................................... ˝ 31010.8.1. Proceduradicalcolo ..................................................................... ˝ 31110.8.2. Generalitàsuimetodidicalcolo .................................................. ˝ 31210.8.3. Proceduraperilcalcolodelleperditedigenerazione .................. ˝ 31210.8.4. Rendimenti minimi a carico nominale e intermedio

calcolatisecondolaDirettiva92/42/CEE .................................... ˝ 31310.8.5. Calcolo del fabbisogno di energia degli ausiliari ......................... ˝ 31310.8.6. Calcolo delle perdite d’energia recuperabili ................................ ˝ 31610.8.7. Energia termica recuperabile dall’energia ausiliaria elettrica ...... ˝ 31610.8.8. Sottosistemi multipli .................................................................... ˝ 31610.8.9. Esempio di calcolo ....................................................................... ˝ 318

10.9. Pompedicalore ........................................................................................... ˝ 31910.9.1. Pompedicaloreacompressionedivapore .................................. ˝ 31910.9.2. Pompedicaloreadassorbimento ................................................ ˝ 32010.9.3. Classificazionedellepompedicalore

inbasealfluidotermovettoreealpozzofreddo .......................... ˝ 32010.9.4. Applicazionidellapompadicalore ............................................. ˝ 32110.9.5. Specificatecnica........................................................................... ˝ 32110.9.6. CorrezionedelCOPodelGUEalvariaredelletemperature

della sorgente fredda e del pozzo caldo ....................................... ˝ 32310.9.7. Rendimento di secondo principio ................................................ ˝ 32310.9.8. FattorecorrettivodelCOPodelGUE

in base al fattore di carico CR ...................................................... ˝ 32510.9.9. Calcolo del fattore correttivo dai dati forniti dal costruttore ....... ˝ 32510.9.10. Calcolo del fattore correttivo in base

a dei modelli di calcolo di default ................................................ ˝ 32710.9.11. Intervalli di calcolo ...................................................................... ˝ 32810.9.12. Metodo per la determinazione dei Bin mensili ............................ ˝ 32810.9.13. Proceduradicalcolo ..................................................................... ˝ 32910.9.14. Pompedicaloreperproduzione

di sola acqua calda sanitaria ......................................................... ˝ 32910.9.15. Pompedicaloreperilriscaldamento ........................................... ˝ 33010.9.16. Calcolo dei fabbisogni di energia................................................. ˝ 33110.9.17. Esempio di calcolo ....................................................................... ˝ 332

10.10. Teleriscaldamento ........................................................................................ ˝ 33310.10.1. Efficienzadelteleriscaldamento .................................................. ˝ 33410.10.2. Teleraffrescamento ....................................................................... ˝ 33510.10.3. Specificatecnica........................................................................... ˝ 33510.10.4. Perditedipotenzatermicadellasottostazione ............................ ˝ 336

10.11. Cogenerazione ............................................................................................. ˝ 33910.11.1. Efficienzadiunimpiantodicogenerazione ................................. ˝ 34010.11.2. Tipologie di impianti cogenerativi ............................................... ˝ 340

INDICE XI

10.11.3. Vantaggi della cogenerazione ...................................................... p. 34110.11.4. Specificatecnica........................................................................... ˝ 34210.11.5. Verificadeldimensionamento

dei sistemi di accumulo inerziale ................................................. ˝ 34210.11.6. Metodi di calcolo ......................................................................... ˝ 34410.11.7. Metodo del contributo frazionale mensile ................................... ˝ 34410.11.8. Calcolo della frazione cogenerata ................................................ ˝ 34410.11.9. Fabbisognodienergiaperlacombustione ................................... ˝ 34610.11.10.Metododelprofilodelgiornomensile ......................................... ˝ 34710.11.11.Determinazionedelprofilodicaricodelgiornotipomensile ...... ˝ 34710.11.12. Curve prestazionali standard ........................................................ ˝ 34910.11.13. Esempio di calcolo ....................................................................... ˝ 350

11. INSTALLAZIONE DEL SOFTWARE INCLUSO ............................................ ˝ 35211.1. Notesulsoftwareincluso ............................................................................. ˝ 35211.2. Requisitihardwareesoftware...................................................................... ˝ 35211.3. Downloaddelsoftwareerichiestadellapassworddiattivazione ............... ˝ 35211.4. Installazioneedattivazionedelsoftware ..................................................... ˝ 353

INDICE DELLE FIGURE .......................................................................................... ˝ 354

INDICE DELLE TABELLE ....................................................................................... ˝ 361

1

PRESENTAZIONE

Le crescenti necessità di riduzione dei consumi energetici ha portato l’Europa e i singoli stati ad emanare norme per il contenimento energetico anche nel settore dell’edilizia che oggi assorbe circail40%deiconsumitotali.

In Italia dal 1976, con laLeggen.373/1976, adoggi abbiamoavutouna serie di leggi edecretichehannocercatodiridurreiconsumienergeticidegliedifici.

Purtroppoladiffusionediquestiprovvedimentièstatascarsaperchédisattesiinlargapartedel territorio italiano. È mancata, e manca tuttora, una coscienza generale sulla necessità e sull’u-tilità di questi provvedimenti.

InSicilia, ad esempio, quando fu introdotta laLeggen.373/1976molti costruttori hannocercatodievaderladichiarandodinonriscaldaregliedificiedinstallandopoipannellielettrici,ritenutilegittimiperchélaLeggen.373/1976intervenivasolosugliusitermicidell’energiaperilriscaldamento.Sempreicostruttorihannovolutamentesacrificatolafunzionalitàenergeticade-gliedificiafavorediunaasseritariduzionedeicostidiproduzione,ignorandoinotevolibenefici,termiciedacustici,derivantidall’inserimentodell’isolantenellepareti.Ancoraoggiiparametridi valutazione del valore degli immobili sono legati all’ubicazione topologica, alla vicinanza dei servizi, alla visuale goduta del mare o dei monti, …, di tutto tranne che dei consumi energetici.

Purtroppol’ignoranzadell’utenza,pocoedottasulleproblematicheenergetiche,elascarsadiffusione delle normative vigenti ha fatto sì che l’osservanza delle leggi in campo energetico fossevistacomemoltopenalizzanteperilcostodegliedifici.L’utentenonchiedemaisel’edifi-cioèanormaconilrisparmioenergeticoenessunoloinformadiquesto.

Gliimmobilineicentristoricidellecittàhannoraggiuntocostielevatissimisoloperilfattodiesserelocalizzatinellezoneurbanecentrali,eppurequasisempresitrattadiedificiantichi,scomodiescarsamenteperformantisoprattuttoincampoenergetico.Occorrerebbeintervenirecon una vasta operazione di recupero energetico ma le attuali leggi non consentono di effettuare operazioni di alcun genere se non quelle di carattere conservativo e di restauro.

Eppure semplici considerazioni economiche potrebbe facilmente convincere costruttori ed utenti non solo sulla validità degli interventi energetici ma anche sulla loro convenienza. I con-sumienergeticispecificidegliedificiantichisonovariabilida150a250kWh/(m²a).Sesitienecontoche1litrodigasolioforniscecirca10kWhdienergiatermicasihaunconsumospecificoannuodi15-25litridigasolioperm²eperannoperilsoloriscaldamentoinvernale.

Unappartamentodi100m²avrebbeunconsumototaleannuoperriscaldamentovariabileda1.500a2.500litriannuidigasolioecioè,considerandouncostodi1,7€/L,uncostoenergeticoannuoperriscaldamentoinvernaledi2.700-4.500€/anno.

Sesiintervenisseopportunamentesugliedificiriducendoiconsumispecificia50-80kWh/(m²a)siavrebbeuncostoannuoperriscaldamentoinvernaleparia900-1.440€/anno.Unbelrisparmio! Eppure in genere si rimane del tutto insensibili a queste considerazioni economiche.

2 EDIFICIQUASIZEROENERGIA

Nel2002èstataemanataunadirettivaeuropea,la2002/91/CE,cheintroduceval’obbligodella certificazione energetica degli edifici.Tale direttiva è stata recepita in Italia conmoltalentezzaesolonel2009sisonoavuteleLinee Guida Nazionaliperlacertificazioneenergetica.

Invero alcune regioni hanno applicato la clausola di cedevolezza ed emanato proprie norma-tiveinquestosettore,vedansilaLombardia,ilPiemonte,l’EmiliaRomagna,laLiguriae,seppurconmetodologieproprie,leProvinciediTrentoeBolzanoconlaproceduraCasaClima®.

La Regione Siciliana ha emanato un provvedimento assessoriale di recepimento delle Linee GuidaNazionalisoloil3marzo2011.

Unodeivantaggidellacertificazioneenergeticaèquellodiavereintrodotto7classidimeritoperlaclassificazionedegliedificielaclassepiùelevata,laAeinqualchecasolaA+,corrispondeadunconsumospecificodienergia,dettiIndice di Prestazione Energetica Invernale, di poche decinedikWh(m²a)asecondadellezoneclimatiche.

AddiritturagliedificiA Gold di CasaClima® hanno un indice di prestazione energetica infe-riorea10kWh/(m²anno),dettiedificida1litro/(m²anno).

L’applicazionedelleprocedureperlacertificazioneenergeticapotrebberocertamenteagirepositivamentesullariduzionedeiconsumienergeticidegliedifici.

Sfortunatamente le cosenon sono andatepositivamente in Italia.Per convincersenebasticonsiderare che in cinque anni di applicazionedelD.Lgs. n. 195/2005, di recepimentodelladirettiva2002/91/CE,sonostatepresentate,alfebbraio2012,circa1.580.000certificazioniener-getiche.Diquestebenil95%sonostateeffettuateinLombardia,4%inCentroItaliaesolo1%nelSud.Dellecertificazionipresentateoltre800.000sonoinclasseGperautocertificazioni,cioèperdichiarazionideiproprietarichenonhannol’ACE(Attestato di Certificazione Energetica)almomentodiuna transazione immobiliare (almomentoqueste autocertificazioni sono stateannullate).Difattooltreil50%dellecertificazionienergeticheeffettuatesonorelativeadedificiesistentisuiqualiè lecitopensarenoncisianostati interventialcuni.Menodello0,5%degliedificisonoinClasseAoA+equindicirca40.000edificisonoenergeticamenteefficienti,valoredel tutto marginale rispetto al patrimonio edilizio italiano.

Nel2010èstataemanatalanuovadirettivaEPBD (Energy Performance Building Directive)2010/31/CEchemodificaulteriormentelaprecedentearrivandoaproporre,apartiredal2020pergliedificiprivatiedal2017pergliedificipubblici,edificiQuasi Zero Energia,cioèconunconsu-moenergeticospecificomoltobassotantodarenderegliedificistessiquasideltuttoindipendentidafontienergeticheesternenellamediaannuale.IlrecepimentodiquestadirettivaèavvenutoinItaliaconlaLeggen.90/2013mairegolamentiattuativinonsonoancorastatipredisposti.

Allalucediquestaproblematica,chesembrainciderenotevolmentesullemodalitàdiproget-tazioneglobaledegliedifici,sièvolutopredisporreilpresentevolume.Essoèpredispostocomeun manuale applicativo per tutta la problematica progettuale architettonica ed impiantistica degli edifici quasi zero energia, (EQZE).

Si affrontano due aspetti, sinergici e coesistenti; la progettazione architettonica e la proget-tazione impiantistica. Quest’ultima, infatti, risulta indispensabile anche per l’applicazione del D.Lgs.n.28/2011sull’utilizzodellefontidienergiarinnovabili.Amenodiprogettareedificiinteramentepassivi,l’utilizzodifonterinnovabilièquasideltuttoobbligatorioperlariduzionedei consumi di energia primaria convenzionale.

Ilvolumeècosìorganizzato:nellaprimapartesidescrivono lenormativee ledirettiveeuropeeinerentigliedificiquasizeroenergia;segueuncapitolosulcomportamentotermico

PRESENTAZIONE 3

degliedifici:sitrattadiunargomentofondamentaleperlacorrettaprogettazionedegliedificiepoiuncapitolosullelineeguidapergliedificiQZE,siadalpuntodivistaarchitettonicocheimpiantistico.

Aquestopunto il volume si divide indue sezioni: la prima sulle azionida intraprenderesull’architetturadegliedificielasecondasulleazionisugliimpianti.

Nel prima sezione si ha un capitolo sull’Architettura Bioclimatica con alcuni esempi reali. SeguepoiuncapitolosullaprogettazionedegliEQZE.Perlasecondasezionesihauncapitoloche descrive le varie fonti di energia rinnovabili cui segue un capitolo sull’utilizzo delle stesse fontienergeticheintegratenell’edificio.

4

RINGRAZIAMENTI

SiringrazianoJonathanGorgone,MirkoGarufi,LorenaRennaeLorenaGiseleRivadero,perlafattivacollaborazioneprestataperl’elaborazionedelmaterialegraficoefotograficouti-lizzato nel libro.

5

PARTE GENERALE

7

CAPITOLO1

INTRODUZIONE

Da alcuni anni una serie di norme europee, a cui seguono poi norme italiane di recepimento, stanno sconvolgendo la progettazione architettonica ed impiantistica. Si tratta di norme det-tate dall’esigenza di ridurre i consumi energetici terziari in campo edilizio sia per ottenere una riduzione significativa dei consumi di prodotti petroliferi che per la riduzione dell’effetto serra che tante conseguenze sta apportando alle variazioni climatiche degli ultimi anni. L’azione delle norme, europee ed italiane, procede lungo tre direttrici: ridurre i consumi energetici negli edifici, aumentare l’efficienza dei componenti impiantistici, accrescere l’uti-lizzo delle fonti di energia rinnovabili. Questi concetti sono esplicitati nella nuova Direttiva denominata Clima-Energia 2030, del gennaio 2014, che prevede la riduzione del 40% delle emissioni di CO2, il 27% di utilizzo delle fonti rinnovabili ed il 20% di efficientamento ener-getico degli impianti. Questi nuovi valori rappresentano un significativo passo avanti rispet-to alla direttiva del 2009 che prevedeva aliquote del 20% per ciascun settore. In questo capi-tolo si delineano le due direttive europee principali attualmente in applicazione, la 2009/28/CE e la 2010/31/CE e le conseguenze notevoli che entrambi determinano sia sull’evoluzione dell’Architettura che su quella dell’impiantista negli edifici.

1.1. Le problematiche energeticheLe crisi energetiche prima e quelle finanziarie più recenti hanno sensibilizzato gli stati e

l’UnioneEuropeaadunapoliticaenergeticachepuòessenzialmenteriassumersiintredirettrici:1) riduzione dei consumi energetici sia nel settore industriale che in quello terziario;2) miglioramentodelleefficienzeenergetichedeicomponentiedegliimpianti;3) utilizzodifontidienergiarinnovabili(FER).Quantodettoèesplicitamenteindicatonelladirettivadel18dicembre2008,la2009/28/CE,

nota anche come direttiva clima-energia 2000 o direttiva 20-20-20.Attualmenteèstataema-natalanuovadirettivaClimaEnergia2030cheprevedeinuovilimitidel40%diriduzionediCO2,27%diutilizzodifontienergeticherinnovabili(FER)e20%diefficientamentoenergetico.Mancano i decreti recepimento e di attuazione.

Nel settore terziario una percentuale di circa il 40% del consumo totale di energia si hanell’edilizia(pubblicaeprivata)enell’autotrazioneeciògiustifical’interessedell’UEadazionipolitiche e tecniche atte a ridurre i consumi energetici in questi settori.

Ladirettiva2002/91/CEintroduceperprimailpacchettodinormeEPBD1 sul miglioramento dell’efficienzaenergeticaesullacertificazioneenergeticadegliedifici.Nel2010èstataemanata

1 EnergyPerformanceBuildingDirective.


lanuovadirettivaEPBDdettarecast, la 2010/31/CE, che sostituisce, a partire dal 2012, la prece-dentedirettivaEPBD.InItalialaprimadirettivaEPBDèstatarecepitaconilD.Lgs.n.192/1995esuccessivemodificazioni.

Ladirettiva2009/28/CE(dettadirettivaRES,acronimoRenewable Energy Sources)intro-duceindicazionisull’utilizzodellefontidienergiarinnovabilinegliedificiedènotacomedi-rettivaclima-energia2000.InItaliataledirettivaèstatarecepitaconilD.Lgs.n.28/2011cheintroducenormesull’utilizzodelleFER(Fonti Energetiche Rinnovabili)conunapercentualediintegrazionedel50%apartiredal2017,sempresuinuoviedifici.Inoltreladirettiva2010/31/CEridefinisceglistandarddiefficienzeenergeticanegliedifici(nuovaEPBDrecast)introducendol’obiettivodiavereedificidinuovacostruzioneaquasi zero energia(QZE)apartiredal2020.

Nonsfuggel’azioneatenagliacheilLegislatoreeuropeovuolerealizzare:daunlatooccorreincrementare ilcontributodelle fonti rinnovabilimanonè immaginabileagiresuunedificiotradizionaleconbassaoscarsaefficienzaenergetica.Occorreintervenire,dall’altrolato,suunedificiochegiàdisuohauncomportamentoenergeticovirtuoso,cioèunedificiochesiaquasi zero energiaecioècherichiedaun’integrazioneenergeticaesternamoltobassa.

Del resto, se l’utilizzo di fonti rinnovabili, quale l’energia solare (sia termica che fotovol-taica), richiede ladisponibilitàdiampiesuperficiattrezzate,nonsipuòpensaredisoddisfareilrequisitodel50%diintegrazionediFERconlasolasuperficiedisponibileincoperturadegliedificioinaereedipertinenza.Laconseguenzadiquestosempliceragionamentoècheoccor-recambiareicanoniprogettualiattualmenteutilizzativersocriteripiùconservativi.Inpraticaoccorrefindall’iniziodel processoprogettuale immaginareun comportamentoquasi passivodell’edificioinmododaridurrealmassimol’apportoenergeticoesternoequindianchediFER.

Anche laprogettazione impiantisticadeve tenere contodel cambiamentodel soggetto ar-chitettonicoedevericercaretipologieimpiantistichepiùcongruentisiaconlanuovatipologiadi edifici che con lamigliorata efficienza energeticadei componentimeccanici. In definitivagliedificiQZE(Quasi Zero Energia)debbonoscaturiredaunasinergiaprogettualefralevariecomponenti architettoniche ed impiantistiche.

Così, adesempio,unavetratanonha solamente funzionivisiveperchéconsente l’illumi-nazionemapuòdivenireunelemento fondamentalediuna serraaddossata;unmuroesternoespostoasudpuòdiventareuncomponentefondamentalediunsistemaTrombe-Michelloanchedi un sistema Barra-Costantini2.Ilterrenosottostanteedadiacenteall’edificiopuòdiventarees-senziale per l’utilizzo geotermico a bassa entalpia, ad esempio con pompe di calore geotermiche.

Unedificiopassivoèdifattouncollettoresolarenaturaleincuiognielementoarchitettonicocostitutivohaunafunzioneanchetermo-fluidodinamicaeclimatologica.Indefinitival’ediliziapassiva adotta i canoni tipici dell’Architettura Bioclimatica.

Lostudiodegliedificivernacolaridivieneessenzialepermegliocomprendereimeccanismibioclimaticisperimentatipersecolinegliedificiantichi.Occorreanalizzarequelleforme,queimateriali, quelle tipologie edilizie nel loro contesto territoriale.

UnaltroconcettoimportanteperlaprogettazionediedificiQZEèl’ottimizzazionefunzionalediognicomponente.Così,adesempio,occorreridurreilpiùpossibileipontitermiciconun’accu-rataprogettazionedellegiunzioni,dellastratigrafiadellepareti,dellaposizionedell’isolante,ecc..

2 OggiquestisistemisonoconosciuticomeSolar Wall.

1. INTRODUZIONE 9

1.2. Edifici A Zero EnergiaLaproblematicadellariduzionedeifabbisognienergeticinegliedificirisalegiàalperiodo

delleprimecrisienergeticheinoccasionedelleguerrearabo-israeliane.GiàneglianniSettanta si parlava di case passive a zero energia3. Lo spirito con cui vennero affrontate queste tematiche sono ancora oggi frutto di interessanti considerazioni.

Anchel’ASHRAE4 ha sviluppato studi sul tema dei Zero Energy Building, ZEB, e in genere si accettaladefinizionediZEB come «un edificio residenziale o terziario con una richiesta di ener-gia molto esigua (edifici passivi) e tale da potere essere soddisfatta dalla produzione di energia da fonti rinnovabili in situ».Questadefinizionesottendeunbilanciocontinuofraladomandaenergetica e la produzione locale con fonti rinnovabili.

Untaleedificiorisultapiùcomplessodaprogettaredovendocontaresolamentesullapropriedisponibilità energetica e tenendo conto di eventuali sfasamenti fra produzioni energetiche (ad esempiosolari)edutilizzo.InpraticaunoZEBpuòesseredistaccatodalleretienergeticheester-nerimandodeltuttoautosufficiente.

Meno stringente e certamente più facili da progettare possono essere iNet Zero Energy Buildings, NZEB, che, a differenza degli ZEB, presentano «nell’arco di un anno solare una som-ma algebrica dei flussi energetici in ingresso e in uscita pari a zero».

Indefinitivanonoccorrecheistanteperistantecisiaunequilibriofraflussienergeticientran-tieduscentimamediamentenell’arcodiunannoquestiflussienergeticidebbonopareggiarsi.

In questo caso giocano un ruolo fondamentale gli accumuli energetici e l’interconnessione inretedegliedifici.Così,adesempio,ilproblemadellosfasamentofralaproduzionedienergiasolarefotovoltaica(duranteilgiorno)eilmomentodiutilizzo(durantelaseraoanchedinotte)viene risolto riversando nella rete elettrica esterna l’energia prodotta in eccesso e prelevandola quandol’energiaprodottaèindifettorispettoalleesigenzedell’edificio.Sisuoldirechel’edi-ficioègrid connected e la rete (grid)fungedaaccumuloenergetico.Lastessaosservazionepuòfarsi per l’energia eolica autoprodotta.

Undiscorsopiùampiopuòesserefattoanchefrabilancistagionalichepossonoesserepo-sitivi(cioèsiproducepiùenergiadiquantarichiesta)inestateenegativaininverno.Ilbilanciocomplessivo viene effettuato nel medio periodo pari ad un anno solare.

Ilbilanciodeiflussienergeticideveessereeffettuatoall’internodiunvolume di controllo dell’edificioedeventualmentedellesuezonedipertinenza.

Siosservichecisipuòriferireall’energia,adesempioespressainkWh/(m²anno),maancheadaltriindicatoriquali,adesempio,quellieconomici(costoannuodienergiain€/m²)odiinqui-namento(emissionidiCO2).IntuttiicasiilbilancioannualenullononsignificacostoenergeticonullooemissionediCO2 nulle.

UnconcettomenovincolantedelNet Zero Energy Buildings èquellodiNear Net Zero Energy Buildings, NNZEB:sitrattadiedificiadaltissimaprestazioneenergeticaetalidarichiedereunfabbisogno energetico molto basso a sua volta quasi del tutto bilanciato da fonti energetiche rinnovabili in loco o nelle vicinanze.

3 Si trattava di case nelle quali gli scambi energetici con l’esterno erano sempre nulli e il bilancio energetico era sod-disfattounicamentedaiguadagnienergeticidegliedifici.

4 AmericanSocietyofHeatingRefrigeratingAirEngineering.


Figura 1.1. Volume di controllo dell’edificio ai fini degli scambi energetici

Èquestoilconcettoseguitodall’UnioneEuropeanellasuadefinizionediNear Zero Energy Buildings, come si vedrà nel successivo paragrafo.

Di recente si stanno sviluppando nuovi criteri progettuali che tengono conto dei criteri di risparmioenergeticoancheperl’urbanistica.AdesempiouncriterioapplicatoinDanimarcaèilConsumo Di Zona, CDZ, inteso come consumo globale per abitante e per anno per la vita nor-maleinunquartiere(Zona)considerando,oltreaiconsumienergeticidegliedifici,anchequelloperilmantenimentodellaZona(adesempioilluminazione)eperglispostamentimediantemezzipubblici.Dettoindicetienecontoanchedell’orografiadellazona.

Iconsumidizonaraggiungonovaloridi10.000-20.000kWh/abitante/anno.

1.3. La Direttiva 2010/31/CELanuovadirettivaeuropeanascedall’esigenzadiridurreiconsumienergeticidel20%entro

il2020incidendosul40%diconsumienergeticiperilterziario.Essa,pertanto,indicaunadi-rezione di intervento proprio in questo settore. La direttiva prende spunto anche dalla direttiva dettaClima-Energia2009/28/CE(RES)sullapromozionedell’usodell’energiarinnovabileperpromuovernel’utilizzoinmododaraggiungerelariduzionedel20%dell’energiaglobalecon-sumataentroil2020edel27%entroil2030inbaseallanuovadirettivaClima-Energia2030.

Entrambi gli interventi, riduzione dei consumi energetici e utilizzo di fonti rinnovabili, pre-vedonolapromozionedell’efficienzaenergeticanell’ediliziafinoalpuntodaintrodurreilcon-cetto di “edifici a energia quasi zero”apartiredal2020.L’edificioaenergiaquasizeroenergiaèunedificioadaltissimaprestazioneenergetica,determinataconformementeall’allegatoIdella

1. INTRODUZIONE 11

direttiva stessa. Il fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo dovrebbe essere coperto in misuramoltosignificativadaenergiada fonti rinnovabili (FER),compresa l’energiada fontirinnovabili prodotta in loco o nelle vicinanze.

Laprestazioneenergeticadegliedificidovrebbeesserecalcolatainbaseadunametodologiachepotrebbeesseredifferenziataalivellonazionaleeregionale.Ciòcomprende,oltrealleca-ratteristiche termiche, altri fattori che svolgono un ruolo di crescente importanza, come il tipo di impianto di riscaldamento e condizionamento, l’impiego di energia da fonti rinnovabili, gli ele-menti passivi di riscaldamento e rinfrescamento, i sistemi di ombreggiamento, la qualità dell’aria interna,un’adeguatailluminazionenaturaleelecaratteristichearchitettonichedell’edificio.

Tale metodologia di calcolo dovrebbe tener conto della prestazione energetica annuale di un edificioenonesserebasataunicamentesulperiodoincuiilriscaldamentoènecessario.Essadovrebbetenercontodellenormeeuropeevigenti.Ladirettivaaffermacheèdiesclusivacom-petenzadegliStatimembrifissarerequisitiminimidiprestazioneenergeticadegliedificiedeglielementiedilizi.Talirequisitidovrebberoesserefissatiinmododaconseguireunequilibriootti-male in funzione dei costi tra gli investimenti necessari e i risparmi energetici realizzati nel ciclo divitadiunedificio,fattosalvoildirittodegliStatimembridifissarerequisitiminimipiùeffi-cientisottoilprofiloenergeticodeilivellidiefficienzaenergeticaottimaliinfunzionedeicosti.

OccorrerebbeprevederelapossibilitàpergliStatimembridisottoporrearevisioneperio-dica i propri requisitiminimidi prestazione energeticaper gli edifici alla lucedel progressotecnologico.

Ènecessarioistituiremisurevolteadaumentareilnumerodiedificichenonsolorispettanoi requisitiminimivigenti,mapresentanounaprestazioneenergeticaancorapiùelevata, ridu-cendo,intalmodo,siailconsumoenergeticosialeemissionidibiossidodicarbonio.AtalfinegliStatimembridovrebberoelaborarepianinazionaliintesiadaumentareilnumerodiedificiaenergia quasi zero e provvedere alla trasmissione regolare di tali piani alla Commissione.

GliStatimembriadottanolemisurenecessarieaffinchésianofissatirequisitiminimidipre-stazioneenergeticapergliedificioleunitàimmobiliarialfinediraggiungerelivelliottimaliinfunzionedeicosti.Laprestazioneenergeticaècalcolataconformementeallametodologiaadotta-ta da ciascuno Stato membro. I livelli ottimali in funzione dei costi sono calcolati conformemen-tealquadrometodologicocomparativochesaràstabilitodallaCommissioneentroil30/06/2011.

GliStatimembriadottanolemisurenecessarieaffinchésianofissatirequisitiminimidipre-stazioneenergeticaperglielementiedilizichefannopartedell’involucrodell’edificioehannoun impatto significativo sulla prestazione energetica dell’involucro dell’edificio quando sonosostituitiorinnovati,alfinediraggiungerelivelliottimaliinfunzionedeicosti.InItaliaèstatoemanatoilD.Lgs.n.102/2014cherecepisceladirettiva2012/27/CE.Inessosiprevedecheunapercentualedel3%delpatrimonioimmobiliarepubblicosubiscaannualmenteunariqualificazio-neenergeticacheriducaiconsumienergeticiditaliedifici.

Nelfissareirequisiti,gliStatimembripossonodistingueretragliedificigiàesistentiequellidinuovacostruzione,nonchétradiversetipologieedilizie.

Tali requisiti tengono conto delle condizioni generali del clima degli ambienti interni allo scopodievitareeventualieffettinegativiqualiunaventilazioneinadeguata,nonchédellecondi-zionilocali,dell’usocuil’edificioèdestinatoedellasuaetà.

NeiprossimiparagrafiverràriportataunasintesidelcontenutodellaDirettiva2010/31/CEedi alcuni allegati.


1.3.1. Requisiti minimi di prestazione energetica in edifici nuovi1.GliStatimembriadottanolemisurenecessarieaffinchégliedificidinuovacostruzione

soddisfinoirequisitiminimidiprestazioneenergeticafissaticonformementedallaCommissione.PergliedificidinuovacostruzionegliStatimembrigarantisconoche,primadell’iniziodei

lavori di costruzione, sia valutata e tenuta presente la fattibilità tecnica, ambientale ed economica disistemialternativiadaltaefficienzacomequelliindicatidiseguito,sedisponibili:

a) sistemi di fornitura energetica decentrati basati su energia da fonti rinnovabili; b) cogenerazione; c) teleriscaldamentootele-rinfrescamentourbanoocollettivo,inparticolaresebasatointe-

ramente o parzialmente su energia da fonti rinnovabili; d) pompe di calore.2.GliStatimembrigarantisconochel’esamedisistemialternativisiadocumentatoedispo-

nibileafinidiverifica.3.Taleesamedisistemialternativipuòessereeffettuatopersingoliedifici,pergruppidiedi-

ficianaloghiopertipologiecomunidiedificinellastessaarea.Perquantoriguardagliimpiantidi riscaldamentoe raffrescamentocollettivi, l’esamepuòessereeffettuatoper tuttigli edificicollegati all’impianto nella stessa area.

1.3.2. Requisiti minimi di prestazione energetica in edifici esistentiGliStatimembriadottanolemisurenecessariepergarantirechelaprestazioneenergetica

degliedificiodiloropartidestinatiasubireristrutturazioniimportantisiamiglioratoalfinedisoddisfareirequisitiminimidiprestazioneenergeticafissaticonformementeall’articolo4perquanto tecnicamente, funzionalmente ed economicamente fattibile.

Talirequisitisiapplicanoall’edificiooall’unitàimmobiliareoggettodiristrutturazionenelsuo complesso. In aggiunta o in alternativa, i requisiti possono essere applicati agli elementi edilizi ristrutturati.GliStatimembri adottano lemisurenecessarie, inoltre, per garantire chela prestazione energetica degli elementi edilizi che fanno parte dell’involucro dell’edificio ehannounimpattosignificativosullaprestazioneenergeticadell’involucrodell’edificiodestinatiadesseresostituitiorinnovatisoddisfiirequisitiminimidiprestazioneenergeticaperquantotecnicamente, funzionalmente ed economicamente fattibile.

GliStatimembristabilisconoirequisitiminimidiprestazioneenergeticastabiliti.GliStatimembri incoraggiano, in relazione agli edifici destinati ad una ristrutturazione importante, avalutare e tener presenti i sistemi alternativi ad alto rendimento per quanto tecnicamente, funzio-nalmente ed economicamente fattibile.

1.3.3. Impianti tecnici nell’ediliziaAlfinediottimizzareilconsumoenergeticodeisistemitecniciperl’edilizia,gliStatimembri

stabiliscono requisiti di impianto relativi al rendimento energetico globale, alla corretta installa-zione e alle dimensioni, alla regolazione e al controllo adeguati degli impianti tecnici per l’edi-liziainstallatinegliedificiesistenti.GliStatimembripossonoaltresìapplicaretalirequisitiagliedificidinuovacostruzione.

Tali requisiti sono stabiliti per il caso di nuova installazione, sostituzione o miglioramento di sistemi tecnici per l’edilizia e si applicano per quanto tecnicamente, economicamente e funzio-nalmente fattibile.

1. INTRODUZIONE 13

Dettirequisitiriguardano: – impianti di riscaldamento; – impianti di produzione di acqua calda; – impianti di condizionamento d’aria; – grandi impianti di ventilazione; o una combinazione di tali impianti.

1.3.4. Edifici a energia quasi zero1.GliStatimembriprovvedonoaffinché:a) entroil31dicembre2020tuttigliedificidinuovacostruzionesianoedificiaenergiaquasi

zero; e b) apartiredal31dicembre2018gliedificidinuovacostruzioneoccupatidaentipubblicie

diproprietàdiquestiultimisianoedificiaenergiaquasizero.GliStatimembrielaboranopianinazionalidestinatiadaumentareilnumerodiedificiaener-

gia quasi zero. Tali piani nazionali possono includere obiettivi differenziati per tipologia edilizia. 2.GliStatimembriprocedono inoltre, sulla scortadell’esempiodel settorepubblico,alla

definizionedipoliticheeall’adozionedimisure,qualilafissazionediobiettivi,finalizzateain-centivarelatrasformazionedegliedificiristrutturatiinedificiaenergiaquasizeroeneinformanola Commissione nei piani nazionali.

3.Ipianinazionalicomprendono,tral’altro,iseguentielementi:a) l’applicazionedettagliatanellapratica,dapartedegliStatimembri,delladefinizionedi

edificiaenergiaquasizero,tenutocontodellerispettivecondizioninazionali,regionaliolocalieconunindicatorenumericodelconsumodienergiaprimariaespressoinkWh/m²anno.Ifattoridienergiaprimariausatiperladeterminazionedelconsumodienergiaprimaria possono basarsi sui valori medi nazionali o regionali annuali e tener conto delle pertinenti norme europee;

b) obiettiviintermedidimiglioramentodellaprestazioneenergeticadegliedificidinuovacostruzioneentroil2015;

c) informazionisullepoliticheesullemisurefinanziarieodialtrotipoadottateinvirtùdeiparagrafi1e2perpromuoveregliedificiaenergiaquasizero,compresidettaglirelativiai requisiti e alle misure nazionali concernenti l’uso di energia da fonti rinnovabili negli edificidinuovacostruzioneenegliedificiesistentisottopostiadunaristrutturazioneim-portantestabilitinell’ambitodell’articolo13,paragrafo4,delladirettiva2009/28/CEedegliarticoli6e7dellapresentedirettiva.

1.3.5. Attestato di Prestazione EnergeticaGliStatimembriadottanolemisurenecessarieperl’istituzionediunsistemadicertificazione

energeticadegliedifici.L’attestato di prestazione energetica comprende la prestazione energeti-cadiunedificioevaloridiriferimentoqualiirequisitiminimidiprestazioneenergeticaalfinediconsentireaiproprietariolocataridell’edificioodell’unitàimmobiliaredivalutareeraffrontarela prestazione energetica.

L’attestatodiprestazioneenergeticapuòcomprendereinformazionisupplementari,qualiilconsumoenergeticoannualepergliedificinonresidenzialielapercentualedienergiadafontirinnovabili nel consumo energetico totale. L’attestato di prestazione energetica comprende rac-comandazioniper ilmiglioramentoefficaceoottimale infunzionedeicostidellaprestazione


energeticadell’edificioodell’unitàimmobiliare,amenochemanchiunragionevolepotenzialeper tale miglioramento rispetto ai requisiti di prestazione energetica in vigore.

Leraccomandazionichefiguranonell’attestatodiprestazioneenergeticariguardano:a) le misure attuate in occasione di una ristrutturazione importante dell’involucro di un edi-

ficioodeisistemitecniciperl’edilizia;eb) le misure attuate per singoli elementi edilizi, a prescindere da ristrutturazioni importanti

dell’involucrodell’edificioodeisistemitecniciperl’edilizia.Le raccomandazioni riportate nell’attestato di prestazione energetica devono essere tecnica-

mentefattibiliperl’edificioconsideratoepossonofornireunastimadeitempidiritornoodelrapportocosti-beneficirispettoalciclodivitaeconomico.

L’attestatodi prestazione energeticaprecisa se il proprietarioo locatariopuòottenere in-formazionipiùparticolareggiate,ancheperquantoriguardal’efficaciainterminidicostidelleraccomandazioniformulatenell’attestatodiprestazioneenergetica.Lavalutazionedell’efficaciain termini di costi si basa su una serie di condizioni standard, quali la valutazione del risparmio energetico, i prezzi dell’energia e una stima preliminare dei costi. Contiene, inoltre, informa-zionisuiprovvedimentidaadottareperattuareleraccomandazioni.Alproprietarioolocatariopossono essere fornite anche altre informazioni su aspetti correlati, quali diagnosi energetiche o incentividicaratterefinanziarioodialtrotipoepossibilitàdifinanziamento.

Fattesalvelenormenazionali,gliStatimembriincoraggianoglientipubbliciatenercontodelruologuidachedovrebberosvolgerenelsettoredellaprestazioneenergeticadegliedifici,tral’altro attuando le raccomandazioni riportate nell’attestato di prestazione energetica rilasciato pergliedificidicuisonoproprietarientroilsuoperiododivalidità.

Lacertificazioneperleunitàimmobiliaripuòfondarsi:a) suunacertificazionecomunedell’interoedificio;ovverob) sulla valutazione di un un’altra unità immobiliare con le stesse caratteristiche energetiche

rappresentativadellostessoedificio.Lacertificazionedelleabitazionimono-familiaripuòfondarsisullavalutazionediunaltro

edificiorappresentativochesiasimileperstruttura,dimensioneeperqualitàdellaprestazioneenergetica effettiva, sempre che l’esperto che rilascia l’attestato sia in grado di garantire tale corrispondenza.

Lavaliditàdell’attestatodiprestazioneenergeticaèdidieciannialmassimo.

1.3.6. Rilascio dell’attestato di prestazione energetica GliStatimembriprovvedonoaffinchéunattestatodiprestazioneenergeticasiarilasciato:a) pergliedificioleunitàimmobiliaricostruite,vendutiolocatiadunnuovolocatario;b) pergliedificiincuiunametraturautiletotaledioltre500m²èoccupatadaentipubblici

eabitualmentefrequentatadalpubblico.Il9luglio2015lasogliadi500m²èabbassataa250m².

L’obbligo di rilasciare un attestato di prestazione energetica viene meno ove sia disponibile evalidounattestatorilasciatoconformementealladirettiva2002/91/CEoallapresentedirettivaperl’edificiool’unitàimmobiliareinteressati.

GliStatimembridispongonoche,incasodicostruzione,venditaolocazionediedificiounitàimmobiliari,l’attestatodiprestazioneenergetica(ocopiadellostesso)siamostratoalpotenzialeacquirente o nuovo locatario e consegnato all’acquirente o al nuovo locatario.

1. INTRODUZIONE 15

Incasodivenditaolocazionediunedificioprimadellasuacostruzione,gliStatimembripos-sonodisporre,inderogaaiparagrafi1e2,cheilvenditoreforniscaunavalutazionedellafuturaprestazioneenergeticadell’edificio;intalcaso,l’attestatodiprestazioneenergeticaèrilasciatoentrolafinedellacostruzionedell’edificio.

1.3.7. Esperti indipendentiGliStatimembrigarantisconochelacertificazionedellaprestazioneenergeticadegliedificie

l’ispezione degli impianti di riscaldamento e condizionamento d’aria siano effettuate in maniera indipendentedaespertiqualificatie/oaccreditati,operanti inqualitàdi lavoratoriautonomiocome dipendenti di enti pubblici o di imprese private.

L’accreditamentodegliespertièeffettuatotenendocontodellalorocompetenza.Gli Stati membri mettono a disposizione del pubblico informazioni sulla formazione e

l’accreditamento. GliStatimembriprovvedonoaffinchésianomessiadisposizionedelpubblicoelenchiperio-

dicamenteaggiornatidiespertiqualificatie/oaccreditatioelenchiperiodicamenteaggiornatidisocietà accreditate che offrono i servizi di tali esperti.

1.3.8. RecepimentoGliStatimembriadottanoepubblicano,entroenonoltreil9luglio2012,ledisposizioni

legislative,regolamentarieamministrativenecessarieperconformarsiagliarticolida2a18eagliarticoli20e27.

Essiapplicanoledisposizionirelativeagliarticoli2,3,9,11,12,13,17,18,20e27alpiùtardiadecorreredal9gennaio2013.

Essiapplicanoledisposizionirelativeagliarticoli4,5,6,7,8,14,15e16agliedificioccu-patidaentipubblicialpiùtardiadecorreredal9gennaio2013eaglialtriedificialpiùtardiadecorreredal9luglio2013.

Essipossonorinviarefinoal31dicembre2015l’applicazionedell’articolo12,paragrafi1e2,asingoleunitàimmobiliariinlocazione.Ciònoncomporta,tuttavia,chenelloStatomembrointeressato si rilasci un minor numero di attestati rispetto a quello che sarebbe stato rilasciato a normadelladirettiva2002/91/CE.

1.3.9. Quadro comune generale per il calcolo della prestazione energetica degli edificiLaprestazioneenergeticadiunedificioèdeterminatasullabasedellaquantitàdienergia,

reale o calcolata, consumata annualmente per soddisfare le varie esigenze legate ad un uso nor-maledell’edificioecorrispondealfabbisognoenergeticoperilriscaldamentoeilrinfrescamento(energianecessariaperevitareunsurriscaldamento)checonsentedimantenerelatemperaturadesideratadell’edificioecoprireilfabbisognodiacquacaldanelsettoredomestico.

Laprestazioneenergeticadiunedificioèespressa inmodochiaroecomprendeancheunindicatore di prestazione energetica e un indicatore numerico del consumo di energia primaria, basato su fattori di energia primaria per vettore energetico, eventualmente basati su medie pon-derateannualinazionalioregionaliounvalorespecificoperlaproduzioneinloco.

Lametodologiadi calcolodella prestazione energeticadegli edifici dovrebbe tener contodellenormeeuropeeedesserecoerenteconlapertinentelegislazionedell’Unione,compresaladirettiva2009/28/CE.


Aifini della determinazionedellametodologiadi calcolo si deve tener conto almenodeiseguentiaspetti:

a) leseguenticaratteristichetermicheeffettivedell’edificio,compreselesuedivisioni in-terne:capacitàtermica;isolamento;riscaldamentopassivo;elementidirinfrescamento;ponti termici;

b) impianto di riscaldamento e di produzione di acqua calda, comprese le relative caratteri-stiche di isolamento;

c) impianti di condizionamento d’aria; d) ventilazione naturale e meccanica, compresa eventualmente l’ermeticità all’aria; e) impiantodiilluminazioneincorporato(principalmenteperilsettorenonresidenziale);f) progettazione,posizioneeorientamentodell’edificio,compresoilclimaesterno;g) sistemi solari passivi e protezione solare; h) condizioni climatiche interne, incluso il clima degli ambienti interni progettato; i) carichi interni. Ilcalcolodevetenerconto,sedelcaso,deivantaggiinsitinelleseguentiopzioni:a) condizioni locali di esposizione al sole, sistemi solari attivi ed altri impianti di generazio-

ne di calore ed elettricità a partire da energia da fonti rinnovabili; b) sistemi di cogenerazione dell’elettricità; c) impiantiditeleriscaldamentoetele-rinfrescamentourbanoocollettivo;d) illuminazione naturale.Quando gli Stati membri adottano tali misure, queste contengono un riferimento alla presente

direttivaosonocorredatediunsiffattoriferimentoall’attodellapubblicazioneufficiale.Esserecanoaltresìl’indicazionecheiriferimentialladirettiva2002/91/CEcontenutinelledisposi-zioni legislative, regolamentari e amministrative vigenti devono essere intesi come riferimenti fattiallapresentedirettiva.Lemodalitàditaleriferimentononchélaformaredazionaleditaleindicazione sono decise dagli Stati membri.

Aifinidelcalcologliedificidovrebberoessereclassificatiadeguatamentesecondoleseguen-ticategorie:

a) abitazionimono-familiarididiversotipo;b) condomini(diappartamenti);c) uffici;d) strutture scolastiche; e) ospedali; f) alberghi e ristoranti; g) impianti sportivi; h) esercizi commerciali per la vendita all’ingrosso o al dettaglio; i) altri tipi di fabbricati impieganti energia,

recepisce la Direttiva 2010/31/CE, dopo la messa in mora dell’Italia per il mancato recepimento dellastessadirettivaeperl’inosservanzadellaprecedente202/91/CE.

Sostanzialmentequestodecretosilimitaadintegraree/omodificareilD.Lgs.n.192/2005inalcuniarticoli.Seneriportadiseguitounestrattoqualificato.

Giuliano Cammarata – Massimiliano Cammarata Giovanni D ... · principi di termofisica e...

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