Metodologia di riqualificazione energetica attraverso ... · -Acquisitore e PC con software per...

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Metodologia di riqualificazione energetica attraverso

analisi di integrazione involucro-impianti

Mena Viscardi

Laboratorio Larcoicos, [email protected]

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Gli edifici residenziali rappresentano oggi una voce «pesante» nel bilancio dei consumi e delle emissioni

Consumo medio energia annualenazionale = 150÷200 kWh/mqa

(Fonte: ENEA 2010),in Emilia Romagna ~ 170÷180 kWh/mqa

(Fonte: PER 2011)

costi di gestione =12,9 €/mq per alloggio

Secondo l’Unione Europea in questi edifici è insito il maggiore potenziale

di risparmio energetico al 2020:

stimato al 26%26%

(Risparmio: 1.124 Mtep)

Residenziale

Riscaldamento

50%

Acqua Calda

16%

Elettrodomestici

21%

Illuminazione

3%Aria condizionata

6%

Usi per cottura

4%

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rdi_3/30 Per la riqualificazione degli edifici residenziali esistenti in maniera sostenibile è necessario

perseguire diversi obiettivi:

implementazione delle funzioni garantite dall’edificio

(prestazioni “nuove”, anche collegate con l’invecchiamento popolazione)

riduzione consumi energia (compresa l’energia incorporata) e

recupero energetico

riduzione consumo di risorse esauribili (compresa l’acqua

incorporata) e incremento del riuso

riduzione emissioni in ambiente

riduzione impatto sul territorio

comfort globale (acustico, termoigrometrico, luminoso, …)

salubrità

incremento sicurezza degli edifici (sismica, anticendio, antintrusione,...)

Il tutto nell’ambito di condizioni di:

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una procedura diagnostica che permette di individuare i reali punti di criticità delle

strutture e di agire in modo mirato ed integrato per garantire le migliori risposte al

minor costo

le modalità tecniche più efficaci per tradurre le strategie di intervento individuate

in lavorazioni

Il Laboratorio Larcoicos mette a disposizione le proprie competenze nella riqualificazione energetico-

ambientale-sismica degli edifici residenziali e non, attraverso l’applicazione di un ModelloModello

MetodologicoMetodologico comprendentecomprendente::

una metodologia per la formulazione di strategie di intervento mirate e la

valutazione del loro livello di efficacia («costi effettivi»)

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Le fasi del modello operativoLe fasi del modello operativo

Fase I: AUDIT • Raccolta dati su edificio

• Elaborazione dati• Caratterizzazione edificio (punti forza/debolezza)

Fase II: Sviluppo ipotesi di intervento e individuazione di strumenti di sostegno

(incentivi, contributi, sgravi fiscali)

Fase V: Esecuzione lavori edili ed impiantistici

Fase III: Valutazione ipotesi di intervento e selezione ipotesi ottimale

Fase IV: Progettazione intervento

Fase VI: Certificazione e valorizzazione del’intervento

(Impiego di strumentioriginali e dedicati)

Progettistadi riferimento

(progettazione integrata)

Proprietario /Impresa

Servizio di assistenza tecnica Energetica/Ambientale/SismicaServizio di assistenza tecnica Energetica/Ambientale/Sismica

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Modello di collaborazione nella fase di auditModello di collaborazione nella fase di audit

Raccolta dati

ed informazioni

Fase I Proprietà e altri soggetti

• Proprietà

• Impresa

• Pubblica Ammin.

• Progettisti

• …..

Richiesta

Recupero

Prima elaborazione

Termine Fase Diagnosi

Implementazione dati

Seconda elaborazione

Elaborazione Larco Icos

Elaborazione: chek-list raccolta Dati*

• Per la raccolta di dati ed informazioni sulla consistenza dell’edificio e dei consumi

• Per la raccolta completa delle caratteristiche dell’involucro e degliimpianti e strutturali

•Sim. numeriche

•Individuazione

• criticità

• Potenzialità

•Analisi dei dati

•Valutazioni 1° livello

•Sopralluogo: check-list per Audit*

•Monitoraggio strum.

Attività

Richiesta

Recupero

• Proprietà

• Impresa

• Pubblica Ammin.

• Progettisti

• …..

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Inquadramento del caso studioInquadramento del caso studio

Oggetto intervento: 2 edifici a torre

Destinazione d’uso: residenziale (spazi per attività collettive a PT)

Indirizzo: Via Vasco de Gama, nn. 25/27 BOQuartiere: Navile (II Periferia)

Costruzione: Cooperativa di abitazione a proprietà divisa MURRI

Dati generaliDati generaliAnno di costruzione: 1971

Struttura portante: Travi e pilastri (a vista) in c.a. Tamponamento: Pannelli in cls con argilla espansa

Finitura: Graniglia di marmo, colore chiaroPresenza di vincoli di tutela architettonica: no

N. piani fuori terra: 10 (1 piano interrato: garages, cantine)

Dati dimensionali per ogni edificio

Superficie riscaldata: 2.900 mq

Altezza netta : 2,80 mVolume lordo riscaldato: 9.970 mc

N

Esempio di applicazione del Modello operativoEsempio di applicazione del Modello operativo

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Individuazione criticità

e potenzialità

Sviluppo di ipotesi di intervento

- Riduzione consumi- Riduzione emissioni

- Impiego FER- Miglioramento comfort

Vautazionetecnico-economicaipotesi di intervento

Elaborazione datie caratterizzazione

Percorso di riqualificazione energetica integrata Percorso di riqualificazione energetica integrata FASE 1_1FASE 1_1

Selezione ipotesipiù efficace

“livelli ottimaliin funzione dei costi”

AuditAuditenergeticoenergetico--ambientaleambientale

Scheda Raccolta Dati

Scheda Audit

Scheda Strutture

FASE 1_1FASE 1_1

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rdi_9/30 • Parete esterna

Spessore: 0,31 m

Trasmittanza:1,22 W/mq*K

• Parete verso logge

Spessore: 0,30 m


• Solaio copertura

Spessore: 0,325 m


• Pavimento su portico

Spessore: 0,40 m


• Pavimento verso locali

attività sociali (P.T.)

Spessore: 0,37 m


e i

e

i

e

i

Dati rilevati nel corso dell’Audit. L’involucro.Dati rilevati nel corso dell’Audit. L’involucro.

Chiusure opache.Chiusure opache.A

rch

. Me

na

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• Infissi originari

Telaio: Legno sp.5cm

Vetro : Singolo sp. 2,5mm

• Doppi infissi

Telaio: Alluminio senza taglio termico sp.5cm

Vetro : Singolo sp. 3 mm

Dati rilevati nel corso dell’Audit. L’involucro.Dati rilevati nel corso dell’Audit. L’involucro.

Chiusure trasparenti.Chiusure trasparenti.

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•Sistema di generazione

Due caldaie della Baltur con Qn=810kW ciascuna

alimentate a gas metano

•Sistema di emissione

Termoconvettori della Galletti

•Sistema di regolazione

Climatica (compensazione con sonda esterna)

•Sistema di distribuzione

Orizzontale

•Tipologia d’impianto

Centralizzato. L’impianto serve quattro edifici a torre

•Sistema di illuminazione

Vano scala e luoghi comuni: lampade a neon

Alloggio: lampade a incandescenza

Dati rilevati nel corso dell’Audit. Gli impianti.Dati rilevati nel corso dell’Audit. Gli impianti.A

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. Me

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Monitoraggio ambientale e indagini termografiche non distruttive

Misura della trasmittanza in opera-1 termoflussimetro - 3 sonde di temperatura superificiale

- Acquisitore e PC con software per l’elaborazione dei dati raccolti(Conduttanza 1,73 W/mq*K, da cui si ricava: Trasmittanza 1,34 W/mq*K)

Monitoraggio strumentatoMonitoraggio strumentato

Grafico conduttanza:

raggiungimento asintoto

orizzontale

Monitorare la performance termica dell’edificio(identificazione e valutazioneponti termici)

Indici elaborati:

-PMV (Voto Medio Previsto)

-PPD (Percentuale di insoddisfatti)

Comfort termicoComfort acustico

Confort luminoso

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e potenzialità





Elaborazione datiElaborazione datie caratterizzazionee caratterizzazione




Auditenergetico-ambientale-sismico FASE 1_2FASE 1_2

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Ricostruzione dell’edificio suddivisoin macro zone termiche attraverso

il software di simulazione dinamicaEnergyPlus con interfaccia grafica

Design Builder

Analisi dei consumi sulla base diipotesi formulate relativamente ai

profili di consumo reali/ipotizzati(presenze nel corso dell’anno,

modalità di utilizzo degli spazi, …)

I consumi da bolletta si attestano sui 123,46 kWh/anno, mentre i consumi da DB sui 133,91 kWh/annoI risultati ottenuti con DB si possono ritenere validativalidati

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

Gennaio

Febbra

i o

Mar

zo

Aprile

Magg

io

Giug

no

Luglio

Agosto

Settem

bre

Ot tobr

e

Novem

bre

Dicem

bre

Mese

kWh

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Fabbisogno dienergia primaria -DB kWh

Bollette GasMedia dei 3 anni -kWh

Fabbisognoprogressivo dienergia primaria -DB kWh

Bollette Gas Media dei 3 anni -sommaprogressiva kWh

Validazione del modello di simulazioneValidazione del modello di simulazione

Analisi dei consumi energetici medi (per Riscaldamento e produzione ACS ),

triennio 2006-2008 (Fonte: bollette)

Validazione del modello medianteconfronto dei risultati ottenuti

dall’analisi energetica e dai consumistorici rilevati(bollette)

Il modellomodello può essere impiegato per la verifica di efficacia degli interventi di riqualificazione ipotizzati

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Individuazione Individuazione criticitàcriticità

e potenzialitàe potenzialità









Auditenergetico-ambientale-sismico

FASE 1_3FASE 1_3

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Analisi dei dati relativi allo stato di fattoAnalisi dei dati relativi allo stato di fatto

Criticità principali1. Elevate dispersioni

2. Elevato consumo di gas per il riscaldamento,3. Elevato consumo di gas per la produzione di ACS

4. Elevati consumi elettriciper l’illuminazione5. Basso livello di benessere termoigrometrico per

gli utenti

Cause

1. Ridotta resistenza termica delle chiusure

verticali opache e trasparenti2. Infiltrazioni attraverso le chiusure verticali

trasparenti3. Impianto di illuminazione ad elevato consumo

energetico

CONSUMI ANNUALI GAS + ENERGIA ELETTRICA

DISPERSIONI ANNUALI

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

kW

h/m

q

Elettricità Gas (Riscaldamento) Gas (ACS)

-50.00

-45.00

-40.00

-35.00

-30.00

-25.00

-20.00

-15.00

-10.00

-5.00

0.00

kWh/

mq

Pareti esterne Pareti verso logge Tetto Pavimento su portico Vetrata

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Criticità(punti di debolezza)

Potenzialità(punti di forza potenziali)

Dal confronto tra le prestazioni energetiche dell’involucro e gli standard di legge(riferimenti normativi: DAL 156 RER, DGR 1362/2010, DGR 1366/2011)

si riscontra che le criticità dell’organismo edilizio risiedononella carenza delle prestazioni energetiche dei suoi componenti di involucro

Individuazione criticità e potenzialitàIndividuazione criticità e potenzialitàA

rch

. Me

na

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e potenzialità

Sviluppo di ipotesi di Sviluppo di ipotesi di interventointervento

-- Riduzione consumiRiduzione consumi-- Riduzione emissioniRiduzione emissioni

-- Impiego FERImpiego FER-- Miglioramento comfortMiglioramento comfort



Percorso di riqualificazione energetica integrata Percorso di riqualificazione energetica integrata FASE 2FASE 2




FASE 2FASE 2

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Interventi migliorativi

• Involucro, parte trasparente

• Involucro, parte opaca

• FER (fotovoltaico)

• Strategie passive

Interventi a medio-lungo termine

• Impianti (generatore) (caldaie installate nel 2001)

• Impianti (Illuminazione)

Interventi a breve termine

Strumenti di ausilio alla progettazione

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Interventi migliorativi sull’involucro

Obiettivo: contenimento fabbisogno

Int. 1 - Sostituzione infissi

Int. 2 - Isolamento copertura

Int. 3 - Realizzazione cappotto esterno

Int. 4 – Attivazione ventilazione naturale per

effetto camino nel vano scala

Intervento 1 Intervento 2

Intervento 3

Infissi prestanti in legno lamellare con

doppio/triplo vetro bassoemissivo, tenuta

all’aria e buon comportamento

invernale ed estivo

Controllo trasmittanza copertura

con lastre isolanti in XPS

(<esigenze riscaldamento, > benessere)

Controllo trasmittanza pareti con

lastra isolante in EPS con grafite

(<esigenze riscaldamento, > benessere)

Intervento 4

strategie passive

per il miglioramento del comfort estivo

(<esigenze raffrescamento, > benessere)


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Interventi migliorativi sugli impianti e FER

Obiettivo: incrementare l’efficienza e aumentare la sostenibilità

Int. 5 - Adozione di Solare fotovoltaico per produzione EE

Int. 6 - Sostituzione corpi illuminanti del vano scala

con apparecchi/lampade ad elevata efficienza

Mantenimento attuali generatori

Sostituzione prevista a

medio termine

Riduzione ricorso fonti fossili

Sfruttamento FER per

illuminazione spazi comuni

Riduzione consumi

energia elettrica

Intervento 5

Intervento 6


Arc

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Ipotesi di PROGETTO

AASostituzione degli infissi (doppio

vetro)

CC

�Sostituzione degli infissi (doppio

vetro)�Cappotto pareti esterne/verso logge�Isolamento del solaio copert.�Isolamento del solaio su portico

BB

�Cappotto pareti esterne/verso logge

�Isolamento del solaio copert.

�Isolamento del solaio su portico

CC++

�Sostituzione degli infissi (triplo

vetro)�Cappotto pareti esterne/verso logge�Isolamento del solaio copert.�Isolamento del solaio su portico

- 16%Riduzione consumi energia netta per RISCALDAMENTO

Riduzione consumi energia netta per RISCALDAMENTO - 43%



Riduzione consumi energia primaria RISC. + ACS - 55%

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e potenzialità




VautazioneVautazionetecnicotecnico--economicaeconomicaipotesi di interventoipotesi di intervento






FASE 3_1FASE 3_1

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Valutazione tecnicoValutazione tecnico--economicaeconomica

FASE 1Input – Dati generali

•Generale

•Descrizione stato attuale

•Descrizione dell’intervento

•Consumi

FASE 2Input Procedura

•Sintesi Dati Tecnici (intervento, kWh evitati, CO2 evitati)

•Sintesi Dati Costi (investimento, costi variabili, costi smaltimento)

•Sintesi Dati Benefici (costi evitati,incentivi/contributi/agevolazioni)

OUTPUT•Costi

•Benefici•Ritorno degli investimenti (PbP, VAN, TIR, VAN/I)

•Benefici ambientali (TEP evitati, CO2 evitate, "Lavoro alberi" equivalenti, Litri di petrolio evitati)

•Ricorso a capitali terzi

FASE 3Elaborazione dati

Procedura COSTIProcedura COSTI--BENEFICI originale in 3 FASIBENEFICI originale in 3 FASI

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e potenzialità







Selezione ipotesiSelezione ipotesipiù efficacepiù efficace

“livelli ottimali“livelli ottimaliin funzione dei costi”in funzione dei costi”


FASE 3_2FASE 3_2

Arc

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Selezione ipotesi più efficaceSelezione ipotesi più efficace

AASostituzione degli infissi (doppio

vetro)

CC

Sostituzione degli infissi (doppio

vetro)

Cappotto pareti esterne/verso logge

Isolamento del solaio copert.

Isolazmento del solaio su portico

BB

Cappotto pareti esterne/verso

logge


Isolamento del solaio su portico

CC++

Sostituzione degli infissi (triplo

vetro)

Cappotto pareti esterne/verso logge


Isolazmento del solaio su portico

�ENERGETICHE

�AMBIENTALI

�FINANZIARIE

MAGGIORE EFFICACIA

COMPLESSIVA

MIGLIORI PRESTAZIONI:

ANALISI ECONOMICOANALISI ECONOMICO--FINANZIARIAFINANZIARIA

CC

PBT da

Proceduraoriginale

Altri indici da Procedura originale

Semplice Attualiz.*

AUMENTO

COSTO EN.

COSTANTE

10 14,5

TIR 6,9%

VAN 144.698€

VAN/I 0,18

I VANTAGGI PER L’AMBIENTEI VANTAGGI PER L’AMBIENTE

Soluzione CTEP EVITATE/ANNO 58

EMISSIONI CO2EVITATE (T CO

2) 66

"LAVORO ALBERI" EQUIVALENTI 329

LITRI DI PETROLIO EVITATI ANNO 67.960

* Tasso di sconto reale del 5%

126,81 kWh/m 2a

65,44kWh/m 2a

Fabbisogno - 61 kWh/m2a

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Ipotesi di intervento sugli impianti

Assistenza per l’individuazione e l’ottenimento di contributi, incentivi ed agevolazioni attivabili per le diverse tipologie di intervento di riqualificazione energetica (Sgravi fiscali, Conto energia, TEE per ESCO)

Contributi, incentivi, agevolazioni

Interventi a medio termine

IPOTESI 2(a seguito della riqualificazione dell’involucro): sostituzione di entrambe le caldaie esistenticon un cogeneratore a metano (Potenza elettrica 65 kWe ePotenza termica 112 kWt)(di taglia più piccola rispetto all’ipotesi 1)ed una caldaia a condensazione a metano (Potenza termica300 kW) (di taglia più piccola rispetto all’esistente)

IPOTESI 1(in assenza di riqualificazione dell’involucro): sostituzione di una delle due caldaie esistenti (la più usata)con un cogeneratore a metano (Potenza elettrica 190 kWe e Potenza termica 245 kWt)

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Analisi dei tempi di ritorno

• IPOTESI 1 (in assenza di riqualificazione dell’involucro):una caldaia esistente (la meno usata) + un cogeneratore

• IPOTESI 2 (a seguito della riqualificazione dell’involucro): cogeneratore (di taglia più piccola rispetto all’Hp 1) + una caldaia a condensazione (di taglia più piccola)

E’ PIU’ CONVENIENTE

INTERVENIRE

PRIMA SULL’INVOLUCRO

E POI SUGLI IMPIANTI

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Settori di attività del Laboratorio LarcoicosSettori di attività del Laboratorio Larcoicos

Edifici efficienti e sostenibili

Strumenti operativi personalizzati

Assistenza tecnica e consulenza per l’ottenimentodi incentivi, agevolazioni, contributi

Assistenza tecnica e consulenza per lo sviluppo di prodotti innovativi

Riqualificazione energetica ed ambientale degli edifici

Riqualificazione energetica ed ambientale aziendale

Diagnosi e certificazione energetica

Interventi con impiego di solare fotovoltaico

Interventi con impiego di FER integrate

Linee guida per interventi di riqualificazione energetica

Repertorio di soluzioni tecnologiche

Contributi, incentivi, agevolazioni

Prodotti innovativi

Assistenza tecnica e consulenza per:

Grazie per Grazie per l’attenzionel’attenzione!!

ee--mail: mail: [email protected]@bo.icie.it

Tel: 051Tel: 051--4217442174

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