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Sviluppo della metodologia comparativa cost-optimal secondo Direttiva 2010/31/UE

V. Corrado, I. Ballarini, S. Paduos

con un contributo di C. Becchio, E. Fabrizio, M. Filippi, V. Monetti

Report RdS/2013/144

Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, lenergia e lo sviluppo economico sostenibile MINISTERO DELLO SVILUPPO ECONOMICO

SVILUPPO DELLA METODOLOGIA COMPARATIVA COST-OPTIMAL SECONDO DIRETTIVA 2010/31/UE

V. Corrado, I. Ballarini, S. Paduos (Politecnico di Torino)

con un contributo di C. Becchio, E. Fabrizio, M. Filippi, V. Monetti (Rapporto Tecnico A.4)

Settembre 2013

Report Ricerca di Sistema Elettrico

Accordo di Programma Ministero dello Sviluppo Economico - ENEA

Piano Annuale di Realizzazione 2012

Area: Razionalizzazione e Risparmio nelluso dellenergia elettrica

Progetto: Sviluppo di modelli per la realizzazione di interventi di efficienza energetica sul patrimonio immobiliare pubblico

Obiettivo: APPLICABILIT DI TECNOLOGIE INNOVATIVE E MODELLI PER LA REALIZZAZIONE DI INTERVENTI DI EFFICIENZA ENERGETICA

Responsabile del Progetto: Gaetano Fasano, ENEA

Il presente documento descrive l attivit di ricerca concernente lo Sviluppo della metodologia comparativa cost-optimal secondo

la Direttiva 2010/31/UE svolta allinterno dellAccordo di collaborazione Strumenti e metodi per la valutazione dellefficienza

energetica negli edifici

Responsabile scientifico ENEA dellAccordo di collaborazione: Gaetano Fasano

Responsabile scientifico Politecnico di Torino dellAccordo di collaborazione: Marco Filippi

Responsabile scientifico Politecnico di Torino dellAttivit: Vincenzo Corrado

3

Politecnico di Torino Dipartimento Energia

Indice

SOMMARIO ......................................................................................................................................................................... 4

1 INTRODUZIONE .......................................................................................................................................................... 6

2 DESCRIZIONE DELLE ATTIVIT SVOLTE E RISULTATI ................................................................................................... 7

2.1 RAPPORTO TECNICO A.1. DESCRIZIONE DEGLI EDIFICI DI RIFERIMENTO ........................................................................... 9 2.2 RAPPORTO TECNICO A.2. STRUMENTI DI CALCOLO PER LAPPLICAZIONE DELLA COST OPTIMAL METHODOLOGY AL CASO

ITALIANO ...................................................................................................................................................... 13 2.2.1 CALCOLO DEI FABBISOGNI DI ENERGIA ...................................................................................................... 13 2.2.2 CALCOLO DEL COSTO GLOBALE .................................................................................................................. 21

2.3 RAPPORTO TECNICO A.3. METODOLOGIA DI OTTIMIZZAZIONE: DESCRIZIONE E APPLICAZIONE AD EDIFICI DI RIFERIMENTO ITALIANI ....................................................................................................................................................... 32

2.3.1 LE MISURE DI EFFICIENZA ENERGETICA E LE OPZIONI DI RISPARMIO ENERGETICO .................................. 32 (2) PER GLI EDIFICI AD USO UFFICIO LA PRESTAZIONE DELLA SCHERMATURA SOLARE VIENE VALUTATA ATTRAVERSO IL FATTORE DI TRASMISSIONE

SOLARE DELLA SCHERMATURA. IL SUO VALORE FISSATO A 0,2 PER ENTRAMBI I LIVELLI, I QUALI FANNO RIFERIMENTO A

DIVERSE MODALIT DI GESTIONE - FISSA (LIVELLO 1) E MOBILE (LIVELLO 2) - IN ACCORDO CON LA TECNOLOGIA SCELTA. ....... 33 2.3.2 I COSTI DEGLI INTERVENTI .......................................................................................................................... 47 2.3.3 LA PROCEDURA DI OTTIMIZZAZIONE ......................................................................................................... 84 2.3.4 ELABORAZIONI E RISULTATI ....................................................................................................................... 87 2.3.5 ANALISI DI SENSITIVITA ........................................................................................................................... 110

2.4 RAPPORTO TECNICO A.4. LA SIMULAZIONE DINAMICA ........................................................................................... 114 2.4.1 LA COST OPTIMAL METHODOLOGY APPLICATA AL GRANDE CONDOMINIO ............................................ 115 2.4.2 LA COST OPTIMAL METHODOLOGY APPLICATA ALLEDIFICIO PER UFFICI ............................................... 124 2.4.3 ANALISI DI SENSITIVITA ........................................................................................................................... 131

3 CONCLUSIONI ......................................................................................................................................................... 137

Edifici residenziali ................................................................................................................................................... 137

4 RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI .................................................................................................................................. 143

ALLEGATI ......................................................................................................................................................................... 145

ALLEGATO A. ZONE CLIMATICHE E POPOLAZIONE RESIDENTE ..................................................................................... 146

ALLEGATO B. ZONE CLIMATICHE E TRASMITTANZA POST-INTERVENTO ...................................................................... 150

ALLEGATO C. CARATTERISTICHE DEGLI ELEMENTI EDILIZI DI INVOLUCRO ..................................................................... 153

C.1. RESIDENZE NUOVE ........................................................................................................................................................ 154 C.2 RESIDENZE ANTE 1976 ................................................................................................................................................... 155 C.3. RESIDENZE POST 1976 .................................................................................................................................................. 155

ALLEGATO D. LE SPECIFICHE TECNICHE UNI/TS 11300 ................................................................................................... 156

D.1 LA SPECIFICA TECNICA UNI/TS 11300-1:2008 ...................................................................................................... 156 D.1.1. Deviazioni e univocit del calcolo ................................................................................................................ 156 D.1.2. Utenza standard .......................................................................................................................................... 157 D.1.3. Semplificazioni di calcolo ............................................................................................................................. 157

D.2. LA SPECIFICA TECNICA UNI/TS 11300-2:2008 ................................................................................................................. 158 D.3 LA SPECIFICA TECNICA UNI/TS 11300-3:2010 .................................................................................................................. 160 D.4. LA SPECIFICA TECNICA UNI/TS 11300-4:2012 ................................................................................................................. 160

ALLEGATO E . SCHEDE EDIFICI DI RIFERIMENTO ............................................................................................................ 164

ACCORDO DI PROGRAMMA MSE-ENEA

4

Sommario La linea A allinterno dellattivit di ricerca dal titolo Strumenti e metodi per la valutazione dellefficienza energetica negli edifici concerne lo sviluppo della metodologia comparativa cost-optimal secondo la Direttiva 2010/31/UE.

A tal fine, stata sviluppata una procedura per il calcolo dei livelli ottimali in funzione dei costi per i requisiti minimi di prestazione energetica, nellambito del quadro metodologico definito dal Regolamento delegato UE N. 244/2012 della Commissione del 16 gennaio 2012 e dalle successive Linee Guida.

Per lapplicazione della suddetta metodologia, stato messo a punto uno strumento di calcolo user friendly in formato Excel, costituito da una serie di fogli collegati tra loro in grado, per ogni caso studio considerato, di fornire la migliore soluzione tecnologica in termini di costi/benefici finalizzata alla riduzione dei consumi energetici, sia per edifici di nuova costruzione, sia per edifici esistenti sottoposti a ristrutturazione totale.

Il processo di ottimizzazione ha preso in considerazione i consumi annuali per riscaldamento, produzione ACS, raffrescamento ed illuminazione (nel caso di edifici non residenziali), nonch lutilizzo di fonti energetiche rinnovabili (pompa di calore, solare termico per produzione ACS e fotovoltaico) ed i costi globali (di intervento, di manutenzione e di esercizio, i proventi della esportazione di energia elettrica e gli eventuali costi di smaltimento).

Il lavoro stato strutturato in quattro fasi, come segue:

A.1. Definizione di edifici di riferimento: tre tipologie di edifici residenziali (monofamiliare, piccolo e grande condominio) e u