Diapositiva 1

STUDIO DI INTERVENTI
REALIZZATI
Francesco Mancini
Università La Sapienza di Roma
[email protected]
www.ingenergia.it
Analisi della prestazione energetica di un nZEB
per l’EXPO 2015: il Palazzo Italia
• NEMESI STUDIO
• PROGER
• BMS
• Aspetti energetici
• DE SANTOLI
• MANCINI
• ROSSETTI
Analisi della prestazione energetica di un nZEB
per l’EXPO 2015: il Palazzo Italia
• La progettazione del Padiglione Italia è stata orientata al raggiungimento di
elevati standard prestazionali dal punto di vista energetico ed ambientale.
• Particolare attenzione è stata dedicata al contenimento dei consumi energetici
dell’edificio, orientando la progettazione su tre direttrici fondamentali:
• esaltazione del comportamento passivo dell’involucro edilizio;
• utilizzo di sistemi impiantistici ad alta efficienza;
• impiego di impianti per lo sfruttamento di energia termica rinnovabile
(geotermica) e di impianti fotovoltaici per la produzione di energia elettrica
da fonte solare.
• L’obiettivo è ridurre al minimo il prelievo di energia dalle reti esterne,
configurando la struttura come nZEB (nearly Zero Energy Building)
Analisi della prestazione energetica di un nZEB
Energia utile
• Le pareti opache costituenti l’involucro edilizio hanno valori di trasmittanza
termica molto bassi (0,167 ÷ 0,227 W/m2K) ed elevati valori dello sfasamento
(> 11,5 ore)
• Tetto verde
• La trasmittanza termica dei componenti finestrati è pari a 1,3 W/m2K, mentre
la trasmittanza termica del solo vetro varia da 0,8 a 1,1 W/m2K.
• Protezione delle superfici trasparenti, consistenti nella schermatura esercitata
dalla doppia pelle e nella filtrazione della radiazione solare esercitata dai vetri
scelti.
piano
Mezzanino
Primo
Secondo
Terzo
Quarto
Copertura
Facciata Sud-Est
fattore
fattore
solare
schermatura
vetro (g)
pelle
esterna
0,56
0,2
0,56
0,2
0,56
0,4
0,22
0,4
0,22
0,49
Facciata Nord-Est
fattore
fattore
solare
schermatura
vetro
pelle
(g)
esterna
0,56
0,2
0,56
0,2
0,56
0,4
0,22
0,4
0,22
0,49
Facciate interne
fattore
fattore
solare
schermatura
vetro
pelle
(g)
esterna
0,4
0,2
0,4
0,2
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,49
fattore
solare
vetro
(g)
0,3
Copertura
fattore
schermatura
pelle
esterna
0,3
Analisi della prestazione energetica di un nZEB
Involucro ed energia utile
• Importanza relativa delle stagioni
invernale ed estiva
• Sovrapposizione delle stagioni
• L’edificio è a Milano; nel sud Italia?
• Rapporto tra i fabbisogni di climatizzazione
estiva (conteggiati dalla certificazione) e di
illuminazione (non conteggiati).
I fabbisogni di energia utile nella stagione
invernale sono pari a 4,2 kWh/m3 contro i 21,3
kWh/m3 della stagione estiva (14,4 kWh/m3
dopo la correzione, -32%).
Analisi della prestazione energetica di un nZEB
Sistemi impiantistici ed energia primaria
Stagione invernale
• Utile 4,2 kWh/m3
• Primaria 2,3 kWh/m3
Stagione estiva
• Utile 14,4 kWh/m3
• Primaria 9,8 kWh/m3
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•
•
•
Pompe di calore geotermiche: in inverno energia rinnovabile. OK
Pompe di calore geotermiche: qual è la temperatura del terreno??
Pompe di calore geotermiche: in estate rinnovabile??
Come si considerano sistemi con rendimento maggiore dell’unità??
Analisi della prestazione energetica di un nZEB
Impianti fotovoltaici, energia rinnovabile e primaria
Stagione invernale
• Utile 4,2 kWh/m3
• Primaria 1,3 kWh/m3
Stagione estiva
• Utile 14,4 kWh/m3
• Primaria 5,5 kWh/m3
Surplus
• Primaria 1,4 kWh/m3
Edificio medio a Roma
• Primaria solo inverno 30 kWh/m3
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•
Impianto fotovoltaico 150 kWp
Copertura dei fabbisogni e surplus
Come si considera il surplus?
Come si gestisce un surplus?
L’accumulo locale è premiato in qualche modo?
Analisi della prestazione energetica di un nZEB
Conclusioni
• chiarire in una definizione unica i limiti della stagione invernale ed estiva, al
fine di evitare sovrapposizioni tra le due stagioni;
• includere nell’analisi degli edifici tutti gli usi energetici, anche attraverso una
valutazione semplificata; in particolare i fabbisogni energetici per
l’illuminazione;
• è importante considerare che la protezione passiva realizzata dall’involucro
ha una efficacia molto maggiore nei Paesi in cui la stagione invernale è più
importante;
• le uniche temperature normate sono quelle dell’aria (UNI10349)
• la definizione di energia rinnovabile non appare completa; non è chiara
l’interpretazione da dare ai contributi di tutti i sistemi impiantistici di
generazione caratterizzati da un rendimento superiore all’unità; appare,
inoltre, fondamentale un aggiornamento frequente del rendimento dei
sistemi elettrici nazionali;
• non è ben specificato come conteggiare eventuali surplus mensili di
produzione di energia ai fini della prestazione energetica dell’edificio;
• non sono previsti obblighi o premi per l’installazione di sistemi di accumulo
dell’energia.
Interventi realizzati
Abitazione Viterbo
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Impianto termico autonomo
Piano intermedio – S= 125 m2
Muratura a cassa vuota – Intercapedine 25 cm
Infissi in legno vetro singolo
EPci = 127.3 kWh/m2 – Classe F - ms= 0,60
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Infissi PVC - 30 m2 – 10.500 €
EPci = 76.4 kWh/m2 – Classe E - ms= 0,57
Risparmio stimato = 500 €/anno
TR = 21 anni – 7 anni con 65% detr.
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Insufflaggio schiuma pareti verticali - 100 m2 – 4500 €
EPci = 71.7 kWh/m2 – Classe E - ms= 0,58
Risparmio stimato = 550 €/anno
TR = 8 anni – 3 anni con 65% detr.
Isolamento pareti verticali + Sostituzione finestre
EPci = 30.4 kWh/m2 – Classe C - ms= 0,44
Risparmio stimato = 950 €/anno (non è la somma dei risparmi singoli!)
TR = 16 anni – 6 anni con 65% detr.
Risparmio reale = ??? Abitazione ancora non abitata
Intervento incompiuto
• + Cald. a condensazione + Valv. Termostatiche
• EPci = 15.2 kWh/m2 - Classe A - ms= 0,878
F. Mancini, Sapienza Università di Roma
• + Pompa di calore
• EPci = 9.0 kWh/m2 - Classe A+ - ms= 1,486
Interventi realizzati
Abitazione Viterbo
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Impianto termico centralizzato
Piano inferiore – S= 110 m2
Muratura a cassa vuota – Intercapedine 10-20 cm
Infissi in legno vetro singolo
EPci = 152.7 kWh/m2 – Classe F
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Infissi PVC - 20 m2 – 7.000 €
EPci = 127.8 kWh/m2 – Classe F
Risparmio stimato = 220 €/anno
TR = 31 anni – 10 anni con 65% detr.
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Riemp. intercap. polistirolo da imball.- 100 m2 – 1500 €
EPci = 102.7 kWh/m2 – Classe E
Risparmio stimato = 440 €/anno
TR = 3,5 anni – 1,2 anni con 65% detr.
Isolamento pareti verticali + Sostituzione finestre
EPci = 76.5 kWh/m2 – Classe D
Risparmio stimato = 660 €/anno
TR = 13 anni – 4,5 anni con 65% detr.
Risparmio reale = Difficilmente valutabile – Impianto centralizzato
Intervento incompiuto
• Isolamento pavimento su garages
• Installazione valvole termostatiche
F. Mancini, Sapienza Università di Roma
• Sostituzione caldaia
• Integrazione con pompe di calore
Interventi realizzati
Abitazione Viterbo
• Impianto termico centralizzato
• Piano inferiore – S= 110 m2
• Scaldabagno elettrico
• Scaldabagno a pompa di calore – 900 €
• Risparmio stimato = 1800 kWhel/anno – 500 €/anno ???
• TR = 2 anni – 0,5 anni con 65% detr. ????
• Risparmio reale = 130 €/anno
• TR = 7 anni – 2,5 anni con 65% detr. ????
F. Mancini, Sapienza Università di Roma
0,18 €/giorno
65 €/anno
Attenzione al modello di calcolo
normato e ai dati di letteratura
quando si hanno dati reali
Attenzione ai pannelli solari termici
Interventi realizzati
Abitazione Formello
• Impianto termico autonomo
• Piano superiore – S= 163 m2
• EPci = 97.0 kWh/m2 – Classe F
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Isolamento terrazzo copertura - 160 m2 – 12.000 €
EPci = 46,0 kWh/m2 – Classe F
Risparmio stimato = 670 €/anno
TR = 18 anni – 8 anni con 55% detr.
Interventi realizzati
Abitazione Capitignano
• Impianto termico autonomo
• Copertura – S= 150 m2
• EPci = 600.0 kWh/m2
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Isolamento terrazzo copertura - 160 m2 – 95.000 € ???
EPci = 500,0 kWh/m2
Risparmio stimato = 1600 €/anno
TR = 60 anni
Il risparmio energetico non è significativo, ma
l’intervento può comunque beneficiare delle detrazioni
F. Mancini, Sapienza Università di Roma