FIRENZE, 26 maggio 2015
Gli strumenti a disposizione del
territorio e le strategie di attuazione
Riferimenti essenziali per una progettazione
o riqualificazione innovativa
Prof. Fabio Fantozzi – DESTEC Univ. Pisa
INTRODUZIONE
L’obiettivo degli edifici a energia quasi zero che investe sia le nuove
costruzioni che gli edifici esistenti, soprattutto quando siano
sottoposti a “ristrutturazioni importanti”, è uno dei riferimenti più
importanti che si è data l’Unione Europea attraverso la Direttiva
2010/31/UE, che ha dato luogo ad un bel po’ di normativa che ne
consentisse l’attuazione, percorso peraltro ancora in atto.
La filosofia che guida la Direttiva 2010 è che l’Unione Europea si
trova da tempo a dover risolvere, per motivi diversi, un’importante
sfida in merito:
- alla forte dipendenza dalle importazioni di energia, a causa della
scarsità di risorse energetiche,
- alla necessità di limitare i cambiamenti climatici
- all’esigenza di superare la crisi economica.
INTRODUZIONE
L'efficienza energetica, applicata in particolare agli edifici,
costituisce un valido strumento per affrontare tali sfide perché:
- contribuisce a migliorare la sicurezza di approvvigionamento,
riducendo il consumo di energia primaria e diminuendo le
importazioni di energia.
- contribuisce a ridurre le emissioni di gas serra in modo efficiente
in termini di costi e quindi a ridurre i cambiamenti climatici.
Dare concreta risposta a questa sfida non può non passare da una
logica di efficientamento energetico che dovrebbe sicuramente
accelerare la diffusione di soluzioni tecnologiche innovative e
migliorare la competitività dell’industria, a cui non può non
discendere:
- una crescita economica
- la creazione di posti di lavoro di elevata qualità in diversi settori
connessi con l'efficienza energetica.
INTRODUZIONE
Al fine di cogliere tutte le potenzialità di risparmio energetico
esistenti, è necessario adottare un approccio integrato che includa
i risparmi nell'approvvigionamento energetico e i settori d’uso
finale.
È pertanto opportuno fissare un tasso annuo di ristrutturazione
per gli edifici di proprietà del governo centrale nel territorio di uno
Stato membro e da esso occupati in modo da migliorarne la
prestazione energetica.
E tale tasso di ristrutturazione è stato fissato da un’altra Direttiva,
la 2012/27/UE all’art.5.
INTRODUZIONE
(17) ……………… L'obbligo di ristrutturare gli edifici del governo
centrale previsto dalla presente direttiva integra tale direttiva che
impone agli Stati membri di garantire che la prestazione energetica
degli edifici destinati a subire ristrutturazioni di grande portata sia
migliorata al fine di soddisfare i requisiti minimi di prestazione
energetica. ……………………………………….
(18) - ………………………………………….
È opportuno che gli Stati membri incoraggino i comuni e altri enti
pubblici ad adottare piani di efficienza energetica integrati e
sostenibili che abbiano obiettivi chiari, a coinvolgere i cittadini
nella loro elaborazione e attuazione e ad informare
adeguatamente i cittadini in merito ai contenuti e ai progressi nel
raggiungimento degli obiettivi. …………..
Fonte: Dirett. 2012/27/UE
INTRODUZIONE
Gli Enti Locali, in primo luogo i Comuni, da sempre sono chiamati a
governare le trasformazioni sul proprio territorio.
Ciò, normalmente, avviene a due livelli:
- in fase di programmazione e pianificazione mediante la
predisposizione degli strumenti urbanistici generali e di
dettaglio;
- in fase attuativa mediante la realizzazione delle opere
pubbliche programmate, la regolazione dell’attività edilizia dei
privati, il controllo delle attività umane in relazione al loro
impatto sull’ambiente.
INTRODUZIONE
Nell’ambito della progettazione degli “Edifici a energia quasi zero”,
la sostenibilità e l’efficienza energetica
sono i due fattori che maggiormente
condizioneranno il modo di costruire.
condizionano
e
Per questo diventa essenziale, da un lato, disporre con sempre
maggiore certezza di regole che di fatto già esistono sia a livello
nazionale e/o regionale che sul piano locale, dall’altro, conoscere
le soluzioni tecnologiche offerte dal mercato e magari saperle
applicare correttamente e conoscerne la portata.
Mettere insieme questi due aspetti in una logica di confronto tra
gli operatori e “chi detta le regole” è oggi una necessità e
rappresenta gli strumenti che possono essere resi disponibili
nonché un sicuro riferimento per individuare al meglio le strategie
di attuazione.
EFFICIENZA ENERGETICA
L’efficienza energetica deve dunque essere vista come uno
strumento fondamentale per la massimizzazione delle
prestazioni energetiche degli edifici.
In quelli di nuova costruzione ciò si consegue scegliendo
componenti, tecniche di costruzione e tecnologie
impiantistiche atte a limitare all’origine i fabbisogni energetici
(aumentando, tuttavia, e in genere, i consumi elettrici), mentre
in quelli esistenti il primo passo è sempre quello di
individuare, attraverso la diagnosi energetica, gli interventi
più significativi (spesso da scegliere fra sostituzione del
generatore, aumento della coibentazione, installazione di
PdC, uso di energie rinnovabili, ecc.).
L’intensità degli interventi di efficienza energetica dipende,
come risaputo, da considerazioni di carattere economico,
oltre che dalle offerte disponibili sul mercato.
NOTA: Considerazioni condivise da Report ENEA 2013
Fonte: Sara Verones – Edilportale 2015 Bolzano
Sul rapporto costi-benefici
L’importanza dei costi già emerge in modo significativo
sulla DIRETTIVA 2010/31/UE.
OSSERVAZIONE – premessa – punto 8)
Le misure per l’ulteriore miglioramento della prestazione
energetica degli edifici dovrebbero tenere conto delle condizioni
climatiche e locali, nonché dell’ambiente termico interno e
dell’efficacia sotto il profilo dei costi. Tali misure non
dovrebbero influire su altre prescrizioni relative agli edifici quali
l’accessibilità, la sicurezza e l’uso cui è destinato l’edificio.
DIRETTIVA 2010/31/UE
Art. 2 - Definizioni
«livello ottimale in funzione dei costi»: livello di
prestazione energetica che comporta il costo più basso
durante il ciclo di vita economico stimato, dove:
a) il costo più basso è determinato tenendo conto dei costi
di investimento legati all’energia, dei costi di
manutenzione e di funzionamento (compresi i costi e i
risparmi energetici, la tipologia edilizia interessata e gli
utili derivanti dalla produzione di energia), se del caso, e
degli eventuali costi di smaltimento; e
DIRETTIVA 2010/31/UE
Art. 2 - Definizioni
b) il ciclo di vita economico stimato è determinato da
ciascuno Stato membro. Esso si riferisce al ciclo di vita
economico stimato rimanente di un edificio nel caso in
cui siano stabiliti requisiti di prestazione energetica per
l’edificio nel suo complesso oppure al ciclo di vita
economico stimato di un elemento edilizio nel caso in
cui siano stabiliti requisiti di prestazione energetica per
gli elementi edilizi.
REGOLAMENTO (UE) N. 244/2012
Di questo aspetto si trova traccia anche nel REGOLAMENTO
DELEGATO (UE) N. 244/2012 DELLA COMMISSIONE del 16 gennaio
2012 che integra la direttiva 2010/31/UE del Parlamento europeo
e del Consiglio sulla prestazione energetica nell’edilizia istituendo
un quadro metodologico comparativo per il calcolo dei livelli
ottimali in funzione dei costi per i requisiti minimi di prestazione
energetica degli edifici e degli elementi edilizi.
Articolo 1
Oggetto e campo di applicazione
……………………………………………………..
Il quadro metodologico specifica norme per comparare le misure di efficienza
energetica, le misure che incorporano l'energia da fonti rinnovabili e i pacchetti
e le varianti di tali misure, sulla base della prestazione energetica primaria e del
costo assegnato alla loro attuazione. Stabilisce anche le modalità di
applicazione di tali norme a determinati edifici di riferimento al fine di
identificare livelli ottimali in funzione dei costi dei requisiti minimi di
prestazione energetica.
ERRORE DA NON COMMETTERE
Conseguenza evidente di questa logica del
contenimento dei costi è quello di evitare
l’effetto per il quale, nell’ultimo decennio, in
funzione della crescente richiesta di edifici ad
elevata efficienza energetica, i progettisti, i
committenti e le imprese si sono indirizzati a
ricercare soluzioni progettuali e tecnologiche
di altissimo livello, trascurando spesso
l’elevato costo di investimento.
EFFICIENZA ENERGETICA
In fig. è rappresentata una ipotetica curva costi (asse ordinate) – fabbisogni
energetici (asse ascisse).
La zona della curva individuata dal punto 3 rappresenta il “livello ottimale di
costo”, ovvero il punto di equilibrio tra l’investimento per attuare un intervento di
efficientamento energetico e il costo energetico durante l’intero ciclo di vita
stimato di un edificio.
In questa zona si collocano le soluzioni
di efficientamento energetico in grado
di “ottimizzare” costi e prestazioni.
L’immagine è tratta da:
T. Boermans, K. Bettgenhäuser, A. Hermelink, S. Schimschar et
al., Cost optimal building performance requirements. Calculation
methodology for reporting on national energy performance
requirements on the basis of cost optimality within the
framework of the EPBD,
Report Commissioned by European Council for an Energy
Efficient Economy with financial support from Eurima and the
European Climate Foundation, 2011
LCA e LCC
Conoscere le dinamiche energetiche del sistema
edilizio consente di individuare quelle scelte volte
a ridurre l’impatto ambientale e a migliorare
l’efficienza energetica.
La LCA è uno strumento che consente di
compiere una valutazione ambientale accurata,
che tiene conto di molti aspetti, dall’estrazione
delle materie prime allo smaltimento del
prodotto-sistema alla fine della sua vita utile.
QUALE RISPOSTA DARE?
Se si considera che i consumi di energia in Italia,
nell’edilizia, sono attestati a livelli, in genere, molto più
alti degli equivalenti consumi stranieri, è scontata la
considerazione per la quale, OLTRE ad una politica, spesso
sbagliata, di incremento dell’offerta di fonti alternative e
rinnovabili, sia necessaria una seria azione per portarci
verso un deciso RISPARMIO energetico ... ogni metro cubo
di gas risparmiato ci renderebbe "meno dipendenti" dalle
fonti energetiche, ........ ne discende che
la più efficace fonte rinnovabile è “l’edificio a basso consumo” e l’attenzione ai costi di
costruzione è enormemente cresciuta
Si ritiene fortemente significativa l’espressione: “La migliore fonte d’energia? L’efficienza
energetica.”
Dal punto di vista pratico,
indipendentemente dal ruolo
degli enti pubblici, progettisti e
costruttori devono però
ugualmente farsi carico che il
traguardo di un edificio a energia
quasi zero necessita di un’analisi
attenta su alcuni aspetti chiave ….
… che la stessa Direttiva
2010/31/UE indica, laddove dice
…..
(16) A prescindere dalle dimensioni degli edifici, una
ristrutturazione importante costituisce un’occasione per
migliorare la prestazione energetica mediante misure efficaci
sotto il profilo dei costi. Per motivi di efficacia in termini di costi
dovrebbe essere possibile limitare i requisiti minimi di
prestazione energetica alle parti ristrutturate che risultano più
rilevanti per la prestazione energetica dell’edificio. Gli Stati
membri dovrebbero poter scegliere di definire una
«ristrutturazione importante» in termini di percentuale della
superficie dell’involucro dell’edificio oppure in termini di valore
dell’edificio.
………
DIRETTIVA 2010/31/UE
Def.ne ristrutturazione importante
Si veda art. 2 comma 10:
…………………..
10) «ristrutturazione importante»: ristrutturazione di un
edificio quando:
a) il costo complessivo della ristrutturazione per quanto
riguarda l’involucro dell’edificio o i sistemi tecnici per l’edilizia
supera il 25 % del valore dell’edificio, escluso il valore del
terreno sul quale questo è situato;
oppure
b) la ristrutturazione riguarda più del 25 % della superficie
dell’involucro dell’edificio;
gli Stati membri possono scegliere di applicare l’opzione di cui
alla lettera a) o quella di cui alla lettera b);
Legge 90/2013 – art. 2
l-viciester) "riqualificazione energetica di un edificio" un edificio
esistente è sottoposto a riqualificazione energetica quando i lavori
in qualunque modo denominati, a titolo indicativo e non esaustivo:
manutenzione ordinaria o straordinaria, ristrutturazione e
risanamento conservativo, ricadono in tipologie diverse da quelle
indicate (( alla lettera l-viciesquater) ));
l-viciesquater) "ristrutturazione importante di un edificio": un
edificio esistente è sottoposto a ristrutturazione importante
quando i lavori in qualunque modo denominati (a titolo indicativo e
non esaustivo: manutenzione ordinaria o straordinaria,
ristrutturazione e risanamento conservativo) insistono su oltre il 25
per cento della superficie dell'involucro dell'intero edificio,
comprensivo di tutte le unità immobiliari che lo costituiscono (( e
consistono, a titolo esemplificativo e non esaustivo )), nel
rifacimento di pareti esterne, di intonaci esterni, del tetto o
dell'impermeabilizzazione delle coperture;
…. Bozza in uscita 2015
…. Bozza in uscita 2015 –
Alcune
CONSEGUENZE
…………….
…….. In aggiunta a tanti aspetti, si osservi in particolare:
…. Bozza in
CONSEGUENZE
uscita
2015
–
Alcune
…. Bozza in
CONSEGUENZE
uscita
2015
–
Alcune
…. Bozza in
CONSEGUENZE
ed infine ………………
uscita
2015
–
Alcune
COME garantirsi un edificio a energia
quasi zero
Orientamento (con riferimento a esposizione e dati climatici luogo)
e corretto rapporto S/V edificio
Elevato isolamento termico pareti opache (curare in modo
particolare la fase estiva – attenuazione e sfasamento)
Finestre termoisolanti
Assenza o riduzione dei ponti termici
Accurata esecuzione dei lavori
Controllo della ventilazione
Ottimizzazione scelta impiantistica
Sfruttamento di forme di energia rinnovabile, sia per raggiungere i
traguardi importanti degli edifici a basso consumo sia
compatibilmente anche con gli obblighi normativi
La fase estiva
Significa soprattutto farsi carico di questo
….. e la scelta della stratigrafia è importantissima!!!!
La fase estiva
In condizioni stazionarie il comportamento termico di una
parete multistrato non dipende dall’ordine di successione
degli strati; dipende invece dall’ordine di successione
degli strati l’andamento della temperatura all’interno
della parete e quindi, per esempio, il suo comportamento
igrometrico interstiziale.
In condizioni non stazionarie, invece, l’ordine di
successione degli strati è essenziale per determinare le
prestazioni di una parete, al fine di assicurare un buon
livello di comfort termico nell’ambiente interno.
Non è sufficiente preoccuparsi di una bassa trasmittanza
EVITARE QUESTO …..
SAPER UTILIZZARE
CORRETTAMENTE QUESTO …..
QUANTA ENERGIA É CONSIDERATA RINNOVABILE ?
(Dir. 2009/CE All. VII)
All’Art. 5 -
Calcolo della quota di energia da fonti rinnovabili
Paragrafo 4 - …………………
Si tiene conto dell’energia da calore aerotermico, geotermico e idrotermale
catturata da pompe di calore ai fini del paragrafo 1, lettera b), a condizione
che il rendimento finale di energia ecceda in maniera significativa l’apporto
energetico primario necessario per far funzionare le pompe di calore. La
quantità di calore da considerare quale energia da fonti rinnovabili ai fini
della presente direttiva è calcolata secondo la metodologia di cui
all’Allegato VII.
……………….
ALLEGATO VII
Computo dell’energia prodotta dalle pompe di calore
La quantità di energia aerotermica, geotermica o idrotermica catturata dalle
pompe di calore da considerarsi energia da fonti rinnovabili ai fini della
presente direttiva, ERES, è calcolata in base alla formula seguente:
ERES = Qusable * (1 – 1/SPF)
dove
-Qusable = il calore totale stimato prodotto da pompe di calore che
rispondono ai criteri di cui all’articolo 5, paragrafo 4, applicato nel seguente
modo: solo le pompe di calore per le quali SPF > 1,15 * 1/η sarà preso in
considerazione; = HHP * P rated dal 1 marzo 2013
- SPF = il fattore di rendimento stagionale medio stimato per tali pompe di
calore;
- η è il rapporto tra la produzione totale lorda di elettricità e il consumo di
energia primaria per la produzione di energia e sarà calcolato come media
a livello UE sulla base dei dati Eurostat.
Nel dettaglio la decisione 1 marzo 2013 stabiliva le modalità con
cui gli Stati membri valutano i parametri QUSABLE e il fattore di
rendimento stagionale (SPF), prendendo in considerazione le
differenze nelle condizioni climatiche, particolarmente per quanto
concerne i climi molto freddi. Questi orientamenti consentono agli
Stati membri di calcolare l’energia rinnovabile prodotta dalle
tecnologie a pompa di calore.
Da ricordare che il parametro QUSABLE è il calore utilizzabile totale
stimato prodotto dalle pompe di calore, calcolato come il
prodotto della capacità nominale di riscaldamento (PRATED) e
l’equivalente annuo delle ore di funzionamento delle pompe di
calore (HHP ), espresso in GWh.
Il fattore di rendimento stagionale medio stimato, invece,
corrisponde al coefficiente di rendimento stagionale netto in
modo attivo (SCOPnet ), secondo la norma EN 14825:2012, per le
pompe di calore elettriche o all’indice di energia primaria
stagionale netto in modo attivo (SPERnet ) per le pompe di calore
termiche, secondo la norma EN 12309.
Nel calcolo vanno però computare solamente le pompe di calore
con SPF superiore a 1,15
1/η . In pratica ciò equivale a
considerare solo le pompe di calore elettriche con SCOPnet > 2,5 e
le pompe di calore alimentate da energia termica con SPERnet >
1,15
