certificazione energetica e ambientale degli edifici - Arch

facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta
corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche
soprattutto a partire dagli anni ’90 sono state
sviluppate, a livello internazionale, diverse ricerche
sulla certificazione ambientale ed energetica degli
edifici
ormai chiariti i presupposti teorici della
progettazione sostenibile si sono infatti resi
necessari strumenti di controllo per verificare,
valutare, confrontare le prestazioni effettivamente
raggiunte dagli edifici in rapporto all’ambiente e alle
sue risorse
certificazione energetica e
ambientale degli edifici
perché é importante la certificazione
dell’ecocompatibilità degli edifici:
per classificare progetti o realizzazioni da finanziare da parte di
pubbliche amministrazioni;
per ottenere dati concreti sulle effettive performance raggiunte in
termini di riduzione dell’impatto ambientale e risparmio di risorse
ed avviare adeguate politiche di sviluppo delle conoscenze
acquisite;
per guidare i diversi tecnici coinvolti nelle scelte di progetto e di
cantiere;
per promuovere sul mercato la diffusione di strategie progettuali,
costruttive e di gestione immobiliare sostenibili, sulla base di dati
concreti;
per aiutare i futuri utenti nelle scelte di acquisto permettendo loro
valutazioni costi – benefici in grado di considerare anche le spese
energetiche e i vantaggi in termini di confort, benessere e salute
dell’abitare
di seguito vengono brevemente presentati alcuni dei più
importanti strumenti di certificazione elaborati a livello
internazionale, a partire dal sistema BREEAM
strutturazione dei diversi metodi
definizione di parametri di valutazione
raggruppati per aree
specifiche, gruppi di
criteri e requisiti
per ciascuno
individuazione di specifici indicatori quali-quantitativi
permettono la
valutazione della prestazione
dell’edificio, del
complesso edilizio, del
quartiere considerato
rispetto ai parametri
stessi
le singole valutazioni ottenute per ciascun parametro vengono, di norma,
“pesate” rispetto all’importanza relativa attribuita al parametro
perlopiù attraverso
la compilazione di
fogli di calcolo
valutazione complessiva delle performance
opportunamente
energetiche e/o ambientali dell’oggetto considerato
predisposti
le prime elaborazioni di sistemi di certificazione sono state
sviluppate nel Nord Europa, soprattutto in Inghilterra, in
Danimarca e in Olanda, negli Stati Uniti e in Canada, facendo
emergere da subito diverse linee di approccio
tra i diversi approcci si possono ricordare:
•quelli fondati essenzialmente sulla valutazione dei rendimenti
energetici, sulla scorta delle normative nazionali e internazionali in
materia;
•quelli fondati su procedure LCA (Life Cycle Assessment) riferite
soprattutto ai prodotti da costruzione impiegati e ai costi energeticoambientali di produzione e in esercizio;
•quelli basati su eco-bilanci utili a testare complessivamente la
compatibilità ambientale del costruito, non solo in rapporto alle risorse
impiegate (materiali ed energia) ma anche al rispetto del contesto
fisico, naturale, ecosistemico, sociale di inserimento
problemi di applicazione:
difficoltà di reperimento dati, per la compilazione dei fogli di
calcolo, che possono richiedere sforzi economici e tempi
superiori a quelli normalmente impiegati per la progettazione
degli edifici;
necessità di rivolgersi a tecnici e certificatori specializzati con
l’impiego di risorse anche rilevanti e problemi di coordinamento
nel lavoro;
mancanza di uniformità di condizioni climatiche, ambientali,
sociali, culturali nei diversi contesti territoriali e conseguente
difficoltà di applicazione dei diversi sistemi in aree geografiche
diverse da quella in cui sono stati elaborati;
mancanza e/o impossibilità di esportazione tra diversi Paesi delle
banche dati necessarie, specie in riferimento alle analisi LCA di
materiali, prodotti e processi impiegabili
le difficoltà di applicazione sopra menzionate potranno
essere superate dalla diffusione su sempre più ampia scala
dei sistemi di certificazione
1
BREEAM
il problema più difficile da superare, invece, in
particolare nella specifica realtà italiana, sembra
essere quello legato al contesto di arretratezza in
merito all’applicazione di strategie sostenibili, nel
quale si inserisce la ricerca di sofisticati sistemi di
certificazione del quasi nulla o del molto poco
che è stato progettato e soprattutto realizzato in
questo campo
che senso ha disporre di “macchine potenti”
quando ancora non esistono che “strade
sterrate” ?
il sistema BREEAM (Building Research Establishment
Environmental Assessment Method) è stato sviluppato in
Inghilterra dal BRE (Building Research Establishment) a
partire dal 1990;
è tra i primi strumenti per la valutazione della qualità
ambientale degli edifici ed ha rappresentato, quindi, un
punto di riferimento per l’elaborazione dei successivi
metodi
il sistema viene impiegato su base volontaria ma, in
Inghilterra, ha ottenuto un successo rilevante al punto che
più del 25% dei nuovi edifici per uffici sono stati valutati
attraverso la sua applicazione,
questa avviene tramite certificatori autorizzati dal BRE e
porta al rilascio di un certificato con il livello di
performance ambientale dell’edificio
il certificato
è espresso attraverso il numero di girasole:
1 per la performance più bassa = “Pass”
2 = “Good”
3 = “Very Good”
4 = “Excellent”
per esprimere il giudizio finale si valutano le prestazioni
dell’edificio rispetto a diversi parametri:
per arrivare alla definizione del punteggio finale vengono
attribuiti punteggi a diverse sottocategorie presenti per
ciascuno dei parametri individuati,
vengono poi applicati particolari fattori correttivi che
servono per dare un peso alla votazione
la definizione dei diversi fattori correttivi deriva da una
ricerca condotta dal BRE per la quale sono stati istituiti
gruppi, formati da rappresentanti di diverse categorie di
attori del processo edilizio
energia
(consumo di energia ed
emissioni di CO2),
trasporti
(accessibilità a mezzi pubblici),
inquinamento
(dell’aria e dell’acqua),
materiali
(certificazione ecologica dei
prodotti impiegati),
acqua
(risparmio idrico),
utilizzo del territorio
(valore ambientale del sito),
salute e benessere
(inquinamento indoor)
BREEAM considera, tra i requisiti prestazionali da
soddisfare, anche l’impiego di
materiali eco-compatibili;
non potendosi prevedere, per ciascuno dei casi
analizzati, valutazioni LCA dei singoli materiali
impiagati, BREEAM fa riferimento ad etichette di
prodotto quali:
•gli standard FSC (Forest Stewardship Council) o
PEFC (Pan European Forest Certification), per
l’impiego del legno;
•la Green Guide to Housing Specification del
BRE, per la scelta dei materiali da costruzione
2
EcoHomes
il pacchetto BREEAM è composto da diversi sistemi in
funzione delle diverse destinazioni d’uso degli edifici
BREEAM non è uno strumento concettualmente molto
complesso
EcoHomes è la versione per edifici residenziali
tuttavia il suo impiego richiede l’intervento di certificatori
esterni e tempi piuttosto lunghi per ottenere tutti i dati utili al
computo dei punteggi
per l’applicazione di EcoHomes è necessario l’uso della
procedura SAP (Standard Assessing Procedure)
inoltre questo strumento è fortemente legato alla specifica
realtà territoriale nella quale è stato sviluppato, infatti considera:
considera diversi parametri: le dimensioni dell’alloggio, la
ventilazione (infiltrazioni d’aria, ventilazione meccanica e naturale, ecc.), le
dispersioni termiche, il consumo energetico per il riscaldamento dell’acqua,
gli apporti termici interni gratuiti (lampadine, cucina, elettrodomestici), la
radiazione solare, la temperatura interna, i gradi-giorno, il consumo
energetico per il riscaldamento, il costo del carburante, ecc.
etichette di prodotto inglesi, gruppi di interesse inglesi (per
definire le pesature);
per ciascun parametro è presente una sorta di
questionario da compilare a cura del progettista e dei
tecnici specialisti
tra gli altri sistemi di certificazione europei si ricordano:
in FRANCIA - HQE (Haute Qualité Environnementale);
in AUSTRIA - TQ Building Assessment Tool;
analisi che solitamente non vengono compiute in Italia (per
esempio i test di pressurizzazione richiesti per l’uso del SAP);
esigenze fortemente sentite nel contesto climatico nord-europeo
(per esempio la disponibilità di un locale apposito per
l’asciugatura della biancheria - valutato come un importante
parametro di giudizio - è sicuramente meno importante nel clima
mediterraneo)
il governo danese ha stimato un costo di certificazione
pari a 2,5 milioni di euro a fronte di un guadagno,
permesso dalle migliorie apportate agli edifici certificati,
pari a 125 milioni di euro
in OLANDA - DCBA elaborato dal BOOM Office di Delft;
in DANIMARCA - l’Energy Rating
elaborato (anni ’80) come base per l’assegnazione di incentivi per la
realizzazione di nuove residenze, è stato perfezionato fino ad essere
imposto, nel 1997, attraverso una legge nazionale che prescrive la
certificazione obbligatoria per la riqualificazione edilizia e per la
realizzazione di nuovi edifici
i sistemi di certificazione energetica come
l’Energy Rating, benché consentano una
valutazione parziale delle performance
ambientali di un edificio, si sono, fino ad oggi,
dimostrati i più facili da applicare su larga
scala e da tradurre in specifiche normative
a seguito di questa legge sono stati certificati in Danimarca, in tre anni e
mezzo a partire dal 2000, più di 160.000 edifici
LEED (Leadership in Energy & Environmental Design)
sistema volontario di valutazione degli edifici, elaborato a
partire dal 1996
messo a punto negli Stati Uniti e promosso dall’US Green
Building Council (organizzazione che raggruppa progettisti,
produttori di materiali edili, imprenditori edili, costruttori, ricercatori
universitari)
LEED è un metodo a punteggi impiegato per edifici con
destinazioni d’uso differenti (residenze, uffici, università,
ecc.); fino ad ora sono stati perlopiù valutati complessi di
grande rilevanza e dimensioni
certificatori specializzati conferiscono un punteggio in base
al quale all’edificio viene attribuito un certificato LEED
i requisiti sulla base dei quali viene effettuata la
valutazione sono raggruppati in diverse sezioni:
siti sostenibili,
gestione efficiente dell’acqua,
energia e atmosfera,
materiali e risorse,
qualità ambientale interna
vengono inoltre attribuiti punteggi in funzione delle
innovazioni progettuali eventualmente apportate
rispetto agli stessi parametri LEED
LEED Certified, Silver Level, Gold Level, Platinum Level
3
per ciascuna delle diverse sezioni sono presenti alcuni
pre-requisiti, considerati obbligatori per poter avere la
certificazione LEED
il metodo è stato un punto di riferimento per
l’elaborazione di altri sistemi, come quello del Green
Building Challenge,
tuttavia LEED presenta alcuni problemi:
la sua applicazione è piuttosto complessa e costosa;
la documentazione richiesta non è sempre di facile
reperimento;
il sistema di attribuzione di livelli, a seconda dei
punteggi raggiunti, fa sì che la committenza ed i
progettisti concentrino i loro sforzi per il raggiungimento
del punteggio minimo richiesto per entrare nella
categoria desiderata
GREEN BUILDING CHALLENGE - GBTool
i sistemi di certificazione come BREEAM o LEED hanno un
forte limite strutturale
sono applicabili solo nella specifica realtà geografica,
territoriale, climatica ed economico-sociale nella quale
sono stati sviluppati
per questo motivo un network mondiale composto da Istituti
ed Enti di ricerca pubblici e privati di 24 diverse nazioni (Gran
Bretagna, Norvegia, Svezia, Finlandia, Francia, Olanda, Germania, Italia, Austria,
Polonia, Spagna, Ungheria, Canada, USA, Argentina, Brasile, Cile, Messico,
Giappone, Hong Kong, Corea, Cina, Australia, Sud Africa), il Green
Building Challenge, sta mettendo a punto uno strumento di
seconda generazione, il Green Building Tool - GBTool, che
consenta di effettuare valutazioni sull’impatto e la
performance ambientale di diversi tipi di costruzioni
(residenze, scuole, uffici) sulla base di uno standard
internazionale di riferimento
4
il processo di costante aggiornamento del Green
Building Challenge viene condotto dall’International
Framework Committee e coordinato dall’Associazione
internazionale iiSBE
sulla base della performance ambientale del complesso edilizio
considerato, rispetto ad ogni criterio e sottocriterio, viene attribuito un
punteggio che può variare da –2 a +5
-2
rappresenta una prestazione scadente, fortemente inferiore allo standard corrente e alla
pratica edilizia accettata; è anche il punteggio attributo ad un requisito nel caso in cui non sia
stato verificato; spesso tale valore si ritrova nel caso di interventi sul costruito
per l’applicazione del metodo vengono considerate, oltre
ad informazioni sul sito di progetto e sul complesso
edilizio, diverse categorie di valutazione quali: il
consumo di risorse, i carichi ambientali, la qualità
dell’ambiente interno, la qualità dei servizi, l’economia e
la gestione
-1
rappresenta una prestazione inferiore allo standard corrente e/o alla pratica accettata
0
è il cosiddetto livello benchmark – prestazione di base, rappresenta la prestazione minima
accettabile definita da norme vigenti nel Paese considerato o, nel caso in cui non esistano
specifici regolamenti di riferimento, rappresenta la pratica comune utilizzata nel contesto
considerato per la realizzazione di un edificio di riferimento
1
rappresenta un lieve miglioramento della prestazione rispetto ai regolamenti vigenti ed alla
pratica comune
tali categorie sono suddivise, a loro volta, in
sottocategorie e quindi in criteri e, talora, in sottocriteri
2
rappresenta un moderato miglioramento della prestazione rispetto ai regolamenti vigenti ed
alla pratica comune
3
rappresenta un significativo miglioramento della prestazione rispetto ai regolamenti vigenti e
alla pratica comune; è da considerarsi come la pratica corrente migliore
4
rappresenta un moderato incremento della pratica corrente migliore
5
rappresenta una prestazione considerevolmente avanzata rispetto alla pratica corrente e di
carattere sperimentale
non tutti i Paesi considerano l’insieme dei criteri
i risultati sono espressi con grafici, che mostrano
l’andamento globale e quello relativo ad ogni singola categoria
i team di ogni nazione scelgono quale importanza attribuire
alle differenti categorie e sottocategorie, oltre che i relativi
pesi rispetto ad un livello benchmark di prestazione di base
compatibile con la normativa vigente
i sistemi GBTool sono sostanzialmente dei fogli excel, tra
loro collegati e preimpostati, che elaborano i dati inseriti
fornendo così automaticamente la valutazione finale
i metodi Green Building Challenge sono piuttosto complessi
richiedono dati tipo: la prevista presenza di particelle inquinanti
sospese di diametro inferiore a 10 micron e a 2,5 micron
per compilare i fogli excel dei GBTool, si deve dare risposta
anche a più di 1000 domande per la maggior parte delle quali
sono necessari specifici calcoli e ricerche
in Italia ... Protocollo ITACA
sviluppato (2002) presso ITACA (Istituto per la Trasparenza,
l’Aggiornamento e la Certificazione degli Appalti) da un Gruppo
di Lavoro Interregionale
in analogia con il metodo GBC, prevede un sistema di punteggi
secondo una scala di valori che va da –2 a +5, dove lo 0
rappresenta lo standard di paragone, il livello benchmark
sempre in analogia con il metodo GBC sono state individuate
diverse aree di valutazione (qualità ambientale degli spazi
esterni, consumo di risorse, carichi ambientali, qualità
dell’ambiente interno, qualità del servizio, qualità della gestione e
trasporti)
all’interno di ogni area di valutazione sono state poi individuate
una serie di categorie di requisiti e, all’interno di queste ultime,
diversi requisiti, talora suddivisi, a loro volta, in sottorequisiti
HQE²R
tra le metodologie messe a punto da network internazionali
per la valutazione della sostenibilità dell’ambiente costruito, di
particolare interesse è il progetto HQE²R,
in corso di sperimentazione in diverse città di sette Stati
Membri (Francia, Danimarca, Regno unito, Olanda, Italia,
Spagna e Germania)
l’obiettivo del metodo è mettere a disposizione delle diverse
Amministrazioni Locali e dei vari operatori del settore edilizio
strumenti idonei alla valutazione di progetti di recupero
urbano in relazione ai diversi aspetti della sostenibilità
i temi oggetto di valutazione sono: l’efficienza economica,
l’equità sociale, la tutela ambientale, la visione a lungo termine,
la visione globale, la “governance”
per ogni requisito o sottorequisito sono state elaborate schede
specifiche contenenti:
•la definizione del requisito e la sua appartenenza ad una specifica area o
categoria;
•l’esigenza da soddisfare e gli obiettivi che si intendono raggiungere
attraverso la valutazione del requisito;
•l’indicatore prestazionale del requisito;
•l’unità di misura dell’indicatore scelto (se il requisito è di tipo quantitativo)
e i relativi metodi di calcolo e verifica;
•la scala di prestazione del requisito rispetto ai valori riscontrati nel calcolo
dell’indicatore, per l’attribuzione di un punteggio da –2 a +5 per il singolo
requisito considerato;
•i riferimenti normativi, i riferimenti tecnici (norme UNI, EN, ecc.),
•ove possibile, sistemi speditivi di valutazione per evitare calcoli troppo
complessi
la scheda predisposta per ogni requisito permette la sua valutazione
5
ad ogni requisito viene attribuito, poi, un determinato
peso in percentuale a seconda dell’importanza attribuita al
requisito stesso
la pesatura dei requisiti è legata alla specifica realtà
territoriale: ad esempio la valutazione della presenza di Radon può essere molto
importante in alcune parti del territorio nazionale dove questo gas è presente, irrilevante in
altre parti del territorio (le pesature possono essere infatti corrette)
per ottenere il voto finale complessivo occorre sommare i voti pesati delle
singole aree di valutazione (secondo i pesi di seguito indicati: 15% per la qualità
ambientale degli spazi esterni, 20% per il consumo di risorse, 20% per i carichi
ambientali; 25% per la qualità dell’ambiente interno, 5% per la qualità del
servizio, 10% per la qualità della gestione; 5% per i trasporti)
il calcolo
moltiplicando il voto ottenuto da ciascun criterio per il peso attribuito al criterio stesso si
ottiene il voto pesato del requisito,
la somma di voti pesati dei requisiti appartenenti ad una determinata categoria configura il
voto della categoria stessa,
a loro volta, le diverse categorie di requisiti sono pesate: dalla moltiplicazione del voto
della categoria di requisiti per il peso della stessa categoria si ottiene il voto pesato della
categoria di requisiti,
la somma dei voti pesati delle diverse categorie di requisiti configura il voto dell’area di
valutazione
il metodo sopra esposto è stato, fino ad ora, testato su
alcuni edifici, ciò ha permesso di apportare alcune
correzioni
per semplificarne l’applicazione è stato affiancato al
Protocollo ITACA un Protocollo semplificato che, pur
mantenendo l’impostazione del primo, riduce le schede di
valutazione da 70 a 28
ottenuti i voti delle diverse aree di valutazione (qualità ambientale degli spazi esterni,
consumo di risorse, carichi ambientali, qualità dell’ambiente interno, qualità del servizio,
qualità della gestione, trasporti) si possono costruire grafici di riferimento
Altri sistemi di certificazione italiani
in base alla categoria di consumo prevista:
Metodo di valutazione UNI del Gruppo GL13
viene attribuito il certificato di abitabilità;
SB100 dell’ANAB (Associazione Nazionale Architettura
Bioecologica)
viene dato il permesso di non conteggiare lo spessore
dell’isolante ai fini della determinazione della cubatura
realizzabile;
CasaClima, creato dalla Provincia di Bolzano
Casa Clima rappresenta un importante esempio di
iniziativa volta alla riduzione dei consumi energetici in
edilizia
si tratta di una certificazione energetica che attribuisce agli
edifici una “categoria di consumo” che va da A (la
migliore, per fabbisogni energetici inferiori a 30 kWh/m²
annui) a G (per fabbisogni energetici superiori a 160
kWh/m² annui)
D Lgs 19/08/2005
per recepire la direttiva 2002/91/CE del 16 dicembre 2002
D Lgs 19/08/2005 n°192 sulla certificazione energetica
degli edifici sia di nuova costruzione che oggetto di
ristrutturazione
gli edifici nuovi o sottoposti a ristrutturazione totale
dovranno essere dotati di certificato energetico
allegato all’atto di compravendita
l’attestato di certificazione energetica avrà durata
temporanea (max 10 anni)
si rimanda a decreti attuativi la definizione di specifiche
metodologie di calcolo e di requisiti minimi per il
contenimento dei consumi energetici
vengono fisicamente indicate sugli edifici - con apposite
targhe - le valutazioni raggiunte
per ottenere la valutazione CasaClima degli edifici (cioè il
loro previsto fabbisogno energetico annuo) vengono
utilizzati fogli di calcolo excel, compilati rispondendo ad
un questionario
si può ottenere anche la targa CasaClimaPiù nel caso in
cui vengano anche impiegati materiali ecologici ed energie
rinnovabili
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