A.1
Energetica dell’edificio
La singola casa assume valore quando è inserita in modo
sinergico nel quartiere, per far questo occorre comprendere le
dinamiche energetiche che si sviluppano e le potenzialità delle
singole costruzioni.
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A.1
Energetica dell’edificio
L’energia utilizzata in una abitazione è di due tipi:
ELETTRICA
è direttamente presa dalla rete
di distribuzione
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TERMICA
è ottenuta in “loco” mediante una
conversione di un combustibile:
Metano, GPL, Gasolio, Carbone
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A.1
Energetica dell’edificio
• In Italia ci sono un totale di 26,5 milioni di abitazioni per un totale di circa 5,5 miliardi
di metri cubi così suddivisi:
• 32% costruiti prima del ’45
• 40% costruiti prima del ‘72
• 27% costruiti dopo il ’73
• 17,5 milioni di abitazioni sono state costruite prima del ‘72 senza alcuna attenzione ai
problemi energetici
Fonte Beeps
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A.1
Energetica dell’edificio
Muratura Portante
Cemento Armato
Fonte: Beeps
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A.1
Energetica dell’edificio
Il riscaldamento delle unita abitative è ancora il maggiore consumo di fonte primaria.
Gli edifici italiani presentano il minor consumo energetico specifico per m2 fra quelli
dei paesi sviluppati, con la sola eccezione del Giappone (per le minori esigenze di
comfort di questo paese), ma uno dei maggiori consumi specifici per m2 e rispetto alle
condizioni ambientali del luogo.
Il FEN introdotto con il D.P.R. 412/ 93 art. 8
comma 7, rappresenta il valore del
fabbisogno energetico normalizzato per unita
di volume riscaldato e per unità di gradi
giorno, da rispettare in fase progetto di una
unità immobiliare per la climatizzazione
invernale.
 FEN
 Gradi Giorno
D.P.R. 551/99 art. 1 comma 1 lettera z: “per
"gradi-giorno" di una località, la somma, estesa a
tutti i giorni di un periodo annuale convenzionale di
riscaldamento, delle sole differenze positive
giornaliere tra la temperatura dell'ambiente,
convenzionalmente fissata a 20 0C, e la temperatura
media esterna giornaliera; l'unità di misura
utilizzata è il grado-giorno GG”
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A.1
Energetica dell’edificio
Se ne deduce che i bassi consumi per mq sono dovuti alla mitezza del clima ma che le
nostre abitazioni possiedono involucri mal coibentati e/o il processo di riscaldamento
non è gestito correttamente.
Se ad esempio, due edifici, uno a Palermo e l’altro a Milano,
consumano 1000 kWh/m2 appare che abbiano lo stesso
consumo energetico, valutandoli però considerando la loro
ubicazione geografica e quindi tenendo conto dei GG ( Palermo
700 GG, Milano 2700 GG ), si osserva che quello ha Palermo ha
un consumo specifico molto maggiore, quindi una forte
dispersione di energia, rispetto all’altro.
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A.1
Energetica dell’edificio
Gli impianti cosiddetti autonomi realizzano risparmio energetico spingendo l’utente
ad una oculata gestione, un sistema basato su impianti centralizzati, caratterizzati da
una migliore efficienza globale di combustione e accompagnati dalla
contabilizzazione individuale del calore utilizzato, renderebbe il sistema più
efficiente.
Contenuti legge della Regione Lombardia sul contenimento dei consumi energetici negli edifici
Oggetto
Gli impianti termici al servizio di edifici di nuova costruzione, la cui
concezione edilizia è stata rilasciata dopo il 30/06/2000, devono essere dotati
per ogni singola unità immobiliare di sistemi di termoregolazione e di
contabilizzazione dei consumi termici
Finanziamento
La Regione stanzia 500.000 € per il 2004. Restano da definire le modalità di
impiego e le forme di incentivazione
Installazione
L’abilitazione dei professionisti che effettuano gli interventi è stabilita dal
D.G.R. n.11030 dell’8/11/2002 frutto di una convenzione tra Regione e Enea.
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A.1
Energetica dell’edificio
Nel nostro paese sono installati circa 14 milioni di impianti autonomi che ha fatto
nascere una lobby dei costruttori di mini-caldaie, facendo divenire molto remota la
possibilità di una centralizzazione della produzione di caldo e di freddo per le
manutenzioni e ristrutturazioni.
Un altro fattore da considerare è quello dei consumi per la produzione di acqua calda
sanitaria circa a 3,3 Mtep (anno 2000, 12% degli usi finali nel residenziale). L’impianto
per la produzione di acqua calda è presente in praticamente tutte le abitazioni.
Purtroppo sono ancora presenti circa 8 milioni di scaldacqua elettrici, accompagnati da
400.000 sostituzioni annue.
La sostituzione con pannelli solari termici dipende dal R.E.C.
(Regolamento Edilizio Comunale)
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Energetica dell’edificio
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A.1
Energetica dell’edificio
La progettazione ed il controllo dell’involucro, sono fondamentali per ottenere un
efficace risparmio energetico: tra un edificio e l’ambiente esistono continui scambi di
materia ed energia.
Le temperature urbane risultano di diversi gradi più alte che nel territorio aperto
considerando l’attuale deriva climatica verso temperature estreme e più frequenti
tipologie di arredo urbano che favoriscono l’assorbimento della radiazione solare
(asfalti, coperture, facciate, ventilazione ostacolata).
Roma
1.900 GG
Milano
2.700 GG
Palermo
700 GG
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A.1
Energetica dell’edificio
Il sistema a trappola termica è un fenomeno prodotto
dalle interazioni tra radiazione solare e insediamento
urbano.
Dipende dai diversi usi del suolo, dai materiali presenti e
dalla geometria del costruito. Il fenomeno si compone di
due fasi temporalmente separate:
diurna, in cui l’insieme urbano (the building-airground volume) capta la radiazione solare e la
incorpora sotto forma di calore negli
elementi/materiali componenti la
Trappola termica
notturna, in cui restituisce parte del calore
accumulato
Fonte: Paolo De Pascali – FIRE
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A.1
Energetica dell’edificio
Il fenomeno viene esaltato dagli scarichi di calore dei condizionatori
che immettono nell’ambiente urbano sia il calore estratto dagli edifici
che l’energia necessaria al funzionamento della macchina, trasformata in calore.
Il microclima urbano e quello interno agli edifici
si influenzano a vicenda nel modo peggiore.
In media, metà dell’energia impiegata dal condizionatore viene spesa per condensare ed
eliminare l’acqua in eccesso. L’altra metà serve ad asportare il calore che penetra
dall’esterno attraverso l’involucro e quello dovuto alla trasformazione della radiazione
solare entrante attraverso le superfici trasparenti.
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A.1
Energetica dell’edificio
Appare evidente l’assurdità di utilizzare condizionatori
portatili usando l’anta socchiusa della finestra per il
passaggio del tubo che scarica il calore all’esterno.
Attraverso lo spazio comunicante con l’esterno entra aria
calda ed umida che vanifica l’azione dell’apparecchio.
Viene usata quindi energia elettrica con ingenti costi
energetici primari.
Analogamente, è assurdo condizionare un edificio se le
dispersioni termiche attraverso l’involucro sono eccessive.
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A.1
Energetica dell’edificio
In fase di progetto è importante utilizzare opportuni accorgimenti per poter raffrescare
in modo passivo gli spazi urbani, utilizzando ad esempio:
• migliore isolamento termico degli edifici
• l’ombreggiatura della vegetazione o per mezzo di apposite superfici
• l’uso dell’acqua (fontane, stagni, canali, microspruzzatori)
• permettere il movimento dell’aria disponendo opportunamente gli spazi
interni, muri e volumi
• utilizzare pavimentazioni chiare e tetti chiari.
Allo stesso tempo andrebbero ripensate le metodologie di progettazione degli spazi
urbani, oltre a quelle degli edifici. Il miglioramento degli spazi urbani influisce
notevolmente sui fabbisogni energetici estivi degli edifici, attenuando la domanda di
climatizzazione.
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A.1
Energetica dell’edificio
Si possono utilizzare inoltre sistemi attivi per poter risparmiare energia, come il solare
termico per la produzione di acqua calda o il fotovoltaico, che produce energia elettrica
direttamente dalla radiazione solare.
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A.1
Energetica dell’edificio
Il finanziamento in Conto Energia ha dato un forte impulso alla crescita dei pannelli
solari fotovoltaici definendo le tariffe di incentivazione più alte in Europa. Il Conto
Energia è un incentivo in conto esercizio e non in conto capitale, ossia viene
incentivata l’energia prodotta anziché l’impianto.
Il Nuovo Conto Energia del 19 febbraio 2007 prevede inoltre un ulteriore incremento
di tariffa incentivante nel caso in cui i pannelli fotovoltaici fossero integrati
architettonicamente.
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A.1
Energetica dell’edificio
C’è inoltre da registrare enormi miglioramenti
tecnologici in vari settori dell’impiantistica,
l’illuminazione artificiale che ha fruito nell’ultimo
decennio dell’importante innovazione delle CFL
(lampade a fluorescenza compatte). Le CFL hanno un
costo maggiore rispetto a quelle ad incandescenza,
compensato dalla lunga vita, e dal fatto che permette
risparmi fino al 30% dell’energia elettrica spesa
nell’illuminazione.
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A.1
Energetica dell’edificio
Le lampade LED sono una soluzione di illuminazione architettonica di interni ed
esterni che si sta affermando per l'affidabilità e soprattutto per il risparmio energetico.
Grazie alle caratteristiche vantaggiose, che le recenti innovazioni tecnologiche hanno
portato, queste lampade vengono utilizzate in un sempre maggior numero di
applicazioni.
 Elevata Luminosità
 Elevata Durata
Il led ha una vita di circa 100.000 ore contro le 5.000 di una lampada ad incandescenza
(circa 10 volte)
 Bassi consumi
A parità di luminosità, la lampada al LED consuma circa l’80% in meno di una lampada
ad incandescenza
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A.1
Energetica dell’edificio
ESEMPIO: Semafori al LED
In una città media il consumo dei semafori incide per circa il 10% sul totale della pubblica illuminazione (dai dati
del 2000 di Modena). La Città di Torino spende annualmente più di 750.000 € per l'energia elettrica dei semafori
(circa 56.000 lampade), a cui vanno aggiunti i costi di manutenzione (pulizia, sostituzione periodica lampade, etc).
Utilizzando le lampade al LED le possibilità di risparmio energetico ed economico in questo campo possono
quindi essere molto interessanti. Infatti, a parità di luminosità, consumano meno ed inoltre non ha bisogno del
filtro (nel caso del rosso, per esempio, il vetro colorato fa passare solo il 20% della luce emessa), in quanto la luce
emessa è già colorata. Tale luce essendo monocromatica risulta particolarmente brillante.
Una lampada a led per una lanterna da 200 mm ha una potenza di circa 10 W; per gli attraversamenti pedonali o le
frecce direzionali si scende a circa 5 W se si utilizzano lampade in cui sono i led a formare la figura senza bisogno
di filtri.
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Energetica dell’edificio
Il Comune di Roma con la Delibera n.48/06 ha avviato dei provvedimenti riguardo
all’efficienza energetica degli edifici:
• Nuove costruzioni fino al 2007:
15% fabbisogno energetico con sistemi passivi
15% fabbisogno energetico con fonti rinnovabili
50% fabbisogno acqua calda da fonti rinnovabili
• Nuove costruzioni da 2008:
30% fabbisogno energetico con fonti rinnovabili
• Per gli interventi privati che siano inseriti nei Programmi di recupero urbano, nei
Programmi Integrati, nei progetti Urbani e negli Accordi di Programma o che siano oggetti di
permessi di costruire in deroga:
50% fabbisogno energetico da fonti rinnovabili
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A.1
Energetica dell’edificio
Il più importante documento Comunitario sull’efficienza energetica nell’edilizia si
occupa dei processi di gestione dell’edificio e solo indirettamente quelli di
costruzione. Si tratta della Direttiva 2002/91/CE sulla certificazione energetica degli
edifici, il cui carattere è generale, rinviando agli stati membri le specifiche norme
applicative.
 Consumi abitazione
 Consumi energia elettrica
 Stili di vita
In Italia la Direttiva è stata recepita con il Decreto Legislativo n.192 in seguito
recentemente modificato con il Decreto Legislativo n.311 che introducono per la
prima volta un sistema di Certificazione Energetica per gli edifici
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A.1
Energetica dell’edificio
Lavatrice
10%
Frigo
42%
Stand-by
5%
Netti
43%
Consumo annuo abitazione: 2502 kWh
Consumo annuo per persona: 834 kWh
Costo annuo energia elettrica dell’abitazione: € 285,00
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A.1
Energetica dell’edificio
Consumi Energetici
illuminazione
1% 5%
15%
cottura cibi ed
elettrodomestici
rifornimento di
acqua calda
79%
riscaldamento
Fonte: Comune di Vicenza
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A.1
Energetica dell’edificio
Bolzano è il primo comune italiano ad aver introdotto l’obbligo della certificazione
“casa clima”, che permette il controllo e la promozione di tipologie edilizie con basso
impatto ambientale ed elevato risparmio energetico.
Si distinguono 7 classi di efficienza del modello Casa Clima:
Casa Clima Gold +: fabbisogno di calore minore di 10 kWh/m2anno
Casa Clima A: fabbisogno di calore tra 10-30 kWh/m2anno; A+ se utilizza materiali
non
di origine fossile
Casa Clima B: fabbisogno di calore tra 30-50 kWh/m2anno; B+ se utilizza materiali
non di origine fossile
Casa Clima C: fabbisogno di calore tra 50-70 kWh/m2anno
Casa Clima D: fabbisogno di calore tra 70-90 kWh/m2anno
Casa Clima E: fabbisogno di calore tra 90-120 kWh/m2anno
Casa Clima F: fabbisogno di calore tra 120-160 kWh/m2anno
Casa Clima G: fabbisogno di calore tra 160-190 kWh/m2anno
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A.1
Energetica dell’edificio
Gli edifici di nuova costruzione a Bolzano devono
appartenere necessariamente alla classe C.
Ogni edificio deve ottenere il Certificato Casa
Clima in grado di informare facilmente il cliente
riguardo al fabbisogno termico di un edificio.
Con l’aiuto di una tabella policromatica come
quella che viene rappresentata in questa slide, si
possono facilmente riconoscere le varie classi di
fabbisogno termico e quindi sapere subito se un
edifico consuma poca o tanta energia.
Il cittadino già ha familiarità con questo modello
grafico essendo molto simile a quello utilizzato per
gli elettrodomestici facilitandone la comprensione.
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A.1
Energetica dell’edificio
Perdite di calore di
una casa “normale”
Caratteristiche di una
Casa Clima
•
•
•
•
•
• 10-12% perdite della caldaia,
• 10-15% tetto/solaio della copertura esterna
dell’ultimo piano,
• 20-25% delle pareti esterne,
• 5-6% della cantina,
• 20-25% delle finestre,
• 20-30% dovute all’areazione
Fonti Rinnovabili di Energia
Ottimo isolamento termico
Forma edificatoria compatta
Impiantistica ottimizzata
Costruzione molto accurata
Alto comfort abitativo
Una Casa Clima, invece, è contraddistinta da un
ottimo isolamento termico e da una forma edificatoria
compatta. Inoltre l’energia solare gioca un ruolo
centrale perché viene sfruttata con il contributo delle
finestre isolanti che lasciano entrare la luce ma allo
stesso tempo oppongono una forte resistenza alla
dispersione del calore. Bisogna quanto più possibile
eliminare i ponti termici. Inoltre, gli edifici Casa Clima
si contraddistinguono per un impiantistica ottimizzata,
una costruzione molto accurata ed un alto comfort
abitativo.
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A.1
Energetica dell’edificio
COMUNE DI MILANO
A Milano è nato il 1° Sistema di Accreditamento degli Organismi di Certificazione degli
Edifici, il SACERT con il compito di promuovere la certificazione energetica e la qualità
e la trasparenza nel settore strategico dell’edilizia pubblica e civile.
Il Sacert ha il compito di formare, accreditare e controllare i certificatori, ossia quelle
nuove figure professionali che dovranno verificare le prestazioni degli edifici dal punto di
vista dei loro consumi di energia sul modello della procedura di certificazione BEST
Class messa a punto dal Politecnico di Milano, partner del progetto.
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A.1
Energetica dell’edificio
La procedura BEST CLASS
Secondo questa procedura gli edifici sono classificati in sette classi di efficienza, da A
a G, cui fanno riferimento soglie di indicatori espressi in kWh/mq anno che vanno da
<30 a >160.
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A.1
Energetica dell’edificio
•Nella metodologia di calcolo gli usi di energia considerati sono:
• la climatizzazione invernale
• la ventilazione
• l’acqua calda igienico-sanitaria
• Quando si avranno riferimenti normativi certi la metodologia sarà completata considerando anche
gli altri due usi previsti dalla Direttiva e dal D.Lgs. 192/05 ossia gli usi di energia per la
climatizzazione estiva e per l’illuminazione.
• Nella definizione degli indicatori di prestazione energetica si considerano anche gli apporti
energetici dovuti alle fonti rinnovabili di energia (impianti solari termici, sistemi solari passivi,
impianti solari fotovoltaici).
• Lo schema si basa sulla UNI EN 832, sulle norme correlate e sulle indicazioni contenute nella
Raccomandazione CTI R 03/3: vengono introdotte delle semplificazioni al solo scopo di rendere la
procedura più semplice ma soprattutto replicabile.
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A.1
Energetica dell’edificio
Le principali leggi nazionali sul tema emanate:
• la L. 373/76 che disciplinava il processo di riscaldamento degli
edifici, in relazione al dimensionamento degli impianti, ai tempi di
funzionamento, all’isolamento degli edifici e in relazione al clima della
località
• la L. 10/91, che regola in linea generale l’uso razionale dell’energia,
anticipando, per l’epoca, le linee della direttiva europea, ma purtroppo
in parte inapplicata, per la mancanza di molti dei regolamenti attuativi
• D.Lgs 192 modificato con il D.Lgs n.311 che regola la certificazione
degli edifici
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