CERTIFICAZIONE ENERGETICA
DEGLI EDIFICI
Prof. Ing. Giuliano Cammarata
29 ottobre 2008
Contenuto del volume
Il volume raccoglie un sunto sulle attuali norme per la certicazione energetica sia a
livello nazionale che regionale.
Si riportano i metodi indicati dalle regioni Lombardia, Liguria ed Emilia e Romagna.
Inne si accennano alle future Linee Guida Nazionali in corso di pubblicazione.
Si commentano, poi, alcune norme nazionali quali le UNI-TS 11300 e la UNI-EN
13790.
L'uso del presente volume è libero aper uso didattico.
Ogni altro uso deve essere
autorizzato dall'Autore
iii
Contenuto del volume
iv
Ringraziamenti
Desidero ringraziare i miei collaboratori per l'aiuto fornitomi nella revisone delle bozze
e i miei allievi per i suggerimenti avuti durante le lezioni.
Inne un ringraziamento a tutti coloro che leggeranno questo testo e che vorranno
segnalarmi errori, omissioni, suggerimenti e pareri.
v
Ringraziamenti
vi
Indice
Contenuto del volume
iii
Ringraziamenti
v
1 Certicazione Energetica degli edici
1
1.1
Norme CEN per l'applicazione delle norme EPBD nella UE . . . . . . .
1
1.2
Calcolo del fabbisogno energetico primario
. . . . . . . . . . . . . . . .
3
1.3
Norma EN 15217
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
1.4
Linee Guida Nazionali
1.4.1
edici
1.4.2
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
Elementi essenziali del sistema di certicazione energetica degli
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
Indicazioni per il calcolo della prestazione energetica di edici non dotati di impianto di climatizzazione invernale e/o di
produzione di acqua calda sanitaria . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4.3
10
Schema di procedura semplicata per la determinazione dell'indice
di prestazione energetica per la climatizzazione invernale dell'edicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
1.4.4
Determinazione dei rendimenti parziali
12
1.4.5
Sistema di classicazione nazionale concernente la climatizzazione
. . . . . . . . . . . . . .
invernale degli edici e la produzione di acqua calda sanitaria
1.5
1.6
1.7
.
13
1.4.6
Linee guida regionali
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
1.4.7
Regione Lombardia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
1.4.8
Regione Emilia e Romagna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
1.4.9
Regione Liguria
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
D.Lgs 115 del 30/05/2008
1.5.1
Metodologie di calcolo per la certicazione energetica degli edici
1.5.2
Art. 18 del D.Lgs 115/08 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Norma UNI TS11300
25
25
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
1.6.1
Norma Uni TS 11300 - Parte Prima . . . . . . . . . . . . . . . .
27
1.6.2
Norma Uni TS 11300 - Parte seconda . . . . . . . . . . . . . . .
37
1.6.2.1
Fabbisogni di energia termica utile
. . . . . . . . . . .
37
1.6.2.2
Criteri metodi e nalità di calcolo . . . . . . . . . . . .
41
1.6.2.3
Metodo di calcolo semplicato . . . . . . . . . . . . . .
46
1.6.2.4
Rendimenti e perdite per gli impianti di acqua sanitaria
47
1.6.2.5
Consumi eettiivi di combustibili . . . . . . . . . . . .
51
1.6.2.6
Le appendici della specica tecnica . . . . . . . . . . .
51
1.6.2.7
Determinazione delle perdite di generazione
54
. . . . . .
Norma UNI ISO EN 13790 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
54
1.7.1
58
Riferimenti normativi
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vii
Indice
1.7.2
1.7.3
Procedimento di calcolo
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
59
Struttura principale della procedura di calcolo . . . . . . . . . .
63
1.7.4
I diversi metodi di calcolo
1.7.5
Bilancio energetico per gli edici
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.7.6
Calcolo di zona
1.7.7
Fabbisogno energetico per riscaldamento e condizionamento
. .
68
1.7.8
Metodo orario semplicato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
71
1.7.9
Flusso termico per trasmissione
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
73
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
74
65
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
67
1.7.10 Flusso termico per ventilazione
viii
63
. . . . . . . . . . . . . .
1.7.11 Guadagni termici interni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
75
1.7.12 Guadagni solari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
76
Elenco delle gure
1.1
Classicazione energetica degli edici
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
1.2
Umbrella documents
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
1.3
Flow chart delle norme EPBD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
1.4
Bilancio energetico delle norme EPBD
5
1.5
Tipologie di veriche delle norme EPBD
. . . . . . . . . . . . . . . . .
6
1.6
Impegno del CTI nell'ambito dell'EPBD
. . . . . . . . . . . . . . . . .
6
1.7
Certicato energetico tipo indicato dalla EN 15217
1.8
Schema di certicazione proposto dalla EN 15217
1.9
Classicazione secondo le Linee Guida
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
8
. . . . . . . . . . . .
9
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
1.10 Certicato energetico per la Lombardia . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
1.11 Schema di calcolo EPH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
1.12 Schema di calcolo di EPHW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
1.13 Perdite e recuperi della distribuzione, nel caso di assenza di ricircolo
1.14 Flow chart della UNI EN 13790
.
48
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
56
1.15 Schema della procedura di calcolo della UNI EN 13790
. . . . . . . . .
57
1.16 Bilancio per il riscaldamento invernale della UNI EN 13790 . . . . . . .
59
1.17 Bilancio per il rarecsamento estivo della UNI EN 13790
60
1.18 Interazione edicio - impianto
. . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.19 Modello orario a cinque resistenze ed una capacità - 5R1C
61
. . . . . . .
72
1.20 Guadagni solari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
76
ix
Elenco delle gure
x
Elenco delle tabelle
1.1
1.2
1.3
Principali norme del pacchetto CEN - EPBD . . . . . . . . . . . . . . .
2
Valori limite dell'indice di prestazione energetica (KwH/(m .anno), per
2
la climatizzazione invernale in edici residenziali . . . . . . . . . . . . .
11
Valori limite dell'indice di prestazione energetica per la climatizzazione
invernale dell'involucro edilizio degli edici NON residenziali, espresso
3
in kWh/(m . anno) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
1.4
Rendimento di emissione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
1.5
Rendimento di regolazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
1.6
Rendimento di distribuzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
1.7
Legenda dei coecienti riduttivi F
13
1.8
Fattori riduttivi per vari tipi di generatori
1.9
Classi energetiche per edici residenziali
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
13
. . . . . . . . . . . . . . . . .
14
1.10 Classi energetiche per acqua calda sanitaria in edici residenziali . . . .
14
1.11 Classi energetiche per prestazione globale edici residenziali
. . . . . .
14
. . . . . . . . . . . . .
16
1.12 Classicazione edici di classe E1 - Lombardia
1.13 Classicazione edici di classe non E1 - Lombardia
. . . . . . . . . . .
1.14 Classicazione del fabbisogno di energia primaria - Liguria
1.15 Classicazione delle dispersioni - Liguria
16
. . . . . . .
20
. . . . . . . . . . . . . . . . .
21
1.16 Classicazione del rendimento globale - Liguria
. . . . . . . . . . . . .
1.17 Valutazione qualitativa dell'impianto di condizionamento - Liguria
21
. .
23
1.18 Nuovo quadro normativo dopo l'entrata in vigore della UNI TS 11300 .
28
1.19 Durata della stagione di riscaldamento per zona climatica . . . . . . . .
35
1.20 Dati convenzionali relativi all'utenza
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.21 Fabbisogni standard di energia per usi di cottura
. . . . . . . . . . . .
36
41
xi
Elenco delle tabelle
xii
1 Certicazione Energetica degli
edici
1.1 Norme CEN per l'applicazione delle norme
EPBD nella UE
La direttiva europea 2002/91/CE ha introdotto norme per la riduzione dei consumi
energetici mediante una serie di azioni atte a migliorare la prestazione energetica degli
edici (EPBD, acronimo di Eciency Performance of Building directive).
Il pacchetto di norme CEN che supportano la direttiva EPBD per i paesi dell'Unione
Europea consiste in 43 titoli o parti e possono essere raggruppate come segue:
1. Fisica dell'edicio: es. calcolo della trasmissione del calore e della ventilazione,
carichi e temperature estive ,carico solare e il calcolo dell'energia necessaria al
riscaldamento e rarescamento dell'edicio.
2. Descrizione e proprietà (classicazione) dei sistemi di ventilazione con rarescamento e sistemi di condizionamento dell'aria.
3. Descrizione del riscaldamento degli ambienti e dell'impianto per l' acqua sanitaria
: L'ecienza di generazione. Impianto acqua sanitaria, Sistemi di riscaldamento
e rarescamento integrato negli elementi dell'edicio ( sistemi integrati).
4. Una serie di norme di supporto su : Sistemi di illuminazione per gli edici (compreso l'eetto della luce diurna). Controlli e automazione dei servizi degli edici; Classicazione dell'ambiente interno; Valutazione economico-nanziaria delle
soluzioni energeticamente sostenibili.
5. Ispezioni :
Caldaie e impianti di riscaldamento, Impianti di rarescamento e
condizionamento d'aria, Impianti di ventilazione
6. E inne le due norme chiave su come esprimere la prestazione e la certicazione
energetica degli edici , l'uso totale dell'energia, l'energia primaria e le emissioni
di CO2, la valutazione dell'uso di energia e la denizione dei livelli di prestazione
energetica.
La lista delle norme è piuttosto lunga.
Si segnalano qui alcune norme che saranno
anche oggetto di approfondimento nel prosieguo. Queste sono riassunte nel prospetto
1.1.
1
1 Certicazione Energetica degli edici
Tabella 1.1: Principali norme del pacchetto CEN - EPBD
Titolo
PrEN
Impianti di riscaldamento negli edici Metodo di calcolo della richiesta
prEN15316- 1
di energia e della ecienza Parte 1: Generale CONTENUTI: Denisce
i necessari dati in ingresso, in uscita e la struttura del metodo di calcolo della richiesta di energia dell'impianto.
La prestazione energetica
può essere valutata sia in base ai valori di ecienza dell'impianto sia
in base ai valori delle perdite dell'impianto dovute alle inecienze. Ciò
basato su un analisi delle seguenti parti dell'impianto di riscaldamento
e di acqua sanitaria: - la prestazione energetica del sistema di emissione
inclusi i controlli - La prestazione energetica del sistema di distribuzione
inclusi i controlli - La prestazione energetica del sistema di accumulo
inclusi i controlli - La prestazione energetica del sistema di generazione
inclusi i controlli (es. Caldaie , pannelli solari pompe di calore,unità di
cogenerazione. . . .).Impianti di riscaldamento negli edici Metodo di calcolo della richiesta
prEN15316-
di energia e della ecienza Parte 2.1: Sistemi di emissione del calore-
2-1
CONTENUTI : La prestazione energetica può essere valutata sia con i
valori del fattore delle prestazioni del sistema di emissione del calore sia
con i valori delle perdite del sistema di emissione del calore dovute alle
inecienze. Il metodo è basato sull'analisi delle seguenti caratteristiche
del sistema di emissione del calore compresi i controlli:
-distribuzione
non uniforme della temperatura nello spazio; -emettitori inseriti nella
struttura dell'edicio; -controllo della temperatura interna
Impianti di riscaldamento negli edici Metodo di calcolo della richiesta
prEN15316-
di energia e della ecienza prte 2.3 Sistemi di distribuzione del calore
2-3
CONTENUTI: Fornisce la metodologia per calcolare/stimare l'emissione
di calore negli impianti di riscaldamento idronici anche a ricupero
Prestazioni energetiche degli edici Calcolo dell' energia usata per riscal-
prEN-ISO
damento e rarescamento .
13790
(con estensione dello scopo della EN ISO
13790; 2001) CONTENUTI: Da i metodi di calcolo per la valutazione
dell' uso annuale dell'energia per riscaldamento e rarescamento di edici residenziali e non residenziali , o parte di essi. Include il calcolo della
trasmissione di calore e della ventilazione dell'edicio allorchè riscaldato o
rarescato con temperatura interna costante;il contributo dei carichi termici interni e solari al bilancio termico ; il fabbisogno energetico annuale
richiesto per il riscaldamento e rarescamento ;l'energia addizionale richiesta dall'impianti di ventilazione. L'edicio può avere diverse zone con
dierenti necessità di temperature e periodi di riscaldamento e rarescamento intermittenti. Il periodo di calcolo calcolo è un mese o un ora o (
per il residenziale) la stagione di riscaldamento . Fornisce regole comuni
per le condizioni al contorno e dati sici indipendenti dall'approccio di
calcolo scelto.
2
1.2 Calcolo del fabbisogno energetico primario
1.2 Calcolo del fabbisogno energetico primario
La direttiva europea 2002/91/CE prescrive che tutti gli edici debbano possedere un
certicato nel quale, mediante opportune scale numeriche e/o grache, si caratterizzi
il consumo energetico annuale degli edici. La normativa italiana, che ha recepito la
direttiva, il D.Lgs 192/05 integrato dal D.Lgs 311/06, prescrive che il parametro di
certicazione energetica sia il fabbisogno specico di energia per metro quadro e per
anno, EPCI in kWh/m².anno.
La metodologia di calcolo di questo parametro è stata ancora indicata a livello
nazionale con le norme UNI TS 11300 ma mancano le Lenne Guida per la certicazione energetica. Tuttavia la stessa normativa DLgs 192/05 indica che l'EPCI può
essere calcolato tramite il FEN (Fabbisogno Energetico Normalizzato ) e tutti i codici di
calcolo sono già predisposti per il calcolo di questo parametro. Il calcolo del Fabbisogno
energetico annuale procede secondo i seguenti semplici calcoli:
ˆ
fabbisogno energetico annuale:
EPCI =
F EN · V · GG
Estagionale
=
3.6 · Sp
Sp · 3.6
(in kWh/m².anno), ove:
FEN
Fabbisogno Energetico Normalizzato, kJ/(m³.GG);
V
Volume dell'edicio, m³;
GG
Gradi Giorno della zona;
Sp
Supercie utile riscaldata, m²;
Estagionale
è l'energia stagionale in kWh.
L'EPCI calcolato va poi confrontato con l'EPCIlimite calcolato per la zona climativa e
per dato rapporto S/V.
Alcune regioni forniscono una scala graca per caratterizzare le prestazioni energetiche degli edici, come mostrato in un esempio in Figura 1.1.
Si osserva che ancora nulla è stato stabilito su come sarà la classicazione energetica
degli edici a livello nazionale poiché le norme attuative del D.Lgs 192/05 non sono
state ancora pubblicate, malgrado che il DLgs 115/2008 richiami le norme UNI TS11300
per il calcolo dell'energia primaria di riscaldamento e per acqua sanitaria.
L'esempio mostrato è relativo ad una classicazione attuata in regioni già operanti
in base alla clausola di cedevolezza e delle quali si parlerà nel prosieguo.
La struttura delle norme EPBD è rappresentata nella seguente gura 1.2
L'organizzazione delle norme rispecchia il oww-chart di gura 1.3.
Il bilancio energetico delle norme EPBD segue lo schema riportato in gura 1.4.
Le veriche che le norme EPBD prevedono sono sia a priori su progetto sia a
posteriori su edici costruiti, s econdo quanto indicato nella seguente gura 1.5.
Il Comitato Termotecnico Italiano, CTI, è impegnato nell'ambito del progetto EPBD
secondo lo schema di gura 1.6.
3
1 Certicazione Energetica degli edici
Figura 1.1: Classicazione energetica degli edici
Figura 1.2: Umbrella documents
4
1.2 Calcolo del fabbisogno energetico primario
Figura 1.3: Flow chart delle norme EPBD
Figura 1.4: Bilancio energetico delle norme EPBD
5
1 Certicazione Energetica degli edici
Figura 1.5: Tipologie di veriche delle norme EPBD
Figura 1.6: Impegno del CTI nell'ambito dell'EPBD
6
1.3 Norma EN 15217
1.3 Norma EN 15217
Questa norma europea indica le metodologie e i criteri da seguire per la predisposizione
dei certicati energetici suggerendo i formati e le indicazioni di riportare in ciascuno
di esssi a seconda delle preferenze degli stati membri.
In gura 1.7 è riportato uno dei formati tipo indicati dalla norma.
La norma indica le seguenti variabili:
RR
EPR / benchmark (Energy Performance Regulation reference/benchmark).
Corrisponde al valore limite che dovrà essere rispettato nel 2006 per le nuove
costruzioni, in conformità alle leggi (Regolamenti ) nazionali e/o regionali.
RS
BSR / benchmark (Building Stock reference/benchmark). Corrisponde al
valore che ci si attende possa essere raggiunto approssimativamente dal 50%
dal patrimonio edilizio nazionale o regionale nel 2006.
R0
ZR / benchmark (Zero reference/benchmark). Corrisponde ad edici che
producono tanta energia quanto ne consumano (Edici passivi, zero energy
house).
In conseguenza la norma propone lo schema di certicazione di gura 1.8.
1.4 Linee Guida Nazionali
Ai ni dell'applicazione del D.Lgs 311/06 sono in corso di pubblicazione le linee guida
nazionali.
Queste saranno composte da un DM che indicheranno i criteri generali e
da una direttiva servizi per l'applicazioni dei criteri generali.
Era, inne, prevista
l'emanazione della norma TS11300 per i calcoli dettagliati dei consumi energetici ma
il DLgs 115/2008 ne ha anticipato la pubblicazione e l'adozione come metodologia di
calcolo uciale.
Si presentano qui si seguito alcuni orientamenti delle future linee guida nazionali.
1.4.1 Elementi essenziali del sistema di certicazione energetica
degli edici
Sono elementi essenziali del sistema di certicazione degli edici:
ˆ
a)i dati informativi che debbono essere contenuti nell'attestato di certicazione
energetica, compresi i dati relativi all'ecienza energetica dell'edicio, i valori vigenti a norma di legge, i valori di riferimento o classi prestazionali che consentano
ai cittadini di valutare e rarontare la prestazione energetica dell'edicio in forma
sintetica e anche non tecnica, i suggerimenti e le raccomandazioni in merito agli
interventi più signicativi ed economicamente convenienti per il miglioramento
della predetta prestazione;
ˆ
b) le norme tecniche di riferimento, conformi a quelle sviluppate in ambito europeo e nazionale;
7
1 Certicazione Energetica degli edici
Figura 1.7: Certicato energetico tipo indicato dalla EN 15217
8
1.4 Linee Guida Nazionali
Figura 1.8: Schema di certicazione proposto dalla EN 15217
ˆ
c) le metodologie di calcolo della prestazione energetica degli edici, compresi i
metodi semplicati nalizzati a minimizzare gli oneri a carico dei cittadini, tenuto
conto delle norme di riferimento;
ˆ
d) i requisiti professionali e i criteri per assicurare la qualicazione e l'indipendenza dei soggetti preposti alla certicazione energetica degli edici;
Sono elementi essenziali del sistema di certicazione degli edici, desumibili dall'articolo
6:
ˆ
a) la validità temporale massima dell'attestato;
ˆ
b) le prescrizioni relative all'aggiornamento dell'attestato in relazione ad ogni intervento che migliori la prestazione energetica dell'edicio o ad ogni operazione di
controllo che accerti il degrado della prestazione medesima, di entità signicativa.
Gli attestati di certicazione hanno una validità temporale massima di dieci anni.
Tale validità non viene inciata dall'emanazione di provvedimenti di aggiornamento
del presente decreto e/o introduttivi della certicazione energetica di ulteriori servizi
quali, a titolo esemplicativo, la climatizzazione estiva e l'illuminazione.
L'attestato di certicazione energetica è aggiornato ad ogni intervento di ristrutturazione, edilizio e impiantistico, che modica la prestazione energetica dell'edicio
nei termini seguenti:
ˆ
a) ad ogni intervento migliorativo della prestazione energetica a seguito di interventi di riqualicazione che riguardino almeno il 25% della supercie esterna
dell'immobile;
ˆ
b) ad ogni intervento migliorativo della prestazione energetica a seguito di interventi di riqualicazione degli impianti di climatizzazione e di produzione di
9
1 Certicazione Energetica degli edici
acqua calda sanitaria che prevedono l'istallazione di sistemi di produzione con
rendimenti più alti di almeno 5 punti percentuali rispetto ai sistemi preesistenti;
ˆ
c) ad ogni intervento di ristrutturazione impiantistica o di sostituzione di componenti o apparecchi che, fermo restando il rispetto delle norme vigenti, possa
ridurre la prestazione energetica dell'edicio; d)facoltativo in tutti gli altri casi.
1.4.2 Indicazioni per il calcolo della prestazione energetica di
edici non dotati di impianto di climatizzazione invernale
e/o di produzione di acqua calda sanitaria
In assenza di impianti termici per la climatizzazione invernale e/o la produzione di
acqua calda sanitaria e quindi nell'impossibilità di poter determinare le conseguenti
prestazioni energetiche e l'energia primaria utilizzata dall'edicio, per tutti gli edici
delle categorie di cui all'articolo 3, del decreto Presidente della Repubblica 26 agosto
1993, n. 412, si procede con le seguenti modalità.
Climatizzazione invernale
In presenza di edici che hanno un indice di prestazione
dell'involucro edilizio maggiore del valore limite riportato nelle seguenti tabelle 1 e 2, in
funzione della fascia climatica, rispettivamente per edici ad uso residenziale e non residenziale, con l'esclusione degli edici industriali (categoria E.8), in considerazione del
concetto di certicazione della prestazione basato sull'ipotesi di utilizzo convenzionale
e standard dell'edicio in esame, si presume che le condizioni di comfort invernale siano
raggiunte grazie ad apparecchi alimentati dalla rete elettrica.
Il valore di riferimento per la conversione tra kWh elettrici e MJ denito con apposito provvedimento dell'Autorità per l'energia elettrica e il gas, al ne di tener
conto dell'ecienza media di produzione del parco termoelettrico, e suoi successivi
aggiornamenti.
In presenza di edici che hanno un indice di prestazione dell'involucro edilizio non
superiore al valore limite riportato nelle seguenti tabelle 1 e 2, in funzione della fascia
climatica, rispettivamente per edici ad uso residenziale e non residenziali, con l'esclusione degli edici industriali (categoria E.8), si presume un rendimento globale medio
stagionale dell'impianto termico previsto dal decreto legislativo di attuazione delle linee
guida nazionali. Per l'applicazione della predetta metodologia, in luogo della potenza utile nominale del generatore si utilizza la potenza richiesta dall'edicio calcolata
secondo la norma UNI EN 12831 (carico invernale).
In presenza di edici industriali (categoria E.8) che non rispettino i pertinenti valori
limite di trasmittanza delle pareti, opache e trasparenti, di cui ai decreti di cui all'articolo 4, comma 1, lettere a) e b), del decreto legislativo, in considerazione del concetto di
certicazione della prestazione basato sull'ipotesi di utilizzo convenzionale e standard
dell'edicio in esame, si presume che le condizioni di comfort invernale siano raggiunte
grazie ad apparecchi alimentati dalla rete elettrica.
Il valore di riferimento per la conversione tra kWh elettrici e MJ denito con apposito provvedimento dell'Autorità per l'energia elettrica e il gas, al ne di tener
conto dell'ecienza media di produzione del parco termoelettrico, e suoi successivi
aggiornamenti.
10
1.4 Linee Guida Nazionali
2
Tabella 1.2: Valori limite dell'indice di prestazione energetica (KwH/(m .anno), per la
climatizzazione invernale in edici residenziali
Zona climatica
A
B
C
D
E
F
5
5
10
10
20
20
Tabella 1.3: Valori limite dell'indice di prestazione energetica per la climatizzazione
invernale dell'involucro edilizio degli edici NON residenziali, espresso in
3
kWh/(m . anno)
Zona climatica
A
B
C
D
E
F
1
1
3
3
8
8
In presenza di edici industriali (categoria E.8) che rispettino i pertinenti valori limite
di trasmittanza delle pareti, opache e trasparenti, di cui ai decreti di cui all'articolo
4, comma 1, lettere a) e b), del decreto legislativo, si presume un rendimento globale
medio stagionale dell'impianto termico pari al valore previsto dal decreto legislativo.
Per l'applicazione della predetta procedura, in luogo della potenza utile nominale del
generatore si utilizza la potenza richiesta dall'edicio calcolata secondo la norma UNI
EN 12831 (carico invernale).
Produzione di acqua calda sanitaria
In assenza di impianto di produzione di acqua
calda sanitaria ed in mancanza di speciche indicazioni, sulla base delle considerazioni
riportate alla lettera precedente si presume che lo specico servizio sia fornito grazie
ad apparecchi alimentati dalla rete elettrica.
Il valore di riferimento per la conversione tra kWh elettrici e MJ denito con apposito provvedimento dell'Autorità per l'energia elettrica e il gas, al ne di tener
conto dell'ecienza media di produzione del parco termoelettrico, e suoi successivi
aggiornamenti.
1.4.3 Schema di procedura semplicata per la determinazione
dell'indice di prestazione energetica per la climatizzazione
invernale dell'edicio
Si determina il valore dei gradi giorno della località: GG.
Per ogni elemento edilizio, facente parte dell'involucro che racchiude il volume riscaldato, si procede al calcolo del prodotto della singola trasmittanza (U) per la relativa
supercie esterna (S). La sommatoria di tali prodotti fornisce il coeciente globale di
trasmissione termica dell'edicio HT.
HT = S1 x U1 + S2 x U2 + . . . . . . ..
Il fabbisogno di energia termica dell'edicio, espresso in kWh, è ricavato dalla seguente
formula:
QH = 0,024 x HT x GG
11
1 Certicazione Energetica degli edici
Tabella 1.4: Rendimento di emissione
Radiatori
0,94
Ventilconvettori
0,95
Termoconvettori e bocchette aria calda
0,92
Pannelli a pavimento
0,96
Pannelli a sotto e parete
0,95
Altri
0,92
Tabella 1.5: Rendimento di regolazione
h
Regolazione On-O
0,94
Altre regolazioni
0,96
Per l'impianto di riscaldamento si determina il rendimento globale medio stagionale
g come prodotto:
h
g =
he hrg hd hgn
x
x
x
h
h
h
dove i rendimenti di emissione ( e), regolazione ( rg), distribuzione ( d) e gener-
h
azione ( gn) sono ricavati con le modalità e i valori della Nota del presente allegato.
L'indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale da attribuire all'edicio per la sua certicazione energetica (EPi) può essere ricavato come:
EPi = (QH / Apav ) /
ηg
2
dove Apav è la supercie utile (pavimento) espressa in m .
Per l'applicazione della presente procedura si applicano le norme UNI vigenti. Nell'impossibilità di reperire le stratigrae delle pareti opache e delle caratteristiche degli
inssi possono essere adottati i valori riportati nella norma UNI TS 11300-1.
1.4.4 Determinazione dei rendimenti parziali
Rendimento di emissione ηe
Rendimento di regolazione ηrg
Rendimento di distribuzione ηd
Rendimento di generazione ηgn
h
gn = Valore di base - F1 - F2 - F3 - F4 - F5 - F6
Tabella 1.6: Rendimento di distribuzione
12
Impianti centralizzati con montanti di distribuzione
0,92
Impianti centralizzati a distribuzione orizzontale
0,94
Impianti autonomi
0,96
Altre tipologie
0,92
1.4 Linee Guida Nazionali
Tabella 1.7: Legenda dei coecienti riduttivi F
F1
Riduzione che tiene conto
del rapporto medio fra la
potenza del generatore
installato e la potenza di
progetto richiesta
F2
Riduzione per installazione
F3
Riduzione per camino di
all'esterno
altezza maggiore di 10 m
F4
Riduzione che tiene conto
della temperatura media di
caldaia.
F5
Riduzione in presenza di
generatore monostadio
F6
Riduzione che tiene conto
della temperatura di
ritorno in caldaia.
Tabella 1.8: Fattori riduttivi per vari tipi di generatori
Generatore
Valore base
F1
F2
F3
Atmosferici tipo B classicati **
0,90
-0,03
-0,09
-0,02
A camera stagna
0,93
-0,03
-0,04
-0,01
A gas o a gasolio ad aria soata
0,90
-0,02
-0,01
A gas a condensazione classicati ****
1,01
-0,01
Ad aria calda a gas
0,90
-0,03
-0,02
F4
-0,01
F5
-0,01
-0,03
dove i valori di base e i coecienti riduttivi F sono ricavati, ove pertinenti, dalle successive tabelle in funzione della tipologia del generatore di calore e delle caratteristiche
in Legenda 1.7.
1.4.5 Sistema di classicazione nazionale concernente la
climatizzazione invernale degli edici e la produzione di
acqua calda sanitaria
Si riporta la scala di classi energetiche espressione della prestazione energetica per
la climatizzazione invernale EPi.
F6
In gura 1.9 è data una rappresentazione della
classicazione proposta dalle Linee Guida.
Si riporta la scala delle classi energetiche espressione della prestazione energetica per
la preparazione dell'acqua calda per usi igienici e sanitari EPacs .
13
-0,03
1 Certicazione Energetica degli edici
Tabella 1.9: Classi energetiche per edici residenziali
Classe Ai + < 0,25 EPiL (2010)
≤ Classe Ai < 0,50 EPiL (2010)
≤ Classe Bi < 0,75 EPiL (2010)
0,75 EP iL (2010) ≤ Classe Ci < 1,00 EPiL (2010)
1,00 EPiL (2010) ≤ Classe Di < 1,25 EPiL (2010)
1,25 EP (2iL 010) ≤ Classe Ei < 1,75 EPiL (2010)
1,75 EP (2010) iL ≤ Classe Fi < 2,50 EPiL (2010)
0,25 EPiL (2010)
0,50 EP iL (2010)
Classe Gi > 2,50 (2010)EPiL
Tabella 1.10: Classi energetiche per acqua calda sanitaria in edici residenziali
2
Classe Aacs < 9 kWh/m anno
2
2
9 kWh/m anno ≤ Classe Bacs < 12 kWh/m anno
2
12 kWh/m anno
2
< 18 kWh/m anno
2
18 kWh/m
< 21 kWh/m
2
21 kWh/m
2
24 kWh/m
≤ Classe Cacs
anno ≤ Classe Dacs
anno ≤ Classe Eacs
anno ≤ Classe Facs
2
anno
2
< 24 kWh/m anno
< 30 kWh/m
Classe Gacs > 30 kWh/m
2
2
anno
anno
Si riporta la scala di classi energetiche a cui riferirsi per la valutazione della prestazione
energetica globale dell'edicio EPgl .
1.4.6 Linee guida regionali
Al momento le regioni Lombardia, Liguria, Piemonte ed Emilia Romagna hanno emanato norme particolari per la certicazione energetica che, per la clausola di cedevolezza,
sostituiscono le linee guida nazionali. A queste regioni si aancano le Provincie autonome di Trento e Bolzano ed alcuni amministrazioni provinciali. Altre regioni stanno
predisponendo i loro decreti attuativi per la certicazione energetica degli edici.
Ciascuna regione ha previsto la formazione di albi regionali di certicatori energetici
ed ha amanato regole tecniche per la certicazione energetica degli edici. Per il titolo
Tabella 1.11: Classi energetiche per prestazione globale edici residenziali
2
Classe Agl + < 0.25 EPiL (2010) + 9 kWh/m anno
2
2
0,25 EPiL (2010) + 9 kWh/m anno ≤Classe Agl < 0,50 EPiL (2010) + 9 kWh/m anno
2
2
0,50 EPiL (2010) + 9 kWh/m anno ≤ Classe Bgl < 0,75 EPiL (2010) + 12 kWh/m anno
2
2
0,75 EPiL (2010) + 12 kWh/m anno ≤ Classe Cgl < 1,00 EPiL (2010) + 18 kWh/m anno
2
2
1,00 EPiL (2010) + 18 kWh/m anno ≤ Classe Dgl < 1,25 EPiL (2010) + 21 kWh/m anno
2
2
1,25 EPiL (2010) + 21 kWh/m anno ≤ Classe Egl < 1,75 EPiL (2010) + 24 kWh/m anno
2
2
1,75 EPiL (2010) + 24 kWh/m anno ≤ Classe Fgl < 2,50 EPiL (2010) + 30 kWh/m anno
2
Classe Ggl > 2,50 EPiL (2010) + 30 kWh/m anno
14
1.4 Linee Guida Nazionali
Figura 1.9: Classicazione secondo le Linee Guida
di certicatori energetici sono anche previsti corsi di formazione presso enti autorizzati
e certicati.
Va osservato che prima ancora che le varie regioni sopra citate emanassero i loro
decreti regionalo le provincie autonome di Trento e Bolzano avevano già da anni emanato una propria regolamentazione, denominata Casa - Clima, per la progettazione
e certicazione energetica degli edici.
Questa regolamentazione risulta anche pre-
miale verso i cittadini che raggiungono valori di consumi energetici bassi (inferiori a
2
15 kWh/m /anno ) con incentivi sugli oneri di urbanizzazione e sull'applicazioni delle
regole urbanistiche.
Nel corso degli anni si è anche avuto un ritorno positivo della
certicazione energetica portano gli edici in classe A+ ed A++ ad avere una migliore
valutazione economica rispetto agli edici normali.
L'applicazione delle regole tecniche emesse da una regione non sempre vanno bene
per altre regioni, anche in funzione anche del clima prevalente in queste ultime. Così,
ad esempio, l'applicazione dei criteri di Casa - Clima non va bene per la Sicilia proprio
per la notevole dierenza climatica.
In pratica i professionisti dovranno essere preparati ad arontare regole lecniche e
legislazioni variabili da regione a regione. Si riportano brevemente alcune descrizioni
sulle norma regionali no ad oggi emesse.
1.4.7 Regione Lombardia
La Regione Lombardia ha emanato le seguenti delibere:
ˆ
Deliberazione n.
3938 del 27/12/2006, Procedura di calcolo per certicare il
fabbisogno energetico degli edici in attuazione dell'art. 29 della L.R. 26/2003 e
dell'art. 25 della L.R. 24/2006 . 1° Provvedimento
15
1 Certicazione Energetica degli edici
Tabella 1.12: Classicazione edici di classe E1 - Lombardia
Tabella 1.13: Classicazione edici di classe non E1 - Lombardia
ˆ
Deliberazione n. 3951 del 27/12/2006, Indirizzi inerenti l'applicazione di riduzioni
degli oneri di urbanizzazione in relazione a interventi di edilizia bioclimatica o
nalizzati al risparmio energetico (L.R. 12/2000 art. 44).
ˆ
Deliberazione Giunta Regione Lombardia n. 5773 del 31/10/2007 Certicazione
energetica degli edici - Modiche ed integrazioni alla DGR, 5018/2007;
ˆ
Decreto Dirigenziale N. 15833 del 13/12/2007 Aggiornamento della procedura di
calcolo per predisporre l'attestato di certicazione energetica degli edici, previsto
dal DGR 5018/2007 e successive modiche ed integrazioni.
Le procedure operative sono poi sintetizzate nella pubblicazione della Regione Lombardia dal titolo Disposizioni inerenti all'ecienza energetica in edilizia.
La norma seguita è la UNI EN 832 e la UNI EN 13790:2005 (vedi nel prosieguo)
per il calcolo del fabbisogno di energia primaria.
Le norme sopra citate, presentate
nel prosieguo, riportano in dettaglio le procedure operative denendo i valori limite
dell'EPCI per le zone climatiche D, E ed F (le sole presenti in Lombardia) sia per
edici di classe E1 che non E1.
Sono riportate le trasmittanze limite delle pareti verticali, orizzontali e vetrate
denite per sola zona climatica e non per anno di applicazione.
La classicazione energetica è eettuata in base al valore di EPCI secondo le tabelle
seguenti.
16
1.4 Linee Guida Nazionali
In gura 1.10 è riportato il facsimile del certicato conforme alle leggi regionali della
Lombardia.
Sono riportate dettagliatamente le procedure per il calcolo del fabbisogno energetico
invernale, personalizzando i dati attinometrici per gli apporti solari per le sole provincie lombarde. Sono forniti i rendimenti di regolazione, emissione, distribuzione e produzione personalizzati. In particolare il fabbisogno energetico specico per usi termici
(riscaldamento ed acqua calda), EPT è dato dalle relazioni:
EPH =
QEP H,yr QEP W,yr
+
A
A
EPH =
QEP H,yr QEP W,yr
+
VL
VL
2
3
in [kWh/m anno] la prima (per edici residenziali) e in [kWh/m anno] (per edici
industriali) la seconda.
Il fabbisogno energetico specico dell'involucro per la climatizzazione invernale, EH ,
è data, sempre per edici civili e per edici industriali e con le medesime unità di
misura sopra indicate, dalle relazioni:
EH =
QN H,yr
A
EH =
QN H,yr
V
Analogamente si denisconi i fabbisogni di energia primaria specici per la climatizzazione invernale, sempre per i due casi, dati dalle relazioni:
EPH =
QEP H,yr
A
EPH =
QEP H,yr
V
Lo schema di calcolo è riassunto nella seguente gura 1.11.
E' altresì riportata la procedura per calcolare il fabbisogno termico per la produzione
di acqua calda sanitaria che è sintetizzata nella seguente gura 1.12.
Sono anche considerati i contributi dovuti alle fonti energetiche rinnovabili per sistemi
solari termici e fotovoltaici.
Le procedure di calcolo sono facilmente eettuabili mediante un codice di calcolo,
CENED, messo a disposizione dalla stessa regione.
17
1 Certicazione Energetica degli edici
Figura 1.10: Certicato energetico per la Lombardia
Figura 1.11: Schema di calcolo EPH
18
1.4 Linee Guida Nazionali
Figura 1.12: Schema di calcolo di EPHW
1.4.8 Regione Emilia e Romagna
La Regione Emilia e Romagna ha emanato la Delibera n. 1730 del 16/12/2007 recante
per oggetto Approvazione atto di indirizzo e coordinamento sui requisiti di rendimento
energetico e sulle procedure di certicazione degli edici.
La delibera è piuttosto corposa e ricalca, seppure con dierenze sostanziali, quella
della regione Lombardia.
L'indice limite di prestazione energetica, denominato EPi , è riportato per edici di
classe E1 nuovi, per edici E1 ricostruiti, per edici non di classe E1 nuovi e non di
classe E1 ristrutturati. Pertanto vengono proposti indici limite diversicati, a dierenza
di quanto indicato nel D.Lgs 192/05 e nella deliberazione della regione Lombardia.
Le trasmittanze limite per pareti opache verticali, orizzontali e per vetrate sono
indicati per sola zona climatica (D, E ed F) e non per anno.
Viene preso in considerazione il comportamento termico delle chiusure opache in
regime estivo indicando lo sfasamento e l'attenuazione per classe prestazionale.
Sono prese in considerazione gli utilizzi di fonti di energia rinnovabili (FER).
L'EPi è calcolato come somma dell'EPi dell'edicio più quello per acqua calda sanitaria. La classicazione energetica è eettuata in base al valore di EPtotale secondo una
scala simile, ma non eguale, a quella della regione Lombardia.
1.4.9 Regione Liguria
La Regione Liguria ha emanato il Regolamento Regionale 8 novembre 2007 N. 6, Regolamento di attuazione dell'art.
29 della legge regionale 29 maggio 2007 n.
22
(norme in materia di energia).
Anche la Liguria segue la norma UNI EN 832 per il calcolo del fabbisogno di energia
primaria. La classicazione energetica degli edici è eettuata con una scala di valori
19
1 Certicazione Energetica degli edici
Tabella 1.14: Classicazione del fabbisogno di energia primaria - Liguria
diversa da quella delle altre due regioni sopra viste. Infatti si hanno tre classicazioni
denite:
ˆ
Classicazione del fabbisogno di energia primaria;
ˆ
Classicazione delle dispersioni;
ˆ
Classicazione del rendimento globale.
Le classi previste sono sette (dalla A alla G). Inoltre per gli edici che hanno un
indice di prestazione energetica superiore al 200% del valore limite EPLi stabilito, dal
d.lgs 192/2005 e successive modicazioni, al 2005 è introdotta una classe denominata
non qualicato energeticamente (NQE), che permette elementi di essibilità nelle
procedure di rilascio dell'attestato di certicazione energetica per gli edici esistenti.
In accordo al sistema di classicazione nazionale, sono stati assunti i seguenti limiti
di separazione tra le classi:
ˆ
a) la soglia di riferimento legislativo, relativa al fabbisogno di energia primaria
per la climatizzazione invernale, in vigore dall' 8 ottobre 2005 (allegato C del
d.lgs 192/2005 e successive modicazioni) è stata posta come limite tra le classi
D ed E;
ˆ
b) la soglia di riferimento legislativo in vigore dal 1° gennaio 2008 come limite
tra le classi C e D; c) la soglia di riferimento legislativo in vigore dal 1° gennaio
2010 come limite tra le classi B e C.
L'indice di prestazione relativo alle dispersioni dell'involucro edilizio, espresso in chilowat2
tora per metro quadrato di supercie utile dell'edicio per anno (kWh/ m anno), viene
messo a confronto con una scala di valori costituenti le classi energetiche.
In analogia al sistema di classicazione del fabbisogno di energia primaria, i limiti delle classi per la valutazione delle dispersioni dell'involucro sono parametrati in
funzione di EPLi e, quindi, in funzione del rapporto S/V e del valore dei gradi giorno.
20
1.4 Linee Guida Nazionali
Tabella 1.15: Classicazione delle dispersioni - Liguria
Tabella 1.16: Classicazione del rendimento globale - Liguria
21
1 Certicazione Energetica degli edici
La classicazione del rendimento globale degli impianti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria (l'indice di prestazione è rappresentato
dall'inverso del rendimento globale) è riportata in tabella.
Nel certicato previsto dalle norme sono previste le tre scale di certicazioni sopra
dette.
I valori limite delle trasmittanze per le pareti opache verticali ed orizzontali e per le
vetrate sono solo funzioni della zona climatica e non dipendono dall'anno.
L'energia primaria annua è calcolata mediante la relazione:
Ep =
X
i
Eui − Eint Ew
+
ηgi
ηw
ove si ha il simbolismo:
Eui
energia utile fornito dall'i.esimo impianto dedicato al riscaldamento, MJ;
Eint
energia dovuta agli apporti interni gratuiti, MJ;
ηgi
rendimento globale dell'i.esimo impianto di riscaldamento;
Ew
energia per la produzione dell'acqua calda sanitaria, MJ;
ηw
rendimento di produzione dell'acqua calda sanitaria.
Il rendimento dell'impianto di produzione dell'acqua calda sanitaria si ottiene come
prodotto della catena dei rendimenti che riguardano la produzione (ηp ), la regolazione
dell'impianto (ηr ) , la distribuzione (ηd ). La relazione che fornisce
ηw
è la seguente:
ηw = ηp ηd ηr
In assenza di dati specici sui rendimenti sopra indicati vengono sono fornite tabelle
con i valori consigliati.
L'ecienza di impianto è un indicatore della percentuale di energia primaria sprecata
dagli impianti durante la trasformazione in energia utile. Essa è denita come:
P
ηimpianto =
i
!
Eui − Eint + Ew
%
Ep
Il regolamento della regione Liguria è l'unico che prende in considerazione anche
la valutazione qualitativa dell'eventuale impianto di condizionamento presente.
La
valutazione dell'impianto di condizionamento viene eettuata solo da un punto di vista
qualitativo, utilizzando la tabella presente sotto riportata.
La tabella suddivide in tre blocchi principali che analizzano i seguenti aspetti:
ˆ
Sistema adottato per la produzione del freddo;
ˆ
Tipologia di impianto;
ˆ
Regolazione del sistema centrale e delle singole unità abitative.
Viene inoltre presa in considerazione la presenza di ulteriori elementi quali:
22
1.4 Linee Guida Nazionali
Tabella 1.17: Valutazione qualitativa dell'impianto di condizionamento - Liguria
23
1 Certicazione Energetica degli edici
ˆ
Schermi solari;
ˆ
Recuperatori;
ˆ
Free cooling;
ˆ
Vetri schermati.
La classicazione nale dell'impianto che viene inserita nell'apposita area del certicato si ottiene qualitativamente valutando i risultati riscontrati per i vari blocchi e
poi valutando un'eventuale correzione per la presenza o l'assenza degli elementi sopra
indicati.
È necessario considerare che:
ˆ
a un impianto frigo centralizzato con free cooling corrisponde la classe A;
ˆ
a un impianto frigo centralizzato corrisponde la classe B;
ˆ
agli split semplici corrisponde la classe G.
1.5 D.Lgs 115 del 30/05/2008
Il 30 maggio 2008 è stato pubblicato il D. Lgs N. 115/2008 relativo a Attuazione
della direttiva 2006/32/CE relativa all'ecienza degli usi nali dell'energia e i servizi
energetici e abrogazione della direttiva 93/76/CEE.
Questo decreto introduce alcune interessanti novità per la sicurezza dell'approvviggionamento energetico e la tutela dell'ambienta, già introdotte con la direttiva 2006/32/CE.
Per quanto riguarda l'ecienza energetica nell'edilizia l'art. 11 introduce una serie di
misure aventi lo scopo di migliorare l'ecienza energetica degli edici. In particolare
si introducono semplicazioni di carattere urbanistico per lo scomputo dei volumi e
deroghe per le distanze dei fabbricati e le altezze.
I commi 1 e 2 dell'art. 11 introducono la possibilità di scomputare il volume e le
superci extra di elementi verticali, solai e coperture in nuovi edici con isolamento
termico migliorato rispetto all'esistente.
E' altresì consnetito incrementare lo spes-
sore dell'involucro edilizio in caso di interventi di riqualicazione energetica su edici
esistenti consentendo di derogare alle previsioni in materia di altezze e distanze.
Per le nuove costruzioni è possibile considerare nei computi dei volumi, delle superci
e dei rapporti di copertura tutti i maggiori volumi e superci extra dovuti agli spessori
eccedenti i 30 cm e no ad un massimo di ulteriori 25 cm per gli elementi verticali e di
15 cm per quelli orizzontali intermedi.
Ai ni del rilascio dei titoli abitativi è possibile derogare alle distanze minime tra
edici e alle distanze minime di protezione del nastro stradale nonché alle altezze massime degli edici purchè l'indice di prestazione energetica sia inferiore di almeno il 10%
rispetto al valore previsto dal D. Lgs 195/05 e successive modiche e aggiornamenti.
Per gli edici esistenti si può derogare alle distanze minime fra edici e di protezione
del nastro stradale, nella misura massima di 20 cm, per il maggior spessore delle pareti
verticali esterne nonché alle altezze massime degli edici, nella misura massima di 25
24
1.5 D.Lgs 115 del 30/05/2008
cm, per il maggior spessore degli elementi di copertura. Tale deroga può essere esercitata nella misura massima da entrambi gli edici connanti. Il requisito da rispettare è
ancora una prestazione energetica inferiore di almeno il 10% rispetto a quella indicata
dal D.Lgs 192/05.
1.5.1 Metodologie di calcolo per la certicazione energetica
degli edici
E' noto che ai sensi dell'arti 4, comma1, del D.Lgs 192/05 avrebbe dovuto già essere
pubblicato il decreto per le linee guida relative alle metodologie di calcolo per la certicazione energetica degli edici. Tuttavia questa decretazione ha subito notevoli ritardi
per non ben conosciute dicoltà degli enti preposti.
Il D.Lgs 115/2008 introduce, all'art. 18 comma 6, i criteri generali di prestazione
energetica per l'edilizia pubblica e privata nonché i requisiti professionali dei tecnici e degli organismi abilitati alla certicazione energetica.
L'Allegato III del D.Lgs
115/08 individua le metodologie di calcolo ed i requisiti per l'esecuzione delle diagnosi
energetiche e la certicazione energetica degli edici.
In virtù della clausola di cedevolezza indicata nel D.Lgs 192/05, le norme qui introdotte valgono per le regioni che non hanno già legiferato sulla certicazione energetica. Si riporta integralmente l'art. 18 succitato.
1.5.2 Art. 18 del D.Lgs 115/08
Diagnosi energetiche e campagne di informazione
1. Entro centottanta giorni
dalla data di entrata in vigore del presente decreto, l'Agenzia denisce le modalita' con
cui assicura la disponibilita' di sistemi di diagnosi energetica ecaci e di alta qualita'
destinati a individuare eventuali misure di miglioramento dell'ecienza energetica applicate in modo indipendente a tutti i consumatori nali, prevedendo accordi volontari
con associazioni di soggetti interessati.
2. Nell'ambito delle attivita' di cui al comma 1, l'Agenzia predispone per i segmenti
del mercato aventi costi di transazione piu' elevati e strutture non complesse altre
misure quali i questionari e programmi informatici disponibili su Internet o inviati per
posta, garantendo comunque la disponibilita' delle diagnosi energetiche per i segmenti
di mercato in cui esse non sono commercializzate.
3. La certicazione energetica di cui al decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192,
e successive modicazioni, si considera equivalente ad una diagnosi energetica che
risponda ai requisiti di cui ai commi 1 e 2.
4.
Con i provvedimenti di cui all'articolo 7 sono stabilite le modalita' con cui le
imprese di distribuzione concorrono al raggiungimento dell'obiettivo di garantire la
disponibilita' di diagnosi energetiche a tutti clienti nali.
5. Ai ni di dare piena attuazione alle attivita' di informazione di cui dall'articolo
4, comma 4, lettera e), l'Agenzia si avvale delle risorse rinvenenti dal fondo di cui
all'articolo 2, comma 162, della legge 24 dicembre 2007, n.
244, assegnate con le
modalita' previste dal medesimo comma.
6. Ai ni di dare piena attuazione a quanto previsto dal decreto legislativo 19 agosto
2005, n. 192, e successive modicazioni, in materia di diagnosi energetiche e certi-
25
1 Certicazione Energetica degli edici
cazione energetica degli edici, nelle more dell'emanazione dei decreti di cui all'articolo
4, comma 1, lettere a), b) e c), del medesimo decreto legislativo e no alla data di entrata in vigore degli stessi decreti, si applica l'allegato III al presente decreto legislativo. Ai
sensi dell'articolo 17 del decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, le disposizioni di cui
all'allegato III si applicano per le regioni e province autonome che non abbiano ancora
provveduto ad adottare propri provvedimenti in applicazione della direttiva 2002/91/CE
e comunque sino alla data di entrata in vigore dei predetti provvedimenti nazionali o
regionali. Le regioni e le province autonome che abbiano gia' provveduto al recepimento della direttiva 2002/91/CE adottano misure atte a favorire la coerenza e il graduale
ravvicinamento dei propri provvedimenti con i contenuti dell'allegato III.
Allegati II del D.Lgs 115/08
METODOLOGIE DI CALCOLO E REQUISITI DEI
SOGGETTI PER L'ESECUZIONE DELLE DIAGNOSI ENERGETICHE E LA CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI
1. Metodologie di calcolo della prestazione energetica degli edici e degli impianti.
1.
Per le metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche degli edici si
adottano le seguenti norme tecniche nazionali e loro successive modicazioni:
a) UNI TS 11300 Prestazioni energetiche degli edici - Parte 1: determinazione
del fabbisogno di energia termica dell'edico per la climatizzazione estiva ed invernale;
b) UNI TS 11300 prestazioni energetiche degli edici - Parte 2-1: determinazione
del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e la produzione di acqua calda sanitaria nel caso di utilizzo dei combustibili
fossili;
c) UNI TS 11300 prestazioni energetiche degli edici - Parte 2-2:
determi-
nazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione
invernale e la produzione di acqua calda sanitaria nel caso di:
1) utilizzo di energie rinnovabili (solare-termico, solare fotovoltaico, bio-masse);
2) utilizzo di altri sistemi di generazione (cogenerazione, teleriscaldamento, pompe
di calore elettriche e a gas).
2.
Gli strumenti di calcolo applicativi delle metodologie di cui al punto 1 (software
commerciali), garantiscono che i valori degli indici di prestazione energetica, calcolati attraverso il loro utilizzo, abbiano uno scostamento massimo di piu' o meno il 5
per cento rispetto ai corrispondenti parametri determinati con l'applicazione dello strumento nazionale di riferimento. La predetta garanzia e' fornita attraverso una verica
e dichiarazione resa dal Comitato termotecnico italiano (CTI) o dall'Ente nazionale
italiano di unicazione (UNI).
3. In relazione alle norme tecniche di cui al punto 1, il CTI predispone lo strumento
nazionale di riferimento sulla cui base fornire la garanzia di cui al punto 2.
4. Nelle more del rilascio della dichiarazione di cui sopra, la medesima e' sostituita
da autodichiarazione del produttore dello strumento di calcolo, in cui compare il riferimento della richiesta di verica e dichiarazione avanzata dal predetto soggetto ad uno
degli organismi citati al punto 2.
26
1.6 Norma UNI TS11300
5. Ai ni della certicazione degli edici, le metodologie per il calcolo della prestazione
energetica, sono riportate nelle linee guida nazionali di cui al decreto ministeriale adottato ai sensi dell'articolo 6, comma 9, del decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, e
successive modicazioni.
6. Sono confermati i criteri generali e i requisiti della prestazione energetica per la
progettazione degli edici e per la progettazione ed installazione degli impianti, ssati
dalla legge 9 gennaio 1991, n. 10, dal decreto del Presidente della Repubblica 26 agosto
1993, n. 412, come modicati dal presente decreto legislativo, e dall'allegato I al decreto
legislativo 19 agosto 2005, n. 192, e successive modicazioni.
Da quanto sopra indicato ai ni dei calcoli delle prestazioni energetiche degli edici è
esplitamente indicata la norma tecnica UNI TS11300 della quale si parlerà nel prossimo
paragrafo.
1.6 Norma UNI TS11300
Questa norma, emessa del CTI in attuazione della UNI-EN-ISO 13790, indica i metodi
per la valutazione delle prestazioni energetiche degli edici ed è attualmente suddivisa
in due parti:
Parte_1
Determinazione del fabbisogno di energia primaria termica dell'edicio per
la climatizzazione estiva ed invernale;
Parte_2
Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la
climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda;
Parte_3
Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la
climatizzazione estiva (in inchiesta pubblica );
Parte_4
Utilizzo di energie rinnovabili e di altri metodi di generazione per riscalda-
mento di ambienti e preparazione di acqua calda sanitaria (non disponibile ).
La UNI TS11300 richiama ed attua la UNI EN 13790:2008 e la UNI EN 15316:2008
per il calcolo delle prestazioni energetiche degli edici e pertanto si approfondiranno
più in dettaglio queste norme.
L'entrata in vigore di questa norma ha anche modicato il quadro normativo preesistente.
In particolare si ha il prospetto 1.18.
1.6.1 Norma Uni TS 11300 - Parte Prima
Questa norma richiama in dettaglio la UNI EN 13790:2008 e sostituisce la UNI EN
13790:2005. Essa ha numerosi riferimenti normativi ai quali si rimanda per ulteriori
approfondimenti.
E' interessante osservare che la norma prevede sia il calcolo dei fabbisogni energetici
invernali che quelli estivi. Le relazioni proposte sono:
QH,nd = QH,ht − ηH,gn Qgn = (QH,tr + QH,ve ) − ηH,gn (Qint + Qsol )
QC,nd = Qgn − ηC,Ls QC,ht = (Qint + Qsol ) − ηC,ls (QC,tr + QC,ve )
27
1 Certicazione Energetica degli edici
Tabella 1.18: Nuovo quadro normativo dopo l'entrata in vigore della UNI TS 11300
Norma ritirata
Norma in vigore
UNI 10347:1993 -
UNI TS 11300-2: 2008 - Prestazioni
Riscaldamento e
energetiche degli edici - Parte 2:
rarescamento degli edici.
Determinazione del fabbisogno di
Energia termica scambiata
energia primaria e dei rendimenti per
tra una tubazione e
la climatizzazione invernale e per la
l'ambiente circostante.
produzione di acqua calda sanitaria.
Metodo di calcolo
UNI EN 15316-2-3:2008 - Impianti di
riscaldamento degli edici - Metodo
per il calcolo dei requisiti energetici e
dei rendimenti dell'impianto - Parte
2-3: Sistemi di distribuzione del calore
negli ambienti.
UNI 10348:1993 -
UNI/TS 11300-2:2008 - Prestazioni
Riscaldamento degli edici.
energetiche degli edici - Parte 2:
Rendimenti dei sistemi di
Determinazione del fabbisogno di
riscaldamento. Metodo di
energia primaria e dei rendimenti per
calcolo
la climatizzazione invernale e per la
produzione di acqua calda sanitaria.
UNI EN 15316-1:2008 - Impianti di
riscaldamento degli edici - Metodo
per il calcolo dei requisiti energetici e
dei rendimenti dell'impianto - Parte 1:
Generalità.
UNI EN 15316-2-1:2008 - Impianti di
riscaldamento degli edici - Metodo
per il calcolo dei requisiti energetici e
dei rendimenti dell'impianto - Parte
2-1: Sistemi di emissione del calore
negli ambienti.
UNI 10379:2005 -
UNI/TS 11300-1:2008 - Prestazioni
Riscaldamento degli edici.
energetiche degli edici - Parte 1:
Fabbisogno energetico
Determinazione del fabbisogno di
convenzionale normalizzato
energia termica dell'edicio per la
climatizzazione estiva ed invernale.
UNI EN 832:2001 -
UNI EN ISO 13790:2008 - Prestazione
Prestazione termica degli
energetica degli edici - Calcolo del
edici - Calcolo del
fabbisogno di energia per il
fabbisogno di energia per il
riscaldamento e il rarescamento
riscaldamento - Edici
residenziali.
Raccomandazione CTI/03
UNI/TS 11300-1:2008
UNI/TS 11300-2:2008
28
1.6 Norma UNI TS11300
ove si ha il simbolismo:
QH,nd
è il fabbisogno ideale di energia dell'edicio per riscaldamento;
QC,nd
è il fabbisogno ideale di energia dell'edicio per rarescamento;
QH,ls
è lo scambio termico totale nel caso di riscaldamento;
QC,ls
è lo scambio termico totale nel caso di rarescamento;
QH,tr
è lo scambio termico per trasmissione nel caso di riscaldamento;
QC,tr
è lo scambio termico per trasmissione nel caso di rarescamento;
QH,ve
è lo scambio termico per ventilazione nel caso di riscaldamento;
QC,ve
è lo scambio termico per ventilazione nel caso di rarescamento;
Qgn
sono gli apporti termici totali;
Qint
sono gli apporti termici interni;
Qsol sono
gli apporti termici solari;
hH,gn
hC,ls
è il fattore di utilizzazione degli apporti termici;
è il fattore di utilizzazione delle dispersioni termiche.
La norma prescrive che i calcoli debbano essere ripetuti per ciscuna zona nella quale
è possibile suddividere l'edicio e che si debba poi eettuare la somma dei contributi
dei fabbisogni energetici delle zone termiche.
Per ciascuna zona si calcolano, in caso di riscaldamento:
QH,tr = Htr,adj (θint,set,H − θe ) t + {
X
Fr,k Φr,mn,k }t
k
QH,ve = Hve,adj (θint,set,H − θe ) t
e in caso di rarescamento:
X
QC,tr = Htr,adj (θint,set,C − θe ) t + {
Fr,k Φr,mn,k }t
k
QC,ve = Hve,adj (θint,set,C − θe ) t
dove:
ˆ
Htr,adj è il coeciente globale di scambio termico per trasmissione della zona
considerata, corretto per tenere conto della dierenza di temperatura internoesterno;
29
1 Certicazione Energetica degli edici
ˆ
Hve,adj è il coeciente globale di scambio termico per ventilazione della zona
considerata, corretto per tenere conto della dierenza di temperatura internoesterno;
ˆ
j int,set,H
è la temperatura interna di regolazione per il riscaldamento della zona
considerata;
ˆ
j int,set,C
è la temperatura interna di regolazione per il rarescamento della zona
considerata;
ˆ
je
ˆ
Fr,k è il fattore di forma tra il componente edilizio kesimo e la volta celeste;
ˆ
Fr,mn,k
è la temperatura media mensile dell'ambiente esterno;
è l'extra usso termico dovuto alla radiazione infrarossa verso la volta
celeste dal componente edilizio kesimo, mediato sul tempo, espresso in W5;
ˆ
t è la durata del mese considerato.
I coecienti globali di scambio termico si ricavano con le relazioni:
Htr,adj = HD + Hg + HU + HA
"
Hve,adj = ρa ca
#
X
bve,k qve,k,mn
k
HD
è il coeciente di scambio termico diretto per trasmissione verso l'ambiente
esterno;
Hg
è il coeciente di scambio termico stazionario per trasmissione verso il
terreno;
HU
è il coeciente di scambio termico per trasmissione attraverso gli ambienti
non climatizzati;
HA
è il coeciente di scambio termico per trasmissione verso altre zone (interne
o meno all'edicio) climatizzate a temperatura diversa;
ra a
è la capacità termica volumica dell'aria, pari a 1 200 J/(m3
qve,k,mn
è la portata mediata sul tempo del usso d'aria k-esimo;
bve,k
è il fattore di correzione della temperatura per il usso d'aria k-esimo (bve,k
c
6=
·
K);
1 se la temperatura di mandata non è uguale alla temperatura dell'am-
biente esterno, come nel caso di pre-riscaldamento, pre-rarescamento o di
recupero termico dell'aria di ventilazione).
30
1.6 Norma UNI TS11300
Il calcolo del coecienti di scambio termica per trasmissione HD , Hg , HU , HA è eettuato
secondo le UNI EN ISO 13789:2008 e UNI EN ISO 13370 e descritto dalla stessa UNI
TS 11300.
Il calcolo di Fr,k e
Fr,mn,k
è eettuato secondo quanto riportato nella UNI EN ISO
13790:2008 assumendo che il fattore di forma tra componente edilizio e volta celeste
Fr = (1 + cosΣ) /2 con Σ angolo di inclinazione del componete sull'orizzontale. La
dierenza di temperatura fra aria esterna e cielo è posta pari a ∆θw = 11K e il coef2
ciente di scambio per irraggiamento è hr = 5ε W/(m K). La relazione per il calcolo
della radiazione verso il cielo è la seguente: Φr Rse Uc Ac hr ∆θer con Rse la resistenza ter2
mica della supercie esterna dell'elemento (m K/W ) ed Uc è la trasmittanza termica
sia:
dell'elemento;
La portata mediata sul tempo del usso d'aria k-esimo, qve,k,mn , espressa in m3 /s,
si ricava come:
qve,k,mn = fve,t,k qve,k
dove:
qve,k
è la portata sul tempo del usso d'aria k-esimo dato dalla relazione
qve,des k
qve =
con qve,des portata d'aria di progetto e k è un fattore di contem-
poraneità di utilizzo delle bocchette aspiranti.
Si può assumere k=1 per
sistemi a portata ssa e k=0,5 per ventilazione igro-regolabile;
fve,t,k
è la frazione di tempo in cui si verica il usso d'aria k-esimo (per una
situazione permanente: f ve,t,k = 1).
La determinazione di bve,k , qve,k e f ve,t,k è eettuata secondo la UNI EN ISO 13790:2008.
In particolare per ventilazione naturale per edici residenziali si assume un tasso di ricambi pari a 0,3 vol/h mentre per tutti gli altri edici si assumono le portate indicate
nella UNI 10339. I valori degli indici di aollamento sono assunti pari al 60% di quelli
riportati nella suddetta norma ai ni della determinazione della portata di progetto.
Per calcoli aventi scopi dierenti da quello di progetto o standard è possibile eettuare una determinazione accurata della portata di ventilazione, tenendo conto anche
dei requisiti relativi alla qualità dell'aria interna. Nel caso di aerazione e di ventilazione
naturale non è possibile determinare con certezza le portate di rinnovo. Il tasso di ricambio d'aria di un edicio dipende dalle condizioni climatiche al contorno (velocità
e direzione del vento e dierenza di temperatura tra esterno ed interno), dalla permeabilità dell'involucro e dal comportamento dell'utenza. I valori reali di ricambio d'aria
reali possono quindi essere notevolmente diversi da quelli indicati per la valutazione di
progetto o standard.
Ai ni della determinazione della portata di ventilazione richiesta per soddisfare
l'esigenza di qualità dell'aria interna si fa riferimento alle UNI EN 13779 e UNI EN
15251.
Ai ni di un calcolo dettagliato della portata di ventilazione si fa riferimento alla
UNI EN 15242.
Calcolo degli apporti termici
Per ogni zona dell'edicio e per ogni mese si calcolano
gli apporti termici con le relazioni:
31
1 Certicazione Energetica degli edici
Qint =
"
X
#
"
Φint,mn,k t +
k
Qsol =
#
X
(1 − btr,j ) Φint,mn,u,l t
l
"
X
#
"
Φsol,mn,k t +
k
#
X
(1 − btr,j ) Φsol,mn,u,l t
l
dove le due sommatorie si riferiscono rispettivamente ai ussi entranti/generati nella
zona climatizzata e negli ambienti non climatizzati, ed inoltre
btr,l
è il fattore di riduzione per l'ambiente non climatizzato avente la sorgente
di calore interna l-esima oppure il usso termico l-esimo di origine solare;
Fint,mn,k
è il usso termico prodotto dalla k-esima sorgente di calore interna, mediato
sul tempo;
Fint,mn,u,l
è il usso termico prodotto dalla l-esima sorgente di calore interna nell'ambiente non climatizzato adiacente u, mediato sul tempo;
Fsol,mn,k
Fsol,mn,u,l
è il usso termico k-esimo di origine solare, mediato sul tempo;
è il usso termico l-esimo di origine solare nell'ambiente non climatizzato
adiacente u, mediato sul tempo.
Il usso termico k-esimo di origine solare,
Fsol,k
, espresso in W, si calcola con la seguente
formula:
Φsol,k = Fsh,ob,k Asol,k Isol,k
dove:
Fsh,ob,k
è il fattore di riduzione per ombreggiatura relativo ad elementi esterni per
l'area di captazione solare eettiva della supercie kesima;
Asol,k
è l'area di captazione solare eettiva della supercie kesima con dato orientamento e angolo d'inclinazione sul piano orizzontale, nella zona o ambiente
considerato, espressa in m2 ;
Isol,k
è l'irradianza solare media mensile, sulla supercie kesima, con dato orientamento e angolo d'inclinazione sul piano orizzontale.
L'area di captazione solare eettiva di un componente vetrato dell'involucro (per es2
empio una nestra), Asol , espressa in m , è calcolata con la seguente formula:
Asol = Fsh,gl ggl (1 − FF ) Aw,p
dove:
Fsh,gl
è Il fattore di riduzione degli apporti solari relativo all'utilizzo di schermature mobili;
32
1.6 Norma UNI TS11300
ggl
è la trasmittanza di energia solare della parte trasparente del componente;
FF
è la frazione di area relativa al telaio, rapporto tra l'area proiettata del
telaio e l'area proiettata totale del componente nestrato;
Aw,p
è l'area proiettata totale del componente vetrato (l'area del vano nestra).
L'area di captazione solare eettiva di una parte opaca dell'involucro edilizio, Asol , è
calcolata con la seguente formula:
Asol = αsol,c Rse Uc Ac
dove:
asol,c
è il fattore di assorbimento solare del componente opaco;
Rse
è la resistenza termica superciale esterna del componente opaco, determinato secondo la UNI EN ISO 6946;
Uc
è la trasmittanza termica del componente opaco;
Ac
è l'area proiettata del componente opaco.
Regole di suddivisione dell'edicio
In linea generale ogni porzione di edicio, clima-
tizzata ad una determinata temperatura con identiche modalità di regolazione, costituisce una zona termica. Per esempio, le diverse unità immobiliari servite da un unico
generatore, aventi proprie caratteristiche di dispersione ed esposizione, costituiscono
altrettante zone termiche.
La zonizzazione non è richiesta se si vericano le seguenti condizioni:
ˆ
a) le temperature interne di regolazione per il riscaldamento dieriscono di non
oltre 4 K ;
ˆ
b) gli ambienti non sono rarescati o comunque le temperature interne di regolazione per il rarescamento dieriscono di non oltre 4 K ;
ˆ
c) gli ambienti sono serviti dallo stesso impianto di riscaldamento;
ˆ
d) se vi è un impianto di ventilazione meccanica, almeno l'80% dell'area climatizzata è servita dallo stesso impianto di ventilazione con tassi di ventilazione nei
diversi ambienti che non dieriscono di un fattore maggiore di 4.
È possibile che la zonizzazione relativa al riscaldamento dierisca da quella relativa al
rarescamento.
33
1 Certicazione Energetica degli edici
Temperatura interna di progetto o standard - inverno
Per tutte le categorie di
edici ad esclusione delle categorie E.6(1), E.6(2) e E.87, si assume una temperatura
interna costante pari a 20°C.
Per gli edici di categoria E.6(1) si assume una temperatura interna costante pari a
28
°C
Per gli edici di categoria E.6(2) e E.8 si assume una temperatura interna costante
pari a 18 °C.
Per gli edici connanti, in condizioni standard di calcolo, si assume:
ˆ
- temperatura pari a 20
°C
per edici connanti riscaldati e appartamenti vicini
normalmente abitati;
ˆ
- temperatura conforme alla UNI EN 12831 per appartamenti connanti in edici
che non sono normalmente abitati (per esempio case vacanze)
ˆ
- temperatura conforme all'appendice A della UNI EN ISO 13789:2008, per edici o ambienti connanti non riscaldati (magazzini, autorimesse, cantinati, vano
scale, ecc.).
La temperatura media mensile dei locali non riscaldati può essere determinata dalla
seguente formula:
θu =
Φgn + θi Hiw + θe Hue
Hiu + Hue
dove:
Fgn
je
ji
Hiu
è il usso termico generato all'interno dell'ambiente non riscaldato, in W
è la temperatura esterna media mensile, in °C
è la temperatura interna di progetto dell'ambiente riscaldato, in °C
è il coeciente globale di scambio termico tra l'ambiente riscaldato e l'ambiente non riscaldato, in W/K
Hue
è il coeciente globale di scambio termico tra l'ambiente riscaldato e l'ambiente esterno, in W/K
Temperatura interna di progetto o standard - estate
Per tutte le categorie di
edici, ad esclusione delle categorie E.6(19) e E.6(2), si assume una temperatura interna
costante pari a 26 °C.
Per gli edici di categoria E.6(1) si assume una temperatura interna costante pari a
28
°C.
Per gli edici di categoria E.6(2) si assume una temperatura interna costante pari a
24
34
°C.
1.6 Norma UNI TS11300
Tabella 1.19: Durata della stagione di riscaldamento per zona climatica
Zona clima
Fine
A
1° dicembre
15 marzo
B
1° dicembre
31 marzo
C
15 novembre
31 marzo
D
1° novembre
15 aprile
E
15 ottobre
15 aprile
F
5 ottobre
22 aprile
Durata della stagione di riscaldamento
La durata della stagione di calcolo è de-
terminata in funzione della zona climatica dipendente dai gradi giorno della località,
secondo il prospetto 1.19.
Nel caso di diagnosi energetiche o previsione dei consumi può essere adottata la
stagione di riscaldamento reale ovvero il periodo durante il quale è necessario fornire
calore attraverso l'impianto di riscaldamento per mantenere all'interno dell'edicio una
temperatura interna non inferiore a quella di progetto. Il primo e l'ultimo giorno del
periodo di riscaldamento reale vengono calcolati come i giorni in cui la somma degli
apporti termici interni e solari eguaglia le perdite di calore ovvero quando:
θe,day < θi,set,H −
Qgn,day
Htday
dove:
je,day
ji,set,H
è la temperatura esterna media giornaliera;
è la temperatura interna di regolazione per il riscaldamento;
Qgn,day
sono gli apporti interni e solari medi giornalieri;
H
è il coeciente globale di cambio termico dell'edicio, in W/K, pari alla
somma dei coecienti globali di scambio termico per trasmissione e ventilazione, corretti per tenere conto della dierenza di temperatura internoesterno
tday
è la durata del giorno.
Gli apporti termici solari giornalieri sono ricavati dai valori di irraggiamento solare
giornaliero medio mensile secondo quanto riportato nella UNI 10349.
La stagione di rarescamento è il periodo durante il quale è necessario un apporto
dell'impianto di climatizzazione per mantenere all'interno dell'edicio una temperatura
interna non superiore a quella di progetto:
θe,day > θi,set,C −
dove
ji,set,C
Qgn,day
Htday
è la temperatura interna di regolazione per il rarescamento.
35
1 Certicazione Energetica degli edici
Tabella 1.20: Dati convenzionali relativi all'utenza
Categoria
Destinazione d'uso
Apporti
medi
globali
2
W/m
E.1 (3)
Edici adibiti ad albergo, pensione ed attività similari
6
E.2
Edici adibiti a uci e assimilabili
6
E.3
Edici adibiti a ospedali, cliniche o case di cura e assimilabili
8
E.4 (1)
Cinema e teatri, sale di riunione per congressi
8
E.4 (2)
Mostre, musei e biblioteche, luoghi di culto
8
E.4 (3)
Bar, ristoranti, sale da ballo
0
E.5
Edici adibiti ad attività commerciali e assimilabili
8
E.6 (1)
Piscine, saune e assimilabili
0
E.6 (2)
Palestre e assimilabili
5
E.6 (3)
Servizi di supporto alle attività sportive
4
E.7
Edici adibiti ad attività scolastiche a tutti i livelli e assimilabili
4
E.8
Edici adibiti ad attività industriali ed artigianali e assimilabili
6
Apporti termici interni
Nei casi di valutazione di progetto o di valutazione stan-
dard gli apporti termici interni sono espressi, per gli edici diversi dalle abitazioni, in
funzione della destinazione d'uso secondo quanto riportato nel prospetto 1.20.
La UNI Ts 11300 riporta anche alcune tabelle per il calcolo di apporti gratuiti
adattati all'utenza.
Parametri dinamici
Gli apporti solari sono valutati nel modo consueto del DPR
412/93 sia per il calcolo dei fattori di utilizzazione per riscaldamento che per il calcolo
della capacità termica interna.
Prestazione energetica per edici esistenti
Per edici esistenti la UNI TS 11300
consente di eettuare, così come la UI EN ISO 13790, il calcolo delle prestazioni
energetiche per edici esistenti.
In questo caso, tranne nei casi in cui si determinano sperimentalmente i dati necessari,
la norma indica le trasmittanze di riferimento per le pareti opache, per i cassonetti, per
le chiusure verticali verso ambienti interni, delle coperture, sei solai sotto ambienti non
climatizzati, solai a terra su spazi aperti o su ambienti non climatizzati e per strutture
coibentate. Non si riportano per semplicità le tabelle inserite nella norma.
Viene poi fornito un abaco delle strutture murarie utilizzate in Italia per edici esistenti. Si tratta di un elenco ancora incompleto che sarà oggetto di successivi aggiornamenti e implementazioni che comprenderanno anche una parte relativa alle strutture
orizzontali.
Per un uso corretto dell'abaco sono da considerare le seguenti note:
36
1.6 Norma UNI TS11300
ˆ
1. le strutture sono state indicate in parte con intonaco, in parte senza. Nella
realtà, non sempre l'intonaco è presente su entrambe le facce per cui è richiesto,
se del caso, il relativo adattamento;
ˆ
2. gli spessori indicati sono orientativi e possono variare anche notevolmente;
ˆ
3. le strutture con camera d'aria sono state indicate tutte con densità apparente di
800 kg/m3 dei paramenti, tanto per quello interno che per quello esterno. Questa
situazione è tipica per i muri di tamponamento di edici con struttura portante
di cemento armato. Nelle costruzioni in muratura portante, il paramento esterno
è solitamente costituito da laterizio di massa volumica apparente superiore;
ˆ
4. la massa volumica apparente indicata è quella denita dalla UNI 10351. Essa
si riferisce alla muratura (mattone e malta) senza l'intonaco che, ove esistente, si
considera a parte. Il paramento esterno, lato interno (intercapedine) si considera
non intonacato, salvo che sia stato accertato il contrario.
I dati riportati nell'abaco sono utilizzabili solo per valutazioni energetiche di edici
esistenti, qualora non si possa eettuare una determinazione rigorosa di calcolo, sulla
base di dati derivanti da ispezioni o da altre fonti più attendibili.
Anche per i componenti trasparenti si ha una determinazione semplicata mediante
tabella di riferimento, lo stesso per i telai per nestre e porte e per nestre con chiusurfe
oscuranti.
In appendice D sono dati i fattori di ombreggiatura per ostruzioni esterne per i
vari mesi dell'anno. Anlogamente si hanno i fattori di ombreggiatura per gli aggetti
(orizzontali e verticali) nei vari mesi dell'anno.
1.6.2 Norma Uni TS 11300 - Parte seconda
La specica tecnica fornisce dati e metodi per la determinazione:
- del fabbisogno di energia utile per acqua calda sanitaria;
- dei rendimenti e dei fabbisogni di energia elettrica degli ausiliari dei sistemi di
riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria;
- dei fabbisogni di energia primaria per la climatizzazione invernale e per la produzione dell'acqua calda sanitaria.
La specica tecnica si applica a sistemi di nuova progettazione, ristrutturati o esistenti:
- per il solo riscaldamento
- misti o combinati per riscaldamento e produzione acqua calda sanitaria;
- per sola produzione acqua calda per usi igienico - sanitari.
La norma applica quanto indicato dalla UNI EN 15316-2-3:2008 che sostituisce la
UNI 10347:1993 nonché dalla UNI EN 15316-1:2008 e dalla UNI EN 15316-2-1:2008
che sostituisce la UNI 10348:1993.
1.6.2.1 Fabbisogni di energia termica utile
Ai ni della presente specica tecnica, si considerano i seguenti fabbisogni di energia
termica utile:
37
1 Certicazione Energetica degli edici
1) fabbisogno di energia termica utile per riscaldamento e ventilazione dell'edicio
Qh ;
2) fabbisogno di energia termica utile per acqua calda sanitaria Q,h,W ;
Si forniscono dati per:
3) fabbisogni di energia primaria per usi di cottura Qoth .
I fabbisogni 1) e 2) sono utilizzati per i calcoli del fabbisogno di energia primaria.
I fabbisogni 3) sono valori convenzionali forniti allo scopo di depurare, in modo unicato, i consumi promiscui di energia primaria da quelli derivanti da usi diversi dal
riscaldamento e produzione acqua calda sanitaria.
I fabbisogni di energia termica utile sono calcolati al netto di eventuali apporti quali:
- apporti da perdite recuperabili delle quali si deve tenere conto secondo quanto
specicato nel punto prosieguo;
- contributi da energie rinnovabili o da altri metodi di generazione.
Fabbisogno di energia termica utile per riscaldamento dell'edicio
Il fabbisogno
di energia termica utile per riscaldamento dell'edicio è articolato in:
- fabbisogno ideale
- fabbisogno ideale netto ottenuto sottraendo al fabbisogno ideale le perdite recuperate
- fabbisogno eettivo è il fabbisogno che tiene conto delle perdite di emissione e di regolazione, ossia dell'energia termica che il sottosistema di distribuzione deve immettere
negli ambienti.
Fabbisogno ideale per riscaldamento
Il fabbisogno ideale di energia termica utile
dell'involucro edilizio, Qh o Qhvs nel caso di funzionamento non continuo, è il dato
fondamentale di ingresso per il calcolo dei fabbisogni di energia primaria.
Tale fab-
bisogno è riferito alla condizione di temperatura dell'aria uniforme in tutto lo spazio
riscaldato. Esso è riferito, inoltre, a funzionamento continuo, cioè al mantenimento di
una temperatura interna dell'edicio costante nel tempo.
Il fabbisogno ideale di energia termica utile dell'edicio si calcola con i metodi forniti
dalla UNI EN ISO 13790 e della UNI/TS 11300-1
Fabbisogno ideale netto per riscaldamento
Dal fabbisogno Qh si devono dedurre
eventuali perdite recuperate QW,lrh dal sistema di acqua calda sanitaria . Si ha quindi
0
il fabbisogno ideale netto Qh :
0
Qh = Qh − QW,lrh
dove QW,lrh sono le perdite recuperate dal sistema di produzione acqua calda determinate con l'equazione:
QW.lrh = QW,l (1 − bg,W )
ove bg,W
38
=0
se l'ambiente è riscaldato e 1 se fuori dall'ambiente riscaldato.
1.6 Norma UNI TS11300
Fabbisogno eettivo per riscaldamento
Il calcolo, come sin qui descritto, non tiene
conto delle perdite determinate dalle caratteristiche dei sottosistemi di emissione e di
regolazione, previsti o installati nell'edicio, quali la distribuzione di temperatura non
uniforme nello spazio riscaldato, le imperfezioni della regolazione per ritardi od anticipi
nella erogazione del calore, il mancato utilizzo di apporti gratuiti.
Per calcolare il fabbisogno eettivo dell'edicio, ossia la quantità di energia termica
utile che deve essere immessa negli ambienti riscaldati, si deve tenere conto di fattori
negativi, quali:
ˆ
maggiori perdite verso l'esterno dovute ad una distribuzione non uniforme di
temperatura dell'aria all'interno degli ambienti riscaldati (straticazione);
ˆ
maggiori perdite verso l'esterno dovute alla presenza di corpi scaldanti annegati
nelle strutture
ˆ
maggiori perdite dovute ad una imperfetta regolazione dell'emissione del calore
ˆ
eventuale mancato sfruttamento di apporti gratuiti conteggiati nel calcolo di Qh,
che si traducono in maggiori temperature ambiente anziché riduzioni dell'emissione di calore
ˆ
sbilanciamento dell'impianto,
e di fattori positivi, quali:
ˆ
trasformazione in calore dell'energia elettrica impiegata nelle unità terminali.
In denitiva l'energia termica utile eettiva Qhr (= Qd,out ) che deve essere fornita dal
sottosistema distribuzione è:
Qhr = Qh0 + Ql,e + Ql,rg − Qaux,e,lrh
dove:
Qh'
fabbisogno ideale netto
Ql,e
perdite totali di emissione
Ql,rg
perdite totali di regolazione
Qaux,e,lrh
energia termica recuperata dall'energia elettrica del sottosistema di emissione.
Quando l'impianto preveda zone con terminali diversi e rispettivi sistemi di regolazione
ambiente, il fabbisogno energetico utile eettivo dell'edicio vale:
Qhr =
n
X
(Qh0 ,j + Ql,e,j + Ql,rg,j − Qaux,e,lrh,j )
l
39
1 Certicazione Energetica degli edici
Fabbisogni di energia per acqua calda sanitaria
L'energia termica Qh,W richiesta
per riscaldare una quantità di acqua alla temperatura desiderata è:
Qh,W =
X
ρcVW (θer − θ0 ) G
i
r
in Wh, dove:
3
è la massa volumica dell'acqua [kg/m ]
c
calore specico dell'acqua pari a 1,162 [Wh/kg°C]
VW
3
volume dell'acqua richiesta durante il periodo di calcolo [m /G]
jer
j0
temperatura di erogazione [°C]
temperatura di ingresso dell'acqua fredda sanitaria [°C]
G
numero dei giorni del periodo di calcolo [G].
Volumi di acqua richiesti
I volumi di acqua calda sanitaria sono riferiti conven-
zionalmente ad una temperatura di erogazione di 40 °C e ad una temperatura di ingresso di 15
°C.
Il salto termico di riferimento ai ni del calcolo del fabbisogno di energia
termica utile è, quindi, di 25 K.
Qualora siano resi pubblici dall'ente erogatore o dall'Amministrazione Comunale dati
mensili di temperatura dell'acqua di alimentazione in relazione alla zona climatica e
alla fonte di prelievo (acqua superciale, acqua di pozzo, ecc.)
si devono utilizzare
tali dati ai ni del calcolo indicandone l'origine. Ciò determina fabbisogni mensili di
energia diversi a parità di litri erogati e dovrà essere indicato nella relazione tecnica.
Ai ni di valutazioni per certicazione energetica si considerano i valori convenzionali
di riferimento. I valori di fabbisogno giornaliero sono riferiti a dati medi giornalieri.
Il volume è dato da:
VW = aNu
in
[l(G]
dove:
a
fabbisogno giornaliero specico [l/G]
Nu
parametro che dipende dalla destinazione d'uso dell'edicio variabile per le
abitazioni e per destinazioni diverse, come riportato dalla UNI TS 11300
parte 2°.
Fabbisogni di energia per altri usi
Nel Prospetto 1.21sono indicati fabbisogni
standard di energia per usi di cottura al solo ne di poter depurare i consumi eettivi
rilevati da quelli non attinenti ai due u si contemplati dalla presente specica e cioè
riscaldamento e produzione acqua calda sanitaria.
Nel caso di utilizzo di combustibili fossili il consumo di combustibile si ottiene
dividendo il valore della tabella per il potere calorico inferiore del combustibile.
Nel caso di energia elettrica il fabbisogno di energia primaria si ottiene moltiplicando i valori del prospetto per il fattore di conversione dell'energia elettrica in energia
primaria.
40
1.6 Norma UNI TS11300
Tabella 1.21: Fabbisogni standard di energia per usi di cottura
Supercie dell'abitazione
Fabbisogno specico [kWh/ G]
2
Fino a 50 m
2
2
Oltre 50 m e no a 120 m
2
Oltre 120 m
4
5
6
1.6.2.2 Criteri metodi e nalità di calcolo
Ai ni del calcolo dei rendimenti o delle perdite, gli impianti si considerano suddivisi
in sottosistemi e la determinazione del rendimento medio stagionale di un impianto
di riscaldamento e del fabbisogno di energia primaria deve essere eettuata in base ai
rendimenti (o alle perdite) dei sottosistemi che lo compongono.
La specica tecnica
non prevede tabelle che forniscano il rendimento medio stagionale dell'intero sistema
in base a dati caratteristici del sistema stesso. Per ciascun sottosistema, identicato
con il pedice x, si deve determinare:
ˆ
il fabbisogno di energia richiesto in ingresso del sottosistema Qin,x ;
ˆ
l'energia ausiliaria totale richiesta Qaux,x ;
ˆ
le perdite Ql,x
ˆ
le perdite recuperate Qlrh,x .
Sulla base di:
ˆ
energia utile da fornire in uscita Qout,x ;
ˆ
caratteristiche del sottosistema e condizioni di funzionamento dell'impianto.
Per ogni sottosistema, identicato con il pedice x, vale il seguente bilancio termico:
Qin,x = Qout,x + (Ql,x − Qlrh,x ) − Qaux,lrh,x
in [Wh].
Il termine (Ql,x - Qlrh,x ) è il valore delle perdite al netto delle perdite
recuperate e Qaux,lrh,x è l'energia termica recuperata dagli ausiliari elettrici.
In questo bilancio termico non si devono impiegare fattori di conversione in energia
primaria. Ai ni della determinazione dei rendimenti (o delle perdite) dei sottosistemi,
sono previsti i seguenti metodi:
ˆ
determinazione sulla base di prospetti contenenti dati pre-calcolati in funzione
della tipologia del sottosistema e di uno o più parametri caratteristici;
ˆ
calcolo mediante metodi descritti nella presente specica tecnica.
Quando si utilizzano i valori di rendimento precalcolati forniti dai prospetti, non si
considerano recuperi di energia (termica o elettrica). Ai ni della determinazione del
fabbisogno globale di energia primaria i fabbisogni di energia elettrica devono essere
calcolati separatamente.
41
1 Certicazione Energetica degli edici
L'adozione del metodo dipende dal tipo di valutazione energetica previsto. Il metodo
da adottare dipende anche dalle caratteristiche del sottosistema.
Nel caso di valutazioni di tipo A, il calcolo del fabbisogno di energia primaria si
eettua partendo dal fabbisogno di energia termica utile dell'edicio, sommando progressivamente le perdite dei vari sottosistemi al netto dei recuperi sino a giungere al
fabbisogno del sottosistema di generazione. Nella specica tecnica si riportano prospetti per calcolare il fabbisogno di energia primaria tenendo conto delle perdite dei singoli
sottosistemi.
Per ciascun sottosistema si indica anche il relativo rendimento, come
richiesto da adempimenti legislativi.
I sistemi di riscaldamento e i sistemi di produzione acqua calda per usi igienico sanitari possono essere alimentati con:
ˆ
energia primaria da combustibili fossili;
ˆ
energie alternative o rinnovabili;
ˆ
da un mix di energia primaria e di energie rinnovabili.
Nei tre casi la procedura di calcolo è identica sino al punto di immissione dell'energia
termica utile nel sottosistema di distribuzione. Occorre poi ripartire il fabbisogno di
energia utile tra i sottosistemi di generazione disponibili.
Ai ni del calcolo, gli impianti si considerano suddivisi nei seguenti sottosistemi:
Impianti di riscaldamento
ˆ
sottosistema di emissione;
ˆ
sottosistema di regolazione dell'emissione di calore in ambiente;
ˆ
sottosistema di distribuzione;
ˆ
eventuale sottosistema di accumulo;
ˆ
sottosistema di generazione.
Impianti di acqua calda sanitaria
ˆ
sottosistema di erogazione;
ˆ
sottosistema di distribuzione;
ˆ
eventuale sottosistema di accumulo;
ˆ
sottosistema di generazione.
In caso di unità immobiliare in edicio condominiale il fabbisogno di calore Qh , il rendimento di emissione e il rendimento di regolazione sono attribuibili all'unità immobiliare
in esame, mentre i rendimenti di distribuzione e di generazione sono da attribuire a
parti comuni del condominio, in comproprietà delle unità immobiliari condominiali.
Ciò equivale a considerare che le singole unità immobiliari prelevino energia termica
utile dalla rete condominiale con perdite di distribuzione e di generazione determinate
dal sistema di fornitura del calore dalla rete condominiale.
42
1.6 Norma UNI TS11300
L'attribuzione del fabbisogno di energia primaria della unità immobiliare è quindi:
Qd,i,ln = Qh + Ql,e + Ql,c
e il fabbisogno di energia primaria dell'unità immobiliare è dato da:
Q = Qd,i,ln / (hd,x hgn )
Espressione generale del fabbisogno di energia primaria
Alla ne del calcolo, i
fabbisogni di energia degli impianti, sotto forma di diversi vettori energetici, vengono
convertiti in fabbisogno complessivo di energia primaria. In un determinato intervallo
di calcolo, il fabbisogno globale di energia primaria è dato da:
Qp,H,W =
X
QH,c,i fp,i +
X
QW,c,i fp,i + (QH,aux + QW,aux + QIN T,aux − Qel,exp ) fp,el
dove:
QH,c,i
fabbisogno di energia per riscaldamento ottenuto da ciascun vettore energetico i (combustibili, energia elettrica, ecc.).
Nel caso di combustibili è
dato dalla quantità utilizzata per il potere calorico inferiore, nel caso di
energia elettrica dalla quantità utilizzata;
fp,i
fattore di conversione in energia primaria del vettore energetico i;
QW,c,j
fabbisogno di energia per acqua calda sanitaria ottenuto da ciascun vettore
energetico j (combustibili, energia elettrica, ecc.). Nel caso di combustibili
è dato dalla quantità utilizzata per il potere calorico inferiore, nel caso di
energia elettrica dalla quantità utilizzata;
QH,aux
fabbisogno di energia elettrica per ausiliari degli impianti di riscaldamento;
QW,aux
fabbisogno di energia elettrica per gli ausiliari degli impianti di produzione
acqua calda sanitaria;
QIN T,aux
fabbisogno di energia elettrica per ausiliari di eventuali sistemi che utilizzano energie rinnovabili e di cogenerazione
Qel,exp
energia elettrica esportata dal sistema (da solare fotovoltaico, cogenerazione);
fp,el
fattore di conversione in energia primaria dell'energia ausiliaria elettrica.
Energia ausiliaria
L'energia ausiliaria, generalmente sotto forma di energia elettrica,
è utilizzata per l'azionamento di pompe, valvole, ventilatori e sistemi di regolazione
e controllo.
Parte dell'energia ausiliaria può essere recuperata come energia termica
utile, apportando una corrispondente riduzione al fabbisogno di calore. Per esempio,
l'energia meccanica fornita all'asse di un circolatore, si trasforma in calore nel uido
termovettore riducendo il fabbisogno della distribuzione.
43
1 Certicazione Energetica degli edici
Rendimento medio stagionale
Il rendimento medio stagionale può riguardare:
ˆ
il solo impianto di riscaldamento;
ˆ
il solo impianto di acqua calda sanitaria;
ˆ
l'impianto di riscaldamento e acqua calda sanitaria.
Rendimento medio stagionale dell'impianto di riscaldamento
medio stagionale
h
Il rendimento
g,H dell'impianto di riscaldamento è dato da:
ηg,H =
Qh
Qp,h
dove:
Qp,H
fabbisogno di energia primaria per riscaldamento;
Qh
fabbisogno di energia termica utile per riscaldamento.
Rendimento medio stagionale dell'impianto di produzione acqua calda sanitaria
Il rendimento globale medio stagionale dell'impianto di acqua calda sanitaria
hg,W
è
dato da:
ηg,W =
Qh,W
Qp,W
dove:
Qp,W
fabbisogno di energia primaria per acqua calda sanitaria;
Qh,W
fabbisogno di energia termica utile per acqua calda sanitaria.
Rendimento globale medio stagionale
Il rendimento globale medio stagionale
globale (riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria)
ηg,H,W =
hg,H,W
è dato da:
Qh + Qh,W
Qp,H,W
dove:
Qp,H,W
fabbisogno complessivo di energia primaria per riscaldamento ed acqua
calda sanitaria;
Qh
fabbisogno di energia termica utile per riscaldamento;
Qh,W
fabbisogno di energia termica utile per acqua calda sanitaria.
44
1.6 Norma UNI TS11300
Rendimento di emissione
Il rendimento di emissione vien dato da una serie di tabelle
riportate nella specica tecnica.
Le perdite di emissione si calcolano in base ai valori di rendimento delle tabelle con
la formula, in Wh:
0
Ql,e = Qh
Rendimento di regolazione
1 − ηe
ηe
I rendimenti di regolazione per varie tipologie di regola-
tori associati a diverse tipologie di terminali di erogazione sono riportati nei prospetti
della specica tecnica.
La sola regolazione centrale, per esempio con compensazione climatica, non è suciente per garantire un elevato rendimento di regolazione, in quanto non consente un
soddisfacente recupero degli apporti gratuiti.
Le perdite del sottosistema di regolazione si calcolano con la formula seguente, in
Wh:
0
Ql,rg = Qh + Ql,e
Rendimento di distribuzione
1 − ηrg
ηrg
Il rendimento di distribuzione è fornito dalla specica
tecnica per varie situazioni impiantistiche. Nel caso di impianti con uido termovettore
aria calda, il calcolo delle perdite deve essere eettuato in ogni caso utilizzando metodi
di calcolo analitici.
Le perdite di distribuzione si calcolano con la formula seguente:
0
Ql,d = Qhr
Rendimento di generazione
1 − ηd
ηd
Il rendimento di generazione è fornito dai prospetti
riportati nella specica tecnica. E' previsto che si possano avere più generatori termici
per ciascuno dei quali è possibile calcolare il rendimento medio stagionale.
Fabbisogno di energia elettrica dei sottosistemi degli impianti di riscaldamento
Il fabbisogno di energia elettrica di un impianto di riscaldamento è espresso da:
QH,aux = Qaux,e + Qaux,d + Qaux,gn
dove:
QH,aux
fabbisogno totale di energia elettrica degli ausiliari;
Qaux,e
fabbisogno totale di energia elettrica degli ausiliari del sottosistema di
emissione;
Qaux,d
fabbisogno totale di energia elettrica degli ausiliari del sottosistema di
distribuzione;
Qaux,gn
fabbisogno totale di energia elettrica degli ausiliari del sottosistema di
produzione.
45
1 Certicazione Energetica degli edici
Il fabbisogno è espresso in Wh per stagione di riscaldamento (per mese, per anno) per
un determinato edicio. Il fabbisogno viene espresso come:
ˆ
energia elettrica;
ˆ
corrispondente energia primaria determinata con il relativo fattore di conversione.
Il fabbisogno di energia elettrica degli ausiliari può essere determinato:
(i) in sede di progettazione dell'impianto;
(ii) con misure sull'impianto;
(iii) con metodi di calcolo basati su parametri di riferimento.
Nel caso (i) il fabbisogno QBH,aux viene calcolato in base ai dati di progetto dell'impianto, ai dati dei componenti e alle modalità di regolazione, gestione ed esercizio
previste. Sull'impianto, una volta eettuate le necessarie tarature e regolazioni, si raccomanda di eettuare, in sede di collaudo misure di potenza elettrica dei singoli componenti per ottenere dati di verica del fabbisogno calcolato in sede di progettazione
(ii).
Su impianti esistenti, o, comunque per valutazioni di carattere generale o statistiche,
è possibile ricorrere a misure sull'impianto (ii) oppure a procedure di calcolo basate
su una serie di dati caratteristici dell'edicio e dell'impianto (iii).
I valori ottenuti
con tali procedure si devono considerare, anche se rappresentativi di situazioni reali,
dati convenzionali unicati, sulla base dei quali è possibile assegnare valori di consumo
elettrico e di energia primaria agli edici e confrontare le prestazioni di edici diversi.
1.6.2.3 Metodo di calcolo semplicato
Il metodo prevede il calcolo del fabbisogno Qh su base stagionale per la climatizzazione
invernale e del fabbisogno QW per l'acqua calda sanitaria su base annua. La somma dei
due fabbisogni determina il fabbisogno annuo per riscaldamento e acqua calda sanitaria
dell'edicio.
Per quanto attiene il calcolo delle perdite d'impianto, ai ni del calcolo del fabbisogno di energia primaria, il metodo è in accordo con quanto specicato nella presente
specica tecnica, ma con le seguenti precisazioni:
ˆ
(1) Come per il fabbisogno Qh anche per l'impianto il periodo di calcolo è la stagione legale di riscaldamento nella zona climatica considerata per quanto attiene
la climatizzazione invernale e l'anno per quanto attiene la produzione di acqua
calda sanitaria
ˆ
(2) Si trascurano i recuperi QW,lrh e si ha quindi Q'h = Qh . Si determinano le
perdite di emissione e di regolazione con i dati dei prospetti della presente specica
tecnica e il fabbisogno di energia in uscita dal sottosistema di regolazione Qd,out
= Qh + perdite di emissione + perdite di regolazione;
ˆ
(4) Si determinano le perdite di distribuzione con i valori del prospetto 21 del
TS11300 in relazione alla tipologia della rete applicando i fattori di correzione
per la temperatura media della rete del Prospetto 22 e si trascurano i recuperi di
energia termica dagli ausiliari elettrici della distribuzione (pompe di circolazione);
46
1.6 Norma UNI TS11300
ˆ
(5) Si determina il fabbisogno in uscita dal generatore Qgn,out = Qd,out + perdite
di distribuzione. In assenza di accumulo si ha Qgn,out = Qd,IN ;
ˆ
(6) Si calcola la potenza media stagionale
Fgn,avg
come
Fgn,avg
= Qgn,out / tgn
assumendo tgn = 24 x numero di giorni legali di riscaldamento;
ˆ
(7) Si calcola la potenza nominale richiesta al generatore di calore in base al
fabbisogno calcolato
Fgn Fgn,avg
=
/FCclima dove FCclima è il fattore climatico di
carico medio stagionale della località considerata che può essere assunto pari a
0,5 in mancanza di dati;
ˆ
(8) Si calcola il fattore di carico medio del generatore con l'equazione FCgn,u
=
Fgn,avg FP n
/
dove
FP n
è la potenza termica utile nominale del generatore
installato;
FP n Fgn
ˆ
(9) Si determina il fattore di dimensionamento del generatore F1 =
ˆ
(10) Si determinano le perdite di generazione in base al prospetto 23, al fattore
/
;
F1 e agli altri fattori relativi all'installazione del generatore;
ˆ
(11) Si calcola il fabbisogno stagionale di energia del generatore di calore sommando a Qgn,out determinato in (5) le perdite di generazione determinate al
(10)
ˆ
(12) Si calcola la potenza elettrica degli ausiliari del generatore di calore Wgn,aux
con l'equazione (B.18) dell TS assumendo i valori del prospetto B.4 della TS;
ˆ
(13) La potenza elettrica di eventuale pompa primaria Wgn,PO,pr si assume pari
a 100 W (prospetto B.18 della TS11300);
ˆ
(14) Si calcola la potenza complessiva degli ausiliari elettrici Waux,t = Wgn,aux +
Wgn,P O,pr ;
ˆ
(15) Si calcola il fabbisogno di energia elettrica degli ausiliari con Qaux,t = FCu,gnx
Waux,t x tgn
ˆ
(16) Si determina il fabbisogno di energia primaria degli ausiliari con Q aux,p =
fp,el x Qaux,t ;
ˆ
(17) Si determina il fabbisogno globale annuo per riscaldamento sommando al
fabbisogno calcolato al passo 10 il fabbisogno di energia primaria calcolato al
passo 16.
1.6.2.4 Rendimenti e perdite per gli impianti di acqua sanitaria
Anche per la produzione di acqua calda si introduce il rendimento globale di impianto
composto dal rendimento di erogazione, quello di distribuzione dell'acqua calda, il
rendimento di accumulo e il rendimento di generazione.
47
1 Certicazione Energetica degli edici
Figura 1.13: Perdite e recuperi della distribuzione, nel caso di assenza di ricircolo
Tipologia del sistema
Coeciente di
Coeciente di
perdita ,W,d
recupero frh,W,d
0,12
0,5
0,08
0,5
Sistemi installati prima
dell'entrata in vigore della legge
Sistemi installati dopo l'entrata
in vigore della legge 373/76
Perdite di erogazione
valore 0,95.
Si assume come valore di rendimento di erogazione
Le perdite di erogazione si considerano tutte non recuperabili.
hw,er
il
Non si
considerano fabbisogni di energia elettrica.
Le perdite di erogazione dell'acqua calda sanitaria Ql,W ,er si calcolano con la formula:
Ql,W,er = Qh,W
in [Wh].
1 − ηW,er
ηW,er
In caso di presenza di dispositivi in grado di erogare automaticamente
acqua calda alla temperatura pressata e per il tempo pressato, il valore delle perdite
può essere ridotto in base ai dati forniti dal produttore.
Perdita delle tubazioni di distribuzione dell'acqua calda sanitaria
In presenza di
ricircolo, il calcolo delle perdite Ql,W,d si eettua in maniera dettagliata come descritto
nell'appendice A de1.13.
In questo caso risulta:
Ql,W,d =
Qh.W
fl,W,d
ηW,er
in[Wh]. Le perdite recuperate sono date da:
Qlrd,W,d = frh,W,d Ql,W,d
in [Wh], dove è frh,W,d coeciente di recupero. Valori di default sono riportati nel
Prospetto 1.13. Nel caso siano previste o installate pompe di ricircolo si considerano
solo i fabbisogni elettrici e non il relativo recupero termico.
Perdite di accumulo
L'impianto di acqua calda sanitaria può essere dotato di un
serbatoio di accumulo. Il serbatoio può essere all'interno del generatore di calore oppure
all'esterno.
In questo secondo caso il serbatoio è collegato al generatore di calore
mediante tubazioni e pompa di circolazione.
Nel primo caso le perdite di accumulo sono comprese nelle perdite di produzione
dell'apparecchio. Nel secondo caso si hanno:
- perdite del serbatoio
- perdite del circuito di collegamento generatore serbatoio
Le perdite di accumulo Ql,W,s si calcolano in base alla entità e alle caratteristiche della
supercie disperdente dell'accumulatore e alla dierenza tra la temperatura media della
supercie e la temperatura media dell'ambiente nel quale l'accumulatore è installato:
48
1.6 Norma UNI TS11300
Ql,W,s =
Ss
(θs − θe ) ts λs
ds
dove:
Ss
[m²] è la supercie esterna dell'accumulo
ds
[m] è lo spessore dello strato isolante
ls
[W/m·K] è la conduttività dello strato isolante
ts
[h] è la durata del periodo considerato
js
ja
[°C] è la temperatura media nell'accumulo
[°C] è la temperatura ambiente del locale di installazione dell'accumulo.
Qualora sia disponibile il valore della dispersione termica dell'apparecchio Kboll [W/K]
dichiarato dal costruttore, le perdite sono calcolate con la formula seguente:
Ql,W,s = kboll (θs − θe ) ts
Nel caso in cui l'accumulatore sia installato in un ambiente riscaldato le perdite si
considerano tutte recuperate durante il periodo di riscaldamento. Si considerano invece
tutte non recuperabili durante il periodo nel quale il riscaldamento è inattivo (estivo).
Le perdite di accumulo recuperabili e non recuperabili si considerano presenti in tutto
il periodo di funzionamento pressato del sistema.
Il fattore di recupero bg,w dipende dall'ubicazione dell'accumulatore.
Le perdite
recuperate sono date da:
Qlrh,W,s = Ql,W,s (1 − bg,W )
in[Wh] e dove:
ˆ
bg,W = 0 se in ambiente riscaldato
ˆ
bg,W = 1 se fuori dall'ambiente riscaldato.
Perdite del circuito primario
Per le perdite del circuito di collegamento serbatoio
generatore di calore si considerano i seguenti casi:
- Distanza tra serbatoio e generatore
≤5
m e tubazioni di collegamento isolate
Le perdite per la distribuzione si considerano trascurabili.
- Distanza tra serbatoio e generatore
≤5
m e tubazioni di collegamento non isolate
Le perdite per la distribuzione devono essere calcolate secondo il metodo riportato
nell'appendice A del TS utilizzando appropriate temperature dell'acqua nel circuito
primario.
- Distanza tra serbatoio e generatore >5 m Utilizzare il metodo di calcolo dell'appendice A.
Le perdite recuperate si determinano come sopra descritto.
49
1 Certicazione Energetica degli edici
Perdite totali recuperate
Le perdite totali recuperate dal sistema acqua calda ai
ni del riscaldamento degli ambienti sono date da:
Qlrh,W = Qlrh,W,d + Qrh,W,s + Qlrh,W,pd
in [Wh] e dove:
ˆ
Qlrh,W,d perdite recuperate dalla rete di distribuzione
ˆ
Qlrh,W,s perdite recuperate dall'eventuale accumulo
ˆ
Qlrh,W,pd perdite recuperate dal circuito primario
Perdite di generazione
La produzione di acqua calda sanitaria può essere realizzata:
ˆ
(1) con impianto di produzione dedicato con proprio generatore di calore;
ˆ
(2) con impianto misto riscaldamento/acqua calda sanitaria;
ˆ
(3) con scaldacqua autonomi.
Nel caso di produzione acqua calda sanitaria separata dal riscaldamento si hanno quindi
due casi:
ˆ
a) impianto centralizzato di produzione di acqua calda sanitaria a servizio di più
unità immobiliari di un edicio;
ˆ
b) impianto autonomo di produzione per singola unità immobiliare.
Nel caso di impianto misto si hanno altri due casi:
ˆ
c) produzione combinata di energia termica per riscaldamento e di acqua calda
per usi igienico sanitari con unico generatore che alimenta uno scambiatore con
o senza accumulo per la produzione di acqua calda sanitaria;
ˆ
d) produzione con generatore combinato riscaldamento /acqua calda sanitaria.
Nel caso a), il calcolo del rendimento di generazione si eettua come specicato in
precedenza relativamente al rendimento di generazione per impianto di riscaldamento.
Nel caso b) si considera il rendimento di generazione certicato del prodotto.
Nei casi c) e d) si calcola il rendimento di generazione suddividendo l'anno in due
periodi:
ˆ
(i) periodo di riscaldamento nel quale i fabbisogni per acqua calda sanitaria si
sommano ai fabbisogni di riscaldamento
ˆ
(ii) periodo di sola produzione di acqua calda sanitaria nel quale il fattore di
carico è determinato dai soli fabbisogni per acqua calda sanitaria
Nel caso di generatori combinati per riscaldamento e produzione acqua calda sanitaria
per il periodo (ii) si possono utilizzare i dati certicati di prodotto, ove disponibili.
50
1.6 Norma UNI TS11300
Fabbisogno di energia primaria
Nel periodo di calcolo pressato il fabbisogno di
energia primaria Qp,W per la produzione di acqua calda sanitaria è dato da:
Qp,W = Qc,W + Qaux,W fp,el
Nel caso di sistemi dedicati alla produzione di acqua calda sanitaria (oppure durante
il funzionamento estivo di sistemi combinati) il rendimento di generazione è dato da:
ηW,gn =
Qh,W + Ql,W,er + Ql,W,d + Ql,W,s
Qp,W
Nel caso di sistemi dedicati alla produzione di acqua calda sanitaria (oppure durante
il funzionamento estivo di sistemi combinati) il rendimento globale del sistema acqua
calda sanitaria è dato da:
ηW,gr =
Qh,W
Qp,W
Nel caso di sistemi combinati il rendimento globale è dato da:
ηH,W,gn =
Qh,H + Qh,W
Qp,H,W
1.6.2.5 Consumi eettiivi di combustibili
I consumi eettivi possono essere utilizzati come dato informativo di confronto per
comparazioni con i fabbisogni calcolati. Condizione essenziale per il confronto è che i
dati di consumo siano riferiti allo stesso periodo di tempo per il quale è stato eettuato
il calcolo dei fabbisogni e che la conversione delle quantità di combustibile consumato espresse in volume o in peso siano correttamente eettuate con i valori standard
specicati nella presente specica tecnica.
Ai ni dell'attribuzione dei consumi al sistema al quale si riferiscono, si considerano
i seguenti casi:
ˆ
(i) sistemi dedicati per riscaldamento o dedicati per produzione acqua calda
sanitaria dotati di proprio misuratore o serbatoio per il rispettivo sistema;
ˆ
(ii) sistemi promiscui dotati di unico misuratore o di unico serbatoio.
La specica tecnica esamina i due casi in dettaglio.
1.6.2.6 Le appendici della specica tecnica
Appendice A Questa appendice descrive il metodo di calcolo delle perdite del sottosistema di distribuzione di un sistema edicio impianto in un intervallo di calcolo di
durata minima mensile.
Nel caso di sistemi edicio-impianto complessi, sia ai ni del calcolo delle perdite di
distribuzione, sia ai ni del calcolo delle perdite di generazione, è necessario individuare
i circuiti che compongono il sottosistema ed attribuire a ciascuno di essi i valori dei
vari parametri per il calcolo.
La UNI/TS 11300-1 individua i seguenti sistemi edicio-impianto:
51
1 Certicazione Energetica degli edici
ˆ
- sistema edicio-impianto costituito da più edici serviti da un'unica centrale
termica (gura 1)
ˆ
- sistema edicio-impianto costituito da un unico edicio servito da un'unica
centrale termica (gura 2)
ˆ
- sistema edicio-impianto costituito da una porzione di edicio servita da un
impianto termico autonomo
ˆ
- sistema edicio - impianto costituito da uno o più edici suddivisi in più zone
termiche e serviti da un'unica centrale termica.
Il sistema edicio-impianto comprendente più zone termiche e il sistema edicio-impianto
costituito da più edici serviti da unica centrale termica prevedono generalmente la
suddivisione della distribuzione in:
ˆ
- circuito primario nel quale sono inseriti il generatore o i generatori di calore
ˆ
- circuiti secondari che alimentano le varie zone termiche dotate di propria regolazione e con terminali di erogazione che possono essere di tipo diverso e quindi
con curve caratteristiche diverse.
Perdite del sottosistema di distribuzione
Le perdite del sottosistema di distribuzione
sono date dalla somma delle perdite nel periodo di calcolo considerato di tutte le perdite
di tutti i circuiti che compongono il sottosistema. Si ha quindi nel caso generale:
Qd,l,t = Qd,l,pr,i +
X
Qd,l,sc,i
dove:
Qd,l,t
perdita totale del sottosistema di distribuzione nell'intervallo di calcolo
considerato
Qd,l,pr,i
perdite del circuito primario
S
Qd,l,sc,i somma delle perdite dei circuiti secondari del sottosistema.
Curva caratteristica dei terminali di emissione
Nell'applicazione di quanto spec-
icato nella presente appendice la determinazione della temperatura media ai carichi
parziali dei circuiti diretti o secondari si basa sulle caratteristiche dei terminali di
emissione.
Le norme relative ai vari terminali di emissione forniscono le curve caratteristiche, le
potenze nominali e il valore dell'esponente n della curva caratteristica. In base a tali
dati è possibile determinare le potenze termiche del terminale in qualunque condizione
di progetto.
I dati di default dell'esponente n devono essere utilizzati solo nel caso
di unità terminali per le quali tale dato non sia disponibile (unità terminali per le
quali non sia prescritto il marchio CE o unità terminali di costruzione antecedente alla
emanazione delle speciche norme tecniche).
52
1.6 Norma UNI TS11300
La dierenza di temperatura ai ni del dimensionamento dei terminali di emissione
è la dierenza tra la media aritmetica delle temperature di mandata e di ritorno e la
temperatura ambiente di progetto:
∆θdes =
θf,des + θr,des
− θa
2
dove:
Djdes
è la dierenza tra la temperatura media di progetto e la temperatura
ambiente di progetto
jf,des
jr,des
ja
è la temperatura di mandata di progetto
è la temperatura di ritorno progetto
è la temperatura ambiente di progetto
La curva caratteristica del terminale di emissione consente di determinare la potenza
termica del terminale in corrispondenza di qualunque dierenza di temperatura
Dj
.
L'equazione caratteristica è:
n
Φem,ref = B∆θref
dove:
Fem,ref
potenza di riferimento dell'unità terminale (nominale, di progetto, ecc.)
B
costante, dichiarata dal fabbricante
Djref
dierenza di temperatura di riferimento corrispondente alla potenza
n
esponente della curva caratteristica, dichiarato dal fabbricante
Fem,ref
La potenza nominale denita nelle norme di prodotto è la potenza ottenuta sulla curva
caratteristica in base alla dierenza
Dj
ref ssata convenzionalmente dalla specica
tecnica ai ni di riferimento e non deve essere confusa con la potenza di progetto
che deve essere determinata sulla stessa curva caratteristica in corrispondenza della
dierenza
Djdes
di progetto. Si tratta in entrambi i casi di potenze di riferimento, ma
con diverso signicato.
Metodo di calcolo per le perdite e i fabbisogni di energia per le reti di distribuzione Il calcolo delle perdite e dei fabbisogni di energia ausiliaria della rete di
distribuzione si eettua con la seguente procedura:
(1) si determina l'energia termica utile eettiva Qhr (= Qd,out ) che deve essere fornita
dal sottosistema distribuzione;
(2) si determinano le trasmittanze lineiche Ui degli elementi della rete di distribuzione,
espresse in W/m·K, tenendo conto di diametro, spessore e conduttività del isolante,
tipologia di installazione;
(3) si determinano le lunghezze Li degli elementi della rete di distribuzione;
53
1 Certicazione Energetica degli edici
(4) si determina la temperatura media dell'acqua
periodo di calcolo ;
(5) si determina la temperatura media dell'ambiente
jw,avg,i
ja,i
nel circuito durante il
nel quale sono installate le
tubazioni;
(6) si determina il tempo di attivazione ti del circuito nel periodo di calcolo (dati di
progetto o di esercizio);
(7) si calcolano le perdite totali Qd,l come somma delle perdite dei singoli tratti:
(
Qd,l =
X
Li Ui (θw,avg,i − θa,i ) ti
i
(8) si assume un fattore di riduzione delle perdite totali krl,i pari a 0,8, per calcolare
le perdite al netto del recupero:
Qd,lrh =
X
Li Ui (θw,avg,i − θa,i ) ti krl,i
i
(9) si calcola l'energia ausiliaria totale Qaux,d ;
(10) si determina l'eventuale energia termica recuperata dall'energia elettrica Qaux,d
assumendo il fattore 0,85;
(11) si calcola la quantità di calore richiesta alla generazione Qgn,out = Qd,in :
Qd,in = Qd,out + Qd,lrh + 0, 85Qaux,d
A seconda della disponibilità di dati, le singole voci possono essere determinate
in maniera analitica (da dati di progetto o rilievi in campo) oppure stimate complessivamente (per esempio, determinazione della lunghezza delle tubazioni in base alle
dimensioni dell'edicio) per tutto l'impianto o per singole zone di esso (per esempio
distribuzione orizzontale, montanti, distribuzione nale, ecc.) con le metodologie nel
seguito indicate.
Sono inoltre forniti valori precalcolati per i casi più comuni e fattori di perdita
complessivi per tipologie speciche di impianti.
I valori precalcolati possono essere
utilizzati solo quando siano soddisfatte tutte le ipotesi alla base del precalcolo. Nella
relazione tecnica deve essere chiaramente indicata l'origine dei dati.
1.6.2.7 Determinazione delle perdite di generazione
I procedimenti di calcolo delle perdite di generazione richiedono la determinazione
delle temperature di mandata, di ritorno e media del generatore in corrispondenza del
fattore di carico medio del periodo di calcolo considerato. Il calcolo si può eseguire come
descritto nelle UNI EN 15316-2-1, UNI EN 15316-2-3 e nell'appendice A si riportano
le equazioni fondamentali.
1.7 Norma UNI ISO EN 13790
La norma fornisce dei metodi di calcolo per la determinazione del fabbisogno energetico
annuo per il riscaldamento e rarescamento di edici residenziali e non residenziali, o
di loro parti denominati edicio .
Questo metodo comprende il calcolo del:
54
1.7 Norma UNI ISO EN 13790
ˆ
a)
trasferimento di calore per trasmissione e ventilazione quando l'edicio viene
riscaldato o rarescato no a raggiungere una temperatura interna costante;
ˆ
b)
contributo degli apporti di calore interni e solari al bilancio termico dell'ed-
icio;
ˆ
c)
fabbisogno energetico annuale per il riscaldamento ed il rarescamento
all'interno degli edici per mantenere le temperature impostate calore latente
non inclusa;
ˆ
d)
fabbisogno energetico annuale per il riscaldamento e rarescamento del-
l'edicio, utilizzando dati di input delle caratteristiche del sistema ricavabili da
speciche norme come specicate nell'appendice A.
In gura 1.14 si ha il ow-chart della UNI EN 13790.
L'edicio può avere diverse zone termiche a dierenti temperature di regolazione (o
impostazione) e può avere un riscaldamento e rarescamento intermittente.
Il periodo di calcolo può essere sia su base oraria che mensile. Per gli edici residenziali il calcolo può anche essere eettuato in riferimento alla stagione di riscaldamento
e/o rarescamento.
In gura 1.15 si ha lo schema della procedura di calcolo della
norma UNI EN 13790.
Questo standard internazionale fornisce anche un metodo orario semplicato alternativo, utilizzando programmi orari deniti dall'utente (come l'impostazione di temperature, modalità di ventilazione o programmi di regolazione di sistemi di ombreggiamento
mobili)
Le procedure sono fornite per l'uso di metodi di simulazione più dettagliati per
assicurare compatibilità e consistenza tra l'applicazione e i risultati dei diversi tipi di
metodi. Questo standard internazionale fornisce, per esempio, le regole comuni per le
condizioni del contorno e l'input dati, senza tenere in considerazione il tipo di calcolo
scelto.
Particolare attenzione è stata prestata all'adattabilità di questo standard internazionale nei contesti normativi nazionali e regionali. Questo comprende il calcolo di
un indice di prestazione energetica di un edicio sulla base di condizioni standardizzate,
al ne di ottenere un certicato energetico. Il risultato può avere implicazioni legali,
in particolare quando si usano i risultati per stabilire la conformità con il requisito
minimo di prestazione energetica, che può, per esempio, essere necessario per il rilascio
di un permesso a costruire. Per tali applicazioni, è indispensabile che le procedure di
calcolo siano inconfutabili, ripetibili e vericabili.
Una situazione particolare è il calcolo delle prestazioni energetiche nel caso di edici
vecchi. Se la raccolta dei dati di input si presenta troppo onerosa per lo scopo, relativamente all'attendibilità dei dati raccolti in funzione del costo per la raccolta stessa, in
questo caso, è importante che le procedure di calcolo forniscono il giusto compromesso
tra precisione e costi per l'attività di raccolta dati.
L'appendice H fornisce alcune informazioni in merito al livello di precisione del
metodo.
Questo standard internazionale è stato sviluppato per edici che sono o che si presumono essere riscaldati e/o rarescati per il comfort termico delle persone, ma può
55
1 Certicazione Energetica degli edici
Figura 1.14: Flow chart della UNI EN 13790
56
1.7 Norma UNI ISO EN 13790
Figura 1.15: Schema della procedura di calcolo della UNI EN 13790
57
1 Certicazione Energetica degli edici
anche essere applicato ad altri tipi di edici o altri tipi di usi (es.
industriale, agri-
coltura, piscine) a patto che si scelgano dati di input appropriati e che venga considerato
l'impatto delle condizioni siche particolari sulla precisione.
In base allo scopo del calcolo, può essere stabilito da organi nazionali la necessità di
fornire regole di calcolo speciche per gli spazi che sono dominati da calore di processo
(es: piscine coperte, computer/server o la cucina in un ristorante)
Le procedure di calcolo in questo standard internazionale sono ridotte ai casi in cui
ci sia un criterio intelligente di uso del riscaldamento e del rarescamento. L'energia
necessaria per la deumidicazione è calcolata nello standard specico sulle prestazioni
energetiche dei sistemi di ventilazione, come indicato nell'appendice A.
Il calcolo non viene utilizzato per stabilire se è necessario il rarescamento meccanico.
Questo standard internazionale si applica agli edici nella fase di progettazione ed
agli edici esistenti. I dati di input, richiamati direttamente o indirettamente da questo
standard internazionale, dovrebbero essere ricavati dalla documentazione di progetto
dell'edicio o dall'edicio stesso. Se questo non è il caso, viene esplicitamente sancito
in questo standard che può essere stabilito a livello nazionale di adoperare altre fonti
di informazioni. In questo caso, l'utente specica quali informazioni vengono utilizzati
e da quali fonti.
Normalmente, per la valutazione delle prestazioni energetiche per l'ottenimento di
un certicato energetico, viene denito un protocollo a livello nazionale o regionale
per specicare i tipi di dati e le condizioni quando questi possono essere applicati in
alternativa ai dati di input più completi.
1.7.1
Riferimenti normativi
I seguenti riferimenti normativi sono indispensabili per l'applicazione di questo documento. Per i riferimenti datati, solo le edizioni citate hanno valenza. Per i riferimenti
non citati, trova applicazione l'ultima edizione inclusivo di eventuali emendamenti.
ISO 6946, Building components and building elements Thermal resistance and
thermal transmittance Calculation method
ISO 7345, Thermal insulation Physical quantities and denitions
ISO 10077-1, Thermal performance of windows, doors and shutters Calculation
of thermal transmittance
Part 1: General
ISO 13370:2007, Thermal performance of buildings Heat transfer via the ground
Calculation methods
ISO 13786:2007, Thermal performance of building components Dynamic thermal
characteristics Calculation methods
ISO 13789:2007, Thermal performance of buildings Transmission and ventilation
hea transfer
coecients Calculation method
ISO 15927-4, Hygrothermal performance of buildings Calculation and presentation
of climatic data 58
1.7 Norma UNI ISO EN 13790
Figura 1.16: Bilancio per il riscaldamento invernale della UNI EN 13790
Part 4: Hourly data for assessing the annual energy use for heating and cooling
EN 15217, Energy performance of buildings Methods for expressing energy performance and for energy certication of buildings
1.7.2 Procedimento di calcolo
Bilanciamento energetico dell'edicio e dei sistemi
In base alla situazione, l'edi-
cio viene suddiviso in zone multiple o considerato come una zona singola. Il bilancio
energetico viene suddiviso, a livello dell'edicio, in bilancio di calore o di energia ed il
bilancio energetico nell'ambito dei sistemi.
I fabbisogni energetici dell'edicio per il riscaldamento ed il rarescamento razionale
(intelligente) sono calcolati sulla base del bilancio termico delle zone dell'edicio.
Questi fabbisogni energetici per il riscaldamento ed il rarescamento rappresentano
gli input per il bilanciamento energetico dei sistemi di riscaldamento e rarescamento
e dei sistemi di ventilazione.
Un calcolo multi-step può essere necessario e che può essere denito a livello nazionale,
per esempio, per tenere in considerazione le interazioni tra zone diverse (es: la condivisione di uno stesso sistema e/o la dissipazione dallo stesso sistema) oppure tra i sistemi
e il bilancio energetico dell'edicio (es: calore dissipato dai sistemi che inuiscono sul
bilancio termico dell'edicio).
In gura 1.16 si ha lo schema di bilancio per il riscaldamento invernale e in gura
1.17 si ha lo scehma per il rarecsamento estivo.
59
1 Certicazione Energetica degli edici
Figura 1.17: Bilancio per il rarecsamento estivo della UNI EN 13790
60
1.7 Norma UNI ISO EN 13790
Figura 1.18: Interazione edicio - impianto
In gura 1.18 si ha la rappresentazione dell'interazione edicio-impianto.
Bilancio energetico nell'ambito dell'edicio
Il bilancio energetico (calore) nell'ambito delle zone dell'edicio comprende i seguenti
termini (si considera solo l'uso razionale di calore):
ˆ
trasferimento termico per trasmissione tra lo spazio (ambiente) climatizzato e
l'ambiente esterno, governato dalla dierenza tra la temperatura della zona climatizzata e la temperatura esterna;
ˆ
trasferimento termico per ventilazione (per mezzo della ventilazione naturale o
meccanica), determinato dalla dierenza tra la temperatura della zona climatizzata e la temperatura dell'aria di alimentazione;
ˆ
trasferimento di calore per ventilazione e trasmissione tra zone adiacenti, governato dalla dierenza tra la temperatura della zona climatizzata, e la temperatura
interna dell'ambiente adiacente.
ˆ
apporti termici interni (compresi gli apporti termici negativi), per esempio dalle
persone, elettrodomestici, l'illuminazione, ecc.;
ˆ
apporti termici solari (possono essere diretti, es.: attraverso le vetrate, oppure
indiretti, es.: tramite l'assorbimento degli elementi costruttivi opachi);
ˆ
l'accumulo o la cessione di calore dalla massa complessiva dell'edicio;
ˆ
fabbisogno di energia per il riscaldamento: se la zona deve essere riscaldata, un
sistema di riscaldamento fornisce calore in modo tale da innalzare la temperatura
interna no al raggiungimento di un livello minimo richiesto (punto pressato per
il riscaldamento);
61
1 Certicazione Energetica degli edici
ˆ
fabbisogno di energia per il rarescamento: se la zona deve essere rarescata, un
sistema di rareddamento toglie calore in modo tale da abbassare la temperatura
interna no al raggiungimento di un livello massimo richiesto (punto pressato
per il rarescamento);
Si ricordi che il trasferimento di calore all'ambiente esterno è negativo quando la
temperatura esterna è maggiore della temperatura interna.
Il bilancio energetico dell'edicio potrebbe anche includere l'energia recuperata nell'edicio dalla varie sorgenti, come il recupero delle perdite di calore per ventilazione e
le perdite recuperabili dai sistemi di riscaldamento e rarescamento.
Le procedure di calcolo in questo standard internazionale sono limitate all'uso intelligente e razionale del riscaldamento ed il rarescamento.
Nel bilancio termico sul lungo periodo (es: un mese), la quantità netta di calore accumulata o rilasciata dalla massa dell'edicio, risultante da un comportamento dinamico,
diventa trascurabile.
Bilancio energetico nell'ambito dei sistemi tecnici dell'edicio.
Il fabbisogno di
energia per il riscaldamento e rarescamento è soddisfatto dall'alimentazione di energia
dei sistemi di rarescamento e riscaldamento.
Al livello dei sistemi tecnici dell'edicio, il bilancio di energia per il riscaldamento e
rarescamento, se applicabile, comprende:
ˆ
il fabbisogno di energia per il riscaldamento ed il rarescamento dell'area dell'edicio;
ˆ
l'energia dai sistema ad energia rinnovabile;
ˆ
la produzione, l'accumulo, la distribuzione, l'emissione ed il controllo delle perdite
del riscaldamento degli ambienti e dei sistemi di rarescamento;
ˆ
l'energia assorbita dai sistemi di riscaldamento e rarescamento degli ambienti;
ˆ
l'energia assorbita dai sistemi centralizzati di pre-riscaldamento o pre-rarescamento
dell'aria ventilata, compreso il trasporto, perdite termiche e controllo.
ˆ
Caso speciale:
l'uscita di energia dai sistemi di riscaldamento dell'ambiente o
dai sistemi di rarescamento. (es. l'energia elettrica esportata da un sistema di
riscaldamento combinato)
Il bilancio energetico del sistema può anche includere l'energia recuperata nel sistema
dalla varie sorgenti. L'uso dell'energia del sistema è descritto nel prosieguo. Ulteriori
dettagli vengono forniti nel riferimento relativo al sistema riportato in questo standard
così come specicato nell'appendice A.
Le procedure di calcolo in questo standard internazionale sono limitati ai casi di uso
razionale del riscaldamento e del rarescamento. L'uso di energia per l'umidicazione
sarà calcolata in conformità con lo standard di riferimento sulle prestazione energetiche
dei sistemi di ventilazione così come specicato nell'appendice A. Analogamente, l'uso
di energia dovuta per la de-umidicazione dovrà essere calcolata in conformità con lo
standard di riferimento sulle prestazioni energetiche del rarescamento degli ambienti,
come specicato nell'appendice A.
62
1.7 Norma UNI ISO EN 13790
1.7.3 Struttura principale della procedura di calcolo
La struttura principale della procedura di calcolo viene riepilogata in seguito.
Ul-
teriori informazioni sulle procedure di calcolo sono presentate nelle relative clausole
individuali.
ˆ
a)
ˆ
b)
ˆ
c)
ˆ
d)
scegliere il tipo di metodo di calcolo;
denire il conne delle aree climatizzate e non climatizzate totali;
se necessario, denire i conni delle diverse zone di calcolo;
denire le condizioni interne per i calcoli, il clima esterno ed altri dati
ambientali in ingresso;
ˆ
e)
Calcolare per ogni passo temporale ed ogni zona dell'edicio, il fab-
bisogno energetico per il riscaldamento, QH,nd e il fabbisogno energetico per il
rarescamento, QC,nd ;
ˆ
f)
Combinare i risultati per i diversi passi temporali e le diverse zone serviti
dagli stessi sistemi e calcolare l'energia utilizzata per il riscaldamento e per il
rarescamento considerando anche la quantità di calore dissipata dai sistemi di
riscaldamento e rarescamento;
ˆ
g)
ˆ
h)
Combinare i risultati per diverse zone dell'edicio con diversi sistemi;
Calcolare la durata operativa delle stagioni di riscaldamento e raresca-
mento;
ˆ
i)
Può essere stabilito a livello nazionale, in base alla destinazione ed al tipo
di edicio, richiedere un calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento
ed il rarescamento sia eseguito in più fasi, es.: per tenere in considerazione le
interazioni tra l'edicio e il sistema, oppure tra zone adiacenti.
Le procedure
vengono fornite nel prosieguo.
Le proprietà o valori di default possono essere diversi per le modalità di riscaldamento e
rarescamento. Con il metodo mensile, il riscaldamento ed il rarescamento nello stesso
mese può essere stabilito calcolando nelle modalità di rarescamento e riscaldamento
a 12 mesi.
1.7.4 I diversi metodi di calcolo
Vi sono 2 tipi di metodi basilari:
ˆ
metodo ad andamento quasi costante, calcolando il bilancio di calore su un arco di
tempo sucientemente lungo, (tipicamente un mese o tutta una stagione) consente di tenere in considerazione gli eetti dinamici con un fattore di utilizzazione
di apporto/perdita determinato empiricamente
ˆ
metodi dinamici, calcolando il bilancio energetico a step brevi (tipicamente un
ora), prendendo in considerazione il calore accumulato e ceduta dalla massa
dell'edicio.
63
1 Certicazione Energetica degli edici
Questo standard internazionale copre tre metodi di calcolo fondamentali:
-
un metodo di calcolo mensile ad andamento quasi costante;
-
un metodo di calcolo dinamico semplicato ad orario;
-
procedure di calcolo per metodi di simulazione dinamici dettagliati (es. ad
orario)
Il calcolo mensile fornisce risultati corretti su base annuale, ma i risultati per i mesi
individuali vicini all'inizio e alla ne delle stagioni di riscaldamento e rarescamento
possono avere errori rilevanti.
Le procedure per l'uso di metodi di simulazione più accurati assicurano compatibilità e consistenza tra l'applicazione dei diversi tipi di metodo.
Questo standard
internazionale fornisce regole comuni per la determinazione delle condizioni dei conni
e l'input sico dei dati, indipendentemente dal tipo di calcolo scelto.
A livello nazionale, può essere deciso quali di questi tre criteri sono obbligatori o che
possono essere utilizzati
Metodi dinamici
1
in base all'applicazione (scopo del calcolo) e tipo di edicio.
Nei metodi dinamici un incremento istantaneo di calore durante il
periodo di riscaldamento ha l'eetto di innalzare la temperatura oltre il punto di regolazione, consentendo di eliminare il calore supplementare tramite ulteriore trasmissione,
ventilazione ed accumulo se non vi è rarescamento meccanico. Inoltre, una nuova impostazione del punto di regolazione non sempre comporta una diminuzione diretta del
calore a causa dell'inerzia dell'edicio (calore ceduto dalla massa dell'edicio).
Una
situazione simile si presenta anche in fase di rarescamento.
Un metodo dinamico modella la trasmissione termica, il usso di calore per ventilazione, l'accumulo di calore e gli apporti termici solari nella zona d'edicio. Esistono
numerosi metodi per fare ciò, dalle più complesse no alle più semplici. Vi sono anche
altri standard (es.: EN 15265) che descrivono metodi per simulazioni dettagliati o i
criteri prestazionali per tali metodi. Questo standard internazionale fornisce l'insieme
delle condizioni di conne standardizzate e gli standard di input/output che consentono
la compatibilità e consistenza tra metodi diversi.
In questo standard internazionale, un metodo orario completo viene specicato: Il
metodo orario a tre nodi.
Metodi ad andamento quasi costante
Nel metodo ad andamento quasi costante,
gli eetti dinamici vengono considerati attraverso l'introduzione di fattori di correlazione.
Per il riscaldamento, un fattore di utilizzazione per gli apporti di calore interni e
solari, tiene conto del fatto che solo una parte degli apporti di calore interni e solari
viene utilizzata per diminuire il fabbisogno energetico per il riscaldamento, mentre il
residuo diventa un incremento della temperatura interna oltre il punto di regolazione.
L'eetto dell'inerzia termica nel caso di riscaldamento intermittente o interrotta viene
considerato separatamente.
Per il rarescamento, vi sono due modi per rappresentare lo stesso metodo.
1 Questa
scelta dipende tipicamente dalla destinazione dell'edicio, (residenziale, uci, ecc.) la complessità dell'edicio e/o sistemi, l'applicazione (requisito per la prestazione energetica, certicato
delle prestazioni energetiche oppure, misura delle prestazioni energetiche, altro).
64
1.7 Norma UNI ISO EN 13790
ˆ
a)
fattore di utilizzazione per le perdite (approccio speculare per il riscalda-
mento): un fattore di utilizzazione per la trasmissione e trasferimento di calore
per ventilazione tiene conto del fatto che solo una parte della trasmissione e del
trasferimento di calore per ventilazione viene utilizzato per diminuire la necessità
di rarescare. La parte di trasmissione e di trasferimento del calore per ventilazione non utilizzata si presenta durante determinati periodi o intervalli (es: la
notte) quando non hanno alcun eetto sulle necessità di rarescamento che si
presentano in altri periodi o momenti. (es: durante il giorno).
ˆ
b)
Fattore di utilizzazione per gli apporti (analogamente al caso per riscalda-
mento): un fattore di utilizzazione per gli apporti di calore interni e solari che
tiene conto del fatto che solo una parte degli apporti di calore interni e solari
viene compensata dal trasferimento termico di calore per trasmissione e ventilazione, assumendo una certa temperatura interna massima. L'altra parte, ( non
utilizzata ) conduce alle necessità di rarescamento per evitare un incremento
indesiderato della temperatura al di sopra del punto di regolazione.
Questo standard internazionale specica nell'ambito della categoria ad andamento a
stati quasi costanti, un metodo mensile e stagionale per il riscaldamento e rarescamento secondo il metodo a). Il metodo alternativo alla formulazione b) per il rarescamento
mensile viene riportato in appendice.
1.7.5 Bilancio energetico per gli edici
I termini principali del bilanciamento energetico a tempo medio per il riscaldamento e
rarescamento sono illustrati schematicamente in una serie di diagrammi in appendice.
Le procedure qui descritte si applicano a tutti i metodi di calcolo: stagionale, mensile,
metodi di simulazione dinamici e ad orario semplicati.
Per prima cosa, i conni dell'edicio per il calcolo dei fabbisogni di energia per
riscaldamento e rarescamento saranno deniti.
In secondo luogo, l'edicio dovrà essere, se necessario, suddiviso in zone di calcolo.
Per il calcolo dell'indice di prestazione energetica, in accordo con gli standard di
riferimento come specicato in appendice, il fabbisogno di energia calcolato per il riscaldamento e/o rarescamento deve essere correlato alla supercie pavimentata. Inoltre,
alcuni dei valori di input non sono noti per le zone individuali dell'edicio e devono
essere allocati proporzionalmente alle zone individuali, per esempio, utilizzando la supercie pavimentata climatizzata di ogni zona come un fattore di peso . Inne, alcuni
dati di input sono disponibili a livello degli spazi individuali dell'edicio e devono essere
aggregati a livello della zona dell'edicio.
Il contorno dell'edicio per il calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento
e rarescamento è coerente con tutti gli elementi costruttivi dell'edicio separando gli
spazi o gli spazi considerati dall'ambiente esterno (aria, terreno o acqua) o dagli edici
adiacenti o spazi non climatizzati.
Gli spazi che non sono climatizzati possono essere inclusi all'interno del conne
dell'edicio, ma in quel caso saranno considerati come spazi climatizzati.
65
1 Certicazione Energetica degli edici
Zone termiche
E' opportuno suddividere un edicio in diverse zone con un calcolo
separato dell'energia necessaria per il riscaldamento e rarescamento di ogni spazio.
In particolare:
ˆ
l'intero edicio può essere modellato come una zona singola;
ˆ
l'edicio può essere suddiviso in diverse zone (calcolo multi-zona), conteggiando
l'accoppiamento termico tra zone;
ˆ
l'edicio può essere suddiviso in diverse zone (calcolo multi-zona), senza conteggiare l'accoppiamento termico tra zone;
Il conne di una zona dell'edicio è costituito da tutti gli elementi costruttivi che
separano l'ambiente climatizzato o tutti gli ambienti (spazi) presi in considerazione
dall'ambiente esterno (area, terreno o acqua) da zone climatizzate adiacenti, dagli
edici adiacenti oppure da spazi non climatizzati.
Criteri di calcolo multi-zona senza accoppiamento termico tra zone
Se l'edicio
è suddiviso in diverse zone, può essere deciso a livello nazionale se dovrà essere consentito calcolare ogni zona indipendentemente utilizzando la procedura a zona singola
per ogni zona assumendo conni adiabatici tra le zone. Questo viene denito come un
calcolo multi-zona senza accoppiamento
2
termico tra zone.
Criterio per il calcolo multi-zona con l'accoppiamento termico tra zone
Se
non trova applicazione né il calcolo a singola zona né il calcolo a multi-zona senza
accoppiamento termico tra zone, il calcolo dovrà essere eseguito come un calcolo multizona con accoppiamento termico tra zone.
In modo da rispettare i regolamenti edilizi si dovrà evidenziare che un calcolo a
multi-zona con interazioni tra zone:
ˆ
a)
richiede notevolmente più, e spesso arbitrari, dati di input (relativamente
alle proprietà di trasmissione e direzione ed ampiezza del usso di aria), e
ˆ
b)
richiede osservazioni delle limitazioni nei regolamenti edilizi riguardanti
la zonizzazione (libertà di suddivisione interna, denizione di zone nel caso di
uso combinato, es.: un ospedale molto spesso comprende un'area uci, un'area
ristoro)
Un'ulteriore complicazione può essere rappresentato da diversi sistemi di riscaldamento,
di rareddamento e di ventilazione per diverse zone, che si aggiunge alla complessità
ed all'arbitrarietà dei dati di input e del modello.
Le procedure di calcolo sono fornite in 6.3.3.3.
2 La
decisione se ignorare l'accoppiamento termico tra zone può dipendere dallo scopo del calcolo e/o
la complessità dell'edicio e i suoi sistemi (impianti)
66
1.7 Norma UNI ISO EN 13790
1.7.6 Calcolo di zona
Temperature di regolazione
Se trova applicazione il calcolo a zona singola, la temperatura di regolazione qint,H,set ,
per il riscaldamento di una zona edilizia viene data dall'equazione:
P
θint,H,set =
s
Af,s θint,s,H,set
P
s Af,s
ove:
qint,s,H,set
è la temperatura di regolazione per il riscaldamento dell'ambiente s determinato in conformità alla clausola 13 espressa in gradi centigradi;
Af,s
è la supercie pavimentata dell'ambiente climatizzato s, espressa in metri
quadrati
Se trova applicazione il calcolo a zona singola, la temperatura di regolazione qint,C,set,
per il rarescamento di una zona edilizia viene data dall'equazione:
P
θint.C,set =
s
Af,s θint,s,C,set
P
s Af,s
ove:
qint,s,C,set
è la temperatura di regolazione per il rareddamento dell'ambiente s determinato in conformità alla clausola 13 espressa in gradi centigradi;
Af,s
è la supercie pavimentata dell'ambiente climatizzato s, determinato in
conformità al 6.4 espresso in metri quadrati
La media è calcolata o su dati medi stagionali o mensili o su dati orari, in base al
tipo di metodo ed alle corrispondenti procedure indicate nella norma.
Altri dati di Input
Se trova applicazione il calcolo per zona singola e la zona contiene
spazi (ambienti) con destinazioni diverse (apporti di calore interni, intervalli orari per
l'illuminazione, orari per la ventilazione, portate della ventilazione, ecc.)
Dovranno
essere utilizzati i valori medi pesati rispetto alla supercie dei parametri riferiti alla
destinazione dell'edicio, come nel caso della temperatura di regolazione.
La media viene eseguita su base stagionale o mensile oppure si utilizzano dati di
input su base oraria in relazione al tipo di metodo e le procedure corrispondenti nelle
clausole
di riferimento.
Calcolo multi-zona senza accoppiamento termico tra le zone
Per un calcolo
multi-zona senza accoppiamento termico tra zone (calcolo con zone disaccoppiate),
nessun trasferimento di calore per trasmissione termica o tramite movimenti d'aria tra
zone viene considerato.
Il calcolo con zone disaccoppiate è considerato come una serie di calcoli indipendenti
di zone singole.
Per le zone che condividono lo stesso sistema (impianto) di riscaldamento e rarescamento, il fabbisogno di energia per il riscaldamento e rarescamento è pari alla somma
del fabbisogno di energia calcolata per le zone individuali .
67
1 Certicazione Energetica degli edici
Per le zone che non condividono lo stesso sistema di riscaldamento rarescamento,
l'energia assorbita (energia eettivamente prelevata) per l'edicio è la somma dell'energia assorbita calcolata per le zone individuali.
Calcolo multi-zona, accoppiamento termico tra zone
Per un calcolo multi-zona
con accoppiamento termico tra zone (calcolo con zone accoppiate), qualsiasi trasferimento di calore (per trasmissione termica o per movimenti d'aria) viene considerato.
Le procedure per un calcolo con zone accoppiate sono fornite in appendice.
Determinazione delle superci pavimentate Af
La supercie pavimentata all'in-
terno del conne dell'edicio rappresenta la supercie
dell'edicio.
3
pavimentata climatizzata, Af,
L'unità di misura utilizzata per il calcolo della supercie Af (misure
interne, dimensioni esterne, oppure le dimensioni interne globali). Possono essere determinate a livello nazionale a patto che sia specicato.
Lo stesso concetto vale per
possibili elementi della supercie pavimentata all'interno del conne dell'edicio che
sono o non sono parte della supercie pavimentata climatizzata, Af.
Se applicabile la supercie pavimentata climatizzata di una zona edilizia viene determinata in maniera simile per ogni zona di calcolo dell'edicio. La sommatoria delle superci pavimentata climatizzate di tutte le zone sarà uguale alla supercie pavimentata
climatizzata dell'edicio.
Se necessario la supercie pavimentata climatizzata di un ambiente nella zona edilizia
è determinata in maniera simile per ogni ambiente nella zona edilizia. La sommatoria
delle superci pavimentata climatizzate di tutti gli ambienti sarà uguale alla supercie
pavimentata climatizzata dell'edicio.
1.7.7 Fabbisogno energetico per riscaldamento e
condizionamento
La procedura di calcolo dipende dal tipo di metodo di calcolo.
Però nell'assumere
(delle condizioni ambientali, comportamento dell'utente e controlli) e i dati sici di
base saranno gli stessi per ognuno dei metodi di calcolo (stagionale, mensile, ad orario
semplicato e metodi a simulazione dettagliata).
Vi sono tre step nel calcolo
1)
2)
calcolo del fabbisogno energetico per riscaldamento e rarescamento;
calcolo della durata della stagione per poter operare le misure legate alla durata
della stagione
3)
possibile ripetizione del calcolo dovuta all'interazione dell'edicio e il sistema
oppure per altre motivazioni informative o normative.
La procedura di calcolo dell'energia di riscaldamento o di rarescamento di ciscuna
zona è così articolata:
3 Parti
della supercie pavimentata all'interno del conne dell'edicio che possibilmente non sono
parte della supercie pavimentata climatizzata Af sono per esempio superci di pavimentazione
dove l'ambiente ha un'altezza inferiore di un'altezza specicata, è l'aria dei muri di sostegno. Parti
della supercie pavimentata all'interno del conne dell'edicio che possibilmente sono parte della
supercie pavimentata climatizzata Af sono per esempio superci di pareti non di sostegno.
68
1.7 Norma UNI ISO EN 13790
1. calcolare le condizioni interne, le condizioni climatiche e gli altri dati rilevanti per
l'input;
2. calcolare i coecienti di trasmissione termica delle pareti;
3. calcolare i coecienti di scambio termico per ventilazione;
4. calcolare gli apporti gratuiti interni:
5. calcolare i guadagni solari;
6. calcolare i parametri dinamici.
Energia necessaria per il riscaldamento
Per ciascuna zona e per ciscun passo di
calcolo (mese o stagione) si calcola l'energia di riscaldamento, QH,nd per condizioni di
riscaldamento continuo, mediante la seguente relazione:
QH,nd = QH,nd,cont = QH,ht − ηH,gn QH,gn
dove si ha:
QH,nd,cost
l'energia di riscaldamento continuo, assunta positiva, in MJ;
QH,ht
le perdite di energia totale per riscaldamento, in MJ;
QH,gn
i guadagni termici totali per riscaldamento, in MJ;
ηH,gn
il fattore di utilizzazione, adimensionale.
Per riscaldamento intermittente, sempre per ciscuna zona e passo di calcolo (mese o
stagione) si ha:
QH,nd = QH,nd,interm
ove QH,nf,interm è determinato tramite la relazione:
QH,nd,interm = αH,red QH,nd,cont
ove:
QH,nd,cost
l'energia di riscaldamento continuo, assunta positiva, in MJ;
αH,red
il fattore di riduzione, adimensionale, dato dall'equazione:
τH,0
= 1 − bH,red ·
· γH · [1 − fH,hr ]
τ
αH,red
con
fH,hr
αH,red
variabile da
αH,red = fH,hr
ad
αH,red = 1
e dove:
è la frazione di ore nella settimana con set point normale rispetto al numero
di ore totale (set point normale e ridotto);
69
1 Certicazione Energetica degli edici
=3
bH,red
fattore di correlazione empirico pari a bH,red
;
τ
costante di tempo della zona, espressa in ore;
τH,0
costante di tempo di riferimento per il riscaldamento, espressa in ore, e
data dalla seguente tabella;
Tipo di metodo
αH,0
Metodo di calcolo mensile
1,0
15
Metodo di calcolo stagionale
0,8
30
Valori di
γH
αH,0
e
τH,0
τH,0
in ore
possono essere forniti a livello nazionale
rapporto di bilanciamento per il riscaldamento funzione dell'inerzia dell'edicio .
I bilanci sopra indicati non tengono conto dell'energia per umidicazione.
Energia necessaria per il rarescamento
Per ciascuna zona e per ciscun passo di
calcolo (mese o stagione) si calcola l'energia di rerescamento, QC,nd per condizioni di
riscaldamento continuo, mediante la seguente relazione:
QC,nd = QC,nd,cont = QC,gn − ηC,is QC,ht
dove si ha:
QC,nd,cost
l'energia di rarescamento continuo, assunta positiva, in MJ;
QC,ht
le perdite di energia totale per rarescamento, in MJ;
QC,gn
i guadagni termici totali perrarescamento, in MJ;
ηC,gn
il fattore di utilizzazione per le perdite di calore, adimensionale.
Per rarescamento intermittente, sempre per ciscuna zona e passo di calcolo (mese o
stagione) si ha:
QC,nd = QC,nd,interm
ove QH,nf,interm è determinato tramite la relazione:
QC,nd,interm = αC,red QC,nd,cont
ove:
QC,nd,cost
l'energia di riscaldamento continuo, assunta positiva, in MJ;
αC,red
il fattore di riduzione, adimensionale, dato dalla relazione
αC,red = 1 − bC,red
dove:
70
τC,0
(1 − fC,day )
τ
1.7 Norma UNI ISO EN 13790
fC,day
è la frazione di giorni nella settimana con set point normale rispetto al
numero di ore totale (set point normale e ridotto);
=3
bH,red
fattore di correlazione empirico pari a bC,red
;
τ
costante di tempo della zona, espressa in ore;
τH,0
costante di tempo di riferimento per il riscaldamento, espressa in ore, e
data dalla seguente tabella;
Tipo di metodo
αH,0
Metodo di calcolo mensile
1,0
15
Metodo di calcolo stagionale
0,8
30
Valori di
γH
αH,0
e
τH,0
τH,0
in ore
possono essere forniti a livello nazionale
rapporto di bilanciamento per il rarescamento funzione dell'inerzia dell'edicio .
Energia termica totale e guadagni termici
Per ciascuna zona lo scambio termico
totale è dato dalla relazione:
Qht = Qtr + Qve
ove si hanno:
Qtr
energia scambiata per trasmissione termica, MJ;
Qve
energia scambiata per ventilazione, MJ.
L'energia totale guadatgnata, sempre per ciascuna zona e per dato passo di calcolo, è
data dalla relazione:
Qgn = Qint + Qsol
ove si ha:
Qint
è la somma dei guadagni energetici interni, MJ;
Qsol
è la somma dei guadagni solari nel periodo di calcolo considerato, MJ.
1.7.8 Metodo orario semplicato
La norma indica un metodo semplicato per il calcolo orario del fabbisogno energetico
con l'intento di indicare un numero limitato di equazioni, di ridurre il più possibile i
dati di input e di fornire una procedura di calcolo non ambigua.
Il metodo di calcolo proposto si basa su un modello equivalente resistenza - capacitanza (RC) che utilizza un passo temporale orario.
Il modello fa distinzione fra l'a
temperarura interna dell'aria e la temperatura media interna delle superci (temperatura media radiante) ciò che consente di utilizzarlo anche per veriche sul comfort
termico.
Il modello considera l'irraggiamento solare, la temperatura media radiante
71
1 Certicazione Energetica degli edici
Figura 1.19: Modello orario a cinque resistenze ed una capacità - 5R1C
72
1.7 Norma UNI ISO EN 13790
dell'aria e si basa su una semplicazione della trasmissione del calore fra l'ambiente
interno e l'esterno secondo lo schema di gura 1.19.
Il usso termico per ventilazione, Hve ,è connesso direttamente con il nodo della
temperatura dell'aria,
θsup .
θair ,e
al nodo che rappresenta la temperatura dell'aria esterna,
Il usso di trasmissione è suddiviso fra la frazione attraverso le nestre, Htr , w ,
(assunto con massa termica nulla) e il resto, Htr,op , contenente la massa termica e
che sua volta è suddiviso in due parti, Htr,em e Htr,ms .I guadagni solari ed interni
sono distribuiti fra il nodo della temperatura dell'aria,
θair ,
il nodo centrale,
misto fra la temperatura dell'aria e la temperatura media radiante
che rappresenta la massa della zona dell'edicio,
θm .
θr,mn )
θs
(un
e il nodo
La massa termica ha una sola
capacità termica, Cm , localizzata fra Htr,ms
˙ ed Htr,em . Si denisce poi una conduttanza
di accoppiamento fra il nodo della temperatura dell'aria interna e il nodo centrale. Il
usso termico delle sorgenti interne,
Φsol ,
Φint ,
e il usso termico dovuto alle sorgenti solari,
sono suddivisi fra i tre nodi.
L'energia oraria necessaria per il riscaldamento o il rarescamento, QHC,nd espresso
in MJ, si ottiene moltiplicando
ΦHC,nd ,
espresso in Watt, per 0,036.
Analogamente Qint e Qsol , in MJ, si ottengono moltiplicando
Φint
e
Φsol ,
espresse in
Watt, per 0,036.
1.7.9 Flusso termico per trasmissione
Per ciascuna zona l'energia per trasmissione, Qtr in MJ, si calcola, per ciascun mese o
per stagione, con le relazioni:
- per il riscaldamento:
Qtr = Htr,adj (θint,set,H − θe ) t
- per il rarescamento:
Qtr = Htr,adj (θint,set,C − θe ) t
ove si ha il simbolismo:
Htr.adj
˙
2
coeciente totale di trasmissione della zona termica, W/m K;
θint,set,H
set point della temperatura per il riscaldamento,
θint,set,C
set point della temperatura per il rarescamento,
θe
temperatura esterna, °C;
t
passo di calcolo temporale, Ms.
Coeciente di trasmissione termica
°C;
°C;
Il valore del coeciente di trasmissione ter-
2
mica, Htr,adj espresso in W/m K, si calcola secondo la ISO 13789 mediante l'equazione:
Htr.adj = HD + Hg + HU + HA
ove si ha:
73
1 Certicazione Energetica degli edici
HD
2
coeciente di trasmissione per trasmissione verso l'ambiente esterno, W/m K;
Hg
2
coeciente di trasmissione per trasmissione verso il terreno, W/m K;
HU
coeciente di trasmissione per trasmissione verso ambienti non termostatati,
2
W/m K;
HA
2
coeciente di trasmissione per trasmissione verso lambienti adiacenti, W/m K.
In generale Hx consite di tre termini:
Hx =

X
btr,x  Ai Ui

+
X
i
lk ψk +
X
k
χj 
j
con:
Ai
2
area dell'elemento i dell'inviluppo dell'edicio, m ;
Ui
2
trasmittanza termica dell'elelento i, W/m K;
lk
lunghezza del ponte termico k, m;
ψk
trasmittanza termica lineare del ponte termico k, W/m;
χj
trasmittanza termica puntuale del ponte termico j, W/K;
btr,x
fattore di aggiustamento
6= 1se
la temperatura dell'altro lato dell'elemen-
to non è uguale all'alla temperatura esterna, come per il caso di edici
adiacenti.
La norma fornisce dettagliate indicazioni per il calcolo della trasmittanza verso il
terreno, verso ambienti adiacenti, spazi non termostatati, ...
1.7.10 Flusso termico per ventilazione
Con passo temporale mensile o stagionale il usso termico per ventilazione, Qve in MJ,
è dato dalle seguenti relazioni:
- per il riscaldamento:
Qve = Hve,adj (θint,set,H − θe ) t
- per il rarescamento:
Qve = Hve,adj (θint,set,C − θe ) t
ove si ha il simbolismo:
Hve.adj
˙
2
coeciente totale di ventilazione della zona termica, W/m K;
θint,set,H
set point della temperatura per il riscaldamento,
θint,set,C
set point della temperatura per il rarescamento,
θe
temperatura esterna, °C;
t
passo di calcolo temporale, Ms.
74
°C;
°C;
1.7 Norma UNI ISO EN 13790
Coeciente di trasmissione per ventilazione
Il valore del coeciente termico per
ventilazione, Hve,adj in W/K, è dato dalla relazione:
!
X
Hve,adj = ρa ca
bve,k qve,k,nm
k
ove si ha:
ρ a ca
3
capacità termica per unità di volume dell'aria, J/m K ;
qve,k,mn
usso media di aria dall'elemento k, m
bve,k
fattore di aggiustamento
6= 1
3
/s;
se il usso di aria non è esterna.
1.7.11 Guadagni termici interni
Il recupero interno prende in considerazione le sorgenti termiche k in una zona l
dell'edicio e cioè:
ˆ
il usso di sorgenti interne per gli occupanti,
ˆ
il usso di sorgenti interne per macchinari,
ˆ
il usso di sorgenti interne per illuminazione,
ˆ
il usso di sorgenti interne dal usso di acqua calda o di scolo,
ˆ
il usso di sorgenti interne per apparecchiature di riscaldamento, rarescamento
e sistsemi di ventilazione,
ˆ
Φint,Oc ;
Φint,A ;
Φint,L ;
Φint,W A ;
Φint,HV AC ;
il usso di sorgenti interne da processi,
Φint,P roc .
I principi per il calcolo si possono così riassumere:
ˆ
parte del calore dissipato in un sistema può essere recuperato sia nell'edicio che
nel sistema stesso o in altro sistema. Ai ni del calcolo della norma si considera
solo il recupero nell'edicio;
ˆ
a livello nazionale si può decidere di trascurare l'energia recuperata nei sistemi e
calcolare l'energia recuperata negli edici mediante fattori di aggiustamento;
ˆ
una sorgente fredda deve essere trattata come sorgente negativa;
ˆ
se una sorgente termica interna produce un usso proporzionale alla dierenza
ditemperatura fra la sorgente e l'aria ambiente allora è più conveniente considerarla come usso trasmesso all'ambiente.
75
1 Certicazione Energetica degli edici
Figura 1.20: Guadagni solari
1.7.12 Guadagni solari
I guadagni solari dipendono dalle superci esposte, dall'orientamento, dalle schermature, dalla trasmittanza solare e dall'assorbimento solare e dalle caratteristiche termiche
delle aree di raccolta.
La norma propone tre metodi:
ˆ
metodo stagionale o mensile;
ˆ
metodo semplicato orario;
ˆ
metodo di simulazione dettagliato.
In gura 1.20 si ha lo schema di calcolo dei guadagni solari.
Vale il seguente simbolismo:
QT,S:
quantità totale di energia trasferita per trasmissione attraverso uno spazio
soleggiato adiacente all'ambiente a temperatura controllata considerato [kWh]
QV,S:
quantità totale di energia trasferita per ventilazione attraverso uno spazio
soleggiato adiacente all'ambiente a temperatura controllata considerato [kWh]
QSE,S:
quantità di energia mensile gratuita dovuta ad una serra contigua all'ambiente riscaldato [kWh]
QS,S:
apporto di calore diretto dovuto alla radiazione solare che passa prima
attraverso il vetro dello spazio soleggiato e poi attraverso il vetro della
2
nestra tra lo spazio climatizzato e quello soleggiato [kWh/m ]
Si rimanda alla norma per il dettaglio dei calcoli sopra indicati.
76