Riqualificazione energetica: studio di soluzioni tecniche applicate a tre tipologie costruttive tipiche del patrimonio edilizio esistente

1- LA CRISI DEL SISTEMA TERRA

1-1 CONSUMI ENERGETICI MULTISCALA pg 1-5

1-2 LA SOSTENIBILITÀ pg 5-6

1-3 AGENDA 21 pg 6-7

1-4 PROTOCOLLO DI KYOTO pg 7-8

1-5 PROTOCOLLO DI KYOTO E RISPOSTA EUROPEA pg 8-10

1-6 EDILIZIA E SOSTENIBILITÀ' pg 11-13

1-7 EDILIZIA IN ITALIA pg 13-17

2-NORMATIVA E CERTIFICAZIONE ENERGETICA

2-1 NORMATIVE ITALIANE PER IL RISPARMIO ENERGETICO pg 18 2-2 LEGGE 10/91 E RISCALDAMENTO pg 18-19 2-3 LA DIRETTIVA EPBD 2002/91/CE pg 19-20

2-3/1 La certificazione energetica in Italia pg 20-23

2-3/2 Metodologia di calcolo climatizzazione invernale pg 24-27

2-3/4 Fonti rinnovabili pg 27

2-3/5 Climatizzazione estiva pg 27-28

2-3/6 Funzione delle regioni e degli enti locali pg 28 2-4 INCENTIVI PER L'EFFICIENZA ENERGETICA pg 28

2-4/1 Legge n. 296 del 27 dicembre 2006 (Finanziaria 2007) pg 28-30

2-4/2 Legge n. 244 del 24 dicembre 2007 (Finanziaria 2008) pg 30 2-5 D.M. 11 MARZO 2008 pg 31-33

2-5/1 Rendimento globale medio stagionale dell'impianto di riscaldamento, pg 33

3- L' ITER PROGETTUALE "ENERGICAMENTE RAZIONALE"

3-1 PRINCIPI GENERALI Pg 35-38

3-2 ORIENTAMENTO DELL'EDIFICIO pg 39

3-3 FORMA DELL'EDIFICIO pg 40

3-4 DISTRIBUZIONE DEGLI AMBIENTI ALL'INTERNO DELL'EDIFICIO Pg 40-41

3-5 CARATTERISTICHE DELL'INVOLUCRO pg 42-45

4- COMFORT TERMOIGROMETRICO

4-1 BILANCIO ENERGETICO DEL CORPO UMANO pg 46-49

4-2 CRITERI DI VALUTAZIONE DELLE SITUAZIONI AMBIENTALI pg 49

4-2/1 La temperatura operante pg 49

4-2/2 Indici del benessere termoigrometrico (teoria di Fanger) pg 50-51

4-2/3 Discomfort locale pg 51-54 4-3 CARATTERIZZAZIONE TERMICA E BILANCIO ENERGETICO INVOLUCRO OPACO pg 54-61

4-4 PARAMETRI PRESTAZIONALI E CALCOLO BILANCIO TERMICO INVOLUCRO TRASPARENTE pg 61-62

4-5 CALCOLO ENERGIA PRIMARIA PER IL RISCALDAMENTO pg 62-65

5 LIFE CYCLE ASSESSMENT

5-1 LIFE CYCLE ASSESSMENT pg 66-69

6 I MATERIALI ISOLANTI

6-1 PERCHE' ISOLARE pg 70-71

6-2 I MATERIALI pg 70

6-2/1 Origine vegetale pg 72-89 6-2/2 Origine animale pg 100-91 6-2/3 Origine minerale pg 92-103 6-2/4 Origine sinteticapg 104-111 6-2/5 materiali ultima generazione pg 112-115 6-3 TABELLE RIASSUNTIVE pg 116-118

7- IMPIANTI TERMICI

7/1 INTRODUZIONE pg 119

7/2 RETE DI DISTRIBUZIONE pg ì 19-127

7-3 TERMINALI IN AMBIENTE pg 127-133

7/4 GENERATORI DI CALORE pg 133-150

7-5 TABELLE RIASSUNTIVE E CONSIDERAZIONI FINALI pg 151-153

8- TECNICHE PER L' ISOLAMENTO

8-2 CALCOLO DELLO SPESSORE DELL'ISOLANTE pg 154-156 8-3 SOLUZIONI TECNICHE VERTICALI"TRADIZIONALI"pg 157-161 8-4 SOLUZIONI TECNICHE VERTICALI "MODERNE" pg 162-167 8-5 SOLUZIONI TECNICHE VERTICALI "INNOVATIVE" pg 168-169 8-6 SOLUZIONI TECNICHE ORIZZONTALI "TRADIZIONALI" pg 170-172 8-7 SOLUZIONI TECNICHE ORIZZONTALI "MODERNE" pg 173 8-8 SOLUZIONI TECNICHE ORIZZONTALI "INNOVATIVE" pg 174

9- IL COMPONENTE TRASPARENTE

9-1 LA PERDITA DEL CALORE pg 175 9-2 I VETRI pg 175-176 9-3 I TELAI METALLICI pg 177-178 9-4 I TELAI IN LEGNOpg 178-180

10- I PONTI TERMICI

10 I PONTI TERMICI pg 181-183

INDICE II PARTE

11 -CONSIDERAZIONI GENERALI SUI CASI STUDIO

11-1 FINALITÀ' pg 184-185 11-2 ANALISI CASI STUDIO pg 185-187 11-3 SOFTWARE UTILIZZATI pg 187-189 11-4 PANNELLI RADIANTI pg 190-191 11 -5 SCELTA ISOLANTE pg 191 -194

12-EDIFICIO ANNI '20

12-1 DATI GENERALI DELL'EDIFICIO pg 195-197

12-2 STATO DI FATTO pg 198-204

12-3 RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA"! STEP: L'INVOLUCRO" pg 205-213

12-4 RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA "Il STEP IMPIANTO DI RISCALDAMENTO" pg 214-217

12-5 RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA "Il STEP ENERGIE RINNOVABILI E TECNOLOGIE VERDI" pg 218-223

12-6 CONFRONTO TRA LE SOLUZIONI pg 224-230

13-EDIFICIO ANNI'70

13-1 DATI GENERALI DELL'EDIFICIO pg 231-233

13-2 STATO DI FATTO pg 234-240

13-3 RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA "I STEP: L'INVOLUCRO" pg 241-249

13-4 RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA "Il STEP: IMPIANTO DI RISCALDAMENTO" pg 250-253

13-5 RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA "Il STEP: ENERGIE RINNOVABILI E TECNOLOGIE VERDI" pg 254-260

13-6 CONFRONTO TRA LE SOLUZIONI pg 261-267

14-EDIFICIO ANNI '90

14-1 DATI GENERALI DELL'EDIFICIO pg 268-270

14-2 STATO DI FATTO pg 271-279

14-3 RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA "I STEP: L'INVOLUCRO" pg 280-291

14-4 RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA "Il STEP IMPIANTO DI RISCALDAMENTO" pg 292-295

14-5 RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA "Il STEP ENERGIE RINNOVABILI E TECNOLOGIE VERDI" pg 296-302

14-6 CONFRONTO TRA LE SOLUZIONI pg 303-309

15 -CONSIDERAZIONI FINALI

15-1 CONFRONTO TRA I TRE CASI STUDIO pg 310-317 15-2 TABELLE DI CONFRONTO pg 318-322

-TESTI CONSULTATI:

- Norbert Lantschner, "CasaClirna, Vivere nel più", Edizione Raetia, Bolzano, 2006.

-Vincenzo Lattanza, Antonio Renato Soragnese, " Certificazione energetica di edifici ed impiantì

termici ", Roma, Legislazione tecnica, maggio 2008.

- Francesco Paolo Marino, Mariateresa Greco, "La certificazione energejica degli edifici D. Lgs. 192/2005 e 311 /2006 ", Roma, EPC libri, giugno 2007.

- Carotti A., "La Casa Passiva .Costruzione e Struttura. Progettazione. Adeguamento. Manuale di dettagli costruttivi ", Libreria Ed. CLUP,2004.

- Barbieri D., Pietrafesa M., Rizzo G., "Qualità dell'aria interna e requisiti di ventilazione", Quaderni di fisica tecnica ed energetica, Aprile 2006.

- Wienke U., "L' edificio passivo, standard, requisiti, esempi", Alinea, 2002.

- V. Corrado, Serraino M., "Applicazione della nuova normativa sull'efficienza energetica degli edifici ", Quaderno Rockwool Italia 2006.

- Perago A., "Progettare tetti e coperture:dalla tegola al fotovoltaico", Maggioli editore, Rimini, 2006.

- Croce F., Fiori M. "Sistemi dì impermeabilizzazione. Guida alla progettazione", BE - MA, Milano, 2007.

- Luca Zevi, direttore scientifico " il nuovissimo manuale dell' architetto", nuova edizione 2007, Gruppo Mancosu Editore, Roma, 2007.

- V. Corrado. Il quadro normativo, in atti del convegno Aicarr "L'impiantistica di fronte alle nuove disposizioni sul risparmio energetico", Bologna -Torino- Napoli, Ottobre 2007- Novembre 2007-Aprile 2008, Aicarr, Monza.

- Ecofys, a cura di, "Mitigation of col emìssìons from building", febbraio 2004.

- Zabot S., "Valutazione di standard per gli edifici ad alta qualità energetica", Eubios, n. 12, 02/2005.

- Wienke U., "Edifici: verso uno standard energetico europeo", L'installatore italiano, n. 9, 09/2000.GHB.

- IEA, "World Energy out look2006".

- IEA, "Energy Technology Prospectives".

- ENEA, "Rapporto energìa e ambiente 2006 -l'analisi ".

- ENEA, "Rapporto energia e ambiente 2006 - i dati ".

- ENEA, "Rapporto energia e ambiente 2006 - analisi e scenari ".

- ENEA, "L'etichetta energetica ".

- ENEA, "La casa evoluta. Detrazione IRPEF del 55% per interventi dì risparmio energetico sugli edifici ".

- ENEA, "Risparmio energetico con gli impianti dì riscaldamento".

- Mauro Cappello, "Efficienza energetica degli edifici". Supplemento a Geocentro n. 1/2007.

- Agenzia delle Entrate, " Le agevolazioni fiscali per il risparmio energetico".

- Luca Devigli, "Agenzia CasaClirna, Esempi costruttivi" intervento Convegno Lodi 2007.

- RIVISTE CONSULTATE:

- Casa&Clima, n.3, anno I, settembre 2006, " Ristrutturazione e risparmio energetico: un occasione da non perdere" di Elisabetta Dandini.

- Casa&Clima, n.4, anno I, dicembre 2006, " Casaclima: il futuro è nello esistente" di Berry Van Eldijk.

- Progetto 2000, n. 33, anno 2007, "Certificazione energetica degli edifici: problematiche di attualità" di Franco Soma.

- Progetto 2000, n. 33, anno 2007, "il progetto dell' involucro nel rispetto dei requisiti di legge" di Marta Michelutti.

- Area, n. 4, anno 2008, " Energy saving" di Corrado Clini.

- Area, n. 4, anno 2008, " Save - Energy transient architectures" di Giacomo Delbene.

- SITOGRAFIA:

(siti consultati nel periodo compreso tra i mesi di Settembre - Dicembre 2008). (le immagini presenti sono tratte dai seguenti siti internet)

- CasaClirna, Provincia autonoma di Bolzano, www. Provincia.bz.it

- www.Enea.it

- www.casaclima.it

- www.edilclima.it

- www.cepheus.de

- www.euroace.org

- www.rockwool.it

- www.efficienzaenergetica.acs.enea.it

- www.aspoitalia.it

- www.rofix.it

- www.intemorm.it

- www.metra.it

- www.finstral.it

- www.assovetro.it

- www.actis-isolations.com

- www.schueco.com

- www.kme.it

- www.edilportale.com

- www.brianzaplastica.it

- www.area-arch.it

- www.eurima.org

- NORMATIVA TECNICA DI RIFERIMENTO:

- Normativa cogente:

- DIRETTIVA EPBD (Energy Performance Building Directive) 2002/91 CE DEL PARLAMENTO EUROPEO del 26/12/2002 sul rendimento energetico in edilizia.

- D.lgs 19/8/2005 n. 192,Attuazione della direttiva 2002/91 /CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia.

- D. Igs 29/12/2006 n. 311 Disposizioni correttive ed integrative al D. Igs 19/8/2005 n. 192 recante attuazione della direttiva 2002/91 CE relativa al rendimento energetico in edilizia.

- D.lgs 3/5/2008 n. 115,Attuazione della direttiva 2006/32/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia.

- DIRETTIVA 2006/32 CE DEL PARLAMENTO EUROPEO del 15/03/2008 sul rendimento energetico ir edilizia.

- Elenco1 delle norme di supporto all'EPBD (Energy Performance Building Directive)/Norme UNI

- UNI TS 11300-1:2008. Prestazioni energetiche degli edifici. Parte 1 : Determinazione del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione estiva ed invernale.

- UNI TS 11300-2:2008. Prestazioni energetiche degli edifìci. Parte 1 : Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda per usi igienico-sanitari.

- UNI EN ISO 13790:2008 Prestazione energetica degli edifici - Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento.

- UNI EN 15603:2008 Prestazione energetica degli edifici - Consumo energetico globale e definizione dei metodi di valutazione energetica.

- UNI EN 15217:2008 Prestazione energetica degli edifici - Metodi per esprìmere la prestazione energetica e per la certificazione energetica degli edifici.

- UNI EN 15240:2008 Prestazione energetica degli edifìci - Metodi per esprìmere la prestazione energetica e per la certificazione energetica degli edifici.

- UNI EN 15378 :2008 Impianti di riscaldamento degli edifici - Ispezione delle caldaie e degli impianti di riscaldamento.

- UNI EN 13789:2008 Prestazione termica degli edifici - Coefficienti di trasferimento del calore pei trasmissione e ventilazione - Metodo di calcolo.

- UNI EN ISO 13370 :2008 Prestazione termica degli edifici -Trasferimento di calore attraverso il terreno - Metodi di calcolo.

- UNI EN ISO 10077-1 :2007 Prestazione termica di finestre, porte e chiusure oscuranti - Calcolo della trasmittanza termica - Parte 1 Generalità.

- UNI EN ISO 10077-2 :2004 Prestazione termica di finestre, porte e chiusure - Calcolo della trasmittanza termica - Metodo numerico per i telai.

- UNI EN ISO 6946 :2008 Componenti ed elementi per edilizia - Resistenza termica e trasmittanza termica - Metodo di calcolo.

- UNI EN ISO 13786 :2008 Prestazione termica dei componenti per edilizia - Caratteristiche termiche dinamiche - Metodi di calcolo.

- UNI EN ISO 15927-1:2004 Prestazione termoigrometrica degli edifici - Calcolo e presentazione dei dati climatici - Medie mensili dei singoli elementi meteorologici.

- UNI EN ISO 15927-4:2005 Prestazione termoigrometrica degli edifici - Calcolo e presentazione dei dati climatici - Parte 4: Dati orari per la valutazione del fabbisogno annuale di energia per il riscaldamento e il raffrescamento.

- UNI EN ISO 15927-5:2005 Prestazione termoigrometrica degli edifici - Calcolo e presentazione dei dati climatici - Parte 5: Dati per il carico termico di progetto per il riscaldamento degli ambienti.

- UNI EN ISO 15927-6:2008 Prestazione termoigrometrica degli edifici - Calcolo e presentazione dei dari climatici - Parte 6: Differenze di temperatura cumulate (gradi giorno).

- UNI EN 15316-1 :2008 Impianti di riscaldamento degli edifici - 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 edifici - Metodo per il calcolo dei requisiti energetici e dei rendimenti dell'impianto - Parte 2-1 : Sistemi di emissione del calore negli ambienti.

- UNI EN 15316-2-3 :2008 Impianti di riscaldamento degli edifici - Metodo per il calcolo dei requisiti energetici e dei rendimenti dell'impianto - Parte 2-3: Sistemi di distribuzione del calore negli ambienti.

- UNI EN 15316-3-1 :2008 Impianti di riscaldamento degli edifici - Metodo per il calcolo dei requisiti energetici e dei rendimenti dell'impianto - Parte 3-1: Impianti per la produzione di acqua calda sanitaria, caratterizzazione dei fabbisogni (fabbisogni di erogazione).

- UNI EN 15316-3-2 :2008 Impianti di riscaldamento degli edifici - Metodo per il calcolo dei requisiti energetici e dei rendimenti dell'impianto - Parte 3-2: Impianti per la produzione di acqua calda sanitaria, distribuzione.

- UNI EN 15316-3-3 :2008 Impianti di riscaldamento degli edifici-Metodo perii calcolo dei requisiti energetici e dei rendimenti dell'impianto - Parte 3-3: Impianti per la produzione di acqua calda sanitaria, generazione.

- UNI EN 15316-4-3 :2008 Impianti di riscaldamento degli edifici - Metodo perii calcolo dei requisiti energetici e dei rendimenti dell'impianto - Parte 4-3: Sistemi di generazione del calore, sistemi solari termici.

- UNI EN 15316 -4-4 :2008 Impianti di riscaldamento degli edifici - Metodo per il calcolo dei requisiti energetici e dei rendimenti dell'impianto - Parte 4-4: Sistemi di generazione del calore, sistemi di cogenerazione negli edifici.

- UNI EN 15316-4-5 :2008 Impianti,di riscaldamento degli edifici - Metodo perii calcolo dei requisiti energetici e dei rendimenti dell'impianto - Parte 4-5: Sistemi di generazione per il riscaldamento degli ambienti, prestazione e qualità delle reti di riscaldamento urbane e dei sistemi per ampie volumetrie.

- UNI EN 15316 -4-6 :2008 Impianti di riscaldamento degli edifici - Metodo per il calcolo dei requisiti energetici e dei rendimenti dell'impianto - Parte 4-6: Sistemi di generazione del calore, sistemi fotovoltaici.

- UNI EN 15193:2008 Prestazione energetica degli edifici - Requisiti energetici per illuminazione.

- UNI EN 15232 :2007 Prestazione energetica degli edifìci - Incidenza dell'automazione, della regolazione e della gestione tecnica degli edifici.

- UNI EN 15241 :2008 Ventilazione degli edifici - Metodi di calcolo delle perdite di energia dovute alla ventilazione e alle infiltrazioni in edifici commerciali.

- UNI EN 15243 :2008 Ventilazione degli edifici - Calcolo delle temperature dei locali, del carico termico e dell'energia per edifici dotati di impianto di climatizzazione degli ambienti.

- UNI 10351 :1994 Materiali da costruzione. Conduttività termica e permeabilità al vapore.

- UNI EN ISO 10456 :2008 Materiali e prodotti per edilizia - Proprietà igrometriche -Valori tabulati di progetto e procedimenti per la determinazione dei valori termici dichiarati e di progetto.

- UNI 10355 :1994 Murature e solai. Valori della resistenza termica e metodo di calcolo.

- UNI EN 1745 :2005 Muratura e prodotti per muratura - Metodi per determinare i valori termici di progetto.

- UNI EN ISO 10211 :2008 Ponti termici in edilizia - Flussi termici e temperature superficiali - Calcoli dettagliati.

- UNI EN ISO 14683 :2008 Ponti termici in edilizia - Coefficiente di trasmissione termica lineica -Metodi semplificati e valori di riferimento.

- UNI EN 673:2005 Vetro per edilizia - Determinazione della trasmìttanza termica (valore U) -Metodo di calcolo.

- UNI EN ISO 10077-1:2007 Prestazione termica di finestre, porte e chiusure oscuranti - Calcolo della trasmìttanza termica - Parìe 1 : Generalità.

- UNI EN ISO 10077-2:2004 Prestazione termica di finestre, porte e chiusure - Calcolo della trasmìttanza termica - Metodo numerico per i telai.

- UNI EN 410:2000 Vetro per edilizia - Determinazione delle caratteristiche luminose e solari delle vetrate-.

- UNI EN 13363-1:2008 Dispositivi di protezione solare in combinazione con vetrate - Calcolo della trasmittanza-solare e luminosa - Parte 1 : Metodo semplificato.

- UNI EN 13363-2:2008 Dispositivi di protezione solare in combinazione con vetrate - Calcolo della trasmittanza solare e luminosa - Parte 2: Metodo di calcolo dettagliato.

- UNI EN 15241 :2008 Ventilazione degli edifici - Metodi di calcolo delle perdite di energia dovute alla ventilazione e alle infiltrazioni in edifici commerciali.

- UNI EN 15242 :2008 Ventilazione degli edifici - Metodi di calcolo per la determinazione delle portate d'aria negli edifici, comprese le infiltrazioni.

- UNI EN ISO 15251 :2008 Criteri per la progettazione dell'ambiente interno e per la valutazione della prestazione energetica degli edifici, in relazione alla qualità dell'aria interna, all'ambiente termico, all'illuminazione e all'acustica.

- UNI EN ISO 12831 :2006 Impianti di riscaldamento negli edifici - Metodo di calcolo del carico termico di progetto.

- UNI EN 832:2001 Prestazione termica degli edifici - Calcolo del fabbisogno di energia perii riscaldamento - Edifici residenziali.