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Montanaro, Manuela

Livelli di prestazione energetica ottimali in funzione dei costi: un edificio multifamiliare esistente.

Rel. Marco Filippi, Enrico Fabrizio, Cristina Becchio. Politecnico di Torino, Corso di laurea specialistica in Architettura (costruzione), 2012

Abstract:

La situazione energetica all'interno dell'Unione Europea ha portato all'adozione di alcune misure per la riduzione dei consumi e delle emissioni di CO2.

Agli edifici viene attribuita una responsabilità del 40% del consumo finale di energia della Comunità Europea e valutando che si tratta di un valore destinato ad aumentare, occorrono delle misure per contenere tali consumi. Considerando il consumo energetico degli edifici che varia da edifici a basso consumo con 15 kWh/m² ad edifici con prestazioni energetiche non soddisfacenti come 300 kWh/m² risulta essere evidente che occorre attuare degli atteggiamenti più accorti al fine di utilizzare al meglio le risorse disponibili.

Con l'attuazione della prima Direttiva 2002/91/CE Energy Performance of building (EPBD) del 16 dicembre 2002 che aveva come obiettivo la promozione del miglioramento del rendimento energetico degli edifici considerando le condizioni locali e climatiche esterne. Tale direttiva ha rimandato agli stati membri il compito di predisporre uno strumento per il miglioramento dell'efficienza e la certificazione energetica degli edifici. La Direttiva ha però riscontrato nel corso degli anni delle difficoltà per la sua attuazione da parte di alcuni Stati dell'Unione Europea.

Con la successiva Direttiva Europea 2OO6/32/CE del 5 aprile 2006 che si concentra sull'efficienza degli usi finali dell'energia, affermandone l'importanza di un miglioramento di tale prestazione, operando un controllo sulla domanda di energia e promuovendo la produzione di energia rinnovabile. La previsione di un miglioramento dell'efficienze degli usi finali dell'energia porta ad una riduzione del consumo di energia primaria e di emissioni di CO2 e di altri gas ad effetto serra.

L'obiettivo principale di tale Direttiva è il miglioramento degli usi finali dell'energia sotto il profilo dei costi/benefici, e le misure da applicare per ottenerli devono essere anche applicabili e ragionevoli.

La Commissione si è così preposta l'obiettivo di redigere un nuovo documento revisionando quello precedente con lo scopo di chiarire e semplificare alcune disposizioni, ampliare il campo di applicazione, modificando ed aggiungendo alcuni articoli.

La Direttiva Europea 2010/31/EU (EPBD recast) promuove il miglioramento della prestazione energetica degli edifici all'interno dell'Unione, tenendo conto dell'efficacia [...] sotto il profilo dei costi.

La Direttiva dovrà essere recepita e concretizzata in ciascun stato con l'obiettivo di ridurre del 20% il consumo energetico dell'Unione entro il 2020 fissando i requisiti minimi di prestazione energetica degli edifici e degli elementi edilizi, promuovendo l'utilizzo di energia proveniente dalle fonti rinnovabili. Per poter intervenire sugli edifici in modo efficace, ovvero ottenendo un miglioramento delle prestazioni energetiche è fondamentale tenere conto delle condizioni climatiche esterne, dell'ambiente interno e anche dell'efficacia sotto il profilo dei costi.

Con riferimento all'Allegato III della Direttiva 2010/31/EU, la Commissione ha elaborato un quadro metodologico, pubblicato all'interno del Regolamento Delegato (UÈ) n. 244/2012 della Commissione del 16 gennaio 2012 ad integrazione della Direttiva 2010/31/UE del Parlamento Europeo con lo scopo di istituire una procedura per il calcolo dei livelli ottimali in funzione dei costi per i requisiti di prestazione energetica degli edifici.

Tale Regolamento è affiancato da un documento di Orientamento che accompagna il regolamento delegato C115/1 fornendo delle informazioni aggiuntive agli stati membri riferendosi all'Allegato III della Direttiva 2010/31/EU. All'interno della Direttiva si stabilisce, inoltre, che gli edifici di nuova costruzione dal 2021 dovranno essere tutti nearly Zero Energy Building (nZEB), ovvero si tratta di edificio ad altissima prestazione energetica, [...]. Il fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo dovrebbe essere coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili prodotta in loco o nelle vicinanze.

Il lavoro di tesi si concentra sulla ricerca dei livelli di prestazione energetica ottimali in funzione dei costi, in cui l'analisi costi-benefici viene calcolata sul ciclo di vita economico di 30 anni, per un edificio multifamiliare in Italia. La metodologia seguita è quella descritta dalla Direttiva Europea 2010/31/EU nell'Allegato III e integrata nel regolamento Delegato UÈ n.244/2012 e negli Orientamenti n. 115/1, al fine di avere un quadro metodologico comparativo, utilizzabile dagli Stati membri per gli edifici esistenti e di nuova costruzione. Si tratta di una procedura scientifica, che attraverso steps successivi, si giunge alla determinazione del "cost optimal level" e consiste:

a. Ricerca dell'edificio di riferimento: definizione di un edificio che per caratteristiche geometriche, climatiche sia rappresentativo della categoria che ne rappresenta;

b. Definizione degli interventi per migliorare le prestazioni dell'involucro e degli impianti: tali misure possono essere considerate separate o in pacchetti di interventi;

e. Calcolo delle prestazioni energetiche attraverso simulazione dinamica: valutazione del fabbisogno di energia primaria per l'edificio di riferimento e per ciascun pacchetto di interventi considerati;

d. Computo degli interventi e dei costi di manutenzione e sostituzione: calcolo di tutti i fattori che intervengono nel periodo di calcolo considerato, attualizzati all'anno zero per la determinazione del Costo Globale;

e. Ricerca del livello ottimale in funzione dei costi: attraverso il rapporto tra l'energia primaria richiesta ed il Costo Globale per ciascun intervento.

Relatori: Marco Filippi, Enrico Fabrizio, Cristina Becchio
Soggetti: A Architettura > AQ Spazi funzionali dell'abitazione
S Scienze e Scienze Applicate > SH Fisica tecnica
Corso di laurea: Corso di laurea specialistica in Architettura (costruzione)
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/2706
Capitoli:

Indice

Introduzione

Capitolo 1 - Ricerca del Reference Building

1.1 Il patrimonio edilizio italiano

1.2 Il concetto di Reference Building

1.3 Il progetto di ricerca Tabula

1.4 Il blocco di appartamenti considerato (1946-1960)

Capitolo 2 - Misure di riqualificazione energetica

2.1 Usi finali dell'energia nel residenziale

2.2 Interventi sull'involucro

2.3 Interventi sugli impianti

2.4 Pacchetti di interventi

Capitolo 3 -Calcolo del fabbisogno di energia primaria

3.1 Lo strumento di simulazione energetica utilizzato

3.2 La modellazione dell'edificio

3.4 Risultati

Capitolo 4 - Analisi economica

4.1 Costo di investimento iniziale

4.2 Costo annuo

4.3 Costo Globale

4.4 Livelli di prestazione energetica ottimale in funzione dei costi

Conclusioni

Allegati

Allegato 1 - Schede definizione interventi singoli involucro

Allegato 2 - Schede definizione interventi singoli impianti

Bibliografia

Bibliografia:

Legislazione

- Direttiva Europea 2002/91/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio del

16 dicembre 2002 sul rendimento energetico nell'edilizia. Gazzetta

Ufficiale dell'Unione Europea del 4 gennaio 2003;

- Direttiva Europea 2O1O/31/UE del Parlamento Europeo e del Consiglio del

19 maggio 2010 sulla prestazione energetica edilizia. Gazzetta Ufficiale

dell'Unione Europea del 18 giugno 2010;

- D.P.R. n.412 del 26 agosto 1993, "Regolamento recante norme per la

progettazione, l'esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli

edifici al fine del contenimento dei consumi di energia, in attuazione

dell'art. 4, comma 4, della legge 9 gennaio 1991, n.10". Gazzetta Ufficiale

n.96 del 14 ottobre 1993;

- D.Lgs. n.192 del 19 agosto 2005, "Attuazione della direttiva 2002/91/CE

relativa al rendimento energetico degli edifici". Supplemento Ordinario

alla Gazzetta Ufficiale n.222 del 23 settembre 2005;

- D.Lgs. n.311 del 29 dicembre 2006, "Disposizioni correttive ed integrative

al decreto legislativo 19 agosto 2005, n.192, recante attuazione della

direttiva 200/91/CE, relativa aj rendimento energetico nell'edilizia".

Supplemento Ordinario alla Gazzetta Ufficiale n.26 del 1 febbraio 2007;

- Legge regionale n.13 del 28 maggio 2007 "Disposizioni in materia di

rendimento energetico in edilizia";

- Delibera Giunta Comunale D.G.R. 4 agosto 2009 n. 45-11967;

- Delibera Giunta Comunale D.G.R. 4 agosto 2009 n. 46-11968;

- Decreto del 5 maggio 2011 "Quarto conto energia", Gazzetta Ufficiale

n.109 del 12 maggio 2011;

Normativa

- UNI EN ISO 13790:2005 "Prestazione termica degli edifici - Calcolo del

fabbisogno di energia per il riscaldamento";

- UN1/TS 11300-1: 2008 "Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 1:

Determinazione del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la

climatizzazione estiva ed invernale";

- UN1/TS 11300 - 2: 2008 "Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 2:

Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la

climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria;

- UNI 10349 Riscaldamento e raffrescamento degli edifici - Dati climatici";

- UNI EN 15459: 2007 "Energy performance of building - Economie

evaluation procedure for Energy System in buildings";

Siti internet

- TABULA - Approccio tipologico per la valutazione energetica del parco immobiliare: www.building-typology.eu

- ENERGY PLUS: http://apps1.eere.energy.gov/buildin^s/energyplus/ PVG1S - dati climatici: http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/

Pubblicazioni

- V. Corrado, 1.Ballarmi, S.P.Corgnati, N. Talà (a cura di), "Fascicolo sulla

Tipologia Italiana", TABULA, ottobre 2011;

- "Final Draft. Principles for nearly zero-energy buildings", BPIE, november

2011;

- J. Kurnitski, " How to calculate cost optimal nZEB Energy performance?",

REHAVA JOURNAL, october 2011;

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