La cost optimal analysis come strumento decisionale per il retrofit energetico di un edificio per uffici
Daniela Pagliaro
La cost optimal analysis come strumento decisionale per il retrofit energetico di un edificio per uffici.
Rel. Stefano Paolo Corgnati, Cristina Becchio. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura Per Il Progetto Sostenibile, 2015
Abstract
Gli edifici sono responsabili del 40 % del consumo totale di energia e del 36 % delle emissioni di anidride carbonica. Inoltre il settore si sta espandendo con conseguente aumento di tali consumi.
In un territorio come quello italiano, densamente edificato, il maggiore potenziale di risparmio energetico non risiede nelle nuove costruzioni ma nel patrimonio edilizio esistente.
La maggioranza delle abitazioni e degli uffici odierni, infatti, sono stati costruiti senza osservare leggi specifiche riguardanti il contenimento dei consumi energetici, e sono dunque caratterizzati da elevati consumi.
Nel complesso si trovano standard energetici molto bassi che hanno contribuito a collocare l'Italia ai primi posti tra i Paesi Europei per consumo energetico specifico per unità di superficie e gradi giorno.
Tali edifici, si possono dunque classificare come non più sostenibili né dal punto di vista economico per gli elevati costi di gestione, né dal punto di vista ambientale per le considerevoli emissioni di anidride carbonica.
Tuttavia, sarebbe possibile ovviare a questa situazione grazie alle tecnologie attualmente disponibili, riducendo in maniera consistente il fabbisogno energetico dell'edificio, con risparmi anche superiori all'80%. Risparmi che consistono innanzitutto in una riduzione del quantitativo di energia consumata e che si traducono in un risparmio economico per gli occupanti, grazie alla riduzione dei costi della bolletta.
Ridurre il fabbisogno energetico, comporta conseguenze importanti anche sotto l'aspetto ambientale: si riducono le emissioni di gas clima-alteranti e si attua spesso un risparmio di risorse non rinnovabili.
Inoltre, nel caso in cui vengano utilizzate fonti rinnovabili, si instaurerà via via un processo che ci renderà sempre più indipendenti dai Paesi produttori di petrolio e dalle continue fluttuazioni del prezzo del carburante, destinato ad aumentare data la sempre maggiore domanda di energia e l'inevitabile esaurimento delle materie fossili.
Lo scopo di questa tesi è quello di applicare la metodologia del costo ottimale, grazie alla quale si possono identificare le misure di riqualificazione energetica che hanno il più grande potenziale di risparmio energetico, ma che allo stesso tempo abbiano il costo più basso, al fine di dimostrare
come spesso gli interventi di retrofit possono sembrare costosi in principio, ma che nel tempo risultano essere molto più vantaggiosi, in quanto i costi iniziali vengono velocemente recuperati attraverso il risparmio sui costi di esercizio, ovvero i costi energetici.
Il processo di retrofit comincia dall'analisi dell'edificio, che in questa tesi corrisponde ad un edificio adibito ad uffici, utile per definire gli interventi necessari e focalizzare i punti critici e particolari dell'immobile in questione. E' da tenere presente che avendo un investitore reale, l'analisi cerca di essere il più possibile realistica e cerca di rispettare le effettive esigenze del committente. E' necessario prendere in considerazione ed analizzare non solo tutti gli elementi di involucro edilizio ma anche il sistema impiantistico, sul quale si concentrano gli interventi di questa tesi. In base ai dati raccolti è stato stimato, dopo aver modellato l'edificio con il software Design Builder, il fabbisogno termico per riscaldamento, il fabbisogno elettrico per raffrescamento, illuminazione, apparecchi elettrici e impianti ed il fabbisogno di energia primaria dell'esistente tramite un software dinamico chiamato EnergyPIus. Sulla base di questa analisi, e tenendo conto delle aspettative del committente, si sono fissati gli obiettivi del retrofit e si è redatto un elenco di misure di efficientamento da realizzare. Per ognuna di queste andranno chiariti anche i relativi risparmi energetici ottenibili.
A partire dalle misure considerate, è stato possibile combinare queste ultime realizzando più alternative di intervento, differenziate sulla base dei costi e dei consumi energetici. Una volta individuata la soluzione migliore, sia sotto l'aspetto energetico che economico, obiettivo della tesi, è quello di trovare il pacchetto energetico che abbia il minor costo globale e allo stesso tempo il minor consumo di energia primaria, che risulti quindi efficiente sia dal punto di vista economico che energetico. In un edificio in cui non sono state realizzate opere di efficientamento energetico, le perdite maggiori sono quelle per trasmissione attraverso tutti gli elementi non adeguatamente coibentati che costituiscono l'involucro edilizio. Pertanto, sarà necessario in primo luogo andare a ridurre al minimo queste dispersioni applicando un isolamento termico il più possibile privo di interruzioni, per evitare la formazione di ponti termici. Questo comporterà, nel caso dell'involucro, una maggior tenuta all'aria che implicherà vantaggi per il bilancio energetico dell'edificio.
Agendo soprattutto sul sistema impiantistico, e sulla gestione responsabile dell'edificio e non solo sulla sua coibentazione dei suoi componenti, si può ottenere una riduzione notevole del fabbisogno termico.
Chi si orienta verso un retrofit energetico del proprio edificio ne trarrà dunque vantaggi sotto molti aspetti.
D'altra parte, a sfavore del retrofit, si argomenta spesso che gli interventi siano troppo dispendiosi ed economicamente non convenienti. Queste osservazioni non considerano il fatto che l'aumento dei costi dell'energia non può essere frenato e, pertanto, per quasi tutti gli interventi di risanamento energetico, l'investimento sarà ammortizzabile in pochi anni, grazie al risparmio concreto sui costi delle bollette. In ogni caso si auspica che ulteriori sforzi vengano compiuti per incentivare nuove politiche di risanamento del patrimonio edilizio esistente.
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