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Crosasso, Cristina

Analisi dei consumi energetici reali attraverso lo strumento della firma energetica : il caso della sede del Castello del Valentino.

Rel. Alfonso Capozzoli, Giovanni Carioni. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura per il progetto sostenibile, 2016

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Abstract:

INTRODUZIONE

Il miglioramento degli standard di vita negli ultimi decenni ha avuto effetti significativi sulla richiesta a livello mondiale di energia primaria, causando di conseguenza un aumento esponenziale delle emissioni di gas ad effetto serra. Le ripercussioni che questa situazione ha avuto sull'ambiente sono state devastanti e hanno attratto l'attenzione di molti governi mondiali, i quali hanno iniziato a prendere decisioni importanti in merito all'utilizzo e al consumo di energia.

Ricerche recenti affermano che gli edifici sono da ritenere responsabili del 40% dei consumi globali di energia, questo fatto ha mostrato la necessità di attuare nuove politiche per la riduzione del consumo di energia all'interno del settore delle costruzioni. Risulta dunque fondamentale la necessità di riuscire stimare l’energia richiesta dagli edifici o calcolare gli attuali consumi per II riscaldamento, il raffrescamento, la produzione di acqua calda sanitaria e l'illuminazione. Lo scopo di queste analisi è quello di ridurre il più possibile la domanda di energia primaria e di conseguenza la produzione di gas ad effetto serra da parte degli edifici, sia quelli esistenti sia quelli di nuova costruzione.

La certificazione energetica degli edifici non è da considerarsi come un punto d'arrivo, ma come una base di partenza, una fonte essenziale di informazioni fondamentali, che servono da supporto nelle decisioni di progettazione, in vista di un miglioramento delle performance energetiche da parte degli edifici e dei loro impianti.

Lo scopo è di ottimizzare il rendimento degli impianti all'interno degli edifici, riducendogli sprechi e facendo aumentare il livello di qualità dell'intero settore dell'edilizia. Si vuole pensare non solo agli effetti diretti che questi miglioramenti potrebbero avere sugli utilizzatori finali, ma anche ai benefici che una politica di questo genere potrebbe apportare agli organi di governo e alla società civile.

La questione energetica è ormai da tempo al centro dell'attenzione per il carattere strategico sempre più determinante nello sviluppo socio economico e nel benessere dei paesi industrializzati, sino alle crisi petrolifere del 70. Oggi il fabbisogno energetico cresce vertiginosamente di pari passo però con la dilagante emergenza ambientale. Inoltre aumentano anche i costi dell'energia a causa delle crescenti tensioni d'instabilità socio politiche dei paesi esportatori di petrolio e della crescente domanda.

Per cercare di combattere le urgenze ambientali nel dicembre del 1997 a Kyoto si tenne un'importante conferenza sui mutamenti climatici, durante la quale i paesi industrializzati, maggiori responsabili dell'inquinamento, s'impegnarono a rispettare l'accordo di ridurre le emissioni dei gas responsabili dell'effetto serra, responsabili del surriscaldamento globale. Da quel momento si è succeduta una serie di conferenze sui cambiamenti climatici fino ad arrivare all'ultima di Parigi, parallelamente all'emanazione di alcune direttive europee, a loro volta attuate su territorio nazionale da diverse leggi e decreti.

La situazione attuale ripete l'urgenza di attuare politiche che sono bene note da qualche tempo: promuovere l'efficienza energetica, sviluppare il mercato delle energie rinnovabili e differenziare ulteriormente le fonti energetiche. D'altra parte non appare persparmio energetico a discapito del comfort, ella vita e della natura del bene sul quale si interliorare l'attunte patrimonio edilizio esistente è necessapprofondito specifico per ogni tipologia di edificiosua poca e soprattutto alla sua modalità d'uso eoblema dell'applicazione delle norme inerenti il rco agl, caratterizzati da forte singolarità, ècome spesso accade, col concetto di "deroga". Se, da un l degli edifici costruzioni, per quanto riguarda prescriziositiva, in considerazione dell'importanza intrinseca o lato un corretto intervento per la riduzione dei consumi energetici è fondamentale per tutte le tipologie di edifici.

Il rischir le costruzioni storiche la drino le reali possibilità d'intervento, inducendo così, in tempi bri ad un abbandono di tali edifici per gli alti costi di gestione.

La focalizzazione sugli edifici storici, in particolare sul Castello del Valentino, deriva da una duplice considerazione: da un lato vi è una sempre maggiore volontà e necessità di riuso di tali edifici per ragioni conservative, economiche e ambientali, dall'altro la mancanza di normative in ambito energetico, non permette di sfruttare tali occasioni per inserire interventi migliorativi adeguati.

Sebbene gli edifici storici rappresentino una porzione del patrimonio edilizio che, per quantità, non è paragonabile alle costruzioni risalenti al secondo dopoguerra, essi rivestono grande importanza in un Paese ricco di storia come l'Italia. Le speciali caratteristiche di cui sono dotati tali edifici impongono, senza dubbio, che le scelte progettuali siano definite non solo riguardo alle necessità d'uso, ma anche alla compatibilità con le caratteristiche proprie dei beni.

Il settore della riqualificazione energetica degli edifici storici è stato, negli ultimi anni, oggetto di diversi studi che sono stati affrontati in modi differenti dal punto di vista del metodo, delle ipotesi, degli obiettivi, della tipologia specifica e dei destinatari.

Il nucleo della questione è capire su quali basi, e fino a che punto, è possibile conservare i caratteri storico-culturali e contemporaneamente migliorare dal punto di vista energetico gli edifici oggetto d'intervento. La questione non riguarda il solo miglioramento energetico di edifici esistenti, ma l'elaborazione d'indicazioni adattabili che permettano, con un approccio di tipo prestazionale, di definire gli interventi più idonei attraverso un processo che si basa sulla conoscenza approfondita dell'edificio.

Il principio base è quello del risanamento energetico su misura: ogni edificio ha un suo carattere e una sua storia che vanno rispettati, e per questo sarà oggetto di interventi calibrati su quella storia e quei caratteri. Il punto di partenza è quindi sempre, e in ogni caso, la conoscenza dell'oggetto d'intervento e delle sue caratteristiche, perché è necessario che l'intervento si limiti il più possibile a incrementare le prestazioni energetiche, evitando così di snaturare le caratteristiche principali dell'edificio.

La razionalizzazione dei consumi di energia è un'operazione riorganizzativa e tecnologica con la quale si vuole produrre la medesima quantità di servizi e prodotti con un minor consumo di energia primaria. Distinguiamo quindi l'uso razionale dell'energia dal cosiddetto "sacrificio energetico", che è un'operazione con la quale gli utenti modificano le loro abitudini di consumo per continuare a soddisfare i proprio bisogni con un minor consumo di energia.

Il caso studio che sarà presentato dimostrerà come una corretta valutazione energetica possa mettere in luce, fatta in seguito a degli interventi di retrofit, quali sono stati gli effetti avuti da questi sul consumo di energia senza modificare l'utilizzo del bene. Verrà mostrato un quadro dello stato di fatto e utilizzeremo la firma energetica come strumento di verifica.

Per l'applicazione della firma energetica è stato necessario eseguire approfondite ricerche in archivio per poter reperire le fatture relative ai consumi di gas metano che tuttavia presentavano diversi errori di battitura, che sono stati corretti in fase di creazione del database. E' stato necessario reperire tutto il materiale possibile relativo sia gli interventi effettuati che gli impianti, chiedendo informazioni direttamente ai responsabili dell'ufficio EDI LOG del Politecnico. Grazie al confronto con loro è stato possibile conoscere le caratteristiche costruttive del castello, necessarie per lo sviluppo del modello UNI TS. Laddove i dati erano insufficienti, come per la biblioteca centrale di architettura, è stato effettuato un rilievo approssimativo per recuperare le informazioni minime necessarie.

Tutto questo al fine di poter generareergetiche annuali del Castello del Valentino per verificare l'efficacia degli interventi effettuati nel corso degli anni e di stimare il risparmio che da questi ne è derivato.

Relatori: Alfonso Capozzoli, Giovanni Carioni
Soggetti: A Architettura > AP Rilievo architettonico
S Scienze e Scienze Applicate > SG Fisica
S Scienze e Scienze Applicate > SH Fisica tecnica
S Scienze e Scienze Applicate > SJ Illuminotecnica
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Architettura per il progetto sostenibile
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/4799
Capitoli:

1. LA DIAGNOSI ENERGETICA

1.1 DIFFERENZA TRA CERTIFICAZIONE E DIAGNOSI

1.1.1 LIVELLI DI APPROFONDIMENTO DELLA DIAGNOSI

1.1.2 ATTUAZIONEDELLADIAGNOSI ENERGETICA

1.1.3 LE FASI DELLATTUAZIONE

1.2 DIRETTIVA 2002/91/CE

1.3 DIRETTIVA 2006/32/CE

1.4 DIRETTIVA 2010/31/UE

1.5 DIRETTIVA 2012/27/EU

1.6 RISPARMIO ENERGETICO IN ITALIA

2. LAFIRMAENERGETICA

2.1 LA FIRMA ENERGETICA DI SECONDO GRADO

3. IL MIGLIORAMENTO DELL'EFFICIENZA ENERGETICA DEL PATRIMONIO CULTURALE

3.1 INTERVETI SUGLI EDIFICI TUTELATI E CRITERI DI RESTAURO

3.1.1 ISOLANTI TERMICI E ISOLAMENTO TERMICO DELL'INVOLUCRO EDILIZIO

3.1.2 CHIUSURE ORIZZONTALI SUPERIORI

3.1.3 CHIUSURE VERTICALI TRASPARENTI

3.2 INTERVENTI SUGLI IMPIANTI

3.2.1 LA PRODUZIONE DI ENERGIA TERMICA

4. IL CASO STUDIO: LA SEDE DEL CASTELLO DEL VALENTINO

4.1 INQUADRAMENTO STORICO DEL BENE

4.2 IL SISTEMA EDIFICIO-IMPIANTO

4.2.1 DESCRIZIONE CARATTERISTICHE IMPIANTISTICHE

5. METODI PER L'ANALISI DEI DATI RELATIVI AGLI EDIFICI

5.1 METODI BASATI SU INDICATORI TIPICI

5.2 METODI STATISTICI

5.2.1 REGRESSONE LINEARE

5.2.2 L'INDICE DI CORRELAZIONE DI PEARSON

6. APPLICAZIONE DELLA FIRMA ENERGETICA AL CASO STUDIO

6.1 DESCRIZIONE DEI PARAMETRI CLIMATICI

6.2 ANALISI DEI CONSUMI ENERGETICI

6.2.1 ANALISI DEI CONSUMI ENERGETICI STANDARDIZZATI

6.3 LA FIRMA ENERGETICA COME STRUMENTO DI ANALISI PRELIMINARI DEI CONSUMI ENERGETICI REALI

6.3.1 ELABORAZIONE DATI - OUTLIER

6.3.2 ANALISI DELLE FIRME ENERGETICHE STAGIONALI

6.4 IDENTIFICAZIONE DELLE FIRME ENERGETICHE DI RIFERIMENTO

6.4.1 FIRMA DI RIFERIMENTO PRIMO PERIODO

6.4.2 FIRMA DI RIFERIMENTO SECONDO PERIODO

6.4.3 FIRMA DI RIFERIMENTO TERZO PERIODO

6.5 CONFORNTO DELLE FIRME ENERGETICHE PRE E POST INTERVENTI RETROFIT

6.5.1 INTERVENTI EFFETTUATI TRA IL 2005 E IL 2008

6.5.2 INTERVENTI EFFETTUATI TRA IL 2008 E IL 2012

7. FABBISOGNO ENERGIA TERMICA IN REGIME SEMISTAZIONARIO - Uh 11300

7.1 DEFINIZIONE DELL ZONE TERMICHE

7.2 CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE E COMPORTAMENTO ENERGETICO ZONA TERMICA 1

7.2.1 INVOLUCRO OPACO

7.2.2 INVOLUCRO TRASPARENTE

7.2.3 VALUTAZIONE ENERGETICA

7.3 CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE E COMPORTAMENTO ENERGETICO ZONA TERMICA 2

7.3.1 INVOLUCRO OPACO

7.3.2 INVOLUCROTRASPARENTE

7.3.3 VALUTAZIONE ENERGETICA

7.4 CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE E COMPORTAMENTO ENERGETICO ZONA TERMICA 3

7.4.1 INVOLUCRO OPACO

7.4.2 INVOLUCRO TRASPARENTE

7.4.3 VALUTAZIONE ENERGETICA

7.5 CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE E COMPORTAMENTO ENERGETICO ZONA TERMICA 4

7.5.1 INVOLUCRO OPACO

7.5.2 INVOLUCRO TRASPARENTE

7.5.3 VALUTAZIONE ENERGETICA

7.6 CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE E COMPORTAMENTO ENERGETICO ZONA TERMICA 5

7.6.1 INVOLUCRO OPACO

7.6.2 INVOLUCRO TRASPARENTE

7.6.3 VALUTAZIONE ENERGETICA

7.7 CONFRONTO

7.8 ANALISI COMPARATIVA

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

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