Consumi energetici per la climatizzazione invernale degli edifici residenziali a Torino

Le modifiche ambientali legate al surriscaldamento globale, all'aumento sempre più repentino del prezzo del petrolio e del gas naturale e ai dissesti ecologici recenti, hanno portato ad una maggiore consapevolezza politica verso il tema dell'efficienza energetica.

Parallelamente, il concetto di sostenibilità ambientale, enunciato per la prima volta dal Rapporto Bruntland (1987), si è arricchito di significati economici, culturali, politici e sociali. Documento chiave in questo senso e il Protocollo di Kyoto (1997) che contiene obiettivi vincolanti e quantificati di limitazione dei gas a effetto serra: ai Paesi aderenti è chiesto di ridurre le emissioni inquinanti in una misura non inferiore al 5.2% nel periodo 2008-2012, rispetto ai livelli del 1990. In particolare, il protocollo di Kyoto è un trattato internazionale in materia ambientale, stipulato appunto a Kyoto, in Giappone, nel dicembre 1997 durante la Conferenza COP3 della convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici (UNFCCC); esso prevede l'obbligo, per i Paesi industrializzati, di operare nel periodo 2008-2012 una riduzione ed una limitazione delle emissioni di gas a effetto serra, quali biossido di carbonio (C02), metano (CH4), protossido di azoto (N20), idrofluorocarburi (HFC), fluorocarburi (PFC) e esafluoro di zolfo (SF6) in una misura non inferiore al 5% rispetto alle emissioni registrate nel 1990.

La Comunità Europea ha firmato il protocollo il 29 Aprile 1998 e sulla base degli accordi del 1997, il protocollo è entrato in vigore il 90° giorno dopo la ratifica di almeno 55 Paesi tra i 194 sottoscrittori originari (purché questi, complessivamente, coprano almeno il 55% delle emissioni globali di gas serra). Dal trattato sono stati esclusi i Paesi in via di sviluppo per evitare di frapporre ulteriori barriere alla loro crescita economica.

L'Unione Europea ha ratificato il protocollo di Kyoto il 31 Maggio 2002 ed è entrato in vigore il 16 Febbraio 2005, dopo la ratifica della Russia; gli Stati europei si sono impegnati a limitare le emissioni climalteranti collettive dell'8%.

Il recepimento del protocollo di Kyoto a livello europeo ha portato allo sviluppo di molteplici politiche volte al comparto edilizio che, mediamente, assorbe il 40% delle fonti energetiche convenzionali (European Commission, 2005 e 2010) e a differenza del settore industriale e dei trasporti, ha iniziato ad attuare interventi di efficienza energetica solo recentemente. Il problema è maggiore negli edifici esistenti, i quali costituiscono l'85% del totale italiano e sono caratterizzati da scarsa qualità energetica. In particolare, sono state pubblicate, a distanza di circa otto anni, due direttive europee con l'intento di aumentare le prestazioni energetiche degli edifici esistenti e di nuova costruzione.

La prima direttiva sul rendimento energetico nell'edilizia 2002/91/CE ha imposto l'implementazione del rendimento energetico degli edifici in funzione del benessere interno e dell'efficacia economica degli interventi sulla base delle seguenti azioni:

• metodologia comune di calcolo del rendimento energetico degli immobili che considera l'intero sistema edificio-impianto costituito dall'involucro edilizio, dagli impianti di climatizzazione, illuminazione, produzione di acqua calda e dalle fonti energetiche rinnovabili;

• requisiti minimi relativi al rendimento energetico degli edifici di nuova costruzione ed esistenti sottoposti a ristrutturazioni importanti;

• sistema di certificazione energetica degli edifici ed esposizione degli attestati di rendimento energetico negli immobili di proprietà pubblica. Gli attestati devono essere aggiornati ogni cinque anni e quando sono intervenute delle modifiche della qualità energetica degli edifici;

• ispezione periodica delle caldaie e degli impianti centralizzati di aria condizionata e valutazione degli impianti di riscaldamento dotati di caldaie installate da oltre 15 anni.

Questa direttiva pone ordine su tutte le questioni legate alla valutazione del rendimento energetico degli edifici, introducendo l'obbligatorietà di certificazione e di attestazione energetica degli immobili esistenti e di nuova costruzione.

Secondo tale visione, la certificazione energetica deve identificare una procedura trasparente e confrontabile di analisi della qualità energetica degli edifici. Le misure sono state recepite a livello nazionale e locale dai diversi Paesi membri, attraverso l'elaborazione di uno schema di certificazione energetica che considera le specificità costruttive e tecnologiche locali.

La seconda direttiva sulla prestazione energetica nell'edilizia 2010/31/UE ha prodotto una svolta importante e cioè di traguardare nel 2020 un drastico taglio delle emissioni di gas serra e di aumentare del 20% la quota delle fonti rinnovabili sul consumo totale di energia. Gli interventi proposti individuano l'obiettivo di una forte accelerazione del processo di miglioramento energetico e sono rivolti indistintamente agli edifici di nuova costruzione e al patrimonio edilizio esistente. Per gli edifici di nuova costruzione è necessario valutare la fattibilità tecnica, ambientale ed economica di sistemi alternativi ad alta efficienza come fonti rinnovabili, cogenerazione, teleriscaldamento, telerinfrescamento urbano o collettivo e pompe di calore.

Per gli edifici esistenti è necessario garantire che l'involucro edilizio soddisfi i requisiti minimi di prestazione energetica, laddove le misure sono tecnicamente, funzionalmente ed economicamente realizzabili. Nelle ristrutturazioni importanti è opportuno valutare i sistemi alternativi ad alto rendimento energetico. Gli Stati membri devono altresì provvedere affinché, entro il 31 Dicembre 2020, tutti gli edifici di nuova costruzione siano edifici a energia quasi zero e a partire dal 31 Dicembre 2018 anche gli edifici di nuova costruzione occupati da enti pubblici siano edifici ad energia quasi zero.

La Direttiva 2006/32/CE sull'efficienza degli usi finali dell'energia e i servizi energetici obbliga inoltre gli enti pubblici ad effettuare una diagnosi energetica in caso di interventi di riqualificazione immobiliare. Non è definita una procedura di diagnosi valida a livello europeo, ma viene lasciata ai diversi Stati la libertà di stabilire regole e metodi conformi con la legislazione nazionale, le procedure di certificazione energetica e le tecniche costruttive locali. Parallelamente, l'evoluzione del mercato energetico e la crescita del settore terziario a discapito dell'industria hanno accentuato l'importanza delle politiche e delle azioni rivolte alla domanda: l'utente finale svolge un ruolo centrale per la riduzione dei consumi energetici e delle emissioni di anidride carbonica. L'accresciuta sensibilità da parte dei clienti finali e degli operatori verso i temi dell'energia e dell'ambiente favorisce l'applicazione della normativa nazionale e delle direttive europee, creando le premesse per una crescita importante del mercato. Emerge che la Comunità Europea converge la propria attenzione su temi esclusivamente ambientali di efficienza e risparmio energetico in quanto preoccupata per le risorse chiaramente limitate della Terra e per l'impatto che ciascun edificio provoca sull'ambiente circostante. Sarebbe tuttavia riduttivo pensare che la qualità ambientale sia esclusivamente legata al concetto "edificio- impianto", poiché si è profondamente convinti che l'uomo, quale co-protagonista di questo processo di riqualificazione, debba essere considerato un ulteriore parametro di valutazione di quell'elevato livello di qualità che ci si prefigge di raggiungere.

L'uomo abita lo spazio architettonico confinato, vive gli spazi aperti e dà vita a spazi di contaminazione: viene da noi considerato come componente attiva all'interno del sistema edificio-impianto, "edificio-impianto-uomo". Pertanto l'obiettivo del 2020, prerogativa di una riduzione sostanziale delle emissioni di C02 in ambiente, rappresenta un'occasione importante non solo per costruire nuovi edifici e riqualificare quelli esistenti con un elevato standard prestazione energetico, ma anche di ridurre fortemente i consumi di energia primaria intesa, in senso generale, come approvvigionamento di combustibile di qualsiasi natura, sia esso fossile (in misura sempre minore), sia elettrico, sia proveniente da fonti alternative e/o da processi di trasformazione, come ad esempio la cogenerazione. L'attenzione rivolta alla progettazione architettonica diventa preminente in quanto già all'origine l'edificazione deve contenere quei parametri espliciti e intrinseci che consentono agli spazi confinati e agli ambienti di riscaldarsi e raffrescarsi "autonomamente", senza ricorrere in via principale all'azione degli impianti.

Ad oggi sembra ormai passato il concetto che l'efficienza degli edifici debba considerarsi una "fonte energetica" assimilata: i volumi costruiti, finora energivori, possono e devono diventare a saldo zero se non addirittura positivo quando siano loro stessi ad immettere in rete il loro surplus energetico prodotto. Questo assunto è ancora più attuale alla luce del risultato del referendum che ha fermato il programma di produzione di energia nucleare. Nel corso del dibattito che ha preceduto e seguito il risultato referendario, ci si è sempre riferiti alle "energie alternative" identificandole nel solare e nel'eolico, dimenticando spesso come proprio l'intervento sull'involucro dei nuovi (e soprattutto dei vecchi) edifici sia di fatto la prima strada da percorrere per ridurre la dipendenza da fonti fossili.

Lo studio di tesi intende mostrare e promuovere, attraverso un progetto di ricerca europeo, "Cities on Power", il risparmio energetico nelle aree urbane.

Grazie all'Ingegnere Guglielmina Mutani e all'Architetto Giovanni Nuvoli, ho sviluppato un modello di calcolo sul consumo energetico per la climatizzazione invernale del patrimonio immobiliare Torinese. Tramite l'accesso ai dati storici, sul consumo da teleriscaldamento della Circoscrizione 1, 3 e 5, e agli archivi comunali, ho potuto conoscere in modo esauriente tutte le fasi di progettazione e costruzione dei fabbricati analizzati, attraverso la verifica dei dati progettuali (relazioni, elaborati e particolari costruttivi). Con una serie di ipotesi di riqualificazione delle prestazioni energetiche applicate a 16 edifici tipo, abbiamo tradotto il progetto alla scala urbana calcolando il risparmio complessivo ottenibile. Infine sono stati forniti esempi di recupero energetico a scala urbana, attraverso esempi di buone pratiche di risanamento, con forme di incentivazione e attraverso "gruppi di acquisto energetici", anche in periodi di grave crisi economica, come quella che affligge il mercato edilizio attuale. Attraverso l'utilizzo di un software geografico libero (o GIS open source) si potranno in futuro effettuare delle valutazioni sulla fattibilità di alcuni interventi di riqualificazione energetica.