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Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Prof. Ing. Giuseppe Peter Vanoli Università degli Studi del Sannio, DING-Dipartimento di Ingegneria [email protected] Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Introduzione La pubblicazione dei decreti attuativi previsti dalla legge 90/2013 (di conversione del D.L. 63/2013) che ha modificato il decreto legislativo n. 192/2005 in attuazione della direttiva europea 2010/31/CE (EPBD recast) comportano un’evoluzione strutturale della normativa sulle prestazioni energetiche in Italia. Infatti, una volta emanati i decreti attuativi previsti dall’art.4, risulta abrogato il D.P.R. 59/2009 e cambieranno la metodologia per il calcolo delle prestazioni energetiche degli edifici, i requisiti minimi e gli ambiti di intervento. Approfondimento dei seguenti aspetti: Cosa cambia nella metodologia di calcolo per la definizione della classe di prestazione energetica di un edificio: Indice di prestazione energetica non rinnovabile (Asset o Design Rating), Referenze Building, Cost-Optimal. Definizione di un approccio metodologico per la progettazione della riqualificazione energetica di un edificio: implicazioni nella definizione di Reference Building (Tailored rating) e del calcolo del Costo globale. CASO STUDIO: Edificio storico del terziario universitario. Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal L’Attestato di Prestazione Energetica – DM 26/06/2009 La prestazione energetica complessiva dell’edificio è espressa attraverso l’indice di prestazione energetica globale Epgl calcolato secondo le norme tecniche di riferimento. Raccomandazione CTI 14/2013 UNI/TS 11300 – 1: 2014 UNI/TS 11300 – 2: 2014 UNI/TS 11300 – 3: 2010 UNI/TS 11300 – 4: 2012 UNI EN 15193/2011 EPgl= EPi + EPacs + EPe + EPill Classe Agl + ≤ 0.25 EPiL (2010) + 9 kWh/m2 anno 0,25 EPiL (2010) + 9 kWh/m2 anno < Classe Agl ≤ 0,50 EPiL (2010) + 9 kWh/m2 anno I. Metodo: EPe,inv 0,50 EPiL (2010) + 9 kWh/m2 anno < Classe Bgl ≤ 0,75 EPiL (2010) + 12 kWh/m2 anno 0,75 EPiL (2010) + 12 kWh/m2 anno < Classe Cgl ≤ 1,00 EPiL (2010) + 18 kWh/m2 anno 1,00 EPiL (2010) + 18 kWh/m2 anno < Classe Dgl ≤ 1,25 EPiL (2010) + 21 kWh/m2 anno 1,25 EPiL (2010) + 21 kWh/m2 anno < Classe Egl ≤ 1,75 EPiL (2010) + 24 kWh/m2 anno 1,75 EPiL (2010) + 24 kWh/m2 anno < Classe Fgl ≤ 2,50 EPiL (2010) + 30kWh/m2 anno Classe Ggl > 2,50 EPiL (2010) + 30 kWh/m2 anno II. Metodo: attenuazione e sfasamento Sfasamento S > 12 Attenuazione Prestazioni Qualità prestazionale fa < 0,15 ottime I 12 > S > 10 0,15 < fa < 0,30 buone II 10 > S > 8 0,30 < fa < 0,40 sufficienti III 8>S> 6 0,40 < fa < 0,60 mediocri IV cattive V 6>S 0,60 < fa Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Caso studio: Palazzo San Domenico Sede del Rettorato dell'Università degli Studi del Sannio. Edificio pubblico: obbligo di dotazione e affissione dell’APE secondo il DL 63/13; Edificio non residenziale: costituito da uffici da aule, archivi, sale conferenza, sale riunioni e locali tecnici, caratterizzati da profili di utilizzo differenti; Edificio storico: limitata possibilità di interventi di efficientamento energetico; questi tuttavia spesso possono essere progettati contestualmente ad interventi di risanamento strutturale o ri-funzionalizzazione. Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Caso studio: Palazzo San Domenico 1.Audit dell’involucro edilizio Volume lordo riscaldato V (m3) 18’551 Superficie utile (m2) 2’958 Superficie disperdente S (m2) 10’891 Zona climatica/GG C /1316 Rapporto S/V (m-1) 0.59 Destinazione d'uso Uffici e assimilabili L’edificio ha murature portanti verticali della tipologia a “sacco” con paramenti in tufo (U≈ 0.52 W/m2 K); gli orizzontamenti sono costituiti da volte al primo impalcato e da solai in putrelle di acciaio e tavelloni ai restanti impalcati, mentre la copertura a falde è realizzata con travature reticolari in acciaio (U≈ 1.55 W/m2 K). Vetrocamera chiaro 4/6/4, intercapedine in Argon e telaio in legno (U ≈ 2.87 W/m2K) Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Caso studio: Palazzo San Domenico 2.Audit impianti termotecnici/illuminotecnici Climatizzazione invernale ed estiva e produzione di acs: 2 caldaie a metano con potenza globale al focolare di 479 kW (servono l’impianto a fan-coil per il bilanciamento del carico sensibile invernale di tutto l’edificio); 2 UTA con portata di 4’200 m3/h e di 6’200 m3/h (sala polifunzionale e uffici del direttore amministrativo); impianti autonomi per il raffrescamento del tipo split system (installazione in pochi uffici); Boiler elettrici per la produzione di acqua calda sanitaria. Gli impianti di illuminazione di spazi comuni e uffici, sono costituti prevalentemente da apparecchi con sorgente luminosa fluorescente. Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Classe di prestazione energetica – metodologia DM 26/06/2009 VALUTAZIONE STANDARD F EPe,invol 1.328 kWh/m³anno Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Classe di prestazione energetica – metodologia DM 26/06/2009 Interventi RACCOMANDAZIONI Prestazione Energetica/Classe Tempo di ritorno (anni) 1) Isolamento termico solaio di copertura 16.696 D 5.0 2) Sostituzione di vetrocamera con vetri basso-emissivi 23.862 E 20.0 3) Installazione di impianto di climatizzazione ad espansione diretta 16.95 D 17.0 4) Isolamento termico pareti verticali (termointonaco) 23.054 E 20.0 < 4.348 kWh/m³anno A+ Prestazione energetica Tempo di ritorno < 7.26 kWh/m³anno A < 10.651 kWh/m³anno B < 14.52 kWh/m³anno C < 17.911 kWh/m³anno D Riferimento legislativo 16.54 kWh/m³anno < 24.214 kWh/m³anno E 24.93 < 33.908 kWh/m³anno F G > 33.908 kWh/m³anno kWh/m³anno 14.52 kWh/m³anno 16.54 kWh/m³anno 20.0 anni Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal L’Attestato di Prestazione Energetica - Nuove linee guida (Bozza 5/3/2015) La prestazione energetica dell’edificio è espressa attraverso l’indice di prestazione energetica globale non rinnovabile (EPgl,nr ) che rappresenta la quantità annua di energia primaria non rinnovabile necessaria per soddisfare i vari bisogni connessi ad un uso standard dell’edificio, divisa per la superficie utile dell’edificio. Epgl,nr = EPH + EPC + EPW + EPV + EPL + EPT Obbligatori per edifici non residenziali, ma ad oggi non calcolabili. La scala delle classi è definita a partire dall’indice di prestazione energetica globale non rinnovabile dell’edificio di riferimento EPgl,nren,(2019/21), definito come l’edificio dotato di tecnologie impiantistiche standard e relativamente all’involucro edilizio dei requisiti minimi di legge in vigore dal 1 gennaio 2019 per gli edifici pubblici e dal 1 gennaio 2021 per tutti gli altri. Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Edificio di riferimento - Nuove linee guida (Bozza 5/3/2015) In attuazione alla direttiva 2010/31/CE, all’articolo 2 del D.L. 63/2013 viene definito: "edificio di riferimento" o "target per un edificio sottoposto a verifica progettuale, diagnosi, o altra valutazione energetica": edificio identico in termini di geometria (sagoma, volumi, superficie calpestabile, superfici degli elementi costruttivi e dei componenti), orientamento, ubicazione territoriale, destinazione d'uso e situazione al contorno, e avente caratteristiche termiche e parametri energetici predeterminati. Appendice A: Nuove linee guida (Bozza 5/3/2015) Zona climatica U(W/m2K) Strutture verticali Coperture piane o inclinate AeB 0.43 0.35 C 0.34 0.33 D 0.29 0.26 E 0.26 0.22 F 0.24 0.20 Impianto standard: Riscaldamento: Generatore a combustibile gassoso (ηgn= 0.95); Raffrescamento: Macchina frigorifera a compressione di vapore con motore elettrico (EER= 2.50); Riscaldamento: Generatore a combustibile gassoso (ηgn= 0.85); Efficienza sottosistemi di utilizzazione H C W Distribuzione idronica 0.81 0.81 0.70 Distribuzione aeraulica 0.83 0.83 - Distribuzione mista 0.82 0.82 - Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Edificio di riferimento – APPLICAZIONE DELLA METODOLOGIA DI CALCOLO DEI LIVELLI OTTIMALI IN FUNZIONE DEI COSTI PER I REQUISITI MINIMI DI PRESTAZIONE ENERGETICA La direttiva EPBD recast ha richiesto agli Stati Membri che i requisiti minimi di prestazione energetica degli edifici siano definiti in un’ottica di raggiungimento dei livelli ottimali di costo. Nel dettaglio, la metodologia, definita del Cost-Optimal (in accordo al regolamento delegato n. 244/2012 della Commissione Europea, del 16 gennaio 2012), si articola in sei fasi: Definizione degli edifici di riferimento; Identificazione delle misure di efficienza energetica; Calcolo del fabbisogno di energia primaria; Calcolo del costo globale in termini di valore attuale netto; Analisi di sensibilità per i dati di costo che includono i prezzi dell’energia; Derivazione di un livello ottimale in funzione dei costi della prestazione energetica. Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Edificio di riferimento – APPLICAZIONE DELLA METODOLOGIA DI CALCOLO DEI LIVELLI OTTIMALI IN FUNZIONE DEI COSTI PER I REQUISITI MINIMI DI PRESTAZIONE ENERGETICA Reference Building I Reference Buildings sviluppati dalla sezione italiana del progetto TABULA, uno nuovo e due esistenti di diverse epoche, sono stati collocati in due zone climatiche (B ed E -D.P.R. 412/93), per quattro tipologie edilizie (abitazione monofamiliare, piccolo condominio, grande condominio, edificio ad uso ufficio), per un totale di 24 edifici. Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Edificio di riferimento – Misure di efficienza energetica Il numero di livelli N è variabile in funzione dell'edificio di riferimento. APPLICAZIONE DELLA METODOLOGIA DI CALCOLO DEI LIVELLI OTTIMALI IN FUNZIONE DEI COSTI PER I REQUISITI MINIMI DI PRESTAZIONE ENERGETICA Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Edificio di riferimento – APPLICAZIONE DELLA METODOLOGIA DI CALCOLO DEI LIVELLI OTTIMALI IN FUNZIONE DEI COSTI PER I REQUISITI MINIMI DI PRESTAZIONE ENERGETICA Calcolo del fabbisogno di energia primaria LE SPECIFICHE TECNICHE UNI-CTI UNI/TS 11300 – 1: Prestazioni energetiche degli edifici – Parte 1: Determinazione del fabbisogno di energia termica dell’edificio per la climatizzazione estiva ed invernale; UNI/TS 11300 – 2: 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/TS 11300 – 3: Prestazioni energetiche degli edifici – Parte 3: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione estiva UNI/TS 11300 – 4: Prestazioni energetiche degli edifici – Parte 4: Utilizzo di energie rinnovabili e di altri metodi di generazione per riscaldamento di ambienti e preparazione acqua calda sanitaria Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Edificio di riferimento – APPLICAZIONE DELLA METODOLOGIA DI CALCOLO DEI LIVELLI OTTIMALI IN FUNZIONE DEI COSTI PER I REQUISITI MINIMI DI PRESTAZIONE ENERGETICA Calcolo del costo globale in termini di valore attuale netto L’analisi dei costi parte dal calcolo del costo globale dell’edificio o degli elementi edilizi. Questo è la somma del valore attuale dei costi dell’investimento iniziale, dei costi di gestione e dei costi di sostituzione, nonché dei costi di smaltimento Per il calcolo a livello macroeconomico, in questa somme, si introduce anche una categoria supplementare relativa al valore monetario del danno ambientale causato dalle emissioni relative al consumo di energia negli edifici Periodo: 30 anni edifici residenziali, 20 anni per gli altri Costo delle emissioni evitate Valore residuo dell’edificio Tasso di attualizzazione per l’anno i Costo dell’investimento iniziale Misure di efficienza energetica adottate costo annuale durante l’anno i per la misura o l’insieme di misure j: include le spese annuali energetiche, di manutenzione, di funzionamento e i costi per la sostituzione periodica di elementi edilizi nonché, se del caso, gli introiti generati dall’energia prodotta Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Edificio di riferimento – APPLICAZIONE DELLA METODOLOGIA DI CALCOLO DEI LIVELLI OTTIMALI IN FUNZIONE DEI COSTI PER I REQUISITI MINIMI DI PRESTAZIONE ENERGETICA Derivazione di un livello ottimale in funzione dei costi EDIFICIO RESIDENZIALE MONOFAMILIARE NUOVO – ZONA CLIMATICA B Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Edificio di riferimento - Nuove linee guida (Bozza 5/3/2015) I risultati dell’applicazione di questa metodologia hanno confermato la necessità di adeguamento dei livelli prestazionali minimi. Edifici uso uffici nuova costruzione. Fonte: PAEE 2014 Edifici residenziali di nuova costruzione. Fonte: PAEE 2014 Edifici esistenti. Fonte: PAEE 2014 Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Edificio di riferimento per palazzo San Domenico I dati di input necessari per calcolare l’indice di prestazione energetica dell’edificio di riferimento sono mostrati nelle tabelle dell’Appendice A del prossimo D.M. sui requisiti minimi. Trasmittanza termica delle strutture opache verticali, verso l’esterno, gli ambienti non riscaldati o contro terra 0.34 W/m2K Trasmittanza termica delle strutture opache orizzontali o inclinate, verso l’esterno e gli ambienti non riscaldati 0.33 W/m2K Trasmittanza termica delle strutture opache orizzontali di pavimento, verso l’esterno, gli ambienti non riscaldati o contro terra 2.20 W/m2K Trasmittanza termica delle chiusure tecniche trasparenti e opache e dei cassonetti, comprensivi degli infissi, verso l’esterno e verso gli ambienti non riscaldati 0.38 W/m2K Trasmittanza termica delle strutture opache verticali e orizzontali di separazione tra edifici o unità immobiliari confinanti 0.8 W/m2K Efficienze medie dei sottosistemi di utilizzazione (emissione/erogazione, regolazione, distribuzione) al 100% del carico, riferito al potere calorifico inferiore H W 0.81 0.70 Efficienze medie dei sottosistemi di generazione per la produzione di energia termica per la produzione di energia elettrica in situ H W 0.95 0.85 Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Classe di Prestazione Energetica - Nuove linee guida (Bozza 5/3/2015) VALUTAZIONE STANDARD Prestazione dell’edificio di riferimento Epgl,L(2019/20)=60.0 kWh/m2anno (9.58 kWh/m3anno) Comprensivo dei soli servizi di riscaldamento ed ACS F 156.2 kWh/m2anno NOTE: • Classe energetica identica a quella attuale; • Epgl,nr è più del doppio del valore di riferimento legislativo (prima lo scostamento era del 40%); • La qualità energetica con riferimento alla climatizzazione estiva è ancora ottima. Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Classe di Prestazione Energetica - Nuove linee guida (Bozza 5/3/2015) CLASSIFICAZIONE DELLA PRESTAZIONE CLASSIFICAZIONE DELLA PRESTAZIONE DEGLI DELL’INVOLUCRO EDILIZIO prestazione invernale involucro EP< 40.3 IMPIANTI climatizzazione prestazione estiva qualità indicatore involucro 40.3 inverno EP< 11.5 alta :) ȠH> 0.77 <EP< 56.5 11.5 <EP< 16.2 media :| 0.558 <ȠH< 0.770 EP> 16.2 bassa :( ȠH< 0.558 56.5 EPH,nd=85.9 kWh/m2anno EP> estate produzione ACS ȠC> <ȠC< ȠC< Ƞw> 0.431 0.595 qualità indicatore alta :) <Ƞw< 0.595 media :| ȠW < bassa :( 0.431 EPC,nd=8.32 kWh/m2anno ȠH=58% Servizio non presente Ms≈1500 kg/m2 ȠW=38% Ancora non classificabile Servizio non presente Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Classe di Prestazione Energetica - Nuove linee guida (Bozza 5/3/2015) RACCOMANDAZIONI Le raccomandazioni per il miglioramento dell’efficienza energetica dell’edificio contengono le proposte degli interventi più significativi ed economicamente convenienti, separando la previsione di interventi di ristrutturazione importanti da quelli di riqualificazione energetica. Si ottiene lo stesso risultato del caso precedente. Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Come progettare la riqualificazione energetica di un edificio? I. Qualora si voglia effettuare la progettazione di un intervento di riqualificazione energetica con l’obiettivo di ottimizzare le prestazioni del sistema edificio/ impianti, un approccio basato su una valutazione standard o di progetto non è più sufficiente; II. La soluzione progettuale scelta dovrebbe garantire il livello di prestazione energetica dell’edificio che comporta il costo più basso durante il ciclo di vita economico stimato (in accordo alla EPBD recast); III. La scelta delle soluzioni è vincolata alla tipologia edilizia (con molte limitazioni se l’edificio è storico o vincolato) e alla destinazione d’uso (interferenza con attività svolte all’interno). L’approccio proposto prevede l’applicazione della Metodologia del Costoptimal per confrontare diverse soluzioni di retrofit : Definizione degli edifici di riferimento; Identificazione di misure di efficienza energetica; Calcolo del fabbisogno di energia primaria; Calcolo del costo globale; Derivazione del livello economico ottimale; Analisi di sensibilità. Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Come progettare la riqualificazione energetica di un edificio? Definizione dell’edificio di riferimento attraverso l’ «Approccio “Tailored Rating” -Caratterizzazione termo-fisica dell’involucro edilizio; -Censimento degli impianti termotecnici/illuminotecnici; -Audit delle zone termiche (carichi, profili di occupazione e funzionamento reali); - Analisi dei consumi storici (fatture di fornitura). Modello numerico calibrato dell’edificio Calcolo del fabbisogno di energia primaria: Simulazione energetica in regime dinamico del sistema edificio/impianti Nel caso studio è stato utilizzato EnergyPlus v. 8.1.0, motore di simulazione dinamica che si basa sul metodo delle funzioni di trasferimento e possiede una struttura modulare codificata in Fortran 90, evoluzione della sinergia fra le distinte basi tecniche DOE-2 e BLAST elaborati rispettivamente dal Ministero dell’Energia (Department of Energy, DOE) e dal Ministero della difesa (Department of Defence, DOD) degli Stati Uniti, con il contributo dell’ ASHRAE (Technical Committee 4.7 Energy calculation). Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Calibrazione del modello di simulazione dinamica Il modello numerico dell’edificio è stato costruito attraverso le informazioni censite e prima in parte illustrate con alcune differenze dovute alla gestione reale degli impianti e al carico delle zone termiche. Questo poi è stato calibrato attraverso gli indici proposti dall’ ASHRAE guideline 14. Coefficient of variation of the root-mean-square error CV(RMSEmonth ) (%) = RMSEmonth ×100 Amonth %MBE Mean Bias Error MBE (%) = ∑ (M − S ) ∑M month period month period ×100 Indici calibrazione %MBE CV(RMSE) Valore calcolato -0.6% 11.6% ASHRAE Guideline 14 ± 5% ± 15% Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal 1/6 Palazzo San Domenico: edificio di riferimento ¾Caratteristiche termo-fisiche come nello stato di fatto; ¾Impianto centralizzato di climatizzazione (inverno/estate) a fan-coil con caldaia (η≈ 0.92) e chiller elettrico (EER≈ 3.0 WTH.WEL-1); ¾Profili di funzionamento degli impianti (installazione di termostati ambiente CI ≈ 3’540 €). Palazzo San Domenico: calcolo del fabbisogno di energia primaria Reference Building Fabbisogno di energia primaria per usi elettrici [kWh/m2a] Fabbisogno di energia primaria per il riscaldamento (gas) [kWh/m2a] 171 38.5 Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Palazzo San Domenico: identificazione misure di efficienza energetica 2/6 Installazione di vetrocamera basso-emissivi o selettivi Basso emissivi (LE) Uw ≈ 2.20 W/m2K CI ≈167’350 €. Selettivi (S) Uw ≈ 1.60 W/m2K CI ≈172’300 €. Installazione di lampade a tecnologia LED EFFICIENZA LUMINOSA 40÷90 lm/W CI ≈ 317’000 € Incremento dell’isolamento termico dei componenti edilizi Termointonaco interno (TI) Uw ≈ 0.42 W/m2K CI ≈113’900 €. Solaio di copertura ( IR 6 cm) Uw ≈ 0.42 W/m2K CI ≈55’000 €. Solaio di copertura ( IR 9 cm) Uw ≈ 0.31W/m2K CI ≈65’200 €. Riprogettazione impianto di climatizzazione IMPIANTO ESPANSIONE VRF con due unità esterne con potenza assorbita in riscaldamento (raffreddamento) 45 (50) kW and 56 (63) kW. CI ≈ 398’050 € Palazzo San Domenico è oggetto di un intervento approvato nel 2014 e finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico, relativamente alla “rifunzionalizzazione e la messa a norma impiantistica” Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Palazzo San Domenico: calcolo del costo globale 3/6 ANALISI MACROECONOMIC A Periodo di calcolo t Tasso di interesse reale Rr 20 anni 1.78% 0.84 (10 years) 0.77 (15 years) 0.70 (20 years) 16.70 0.083 [€.kWh] 0.223 [€.kWh] Tasso di sconto Rd Fattore del valore presente fpv Costo del gas naturale Costo dell’elettricità Vita utile p [anni] Finestre Isolamento LED Fan coil Sistema di regolazione VRF Pompa di calore Boiler Chiller Rete di distribuzione 35 50 20 15 15 20 20 20 20 30 ANALISI di sensibilità: •Variando Rr (3%); •Variando il costo dell’energia (incremento del 2.0% all’anno per l’elettricità e del 2.8% anno per il gas naturale) Tasso di manutenzione Mc [%] 4.0 4.0 4.0 2.0 2.0 2.0 1.0 Le emissioni sono state calolate attraverso gli LCA (Life Cycle Assessment) emission factor, considerando per il gas 0.237 tCO2-eq.MWhpr-1 and per l’elettricità 0.708 tCO2-eq.MWhel-1 . Il costo delle emissioni è calcolato usando 20 €.tCO2,eq-1 fino al 2025, 35 €.tCO2,eq-1 fino al 2030 and 50 €.tCO2,eq-1 dopo il 2030. Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Palazzo San Domenico: derivazione del livello economico ottimale 4/6 Il livello ottimale in funzione dei costi è il livello di prestazione energetica dell’edificio che comporta il costo più basso durante il ciclo di vita economico stimato RB: EP ≈ 210 kWh/ m2anno CI ≈ 579 €/m2 Livello ottimale: EP ≈ 149 kWh/ m2anno CI ≈ 465 €/m2 Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal 5/6 Palazzo San Domenico: analisi di sensibilità TASSO DI SCONTO 3.0% LED+TI+IR+LE VRF+LED+IR+ LE VRF+LED+TI+IR+ S LED+TI+IR VRF+LED+ TI+IR+LE LED VRF+LED+IR VRF+LED VRF RB Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal 6/6 Palazzo San Domenico: analisi di sensibilità EVOLUZIONE DEI PREZZI DELL’ENERGIA LED+TI+IR+LE RB VRF+LED+IR+LE VRF+LED+TI+IR+S VRF+LED+TI +IR+LE VRF+LED VRF+LED+IR LED+TI+IR LED Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Conclusioni Il caso studio analizzato per approfondire i temi proposti è un edificio storico con destinazione d’uso universitaria: Palazzo San Domenico. APE: DM 26/06/2009 vs Bozza 5/03/2015 Utilizzo dell’edificio di riferimento per la definizione della scala di classi energetiche; Requisiti minimi che hanno come obiettivo il Nearly Zero Energy Building; Stessa classe di prestazione energetica per le due metodologie; Maggior divario tra la prestazione raggiunta e il limite normativo imposto per l’edificio. Ottimizzazione delle prestazioni del sistema edificio/impianti Progettare il retrofit energetico di un edificio con la metodologia del Cost-Optimal attraverso la definizione di un Reference Building con approccio Tailored rating e l’utilizzo di strumenti di simulazione dinamica; L’analisi della curva di Cost-Oprimal per il caso studio consente di individuare risparmi di energia primaria e delle emissioni climalteranti fino al 53%, mentre il costo globale si può ridurre anche del 20%; Per edifici storici a destinazione d’uso universitaria in zona climatica C, l’efficientamento dell’impianto di climatizzazione ha un peso maggiore rispetto ad interventi sull’involucro edilizio in termini di riduzione del fabbisogno. Dalla certificazione energetica ai nuovi metodi di analisi delle prestazioni energetiche degli edifici: reference building e cost optimal Grazie per l’attenzione Prof. Ing. Filippo de’rossi1 Prof. Ing. Nicola Bianco2 Prof. Ing. Giuseppe Peter Vanoli1 Arch. Fabrizio Ascione2 Ing. Rosa Francesca De Masi1 1Università degli Studi del Sannio, DING-Dipartimento di Ingegneria 2 Università degli studi di Napoli Federico II, DII – Dipartimento di Ingegneria Industriale 1 2