Il progetto del nuovo - Ordine degli Ingegneri di Napoli

Transcript

prof. ing. Vincenzo Corrado
Politecnico di Torino
Il p
progetto
g
del nuovo: p
problematiche
Certificazione energetica: norme e pratica professionale. Napoli, 28 marzo
Regole per il progetto energetico del nuovo
- Legislazione energetica
- Legge 10/1991 + decreti di attuazione
- Decreto
D
t legislativo
l i l ti
192/2005
- Decreto legislativo 311/2006
- Decreto legislativo 115/2008
- Legislazione regionale
- Regolamenti
g
comunali
- Normativa tecnica
- Nuova normativa europea (UNI EN ISO 13790 e norme
collegate)
- Nuova normativa nazionale (UNI/TS 11300)
I requisiti energetici per una nuova
costruzione (sistema edilizio)
Sistema
Involucro edilizio
opaco
Involucro edilizio
trasparente
Partizioni interne
Requisito
Parametro/
Prescrizione
Isolamento termico
Trasmittanza
T
itt
termica
Inerzia termica
Massa superficiale
Controllo della
condensazione
Pressione di vapore
Isolamento termico
Trasmittanza
termica
Controllo solare
Obbligo di
schermature
esterne
Isolamento termico
Trasmittanza
termica
I requisiti energetici per una nuova
costruzione (sistema impiantistico)
Sistema
Climatizzazione
invernale
Parametro/
Prescrizione
Requisito
Efficienza dell’impianto
p
termico
Rendimento g
globale
medio stagionale (ηg)
- Generazione
Efficienza di generazione
Rendimento nominale
del generatore (η100–η
η30)
- Distribuzione
Riduzione delle perdite e
accoppiamento con
generazione ad alta
efficienza
Temperatura del fluido
termovettore (θf,des)
- Regolazione
Riduzione delle perdite
Regolazione di zona
Produzione ACS
Installazione collettori solari
Qsol /Qh,W
Produzione
elettrica
Installazione moduli
fotovoltaici
Potenza installata (Pel)
Edificio impianto
Prestazione energetica
EPi
Requisito di isolamento termico
Valori limite della trasmittanza termica al 2010
4 60
4,60
Tramitta
anza termica [[W/m2K]
5
3,70
4
3,00
2,60
2,70
3
2,40
2,20
2,10
2,00
1,90
2
1,70
1,30
0,62
1
0,65
0,38
0
A
0,48
0,49
0,38
B
0,40
0,38
,
C
Zona climatica
Chiusure trasparenti
Vetri
0,33
Pareti verticali opache
0,33
0 32
0,32
Pavimenti
0,30
0,29
Coperture
E
F
0,36
0,36
0,42
0,32
D
Coperture
Pavimenti
Pareti verticali opache
Vetri
Chiusure trasparenti
0,34
Requisito di inerzia termica
Esclusioni
Espressione
del requisito
• Edifici adibiti ad attività sportive, industriali e artigianali
• Zona climatica F
• Località in cui l’irradianza media mensile sul piano orizzontale
nell mese di massima
i
insolazione
i
l i
sia
i minore
i
di 290 W/
W/m2
• Massa superficiale delle pareti opache verticali, orizzontali o
inclinate superiore a 230 kg/m2
oppure
• Utilizzo alternativo di tecniche e materiali, anche innovativi,
che permettano in modo equivalente di contenere le
oscillazioni della temperatura
p
degli
g ambienti in funzione
dell’andamento dell’irraggiamento solare
Come valutare l’equivalenza
tra diverse tecniche e
materiali?
Uso della trasmittanza termica
periodica
(decreto applicativo art. 4 c.1
l a.
l.
a b del D.Lgs.
D Lgs 192/2005)
Requisito di controllo solare
Esclusioni
• Edifici adibiti ad attività sportive, industriali e artigianali
• Limitatamente a collegi, conventi, case di pena e caserme nel
settore residenziale
• Edifici
Edifi i fino
fi
a 1000 m2
Espressione
del requisito
• Obbligo di sistemi schermanti esterni delle superfici vetrate
NOTA
Non si prendono in considerazione altri importanti fattori quali:
- caratteristiche ottico solari delle superfici
p
vetrate;;
- dimensione e orientamento delle superfici vetrate;
- presenza di elementi ombreggianti.
Prescrizioni relative all’impianto termico
Sottosistema di generazione
a) Generatore a combustione
- ηu,100 ≥ 90 + 2 log Pn
(zone A,B,C) (Pn fino a 400 kW)
- ηu,100
u 100 ≥ 93 + 2 log Pn
(zone D,E,F) (Pn fino a 400 kW)
oppure in deroga:
- ηu,30
≥ 85 + 3 log Pn per motivi di sicurezza
,
(es. sistema fumario di tipo collettivo ramificato)
o per motivi tecnici o regolamenti locali.
b) Pompa di calore elettrica
- ηu,100 ≥ 90 + 3 log Pn (fattore di conversione: fel = 2,78)
2 78)
Prescrizioni relative all’impianto termico
S tt i t
Sottosistema
di di
distribuzione
t ib i
- Temperatura media del fluido termovettore in condizioni di
progetto
p
g
non superiore
p
a 60 °C
Sottosistema di regolazione
- Centralina di termoregolazione programmabile
- pilotata da sonde di rilevamento della temperatura interna,
- con programmazione
i
e regolazione
l i
d ll ttemperatura
della
t
ambiente
bi t
su due livelli nell’arco delle 24 ore
- Dispositivi modulanti di regolazione automatica della
temperatura ambiente nei singoli locali/zone soggetti ad
apporti gratuiti differenti dalle altre zone
Requisito di efficienza dell’impianto termico
Il rendimento globale medio stagionale
deve risultare non inferiore a:
ηg,lim = 75 + 3 · log(Pn) con Pn ≤ 1000 kW
Utilizzo di fonti rinnovabili
- Obbligo di utilizzo di fonti rinnovabili per la produzione di energia
termica ed elettrica,
- secondo modalità applicative , prescrizioni minime, caratteristiche
tecniche e costruttive degli impianti di produzione che saranno
definite nei decreti applicativi del D.Lgs. 192
a) Energia termica
- L’impianto di produzione di energia termica deve coprire con fonti
rinnovabili almeno il 50% del fabbisogno per la produzione di acqua
calda sanitaria (20% nei centri storici).
b) Energia elettrica
- Obbligo d’installazione di impianti fotovoltaici.
- Installazione di impianti per la produzione di energia elettrica da fonti
rinnovabili, in modo da garantire una produzione non inferiore a 1 kW
per ciascuna unità abitativa, compatibilmente con la realizzabilità
tecnica dell’intervento
dell intervento. Per i fabbricati industriali,
industriali di estensione non
inferiore a 100 metri quadrati, la produzione minima è di 5 kW.
Requisito di prestazione energetica
Residenze individuali - 2010
140
S/V = 0,9
120
116,0
S/V = 0,8
S/V = 0,7
106,1
EPi,lim [kWh/m2anno
o]
100
88 0
88,0
68,0
61,3
60
48,0
40
36,0
20
32,1
28,1
24,2
20,316,4
12,4
43,0
37,9
32,9
27 9
27,9
22,9
17,8
54,7
48,0
41,3
34,6
28,0
S/V = 0,5
72,6
76,5
S/V = 0,4
64,9
66,6
S/V = 0,3
57,1
56,7
49,4
41,7
46,8
34 0
34,0
21,3
12,8
8,5
0
600
900
1400
Gradi giorno
S/V = 0,6
86,3
80,3
80
96,2
,
2100
3000
S/V = 0,2
Edifici non residenziali e residenze collettive - 2010
40
S/V = 0,9
31,0
EPi,lim [[kWh/m3anno
o]
30
S/V = 0,7
28,4
25,8
22,5
20
17,3
15 7
15,7
12,8
10
0
S/V = 0,8
8,2
7,3
6,4 5,5
4,7 3,8
2,9
2,0
600
11,5
10,2
8,9
75
7,5
6,2
4,9
14,1
12,5
10,8
9,2
9,
7,6
23,2
S/V = 0,5
20,7
18,8
17 0
17,0
15,1
20,5
S/V = 0,4
17 9
17,9
S/V = 0,3
03
13,3
11,4
12,7
15,3
96
9,6
6,0
3,6
900
1400
Gradi giorno
S/V = 0,6
,
2100
3000
S/V = 0,2
2 alternative
Limite dell’indice di
prestazione energetica per
la climatizzazione invernale
Efficienza globale dell’impianto
termico (limite ridotto di 10
punti percentuali)
Isolamento termico dell’involucro
(valori limite di trasmittanza
aumentati
t ti d
dell 30%)
se il rapporto tra superficie
trasparente e superficie utile è
inferiore a 0,18
Isolamento
termico
dell’involucro
dell
involucro
Prescrizioni
P
i i i relative
l ti all’impianto
ll’i i t
termico (sistemi di generazione,
distribuzione e regolazione)
Come verificare l’assenza di
condensazione
- UNI EN ISO 13788. Prestazione igrotermica dei
componenti e degli elementi per edilizia.
edilizia
Temperatura superficiale interna per evitare
l'umidità superficiale
p
critica e condensazione
interstiziale. Metodo di calcolo. Giugno 2003.
- Condizioni interne
- condizioni ambientali di progetto (se controllate)
- temperatura interna pari a 20 °C e umidità relativa
d l 65% ((negli
del
li altri
lt i casi)
i)
Come calcolare la trasmittanza
termica di una parete
- UNI EN ISO 6946. Componenti edilizi ed elementi
per l’edilizia. Resistenza termica e trasmittanza
t
termica.
i
M
Metodo
t d di calcolo.
l l L
Luglio
li 2008
2008.
- Norme di supporto
- UNI 10351
10351. M
Materiali
t i li da
d costruzione.
t
i
Conduttività
C d tti ità
termica e permeabilità al vapore. Marzo 1994.
- UNI 10355. Murature e solai. Valori della resistenza
termica e metodo di calcolo. Maggio 1994.
- UNI EN 1745. Muratura e prodotti per muratura. Metodi
per determinare i valori termici di progetto.
progetto Aprile 2005.
2005
U=
1
n
m
s
1
1
+ ∑ i +∑ Rj +
hi j=1 λi j=1
he
[W /(m 2 K )]
termica di una finestra
- UNI EN ISO 10077-1. Prestazione termica di
finestre, porte e chiusure. Calcolo della trasmittanza
t
termica.
i
Parte
P t 1:
1 Generalità.
G
lità Marzo
M
2007
2007.
1 = telaio fisso
2 = telaio mobile
3 = vetrata
Uw
A U + ∑ A U + ∑l ψ
∑
=
∑A +∑A
g
g
f
f
g
g
f
g
Come calcolare i ponti termici
- UNI EN ISO 10211.
10211 Ponti termici in edilizia
edilizia. Flussi termici e
temperature superficiali. Calcoli dettagliati. Luglio 2008.
- specifiche per un modello geometrico tri-dimensionale e bidi
dimensionale
i
l di ponte termico
i
per il calcolo
l l dei
d i flussi
fl
i termici
i i
(dispersioni termiche) e delle temperature superficiali minime
(rischio di condensazione)
- UNI EN ISO 14683. Ponti termici in edilizia. Coefficiente di
trasmissione termica lineica. Metodi semplificati e valori di
riferimento. Maggio
gg 2008.
termica da verificare
- Ponte termico non corretto o
correzione del ponte termico non
prevista nella progettazione
dell’involucro edilizio
Acorrente ⋅ U corrente + L ⋅Ψ
Um =
Acorrente
¾ si calcola la trasmittanza termica
della parete più
ù ponte termico
- Pareti verticali esterne con aree
limitate di spessore ridotto
(sottofinestre e altri componenti)
¾ si fa riferimento alla superficie
totale di calcolo
- Strutture orizzontali sul suolo
¾ sii fa
f riferimento
if i
t all sistema
i t
struttura terreno
N elementi
U limite ≥
∑ A ⋅U
i
i =1
N elementi
i
∑A
i =1
i
H g = A ⋅ U + P ⋅ Ψg
Come verificare se il ponte termico è corretto
- La parere fittizia è il tratto di parete esterna in
corrispondenza del ponte termico.
termico
- Il ponte termico è corretto se la trasmittanza termica
parete fittizia non supera
p
di oltre il 15% la
della p
trasmittanza termica della parete corrente:
U pparete fittizia ≤ 1.15 ⋅ U corrente
Come verificare l’inerzia termica dell’involucro
- UNI EN ISO
SO 13786.
3 86 Prestazione termica dei
d componenti per
l’edilizia. Caratteristiche termiche dinamiche. Metodi di
calcolo. Maggio 2008.
- Parametri:
- trasmittanza termica periodica
- attenuazione,
- sfasamento
- capacità termica interna
Più complessa è la valutazione in condizioni dinamiche di
tecnologie particolari, come pareti ventilate, PCM …
Come calcolare il rendimento globale
medio stagionale dell’impianto termico
- UNI/TS 11300-2. Prestazioni energetiche degli edifici. Parte
2: Determinazione dell’energia primaria e dei rendimenti
per la climatizzazione invernale e per la produzione di
acqua calda per usi igienico-sanitari. Maggio 2008.
L’impianto
impianto di riscaldamento è suddiviso in:
-L
1) sottosistema di emissione
2) sottosistema di regolazione
dell’emissione
3) sottosistema di distribuzione
4) sottosistema di accumulo
5) sottosistema di generazione
Come calcolare il rendimento globale
medio stagionale dell’impianto termico
- Sottosistema di emissione
¾Metodo tabellare
- Sottosistema di regolazione dell’emissione
¾ Metodo tabellare
- Sottosistema di distribuzione
¾ Metodo analitico
- Sottosistema di accumulo
¾ Metodo analitico
- Sottosistema di generazione
¾ Metodo tabellare o analitico
Come calcolare il fabbisogno di acqua
calda sanitaria
UNI/TS 11300-2. Prestazioni energetiche degli
edifici. Parte 2: Determinazione dell’energia
primaria
i
i ed
deii rendimenti
di
ti per la
l climatizzazione
li
ti
i
invernale e per la produzione di acqua calda per
usi igienico
igienico-sanitari
sanitari. Maggio 2008
2008.
Come dimensionare un sistema solare termico
UNI 8477-2. Energia solare. Calcolo degli apporti
per applicazioni in edilizia. Valutazione degli
apportii ottenibili
ibili mediante
di
sistemi
i
i attivi
i i o passivi.
i i
Dicembre 1985.
S à sostituita
Sarà
tit it d
dalla
ll UNI/TS 11300
11300-4
4
Conclusioni (1/2)
- Una situazione d’incertezza
d incertezza e confusione regna tra progettisti,
progettisti
costruttori e utenti finali a causa di:
- ritardo nell
nell’emanazione
emanazione dei decreti attuativi del D. Lgs.
192/05 e s.m.i. ed emanazione di taluni provvedimenti che
indicano una “marcia indietro” rispetto agli obiettivi di
efficienza energetica;
- “clausola di cedevolezza”, che dà alle singole regioni la
possibilità di recepire
p
p
direttamente la Direttiva
2002/91/CE anche in maniera non coordinata.
- proliferazione di software non sempre validati e tra loro
coerenti.
i
- Inoltre, le attuali regole denotano una scarsa attenzione alla
riduzione di consumi diversi da quelli di riscaldamento e alle
tecnologie innovative (specialmente impiantistiche).
Conclusioni (2/2)
La recente emanazione di un corposo insieme di norme
tecniche che hanno modificato prassi consolidate, richiede
comunque il tempo necessario per il dovuto aggiornamento dei
professionisti.
Cosa fare in q
questo clima d’incertezza?
1. promuovere l’utilizzo della normativa tecnica quale
elemento di unificazione e di applicazione dello stato
d ll’ t
dell’arte;
2. promuovere attività di confronto e validazione dei
software;
3. promuovere iniziative di formazione e aggiornamento
professionale sulle nuove tecnologie
p
g e sugli
g strumenti e
metodi di calcolo e valutazione.

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