per l’utente laddove esista già l’infrastruttura. Qualora non sia previsto il servizio di raffrescamento, si rileva l’uso di sistemi di combustione a gas (caldaia a condensazione) in cui la fornitura di ACS è completata da un impianto solare termico. Ad oggi l’installazione di sistemi di automazione non è osservabile attraverso i dati degli APE. Regolazione, controllo e monitoraggio del calore, della ventilazione e dell’illuminazione sono presenti in circa 1/4 dei trenta edifici per cui si dispone di dati più dettagliati, forniti all’Osservatorio ENEA da progettisti e proprietari. Ricorrente, non solo per case passive o edifici monofamiliari, la tecnologia costruttiva in legno, che consente anche realizzazioni di strutture edilizie di dimensioni rilevanti95 con elevate prestazioni di involucro e tempi di montaggio ridotti.
Riguardo ai costi degli NZEB, da una veloce analisi, gli studi finora condotti forniscono risultati contrastanti. È evidente tuttavia che, in assenza di un approccio nel ciclo di vita dell’edificio, i tempi di ritorno dell’investimento in NZEB sono troppo lunghi (oltre la vita utile dell’edificio, in molti casi) e i costi iniziali estremamente elevati.96 I dati sui costi sono
al momento insufficienti e necessitano di una più capillare indagine; si sono rilevati costi di 3.000-3.500 euro/mq per residenze monofamiliari e di circa 1.500 euro/mq per edifici plurifamiliari.
L’Italia partecipa attualmente a due progetti H2020 finalizzati a ridurre i costi degli NZEB97: CONZEBs e A-ZEB. Mentre il primo produrrà una rassegna di soluzioni efficienti con costo accettabile per i nuovi edifici plurifamiliari da casi studio, il secondo progetto dimostrerà i benefici energetici e di miglioramento della qualità indoor. In CONZEBs si è già rilevato, in base al campione analizzato, un costo medio di costruzione di circa 1.600 € per metro quadrato netto. I costi di realizzazione non includono la progettazione, gli oneri di urbanizzazione e le altre spese generali. Tra i primi risultati di A-ZEB vi è l’evidenza che gli impatti ambientali e i costi della fase di realizzazione sono molto più importanti di quelli della fase di funzionamento. I costi di costruzione di un NZEB rappresentano il 70% e i costi energetici della fase operativa il 17% del costo totale dello stesso edificio durante la sua vita utile (50 anni), a differenza degli edifici tradizionali dove costi di costruzione e di funzionamento sono indicati come comparabili. Sempre secondo A-ZEB, inoltre, l’investimento iniziale addizionale per un NZEB (del 3% contro il 12% comunemente ritenuto) si converte in un beneficio del 67% sui costi in opera per l’occupante, con un tempo di ritorno complessivo di circa 6 anni.
Per quanto attiene alla promozione degli NZEB con politiche mirate, delle 21 richieste di finanziamento pervenute al GSE per trasformazione di edifici della Pubblica Amministrazione in NZEB98,ne sono state ammesse a finanziamento circa 1/3, a fronte di requisiti stringenti e delle analisi degli audit energetici e economici99.
Sono solo tre le regioni, Lombardia,100 Umbria,101 Veneto,102 che richiedono espressamente il livello NZEB all’interno dei bandi della programmazione POR FESR 2014-2020, per il finanziamento di interventi di miglioramento dell’efficienza energetica degli edifici pubblici.
Indispensabile quindi la continua acquisizione e disseminazione di buone pratiche replicabili di NZEB in quanto a risultati, processi, finanziamenti, costi e tempistiche in grado di rassicurare sulla fattibilità e sulla replicabilità di tali progetti.
6.1.1 Formazione di professionisti e operatori su NZEB
In materia di formazione i diversi attori del territorio si stanno adoperando per un aggiornamento delle professionalità e delle competenze. A riguardo, manca tuttavia un orientamento nazionale.
95 Si veda il box dedicato all’Osservatorio NZEB ENEA.
96 Studio Energy Efficiency Report 2017 dell’Energy&Strategy Group - School of Management del Politecnico di Milano. 97 Call EE-13-2016-2017 – Cost reduction of New NZEBs
98 Rapporto Attività GSE 2016, Marzo 2017 e Presentazione GSE Il Conto Termico: un’opportunità per il patrimonio immobiliare di Roma GSE 2017, Roma, La Sapienza 11 Aprile 2017
99 Tra i casi di demolizione e ricostruzione l’edificio ERP di Firenze (vedi Box sopra) e l’Istituto scolastico Comprensivo Santa Croce Sapri (SA). Tra i casi di ristrutturazione NZEB in corso, la Scuola primaria Ginobili a Petriolo (MC) e l’Istituto tecnico agrario Sant’Anatolia di Narco (PG).
100 Fondo FREE (Fondo regionale per l'efficienza energetica), bandi 2016 e 2017. Il bando del 2016 si è concluso con 19 richieste di finanziamento assegnate, per un numero totale di 32 fabbricati oggetto di intervento.
101 Determinazione dirigenziale N. 4686 DEL 15/05/2017: POR FESR 2014 - 2020 Asse IV Azione chiave 4.2.1. Bando per la concessione di contributi per interventi di efficientamento energetico di edifici pubblici di cui alla D.D. n. 2917/2017. Integrazione. 102 Dgr n. 1055 del 29.06.2016.
92
Si riportano nella Tabella 6.1 che segue i principali risultati di attività condotte nell’ambito di recenti progetti europei
Build-up skills, che contribuiscono a dare un quadro della situazione e delle opportunità in materia di “capacità” per gli
NZEB in Italia.
Ordini professionali di ingegneri e architetti, federazioni e associazioni di imprenditori e artigiani hanno organizzato svariate iniziative di formazione sugli NZEB. Corsi ad-hoc sono inoltre organizzati in varie università103, in altre il tema
è generalmente affrontato nei corsi di Fisica tecnica o Tecnica del controllo ambientale, avvalendosi per lo più di esperienze NZEB in campo internazionale. I programmi in tema NZEB vertono generalmente su:
• Quadro legislativo e normativo.
• Calcolo energetico ed economico (UNI/TS 11300 e UNI EN 15459). • Valutazioni economiche (cost-optimality) ed incentivi.
• Approccio cost-optimal nella definizione di edificio ad energia quasi-zero. • Analisi energetica e progettazione di un nZEB.
103 Politecnico di Milano, Università di Ferrara, Università di Udine
Tabella 6.1 – Risultati di recenti Progetti europei relativi a formazione di professionisti e operatori su NZEB
Progetto Risultati conseguiti
BRICKS
Coordinatore: ENEA
Conclusosi nel 2016, ha coinvolto Regioni e Province autonome, contribuendo alla definizione di standard per le diverse figure impegnate nell’efficientamento delle strutture edili e proponendo lo sviluppo di un sistema nazionale di formazione professionale specialistica, che include tecnologie chiave per gli NZEB.
Tra i risultati di progetto:
• norme tecniche nazionali allo studio presso il CTI, partner di progetto, relative alla qualifica di varie figure di installatori nei settori dell’isolamento termico, della geotermia, dell’automazione e controllo (BACs), delle biomasse legnose e degli impianti solari.
• un Position Paper per la formazione nel settore, firmato all’inizio del 2017 da una quarantina di soggetti, tra cui le Regioni Abruzzo, Campania, Emilia-Romagna, Lazio, Veneto e la provincia autonoma di Bolzano.
iTown
Coordinatore: FORMEDIL
Conclusosi nel 2017, ha sviluppato moduli formativi standard, di durata minima di 16 ore (4 moduli) e massima di 40 ore (10 moduli), utilizzabili su tutto il territorio nazionale per la qualificazione/certificazione di formatori, lavoratori e artigiani. La formazione i-Town si è rivolta ai formatori presso scuole edili e realtà produttive capaci di trasferire conoscenze per:
• operatore edile, su coibentazione termica ed acustica, forniture energetiche da fonti rinnovabili e sistemi tradizionali integrati, installazione di elementi radianti e eliminazione dei ponti termici
• operatore termo-idraulico, su impianti termici, sistemi termo-solari, pompe di calore, biomasse, energia geotermica, sistemi di ventilazione, cogenerazione e trigenerazione
• operatore di impianti elettrici, su sistemi elettrici ottimizzati, fotovoltaici, sistemi di illuminazione, piccolo impianti eolici
• operatore elettronico, su sistemi di automazione e monitoraggio smart
• carpentiere per costruzioni in legno, su coibentazione termica ed acustica, sigillatura.
Nell’arco del progetto sono stati coinvolti formatori in 37 centri di formazione di 12 diverse regioni italiane, mentre sono stati svolti direttamente corsi pilota per operatori a Torino, Vicenza, Chieti, Brescia, Cuneo, Bari, Reggio Emilia, Mogliano Veneto e Roma.
Il concetti di NZEB, Passivhaus e costruzione sostenibile sono inclusi tra i contenuti culturali dei corsi per tutti i tipi di formazione (di base, processo, prodotto). Workshop e costruzione di mock-up sui prodotti sono risultate attività preferite rispetto alle lezioni.
Prof-Trac
Partner italiano: CNACCP
Terminato nel febbraio 2018, ha sviluppato una piattaforma aperta e uno schema di formazione e qualificazione volontario per lo sviluppo professionale continuo di tecnici, architetti e amministratori edilizi coinvolti nella progettazione, realizzazione e manutenzione degli nZEB, riconosciuto nell’ambito del sistema europeo di qualificazione e di aggiornamento (EQFLL). Inoltre ha offerto una serie di rimandi a strumenti di autovalutazione sulle competenze nZEB, oltre che una serie di programmi e webinar per formatori in Europa, utili a sviluppare e armonizzare schemi di formazione nazionali sugli nZEB. La piattaforma servirà da database dei formatori e professionisti (individui o organizzazioni) qualificati secondo lo schema europeo comune del progetto. È stato inoltre prodotto un documento sui requisiti minimi di formazione in materia di NZEB, disponibile sul sito.
MEnS
Coordinatore: ENERGIA-DA srl, Italia
Progetto in corso, intende fornire e migliorare le competenze sugli NZEB di amministratori e professionisti dell’edilizia, con una serie di attività di formazione sviluppate da 9 università e 3 attori di mercato in 11 paesi diversi, con attenzione alle questioni di genere e all’occupazione. I programmi saranno accreditati e riconosciuti attraverso l’uso del sistema di riconoscimento europeo delle competenze ECTS. La piattaforma E-Learning MEnS utilizza moderni strumenti ICT che facilitano l’interazione tra professionisti in Europa. I programmi di formazione a livello internazionale mettono in valore casi studio esemplari e promuovono i professionisti accreditati verso possibili datori di lavoro.
Fit2NZEB
Partner italiano: Zephir
Il progetto, in corso, fornirà in tema di ristrutturazione NZEB corsi pilota, programmi per scuole tecniche, programmi di specializzazione, schemi di validazione delle competenze acquisite sul luogo di lavoro, programmi di formazione dei formatori e di informazione del grande pubblico.
93
• Ottimizzazione dell’involucro edilizio (trasmittanza e inerzia termica, ponti termici, apporti solari).• Scelte impiantistiche.
• Utilizzo delle energie rinnovabili. • Applicazione e casi studio.
PROGETTO – NET-UBIEP, Network for Using BIM to Increase the Energy Buildings Performance
A. Moreno
Net-UBIEP, progetto finanziato dal programma Horizon 2020 e coordinato da ENEA, mira ad aumentare il rendimento energetico degli
edifici attraverso un’ampia diffusione e il rafforzamento dell’uso del BIM da parte di tutti gli operatori del settore, pubblici e privati. In figura sono rappresentati i diversi professionisti coinvolti nelle fasi del ciclo di vita di un edificio. Ognuno di questi attori ha un piccolo o grande ruolo nel rendere l’edificio più efficiente che, dal punto di vista del BIM, significa trasferire e condividere le corrette informazioni che riguardano l’edificio.
In breve, questi sono i ruoli identificati: La Pubblica Amministrazione:
• In fase preliminare deve prevedere specifici requisiti informativi per la valutazione della classe energetica dell’edificio, che, in parte, potranno essere automaticamente verificati con il “code checking”, ovvero con software che automaticamente verifica che il modello BIM rispetti determinati prerequisiti legislativi e/o normativi.
• In tutte le fasi successive deve controllare che quanto richiesto sia realizzato e inserito nel modello BIM, che accompagnerà l’opera edile in una sorta di fascicolo digitale del fabbricato e che sarà consegnato al proprietario insieme all’immobile.
Le imprese di progettazione e gli studi d’ingegneria:
• Dalla fase preliminare fino all’esecuzione dei lavori devono essere in grado di condividere un unico modello geometrico e arricchirlo d’informazioni intelligenti durante la progettazione strutturale, la progettazione degli impianti di condizionamento e d’illuminazione, gli impianti domotici, ecc. In fase di costruzione dovranno consegnare il modello BIM dell’edificio con tutte le informazioni necessarie, per il costruttore, a realizzare l’opera con tempi e costi predeterminati con BIM 4D e 5D e con le caratteristiche energetiche previste in fase di approvazione del progetto.
• Il posizionamento degli impianti e le loro caratteristiche termofisiche saranno identificate chiaramente nel modello BIM. I costruttori e gli installatori:
• Saranno coinvolti nella scelta dei prodotti e degli impianti nella redazione del progetto esecutivo in modo che nel modello BIM siano chiaramente indicate le caratteristiche dei prodotti che s’intende installare.
• In fase di esecuzione le schede tecniche di tutti i prodotti realmente installati saranno inserite nel modello BIM per facilitare la gestione e la manutenzione dell’edificio.
• In fase di gestione i manutentori avranno accesso a tutte le informazioni del modello BIM di proprio interesse e assicureranno l’aggiornamento del modello, gestito dai progettisti, a ogni revisione e/o sostituzione, ecc.
I proprietari e gestori degli immobili:
• Definiranno i requisiti di performance energetica desiderati • Valuteranno le soluzioni tecnologiche proposte dai progettisti
• Verificheranno che tutte le informazioni di cui avranno bisogno in fase di gestione e manutenzione siano state consegnate dai costruttori al responsabile del modello BIM
• Si assicureranno che tutte le informazioni di ogni successiva manutenzione siano correttamente riportate nel modello BIM. Gli istituti finanziari e le ESCo:
• In fase di progettazione preliminare di una riqualificazione energetica individueranno i requisiti di performance da dare agli studi d’ingegneria incaricati dei lavori di ristrutturazione
• In fase di realizzazione si accerteranno che tutti i previsti interventi di riqualificazione siano stati previsti e che le informazioni siano state consegnate al costruttore
• In fase di gestione dell’edificio cureranno la manutenzione verificando che i dati del modello BIM siano sempre aggiornati. Net-UBIEP e la diffusione del BIM per il miglioramento della performance energetica
I primi quattro target sopra descritti saranno coinvolti durante tutte le fasi del progetto, che dura 30 mesi ed è partito a luglio 2017. A inizio progetto il coinvolgimento dei target serve per identificare i fabbisogni formativi, ma soprattutto per informarli dei vantaggi economici, tecnici e competitivi che l’introduzione del BIM comporta per tutti. Nella fase intermedia saranno coinvolti in workshop e corsi sia in presenza che a distanza, per promuovere l’uso del BIM per il miglioramento della performance energetica. In fase di chiusura del progetto contribuiranno alla capitalizzazione e diffusione dei risultati ottenuti.
94
Alcuni corsi sono accessibili anche on line, come il corso streaming del CTI - Comitato Termotecnico Italiano, sezione CTI Accademy, nella primavera 2017104. Importante, inoltre, il ruolo di eventi periodici e dei premi per la promozione di edifici ad alta efficienza o sostenibilità, anche se non strettamente limitati a NZEB, tra i quali:
• Green Solutions Awards 2017 – Edifici dell’iniziativa europea Construction 21105.
• Premio annuale sostenibilità nell’ambito della settimana della bioarchitettura e della domotica dell’AESS, Agenzia per l’energia di Modena106.
• CasaClima Awards107 e Premi Passivhaus.
Un apporto alla prestazione energetica in edilizia e agli NZEB potrà anche essere fornito dalla qualificazione in materia di BIM e dalla loro diffusione. A tal fine l’Italia coordina il progetto net-UBIEP108, che identifica anche competenze specifiche BIM per professionisti e operatori NZEB.
6.2
Building Information Modeling
A. MorenoIl Building Information Modeling (BIM), è un processo che descrive tutto il ciclo di vita di una qualsiasi opera edile, dalla fase di progettazione alla costruzione, gestione, manutenzione e demolizione. In ciascuna di queste fasi è molto importante tenere conto di tutti gli aspetti energetici, al fine di ridurre l’impatto ambientale durante le varie fasi del ciclo di vita.
Lo scopo del BIM è di incoraggiare una maggiore collaborazione per scambiarsi e condividere le informazioni sul progetto, attraverso modelli del costruito che riproducono la realtà collegando coerentemente le informazioni ai componenti, che diventano “oggetti intelligenti" che vanno gestiti e manutenuti, ovvero tenuti aggiornati, proprio come si fa con l’edificio stesso. Le informazioni riguarderanno:
• Proprietà delle prestazioni. • Caratteristiche fisiche. • Aspetto.
• Funzionalità.
• Informazioni su operazioni e manutenzione. • Informazioni sui costi.
In pratica il BIM aggiunge ulteriori “dimensioni” a un modello geometrico di edificio, raccogliendo "intelligenza" poiché le informazioni sono create, catturate, analizzate e condivise per usi diversi da quelli puramente geometrici. L'uso dei dati per analizzare i tempi di realizzazione è indicato con BIM 4D, la gestione dei costi è denominata BIM 5D, la gestione dell’impatto ambientale con BIM 6D e la gestione/manutenzione con BIM 7D.
Nel complesso, l'adozione e l'implementazione del BIM sono processi abbastanza complessi per un'azienda che opera in maniera tradizionale. Per consentire una trasformazione progressiva è stato introdotto il cosiddetto livello di maturità, indicato con numeri che vanno da 0 a 3 così come indicato in Tabella 6.1.
104https://www.cti2000.it/index.php?controller=formazione&action=corsi.
105https://www.construction21.org/italia/, partner ANCE, ANDIL, OICE, Renael, PoliTo.
106http://www.aess-modena.it/it/eventi/premio-sostenibilita.html; http://www.settimanabioarchitetturaedomotica.it/. 107http://www.casaclima-awards.it/it/wilkoemmen-bei-uns-1.html.
108 Si veda box dedicato.
Tabella 6.1 – Livelli di maturità dell’adozione del BIM
Livello Livello di collaborazione Formato informativo Distribuzione delle informazioni
0 Nessuna Carta o CAD 2D non gestita digitalmente Carta o file elettronici
1 Nessuna Gestione CAD 2D/3D Alcune condivisioni elettroniche
2 Presente Gestione CAD 3D Condivisione di file comuni