Capitolo 4 Aspetti energetici

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Capitolo 4

Aspetti energetici

4.1 Il risparmio energetico e l’ambiente ben temperato

Il secondo obiettivo della tesi è quello di migliorare le prestazioni energetiche dell’edificio in ottemperanza alla normativa vigente in tema.

Il tema del risparmio energetico è oggi una questione di indubbio interesse nel campo dell’edilizia.

La crisi petrolifera di questi ultimi tempi, con l’incontrollato costo del barile, unita alla crisi economica, ha risvegliato le coscienze sullo stato del pianeta e delle ri-sorse energetiche e da molti un ritorno ad aspetti ecologici è visto come una pos-sibile soluzione a questi problemi. Spinti da una possente pressione ideologica, anche gli architetti e ingegneri italiani, tradizionalmente molto tiepidi verso temi che non siano esclusivamente linguistici, si sono appassionati alle problematiche ambientali, e tutto ci fa prevedere che per il prossimo lustro la sostenibilità divente-rà uno dei temi centrali della loro ricerca progettuale. Vi sono attualmente diverse correnti di pensiero: c’è quella ad esempio i cui estimatori usano apparati tecnolo-gici relativamente semplici e fanno un uso intelligente delle risorse, oppure quella che cerca di integrare nel paesaggio architettura e natura, o, per citarne un’altra, quella in cui architetti ed ingegneri, lavorando con il digitale e le interrelazioni, pensano che l’edificio rassomiglierà sempre di più ad un organismo vivente. Seb-bene queste ricerche siano molto promettenti, in Italia viviamo un momento in cui il nuovo non ha ancora trovato sufficienti spazi. La sensazione comunque è quella che proprio dalle nuove tecnologie verranno la gran parte delle innovazioni che renderanno migliore l’habitat in cui vivremo nel prossimo futuro.

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Progetto di ristrutturazione della Casa-Albergo dello Sportivo a Pievepelago

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Circa 50 anni fa, Reyner Baham iniziava a raccontare una nuova forma di storia dell’architettura che è diventata oggi una narrativa classica della sua epoca. La sua opera più famosa “The architecture of well-tempered environment”, esamina-va l’influenza che l’evoluzione dell’ingegneria e dell’impiantistica esercitaesamina-va in quel periodo sulla progettazione delle opere di architettura contemporanea.

Spesso però, nell’architettura contemporanea, l’involucro esterno ha il solo ruo-lo di incrementare la dipendenza di un edificio dal riscaldamento e dal condizio-namento meccanico, veri artefici del comfort. E’ bene ricordare che, al giorno d’oggi, il principale responsabile del controllo dell’ambiente interno è spesso l’ingegnere o l’impiantista.

Ma i tempi stanno cambiando. Molti ritengono che non si possa più accettare l’introduzione forzata di soluzioni che non siano state integrate in sede progettua-le. Si vede un rinnovato interesse nel cercare di moderare l’impatto del clima e-sterno su un ambiente interno per raggiungere un comfort termico senza dipende-re completamente da interventi meccanici.

Un’attenta progettazione edilizia (maggiore isolamento termico, applicazioni di architettura bioclimatica, etc…) coniugatamente ad una maggiore ricerca di fonti rinnovabili rappresentano due aspetti fondamentali da integrare in quello che viene definito il sistema edificio-impianto, considerando anche il fatto che il più delle vol-te i costi di esercizio nell’arco di vita utile di un edificio sono nettamenvol-te superiori ai costi di costruzione.

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4.2 Normativa

Il primo passo è stato uno studio attento della normativa attuale in merito al rendimento energetico: la prima norma a cui fare riferimento è senza dubbio il Dlgs 192 del 19 Agosto 2005 “Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell’edilizia”, firmato dal Consiglio dei Ministri nella riunione del 29 luglio 2005 e corredato di relative note, che disciplina in particolare:

• i requisiti minimi di prestazione energetica degli edifici e degli impianti; • la metodologia per il calcolo delle prestazioni energetiche degli edifici; • la certificazione energetica degli edifici;

• l’esercizio, la manutenzione e le ispezioni periodiche degli impianti di clima-tizzazione;

• i criteri per garantire la qualificazione e l’indipendenza degli esperti incarica-ti della cerincarica-tificazione energeincarica-tica degli edifici e delle ispezioni degli impianincarica-ti; • i meccanismi di cooperazione tra enti ed amministrazioni coinvolti;

• le funzioni delle regioni e degli enti locali;

• le misure di accompagnamento ed in particolare l’informazione e la sensibi-lizzazione degli utenti finali, la formazione e l’aggiornamento degli operatori preposti;

• le sanzioni.

Il Dlgs 192 è in vigore dalla data 8 Ottobre 2005.

Successivamente, il 1 Febbraio 2007 viene pubblicato sulla G.U. (Suppl. Ordi-nario n.26) il decreto legislativo 29/12/06 n.311 “Disposizioni correttive e integra-tive al decreto legislativo 19/8/05 n.192, recante attuazione della direttiva 2002/91/CE, relativa al rendimento energetico nell’edilizia”. Il Dlgs 311 è in vigore a partire dal 2 Febbraio 2007. Il decreto stabilisce i criteri, le condizioni e le moda-lità per migliorare le prestazioni energetiche degli edifici al fine di favorire lo svi-luppo, la valorizzazione e l’integrazione delle fonti rinnovabili e la diversificazione energetica, contribuire a conseguire gli obiettivi nazionali di limitazione delle emis-sioni di gas a effetto serra posti dal protocollo di Kyoto, promuovere la competitivi-tà dei comparti più avanzati attraverso lo sviluppo tecnologico. In particolare disci-plina:

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• l’applicazione di requisiti minimi in materia di prestazioni energetiche degli edifici;

• i criteri generali per la certificazione energetica degli edifici; • le ispezioni periodiche degli impianti di climatizzazione;

• i criteri per garantire la qualificazione e l’indipendenza degli esperti incarica-ti della cerincarica-tificazione energeincarica-tica e delle ispezioni degli impianincarica-ti;

• la raccolta delle informazioni e delle esperienze, delle elaborazioni e degli studi necessari all’orientamento della politica energetica del settore;

• la promozione dell’uso razionale dell’energia anche attraverso l’informazione e al sensibilizzazione degli utenti finali, la formazione e l’aggiornamento degli operatori del settore.

A questi fini lo Stato, le Regioni e le province autonome predispongono pro-grammi volti all’attuazione e sorveglianza delle presenti norme, nonché la rea-lizzazione di studi che consentano adeguamenti legislativi e la promozione dell’uso razionale dell’energia e delle fonti rinnovabili.

Il decreto si applica:

• alla progettazione e realizzazione di edifici di nuova costruzione e degli im-pianti in essi installati, di nuovi imim-pianti installati in edifici esistenti, delle o-pere di ristrutturazione degli edifici e degli impianti esistenti con le modalità e le eccezioni previste ai commi 2 e 3;

• all’esercizio, controllo, manutenzione ed ispezione degli impianti termici de-gli edifici, anche preesistenti, secondo quanto previsto ade-gli articoli 7,9 e 12; • alla certificazione energetica degli edifici, secondo quanto previsto

all’articolo 6.

Nel caso di ristrutturazione di edifici esistenti, e per quanto riguarda i requisiti minimi prestazionali di cui all’articolo 4, è prevista un’applicazione graduale in re-lazione al tipo di intervento. A tal fine, sono previsti diversi gradi di applicazione:

a) una applicazione integrale a tutto l’edificio nel caso di:

• ristrutturazione integrale degli elementi edilizi costituenti l’involucro di edifici esistenti di superficie utile superiore a 1000 m2_;

• demolizione e ricostruzione in manutenzione straordinaria di edifici esistenti di superficie utile superiore a 1000 m2;

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• una applicazione integrale ma limitata al solo ampliamento dell’edificio nel caso che lo stesso ampliamento risulti volumetricamente superiore al 20 % dell’intero edificio esistente;

b) una applicazione limitata al rispetto di specifici parametri, livelli prestazionali e prescrizioni, nel caso di interventi su edifici esistenti, quali:

• ristrutturazioni totali o parziali, manutenzione straordinaria dell’involucro edilizio e ampliamenti volumetrici all’infuori di quanto già previsto alle lettere a) e b).

• nuova installazione di impianti termici in edifici esistenti o ristrutturazione degli stessi impianti;

sostituzione di generatori di calore.

Sono escluse dall’applicazione del presente decreto gli immobili recante il codi-ce dei beni culturali e del paesaggio nei casi nei casi in cui il rispetto delle prescri-zioni implicherebbe una alterazione inaccettabile del loro carattere o aspetto con particolare riferimento ai caratteri storici o artistici;

i fabbricati industriali, artigianali e agricoli non residenziali quando gli ambienti sono riscaldati per esigenza del processo produttivo;

i fabbricati isolati con una superficie utile totale inferiore a 50 m2 e gli impianti installati ai fini del processo produttivo realizzato nell’edificio, anche se usati per gli usi tipici del settore civile.

4.2.1 La regione Emilia-Romagna

La regione Emilia-Romagna ha recentemente approvato un atto di indirizzo e coordinamento sui requisiti di rendimento energetico e sulle procedure di certifica-zione energetica degli edifici (Delibera del Consiglio Regionale del 04/03/2008 n.156), al fine di favorire il risparmio energetico, l’uso efficiente delle risorse ener-getiche, la valorizzazione e l’integrazione delle fonti rinnovabili negli edifici, contri-buendo a conseguire la limitazione delle emissioni inquinanti e climalteranti. Esso è entrato in vigore a partire dal 1 Luglio 2008.

I requisiti minimi di prestazione energetica degli edifici e degli impianti energetici trovano un’applicazione integrale nel caso di interventi di ristrutturazione integrale di edifici esistenti di superficie utile superiore a 1000 m2, come nel caso dell’edificio in esame; inoltre questi interventi devono essere dotati di un attestato di certificazione energetica, necessario per accedere agli incentivi ed alle agevola-zioni di qualsiasi natura, finalizzati al miglioramento delle prestaagevola-zioni energetiche

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dell’unità immobiliare dell’edificio o degli impianti, e deve comprendere i dati relati-vi all’efficienza energetica propri dell’edificio o degli impianti, i valori relati-vigenti a nor-ma di legge e valori di riferimento o classi prestazionali che consentono ai cittadini di valutare e confrontare la prestazione energetica dell’edificio. Negli edifici pubbli-ci la cui superfipubbli-cie totale supera i 1000 metri quadrati l’attestato di certificazione energetica è reso facilmente visibile per il pubblico nello stesso edificio a cui l’attestato si riferisce. Possono essere chiaramente esposte anche l’appartenenza alle specifiche classi di rendimento energetico, la temperatura raccomandata e quelle reali per gli ambienti interni ed eventualmente l’entità delle emissioni di gas ad effetto serra unitarie o totali.

Dopo aver stabilito classe d’appartenenza dell’edificio e tipologia d’intervento si procede in sede progettuale alla determinazione dell’indice di prestazione energe-tica per la climatizzazione invernale (EPi), che esprime il consumo di energia pri-maria totale riferito all’unità di superficie utile o di volume lordo, espresso rispetti-vamente in kWh/m2 o kWh/m3anno, e all’indice per la produzione di acqua calda sanitaria (EPACS) (una novità rispetto al Dlgs n.192) ed alla verifica che lo stesso risulti inferiore ai valori limite che sono riportati nelle pertinenti tabelle; inoltre si calcola il rendimento globale medio stagionale dell’impianto termico e si verifica che lo stesso risulti superiore al valore limite riportato successivamente.

Quindi, al fine di garantire il contenimento dei consumi energetici devono esse-re verificate le seguenti condizioni:

EPi<EPlim EPacs<EPacs lim ŋ> ŋg

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Indice di prestazione energetica EPi

Zona climatica D E F da 1401 GG a 2100 GG da 2101 GG a 3000 GG oltre 3000 GG Rapporto di forma dell’edificio S/V EPi (kWh/m3anno) ≤0,2 6,0 9,6 9,6 12,7 12,7 ≥0,9 17,3 22,5 22,5 31,0 31,0

Tab.1 Valore limite dell’indice di prestazione energetica EPi per edifici adibiti ad albergo, nel caso di demo-lizione e totale ricostruzione di edifici esistenti ovvero di interventi di ristrutturazione integrale di edifici esi-stenti di superficie utile superiore a 1000 m2.

I valori limite sono espressi in funzione della zona climatica e del rapporto di forma dell’edificio S/V, dove:

S, espressa in m2_{, è la superficie che delimita verso l’esterno (ovvero verso} ambienti non dotati di impianto di riscaldamento ovvero verso zone termiche e/o unità immobiliari dotati di impianto di climatizzazione diverso rispetto a quello dell’unità immobiliare oggetto della valutazione), il volume riscaldato V;

V è il volume lordo, espresso in m3, delle parti di edificio riscaldate, definito dal-le superfici che lo delimitano.

Per valori di S/V compresi nell’intervallo 0,2 – 0,9 e, analogamente, per gradi giorno (GG) intermedi ai limiti delle zone climatiche riportati in tabella si procede mediante interpolazione lineare, così come nel caso di località caratterizzate da un numero di gradi giorno superiori a 3001.

I valori limite sono riferiti alla prestazione energetica per la sola climatizzazione invernale. Nel caso di edifici dotati di impianto di climatizzazione invernale combi-nato con la produzione di acqua calda sanitaria (ACS), i valori limite sopra indicati sono da ritenersi riferiti alla prestazione energetica complessiva.

Indice di prestazione energetica per la produzione di ACS

Nel caso di edifici dotati di impianti per la sola produzione di acqua calda sanita-ria, il valore limite del relativo indice di prestazione energetica (EPACS), espresso in kWh/unità di misura/anno , è indicato per il caso in esame qui di seguito (vd. Tab.2):

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Destinazione d’uso

Unità di misura

Per edifici situati in centri storici

EPACS

Per tutti gli altri edifici EPACS

Attività ricettive (annuali)

Per ogni posto let-to

544,00 340,00

Tab.2 Valore limite della fabbisogno energetico.

Per la conversione in kWh/m3/anno occorre moltiplicare il valore di EPACS per il numero dell’unità di misura considerato e dividere il totale per il volume netto. Rendimento globale medio stagionale dell’impianto termico

Il valore limite del rendimento globale medio stagionale dell’impianto termico è espresso dalla formula:

ŋg=(75+3log Pn) %

dove log Pn è il logaritmo in base 10 della Potenza utile nominale del generato-re o dei generatori di calogenerato-re al servizio del singolo impianto termico, espgenerato-resso in kW.

Per valori di Pn superiori a 400 kW si applica il limite massimo corrispondente a 400 kW.

Nel caso di installazioni di potenze nominali del focolare maggiori o uguali a 100 kW, è fatto obbligo di allegare alla relazione tecnica di cui all’art.28, comma 1 della legge 9 gennaio 1991, n.10, una diagnosi energetica dell’edificio e dell’impianto nella quale si individuano gli interventi di riduzione della spesa energetica, i relativi tempi di ritorno degli investimenti ed i possibili miglioramenti di classe dell’edificio nel sistema di certificazione energetica in vigore, e sulla base del quale sono de-terminate le scelte impiantistiche che si vanno a realizzare.

Il rendimento nominale limite ammissibile è pari a : ŋ100%=(90+2log Pn) %

Trasmittanza termica (U)

Un altro parametro da valutare al fine di ridurre i consumi energetici per la cli-matizzazione invernale è la trasmittanza termica U.

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Il valore della trasmittanza termica (U) per le strutture opache verticali, orizzon-tali o inclinate, a ponte termico corretto, delimitanti il volume riscaldato verso l’esterno, ovvero verso ambienti non dotati di impianto di riscaldamento, deve es-sere inferiore o uguale a quello riportato nelle seguenti tabelle, in funzione della zona climatica di riferimento.

Qualora il ponte termico non dovesse risultare corretto o qualora la progettazio-ne dell’involucro edilizio non preveda la correzioprogettazio-ne dei ponti termici, i valori limite della trasmittanza termica riportati nelle tabelle devono essere rispettati dalla tra-smittanza termica media (parete corrente più ponte termico).

Nel caso di strutture orizzontali sul suolo i valori di trasmittanza termica da con-frontare con quelli riportati nella tabella sono calcolati con riferimento al sistema struttura-terreno.

Zona Climatica U (W/m2_K)

D 0,36 E 0,34

F 0,33

Tab.3 Valore limite della trasmittanza termica delle chiusure opache verticali (pareti perimetrali veticali) tra spazi climatizzati ed ambiente esterno.

Zona Climatica U (W/m2K)

D 0,32 E 0,30

F 0,29

Tab.4 Valore limite della trasmittanza termica delle chiusure opache orizzontali o inclinate superiori di co-pertura.

D 0,36 E 0,33

F 0,32

Tab.5 Valore limite della trasmittanza termica delle chiusure opache orizzontali inferiori (solai a terra) e su spazi esterni (solai su spazi aperti) nonché delle partizioni interne orizzontali (solai) tra spazi climatizzati e spazi non climatizzat.i

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Il valore massimo della trasmittanza (U) delle chiusure trasparenti comprensive dell’infisso, deve rispettare i limiti riportati nelle seguenti tabelle:

Zona Climatica U (W/m2K)

D 2,4 E 2,2

F 2,0

Tab.6 Valore limite della trasmittanza termica delle chiusure trasparenti (finestre, porte-finestre luci fisse) verticali, orizzontali o inclinate, comprensive degli infissi.

D 1,9 E 1,7

F 1,3

Tab.7 Valore limite della trasmittanza termica della sola componente vetrata dei serramenti esterni (fine-stre, porte-finestre luci fisse) verticali, orizzontali o inclinati.

I valori limite della trasmittanza termica riportati alle tabelle 4 e 5 devono essere rispettati da tutte le chiusure apribili ed assimilabili, quali porte, finestre e vetrine anche se non apribili, considerando le parti trasparenti e/o opache che le compon-gono.

Inoltre il valore della trasmittanza (U) delle strutture opache, verticali, orizzontali e inclinate, che delimitano verso l’ambiente esterno gli ambienti non dotati di im-pianto di riscaldamento, deve essere inferiore o uguale a 0,8 W/m2_K.

E’ da notare come i valori limite della trasmittanza imposti dalla Regione Emilia-Romagna siano più bassi rispetto a quelli presenti nel Dlgs n.311.

Controllo della condensazione

Ai fini di limitare i consumi energetici e per il benessere igrotermico si procede alla verifica dell’assenza di condensazioni superficiali e alla verifica che le even-tuali condensazioni interstiziali delle pareti opache siano limitate alla quantità rie-vaporabile. Qualora non esista un sistema di controllo dell’umidità relativa interna, questa verrà assunta pari al 65% alla temperatura interna di 20° C.

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Contenimento dei consumi energetici in regime estivo

Un’altra esigenza da soddisfare è cercare di ridurre gli apporti termici dovuti all’irraggiamento solare durante il regime estivo. Al fine di contenere la temperatu-ra interna degli ambienti e di limitare conseguentemente i fabbisogni energetici per il raffrescamento degli edifici, devono essere adottati sistemi che contribuiscano a ridurre gli apporti termici, considerando in modo sinergico i seguenti aspetti:

• adozione di sistemi che consentono la protezione delle chiusure maggior-mente esposte all’irraggiamento solare;

• adozione di soluzioni che consentono la riduzione dell’apporto di calore per irraggiamento solare attraverso le superfici vetrate;

• adozione di sistemi costruttivi che conferiscono alle chiusure un adeguato comportamento in termini di inerzia termica, sfasamento e attenuazione dell’onda termica;

• utilizzo delle condizioni ambientali esterne e delle caratteristiche distributive degli spazi per favorire la ventilazione naturale degli ambienti.

Sistemi e dispositivi per la regolazione degli impianti termici e per l’uso ra-zionale dell’energia mediante il controllo e la gestione degli edifici (BACS)

Un’altra esigenza da soddisfare è l’uso razionale dell’energia e la corretta ge-stione degli impianti energetici. I sistemi e dispositivi per la regolazione degli im-pianti energetici comprendono tutti i sistemi per regolare l’erogazione di energia da parte del sistema impiantistico (sottosistema di produzione, di distribuzione e di regolazione) in base all’effettiva domanda dell’utenza o alla temperatura ambiente nei singoli locali e/o zone termiche ai fini dell’uso razionale dell’energia.

Tali sistemi e dispositivi si dividono in:

• sistemi e dispositivi per la regolazione del funzionamento degli impianti termici;

• sistemi e dispositivi per il controllo e la gestione automatica degli edifici (Building Automation Control System – BACS).

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Utilizzo di fonti energetiche rinnovabili (FER) o assimilate

Al fine limitare i consumi di energia primaria non rinnovabile e di contribuire alla limitazione delle emissioni inquinanti e climalteranti è obbligatorio l’utilizzo di fonti rinnovabili per la produzione di energia termica ed elettrica.

In particolare, il requisito prevede:

A) l’adozione di impianti o sistemi di produzione di energia termica da FER B) l’allacciamento a reti di teleriscaldamento e/o teleraffrescamento

C) l’adozione di impianti o sistemi di produzione di energia elettrica da FER o il ricorso ad eventuali modalità compensative rese disponibili a livello locale.

E’ importante osservare come i limiti imposti dalla regione Emilia-Romagna sia-no sensibilmente più restrittivi rispetto a quelli della sia-normativa nazionale, come ad es. i valori della trasmittanza termica U; inoltre sono stati introdotti importanti novi-tà, quali i limiti riguardanti l’indice della prestazione energetica per il calcolo dell’ ACS, un’attenta analisi del contenimento dell’energia in regime estivo, nonché si-stemi per la regolazione degli impianti termici e l’utilizzo di fonti rinnovabili per la produzione di energia termica.

4.3 Analisi dell’edificio e dei suoi componenti

Il primo passo effettuato è stato quello, una volta analizzati i vari componenti opachi e finestrati, di stimare il fabbisogno energetico richiesto dall’edificio, in mo-do da evidenziare quali sono le cause di maggiore dispersione termica e succes-sivamente intervenire in modo mirato sull’involucro edilizio e sul rendimento dell’impianto. Si è deciso di concentrare tutto il lavoro nella zona riservata alle ca-mere, privilegiando così gli aspetti relativi al comfort degli ospiti, mentre vengono tralasciati i locali presenti al piano terra e seminterrato (quindi, ad esempio, la hall, i vari uffici amministrativi, la sala riunioni e la sala mensa).

Le soluzioni adottate sono mirate alla ricerca di un equilibrio tra vantaggi dal punto di vista energetico e i criteri del buon senso.

Innanzitutto è bene dare delle informazioni di carattere generale riguardanti il fabbricato oggetto d’esame.

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Gli edifici sono classificati in base alla loro destinazione d’uso e nel nostro caso si ricade nella classe E.1 (3), ovvero edifici adibiti ad albergo, pensione ed attività similari mentre l’intervento rientra tra quelli di ristrutturazione edilizia.

Di seguito vengono riassunti alcuni dati climatici e geografici riguardanti Pieve-pelago (fig.1):

Comune: Pievepelago Provincia: Modena

Altitudine: 781 m slm (casa comunale) Escursione altimetrica: 1256 m

Zona altimetrica: montagna interna

Coordinate: Latitudine 44°12'20"52 N Longitudine 10°37'3"36 E Gradi Giorno: 3299

Zona climatica: F

Accensione impianti termici: 15 Ottobre-15 Aprile

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A questo punto si valutano le prestazioni termiche ed igrometriche dell’involucro esistente al fine di proporre soluzioni migliorative conformi alle richieste della nor-mativa tecnica attualmente in vigore.

Gli elementi dell’involucro esistente analizzati sono: le varie tipologie di finestre, le pareti verticali opache e le strutture orizzontali (solai e copertura).

In particolare le finestre sono realizzate con telai in legno e vetro semplice, le murature esterne sono realizzate in blocchi di laterizio (la struttura portante si basa su pilastri in c.a.), i solai in latero-cemento del tipo SAP.

Le schede tecniche che seguono (vd. paragrafo 4.3.1 e 4.3.2) sono state realiz-zate con l’ausilio del software TerMus prodotto dalla ACCA software S.p.A.

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4.3.1 Caratteristiche termiche dei componenti finestrati

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Come si evince dalle varie schede tecniche e dai risultati riassunti nella tabella seguente (tab.10) nessuna delle finestre esistenti soddisfa i requisiti della legge Regionale Emilia-Romagna.

Rispetto dei li-miti Cod. struttura Tipo di infisso Trasmittanza

W/m2K U limite regione Emilia-Romagna W/m2K Si No Fin.01 Metallo 5,817 2,0 X Fin.05 Legno 5,033 2,0 X Fin.07 Legno 5,797 2,0 X Fin.08 Legno 5,795 2,0 X Fin.11 Legno 5,219 2,0 X Fin.14 Legno 5,042 2,0 X Por.fin.01 Legno 4,686 2,0 X Por.fin.02 Metallo 2,020 2,0 X

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Come si evince dalle varie schede tecniche e dai risultati riassunti nella tabella seguente (tab.11) nessun componente opaco soddisfa i requisiti della legge Re-gionale Emilia-Romagna. In questo caso tuttavia le pareti esistenti non presenta-no fepresenta-nomeni di condensa superficiale e fepresenta-nomeni di condensa interstiziale.

Rispetto dei limiti Cod. struttu-ra Tipo di elemento opaco Trasmittanza W/m2K

U limite regione Emi-lia-Romagna

W/m2K Si No

Mur.01 Parete esterna 0,792 0.33 X

Mur.02 Tramezzo 2,028 0.8* X

Mur.03 Parete interna 1,658 0.8* X

Sol.SAP.02 Solaio interpia-no

1,700 0.8* X

Sol.cop.01 Solaio di coper-tura

1,920 0.29 X

Sol.stt.01 Solaio sottotet-to

1,868 0.8* X

Tab.11 Schede riassuntive dei vari componenti opachi.

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4.4 Proposte di adeguamento termico ed acustico

Date le scarse prestazioni offerte dai vari componenti, si è optato innanzitutto per la sostituzione integrale dei componenti finestrati e l’adozione di telai in PVC, con vetri doppi del tipo Finstral sistema200 8/9-18-4.

Per quanto riguarda la muratura esterna, la scelta è caduta sull’adozione di un isolamento a cappotto, il che ha avuto un duplice beneficio: se da una parte ha permesso di ridurre considerevolmente le dispersioni termiche, dall’altro ha richie-sto un intervento meno invasivo sulla struttura esistente. Nel caso dei solai in late-rocemento è stato deliberatamente scelto di rispettare il valore di trasmittanza di 0,8W/m2_{K del Dlgs 311 del 29/12/2006, sebbene i vari piani siano riscaldati e} fac-ciano parte di un unico corpo edilizio: questo risultato è stato anche questa volta raggiunto mediante l’impiego di pannelli isolanti.

In copertura, l’azione combinata di uno strato di isolante insieme alla presenza del sottotetto ha permesso di rimanere al di sotto dei limiti di trasmittanza imposti dalla regione Emilia-Romagna.

L’isolamento termico non è stato invece un aspetto determinante per quanto ri-guarda i tramezzi che dividono le varie camere, i quali invece dovevano soddisfare un altro requisito più importante: l’isolamento acustico. Ecco allora la scelta di rea-lizzare un doppio strato in laterizio con un pannello di roccia Rockwool 211 inter-posto, che assicura un potere fonoisolante apparente superiore al dato di legge pari a 50dB per la categoria C (edifici adibiti ad alberghi, pensioni ed attività assi-milabili) imposto dal D.PC.M. 5/12/1997 sui requisiti acustici passivi degli edifici. Anche le pareti che si affacciano sui corridoi hanno beneficiato di un pan-nello Rockwool LabelRock posto all’intradosso che ha consentito di ottenere otti-me performance di abbattiotti-mento acustico con ingombri limitati.

Il pannello rigido Rockwool CoverRock035 usato per l’isolamento a cappotto delle pareti di facciata, oltre a massimizzare le prestazioni termiche, migliora an-che il potere fonoassorbente, consentendo valori dell’isolamento acustico standar-dizzato di facciata (D2m,nT) maggiori di 40dB.

Il decreto D.P.C.M. 5/12/1997 prevede inoltre un valore limite dell’indice di valu-tazione del livello di rumore di calpestio di solai normalizzato (L’

n,w) pari a 63dB: per rimanere al di sotto di questa soglia l’isolante termico adottato (Index Fono-stopthermo) svolge anche la funzione acustica.

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Tutti gli interventi attuati rispettano l’art.11, punto 2, Cap III, del Dlgs 115/2008 “Attuazione della direttiva 2006/32/CE relativa all’efficienza degli usi finali dell’energia e i servizi energetici e abrogazione della direttiva 93/76/CEE”, il quale afferma che “nel caso di interventi di riqualificazione energetica di edifici esistenti che comportino maggiori spessori delle murature esterne e degli elementi di co-pertura necessari ad ottenere una riduzione minima del 10 per cento dei limiti di trasmittanza previsti dal decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, e successive modificazioni, certificata con le modalità di cui al medesimo decreto legislativo, e' permesso derogare, nell'ambito delle pertinenti procedure di rilascio dei titoli abita-tivi di cui al titolo II del decreto del Presidente della Repubblica 6 giugno 2001, n. 380, a quanto previsto dalle normative nazionali, regionali o dai regolamenti edilizi comunali, in merito alle distanze minime tra edifici e alle distanze minime di prote-zione del nastro stradale, nella misura massima di 20 centimetri per il maggiore spessore delle pareti verticali esterne, nonche' alle altezze massime degli edifici, nella misura massima di 25 centimetri, per il maggior spessore degli elementi di copertura. La deroga può essere esercitata nella misura massima da entrambi gli edifici confinanti”.

Nei paragrafi 4.4.1 e 4.4.2 sono presentate le caratteristiche tecniche dei nuovi componenti finestrati e di involucro esterno proposti. Nel paragrafo 4.4.3 sono in-vece riportate le caratteristiche acustiche dei nuovi componenti edilizi: isolamento acustico di facciata , isolamento acustico dei divisori, isolamento acustico al cal-pestio ei solai.

Per quanto riguarda le finestre l’intervento di ristrutturazione prevede delle mo-difiche dimensionali di alcune di esse, in particolare le schede tecniche seguenti si riferiscono all’abaco del Cap. 3, par. 3.2.1 dove sono indicati: il numero comples-sivo di ciascun tipo di finestre e la distribuzione sui vari prospetti dell’edificio..

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Grazie ai nuovi infissi realizzati in PVC e ed ai vetri doppi basso-emissivi è stato possibile rispettare i limiti imposti dall’Emilia-Romagna (vd. tab.12).

Rispetto dei li-miti Cod. struttura Tipo di infisso Trasmittanza

W/m2_K U limite regione Emilia-Romagna W/m2_K Si No Fin.01new PVC 1,514 2,0 X Fin.03new PVC 1,407 2,0 X Fin.04new PVC 1,601 2,0 X Fin.05new PVC 1,615 2,0 X Fin.07new PVC 1,359 2,0 X Fin.08new PVC 1,327 2,0 X Fin.11new PVC 1,596 2,0 X Fin.14new PVC 1,596 2,0 X Por.Fin.01new PVC 1,428 2,0 X Por.Fin.02new PVC 1,441 2,0 X

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Anche per quanto riguarda la muratura esterna, i divisori interni ed i solai, le modifiche apportate hanno permesso di rispettare i requisiti imposti dalla normati-va (vd. tab.13).

Rispetto dei limiti Cod. struttura Tipo di elemento

opaco Trasmittanza W/m2K U limite regione Emilia-Romagna W/m2_K _{Si No}

Mur.01new Parete esterna 0.303 0.33 X

Mur.02new Parete divisoria camere

0.471 0.8* X

Mur.03new Parete interna (corridoio)

0.573 0.8* X

Sol.SAP.01new _Solaio

interpia-no

0.702 0.8* X

Sol.Stt.01new _{Solaio sottotetto} 0.761 0.8** X

Sol.Cop.01 Solaio copertura 1.920 -

Tab.13 Schede riassuntive dei nuovi componenti opachi.

* Il valore di U limite è riportato in questi casi a titolo indicativo.

** Si è ipotizzato il solaio sottotetto confinante (verso l’alto) con un locale non ri-scaldato, quindi il valore della trasmittanza in questo specifico caso deve essere inferiore o uguale a 0,8 W/m2K.

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4.4.3 Caratteristiche acustiche dei componenti edilizi proposti

Il calcolo dell’isolamento acustico standardizzato di facciata (D2m,nT), è stato ef-fettuato con l’ausilio del software SuoNus (prodotto dalla ACCA S.p.A.) prendendo come esempio una camera tipo.

Per prima cosa si è proceduto alla determinazione degli indici di valutazione di cui il citato D.P.C.M. 5/12/1997 definisce i limiti, riportati nella Tabella 14, in fun-zione della destinafun-zione d'uso dell'edificio.

Valori dei parametri indicati nel DPCM del 5/12/1997 Cat. A - Residenze e assimilabili

R'w ≥ 50.0 Indice del potere fonoisolante apparente D2m,nT,w

≥

40.0 Indice di valutazione dell'isolamento acustico standardizzato di facciata

L'n,w ≤ 63.0 Indice di valutazione del livello apparente normalizzato di

ru-more da calpestio LAsmax

≤

35.0 Livello massimo di pressione sonora

LAeq ≤ 35.0 Livello continuo equivalente di pressione sonora

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Di seguito è riportata la planimetria di una camera tipo dell’albergo (fig.2):

I calcoli svolti forniscono per la parete esterna (considerando la finestra e la portafinestra) il seguente risultato:

D2m,nT,w= 42.8 dB (Verificato)

avendo assunto per il potere fonoisolante apparente della parete opaca R’W=44.0 dB e per il potere fonoisolante della finestra R’W=40 dB.

Esiste una formula empirica per calcolare il potere fonoisolante ap-parente (R’W) che, al contrario di quello teorico, tiene conto delle tra-smissioni per fiancheggiamento, ov-vero della tipologia delle strutture connesse a quella in esame e come queste sono collegate.

Fig.3 Percorsi di trasmissione del rumore aereo tra ambienti affiancati.

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R’W di una partizione viene calcolato con la seguente formula, la quale conside-ra sepaconside-ratamente i percorsi di tconside-rasmissione sonoconside-ra (tredici in totale):

R’W=−10∗log(10−RwDd/10 + ∑n 10−RwFf/10 + ∑n 10−RwDf/10 + ∑n 10−RwFd/10) dove:

Rw,ij è l’indice di valutazione del potere fonoisolante caratterizzante il percorso ij; n è il numero di lati dell’elemento divisorio (generalmente quattro).

Le schede tecniche seguenti si riferiscono ai nuovi componenti proposti usati per l’isolamento acustico dei tramezzi interni e per l’abbattimento del rumore di calpestio dei solai (vd. fig.2, 3 e 4).

Per la finestra si veda anche la scheda tecnica riportata nel seguito (vd. fig.7).

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4.5 Calcolo del fabbisogno energetico

Il calcolo del fabbisogno energetico è stato condotto in accordo alla norma UNI EN ISO 13790/2005 “Termal performance of buildings – Calculations of energy use for space heating and cooling”, che estende il campo di applicazione tracciato dalla UNI 832/2001 anche agli edifici non residenziali.

4.5.1 Calcolo dell’Energia Utile e Energia Primaria per la climatizzazione invernale e per la produzione di ACS

L’energia utile è definita come l’energia necessaria per mantenere per tutta la stagione di riscaldamento la temperatura interna dei locali riscaldati al valore di progetto, compensando le perdite e tenendo conto sia degli apporti interni che e-sterni .Il metodo di calcolo è basato quindi su un bilancio energetico.

Per valutare l’energia utile occorre intanto calcolare le dispersioni termiche mensili di energia dell’involucro edilizio QL:

QL=QT+QG+QV+QU dove:

QT = dispersioni termiche mensili per trasmissione verso l’esterno; QU = dispersioni termiche per trasmissione verso spazi non riscaldati; QV = dispersioni termiche per ventilazione;

QG = dispersioni termiche per trasmissione verso il terreno.

Il termine positivo del bilancio termico è invece rappresentato dai guadagni mensili di energia dell’involucro edilizio QG:

QG=Qs+Qi dove:

Qs= apporti mensili dovuti alla radiazione solare;

Qi= apporti mensili dovuti a sorgenti interne (per la presenza di persone, elet-trodomestici, sistema di illuminazione).

Si può così definire il fabbisogno di energia utile mensile Qh come: Qh=QL-ηuQG

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dove η è il coefficiente di utilizzazione degli apporti energetici gratuiti (0< η<1) QL= perdite mensili di energia dell’involucro edilizio;

QG= totale apporti mensili di energia dell’involucro edilizio. Il fabbisogno di energia stagionale è dovuto infine a: QH=∑ì=1Qh

mentre il fabbisogno di energia primaria è: Qh’=Qh/ηg

dove ηg è il rendimento globale medio stagionale dell’impianto (inteso come il prodotto dei rendimenti di produzione, distribuzione, regolazione ed emissione dell’impianto di riscaldamento.

4.5.2 Calcolo semplificato

La regione Emilia-Romagna propone un calcolo semplificato per determinare il fabbisogno energetico nel caso di produzione combinata di energia termica per il riscaldamento ed acqua calda sanitaria (ACS):

Si determina per prima cosa il valore dei gradi giorno (GG) della località inte-ressata. Per ogni elemento edilizio, facente parte dell’involucro che racchiude il volume riscaldato, si procede al calcolo del prodotto della singola trasmittanza (U) per la relativa superficie esterna (S). La sommatoria di tali prodotti forni-sce il coefficiente globale di trasmissione termica dell’edificio HT:

HT=∑ì=1 U∗S (W/K)

Il fabbisogno di energia utile per il riscaldamento dell’edificio (Qh) è ricavato dal-la seguente formudal-la:

Qh=0,024∗HT∗GG (kWh/anno)

Sulla base della potenza termica installata (Pn) si procede alla determinazione del corrispondente rendimento limite ammissibile (η100%,lim) con la seguente formu-la:

η100%,lim=90+2logPn (%)

e del rendimento globale medio stagionale limite (ηg,lim) mediante la: ηg,lim=75+3logPn (%)

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Si determinano i coefficienti correttivi adimensionali (CC): CC1=η100%/η100%,lim

(Se tale rapporto è maggiore di uno, per i calcoli successivi si prende CC1=1) CC2=ηg,lim/η100%,lim

Quindi:

CCimp=CC1∗CC2

Il rendimento globale è dato a: ηg=CCimp∗ η100%,lim

Il fabbisogno di energia primaria per il riscaldamento dell’edificio (Q’h) si ricava da:

Q’h=Qh/ηg (kWh/anno)

Per il calcolo del fabbisogno di energia utile scambiata per ventilazione (Qv) può essere utilizzata la relazione:

Qv=∑nì=1m∗Cp∗ΔT

sommatoria che va estesa al numero dei mesi di riscaldamento, ed in cui: n= numero di mesi di riscaldamento;

m= ρ∗ v con v portata volumetrica d’aria esterna (UNI 10339);

ΔT= variazione di temperatura tra la temperatura interna assunta pari a 20°C e le temperature medie mensili (UNI 10349).

Quindi, per ricavare il fabbisogno di energia primaria Q’v sarà sufficiente divide-re il fabbisogno di energia utile Qv per il rendimento globale medio stagionale ηg:

Q’v= Qv/ηg

Infine si passa al calcolo del fabbisogno di energia per la produzione di acqua calda sanitaria, per il quale sono stati applicati due metodi diversi, il primo quello proposta dalla regione Emilia-Romagna, il secondo dalla UNI TS 11300, al fine di confrontarne i risultati.

Con il primo, dalla tabella 2 (pag.89) si calcola direttamente il fabbisogno di e-nergia primaria per la produzione di acqua calda sanitaria (Q’w):

Q’w=n°posti letto∗340 (kWh/anno) Con il secondo metodo invece:

Qw=ρ∗Cp∗v’∗ΔT∗G (kWh/anno) dove:

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Pagina 146 Cp=è il calore specifico dell’acqua (Wh/Kg∗C°);

v’=60l/G∗letto (valore corrispondente ad albergo 2 stelle con lavanderia)

ΔT=differenza tra la temperatura di esercizio dell’ACS (40°) e quella dell’acqua nell’acquedotto (15°C);

G=giorni considerati.

A questo punto non resta che trovare il fabbisogno di energia primaria Q’w: Q’w= Qw/ηw (kWh/anno)

Dove:

ηw= rendimento del sistema di produzione dell’acqua calda sanitaria, che in questo caso si assume pari a 0,7 (UNI TS 11300).

E’ bene notare come l’Emilia-Romagna da una parte e l’UNI TS 11300 utilizzino due distinti valori di v’: infatti la regione Emilia-Romagna ne fissa uno più basso, pari a 22,4 l/G∗letto che corrisponde ad un fabbisogno di energia per l’utilizzo dell’ACS più bassa rispetto alla normativa nazionale.

Sviluppando i calcoli dopo aver apportato le modifiche ai vari componenti edilizi otteniamo i seguenti risultati:

HT(comp.finestr.)=650 (W/K); HT(comp.opachi)=413 (W/K); HT=1063 (W/K) GG=3299;

Qh=84164 (kWh/anno).

Considerando la potenza della caldaia pari a 400 kW (potenza termica nomina-le del generatore di calore esistente):

η100%,lim=95,20%; ηg,lim=82,80%;

Dovendo procedure alla sostituzione del generatore di calore, a sostituzione avvenuta dovrà essere rispettata la condizione ηg≥ηg,lim. Non entrando nel me-rito di valutazioni impiantistiche, la stima dei fabbisogni energetici per la climatiz-zazione invernale è stata effettuata ponendo la condizione limite cautelativa ηg=ηg,lim:

ηg=82,80%;

Q’h=101650 (kWh/anno);

Q’w=68000 (kWh/anno) (secondo la normativa della regione Emilia-Romagna); Q’w=181770 (secondo la UNI TS 11300, con ηw=0,7 per ipotesi);

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La tabella successiva compara i valori dei fabbisogni di energia primaria tra lo stato attuale e quello successivo agli interventi proposti sui vari componenti.

FABBISOGNI ENERGIA PRIMARIA

STATO ATTUALE STATO MODIFICATO

Q’h 277000 kWh/anno 101600 kWh/anno Q’v 98600 kWh 98600 kWh Q’w (normativa Emilia-Romagna) 85000 kWh/anno 68000 kWh/ anno Q’w (UNI TS 11300) 227200 kWh/ anno 181800 kWh/ anno

Tab.15 Tabella comparativa tra i fabbisogni di energia primaria prima e dopo l’intervento di riqualifi-cazione.

In una rappresentazione grafica si ottiene quanto segue (fig.8).

0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 kWh/anno Qh' Qv' Qw' (Emilia-Romagna) Qw' (UNI TS 11300)

Fabbisogni di energia primaria

St.Attuale St.Modific.

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4.6 Classificazione della prestazione energetica dell’edificio

La prestazione energetica dell’edificio è definita, ai fini della sua certificazione, dal valore dell’indice EP complessivo (EPtot).

Il valore dell’indice di prestazione energetica (EP) si ricava dal rapporto del ri-spettivo fabbisogno di energia primaria per il volume lordo e si esprime in kWh/m3∗anno:

EP STATO ATTUALE STATO MODIFICATO

Riscaldamento 32,1 kWh/ m3∗anno 10,8 kWh/m3∗anno

Ventilazione 111,4 kWh m3 10,5 kWh/m3 ACS (normativa Emilia-Romagna) 9,86 kWh/ m3∗anno 7,23 kWh/m3∗anno ACS (UNI TS 11300) 26,3 kWh/ m3_{∗anno/posto} letto 19,3 kWh/m3_{∗anno/posto} letto

Tab.16 Tabella comparativa tra gli EP prima e dopo l’intervento di riqualificazione.

La classe energetica a cui appartiene l’edificio è determinata confrontando il va-lore di EPi+EPACS=EPtot con i parametri numerici associati ad ogni classe, definiti secondo quanto indicato nella tabella 17 che segue:

Classe Energetica EPtot

A EPtot < 18 B 8<EPtot < 16 C 16<EPtot < 30 D 30<EPtot < 44 E 44<EPtot < 60 F 60<EPtot < 80 G EPtot > 80

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Proposta progettuale Stato attuale

Sostituendo i rispettivi EP nella sommatoria si ottiene il seguente risultato: EPi+EPACS=18,03 (kWh/m3∗anno)

Da questo valore può essere evidenziato che prima dell’intervento di riqualifica-zione energetica la classe energetica dell’edificio era D, mentre grazie agli inter-venti proposti la classe energetica migliora fino a raggiungere la classe C (vd. tab18).

Classe Energetica EPtot

A EPtot < 18 B 8<EPtot < 16 C 16<EPtot < 30 D 30<EPtot < 44 E 44<EPtot < 60 F 60<EPtot < 80 G EPtot > 80