Esempi di redazione di due attestati di prestazione energetica di edifici (edificio esistente e nuova costruzione)

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Esempi di redazione di due

attestati di prestazione energetica di edifici (edificio esistente e nuova

costruzione)

- arch. PhD Concetta Marino

- prof. ing. Francesco Minichiello

Dipartimento di Ingegneria Industriale, Scuola Politecnica e delle

Scienze di Base, Università degli Studi di Napoli Federico II

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Esempio di redazione di attestato di prestazione energetica (APE) di

un edificio residenziale esistente

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Esempio di redazione di APE (Attestato di Prestazione Energetica) di un edificio esistente: il software utilizzato (DOCET)

“Metodo di calcolo da rilievo sull’edificio”

Il DM 26 giugno 2015, per valutare le prestazioni energetiche degli edifici, prevede:

1. metodo di calcolo di progetto (edificio di nuova costruzione o edificio esistente);

2. metodo di calcolo «da rilievo» (edificio esistente):

2.1 «rilievo in sito»;

2.2 «metodo semplificato» (DOCET).

DOCET è uno strumento di simulazione, basato su bilanci

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2. Procedura di calcolo «da rilievo»

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È prevista la valutazione della prestazione energetica a partire dai dati di ingresso rilevati direttamente sull’edificio esistente. In questo caso le modalità di reperimento dei dati di ingresso relativi all’edificio possono essere:

a) basate su procedure di rilievo (supportate anche da indagini strumentali, sull’edificio e/o sugli impianti);

b) ricavate per analogia costruttiva con altri edifici e sistemi impiantistici coevi, integrate da banche dati o abachi nazionali, regionali o locali.

Certificazioni energetiche di edifici residenziali esistenti con superficie utile inferiore o uguale a 200 m

²

(non si può utilizzare nel caso di

«ristrutturazione importante», come da DM 26.06.2015).

2.2 «Metodo di calcolo semplificato»

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Le nuove specifiche tecniche di riferimento (UNI TS 11300 parti 1 e 2 - ottobre 2014) hanno richiesto la predisposizione di un nuovo strumento di calcolo in linea con le suddette specifiche tecniche.

Il DM sviluppo economico 26.06.2015, , in vigore dal 1 ottobre 2015, comprende anche le nuove Linee-guida per la Certificazione Energetica.

In questo nuovo contesto, l’ITC-CNR e l’ENEA hanno comunemente definito e sviluppato una metodologia d’intervento ed un software utilizzabile attraverso un’interfaccia semplificata che minimizza le richieste di dati quantitativi ed il cui motore di calcolo è basato sul quadro normativo italiano di riferimento: il DOCET.

Introduzione sul software utilizzato (1/3)

Solo la nuova versione 3.3 è conforme alla normativa tecnica nazionale aggiornata!!!

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CARATTERISTICHE del software:

1. semplificazione dei dati di input;

2. ripetibilità delle analisi;

3. accuratezza dei risultati.

La procedura di calcolo permette di valutare il fabbisogno di energia sia per l’intero edificio (composto da una singola unità immobiliare – esempio:

villetta unifamiliare) che per il singolo appartamento.

La prestazione energetica degli edifici residenziali si ottiene valutando la quantità di energia primaria richiesta annualmente dall’edificio secondo un uso standard dello stesso e considera i seguenti servizi energetici:

• 1. riscaldamento

• 2. raffrescamento

• 3. produzione di acqua calda per usi igienico-sanitari

• 4. eventuale ventilazione meccanica (non consentita da DOCET)

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Introduzione sul software utilizzato (2/3)

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Il fabbisogno energetico annuale globale viene calcolato come energia primaria per singolo servizio energetico, con base di calcolo mensile, tenendo conto della compensazione tra i fabbisogni energetici e l’energia da fonte rinnovabile eventualmente prodotta e utilizzata all’interno del confine del sistema.

ventilazione

Introduzione sul software utilizzato (3/3)

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DOCET: installazione

Per un corretto funzionamento del software, è necessario rispettare i seguenti requisiti minimi:

- sistema operativo: Microsoft Windows XP SP3, Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 8.1, Windows 10;

- Microsoft Excel 97 / 2003 / 2007 / 2010 (32/64 bit) / 2013 (32/64 bit)/

2016(32/64 bit);

- non è supportata la versione Microsoft Excel 2000;

- non è supportato Open Office;

- Adobe Reader1.

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La struttura dello strumento è suddivisa nei seguenti moduli di calcolo:

• 1. “Involucro”, per il calcolo dell’energia netta

• 2. “Impianti”, per la

determinazione dell’energia fornita e dell’energia primaria utilizzata

• 3. “Raccomandazioni”

• 4. “Attestato di Prestazione Energetica” o APE

Struttura del software (1/2)

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I moduli sono organizzati in modo da valutare ed ottenere:

1. calcolo del fabbisogno di Energia Netta (EDIFICIO: riscaldamento, raffrescamento, acqua calda sanitaria);

2. a) calcolo del fabbisogno di Energia Fornita (IMPIANTO: impianto di riscaldamento, impianto di produzione di acqua calda sanitaria, impianto di raffrescamento; fornitura di energia elettrica per altri usi);

b) calcolo del fabbisogno di Energia Primaria rinnovabile e non rinnovabile;

3. raccomandazioni;

4. Attestato di Prestazione Energetica (APE).

Struttura del software (2/2)

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Involucro e calcolo dell’energia termica per il riscaldamento e il raffrescamento (UNI TS 11300-1:2014):

1. Input

• dati di contesto: provincia, comune e presenza di edifici adiacenti;

• dati dell’edificio;

• presenza di ambienti non riscaldati (cantina o garage, sottotetto, vano scale e altri ambienti);

• caratteristiche termofisiche dell’involucro opaco;

• caratteristiche termofisiche dell’involucro trasparente;

• riepilogo dati geometrici.

2. Output

• fabbisogno di energia termica per il riscaldamento;

• fabbisogno di energia termica per il raffrescamento;

• fabbisogno di energia termica per la produzione di acqua

MODULO 1: Involucro edilizio

SOTTOMODULI

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Dati di contesto

3 opzioni: centro città, isolato e periferia

Gradi-giorno e zona climatica:

individuati automaticamente dal software

Altezza interpiano dell’edificio confinante pari a 3 m

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Dati generali

Sono richieste informazioni su :

1. unità immobiliare: specificare se si tratta di un appartamento o di una singola unità immobiliare (ad esempio, villetta singola o villetta a schiera);

2. anno di costruzione (o dell’ultima ristrutturazione che ha portato ad un

cambiamento dei parametri termofisici dell’edificio - trasmittanze termiche degli elementi opachi e/o trasparenti, sostituzione dell’impianto o sue parti, ecc.);

3. gradazione di colore della finitura esterna: chiaro, medio, scuro.

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Dati geometrici

Superficie proiettata sul terreno al netto delle pareti perimetrali e dei divisori interni

Superficie utile totale (di tutti i piani) al netto delle pareti perimetrali e dei divisori interni 14

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Ambienti non riscaldati confinanti con l’edificio

Sono disponibili le seguenti opzioni:

1. pavimento confinante con ambiente non riscaldato:

o terreno;

o cantina/garage;

o esterno;

2. soffitto confinante con ambiente non riscaldato:

o sottotetto;

o esterno;

3. pareti confinanti con ambiente non riscaldato:

o vano scala interno;

o vano scala esterno;

o altri ambienti non riscaldati.

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Involucro opaco

- muratura di pietrame intonacata;

- muratura di mattoni pieni intonacati sulle due facce;

- muratura di mattoni semipieni o tufo;

- pannello prefabbricato in calcestruzzo;

- parete a cassa vuota con mattoni forati;

- parete a cassa vuota con mattoni forati isolata.

- copertura piana in latero-cemento;

- tetto a falda in laterizio;

- tetto in legno.

Valori di trasmittanza modificabili se supportati da idonea

documentazione

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Involucro trasparente (1/2)

- Vetro singolo;

- Vetrocamera;

- Vetrocamera basso-emissivo;

- Triplo vetro;

- Triplo vetro basso-emissivo.

- Legno;

- PVC;

- Metallo a taglio termico;

- Metallo + legno;

- Metallo.

Valori di trasmittanza modificabili se supportati da idonea

documentazione

- Non presente;

- Alluminio;

- Legno;

- Isolato;

- Non isolato.

S, E, O: sono previste 2 finestre (tot 4 ante) N: è prevista 1 finestra (tot 2 ante)

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Involucro trasparente (2/2)

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Riepilogo

Cliccare sul rettangolo

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Risultati

Coefficiente globale di scambio termico per trasmissione

Coefficiente globale di scambio termico per ventilazione

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Prestazione termica utile

Fabbisogno energetico mensile

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Modulo impianti: fabbisogno di energia primaria

SOTTOMODULI

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L’impianto di riscaldamento (1/2)

2 opzioni:

-combinata;

-separata.

2 opzioni:

-autonomo;

-centralizzato.

Successivamente alla valutazione del fabbisogno termico dell’involucro (fabbisogno netto), nella sezione relativa all’impianto si valuta l’energia fornita con cui si soddisfa tale fabbisogno, specificando i principali tipi di impianti di riscaldamento utilizzabili.

2 opzioni:

-autonomo;

-centralizzato.

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L’impianto di riscaldamento (2/2)

- atmosferico B a 1 stella;

- atmosferico B a 2 stelle;

- a camera stagna C a 3 stelle;

- aria soffiata a 1 stella;

- aria soffiata a 2 stelle;

- a condensazione 4 stelle.

- radiatori su parete non isolata;

- radiatori su parete isolata;

- ventilconvettori;

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L’impianto di produzione di a.c.s

In questo caso il generatore soddisfa la richiesta di riscaldamento e produzione di acs in modo combinato.

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L’impianto di raffrescamento

- aria-aria (es., split-system);

- aria-acqua;

- terra-acqua.

- centralizzato;

- a zona;

- singolo ambiente.

- modulante;

- ON-OFF.

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Fonte solare

- collettori non vetrati;

- collettori piani vetrati;

- collettori sottovuoto con assorbitore piano;

- collettori sottovuoto con assorbitore circolare.

- acs;

- riscaldamento;

- riscaldamento+acs.

- monocristallino;

- policristallino;

- film sottile di silicio amorfo;

- film sottile di telluro di cadmio;

- ecc.

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Risultati: report energia primaria

Nei risultati, per dare evidenza dei singoli contributi, DOCET riporta i seguenti indicatori espressi in kWh:

1. Q_p,Hfabbisogno di energia primaria per riscaldamento con ripartizione mensile;

2. Q_p,Cfabbisogno di energia primaria per raffrescamento con ripartizione mensile;

3. Q_p,Wfabbisogno di energia primaria per ACS con ripartizione mensile;

4. Q_pfabbisogno di energia primaria globale con ripartizione mensile.

Come richiesto dalle Linee-guida, vengono poi evidenziati in funzione della superficie utile molti indici di prestazione termica (espressi in kWh/m²anno), tra cui:

1. EP_H,ndfabbisogno di energia termica per riscaldamento;

2. EP_C,ndfabbisogno di energia termica per raffrescamento;

3. EP_W,ndfabbisogno di energia termica per ACS;

4. EP_gl,nrenfabbisogno di energia primaria globale non rinnovabile (per valutare la

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28 Sulla base dei fattori di energia primaria (DM 26 giugno 2015) relativi ad ogni tipologia di combustibile e vettore energetico, viene determinata la prestazione energetica dell’immobile espressa attraverso l’indice di prestazione energetica globale non rinnovabile EP_gl,nren che tiene conto del fabbisogno di energia primaria non rinnovabile per la climatizzazione invernale ed estiva (EP_H,nren ed EP_C,nren) e per la produzione di ACS (EP_W,nren).

EP_H,nd e EP_C,nd = indice di prestazione termica utile per riscaldamento e raffrescamento; dipende da isolamento termico involucro, rendimento di eventuale impianto di ventilazione e da apporti interni e solari;

(non tiene conto degli impianti di riscaldamento e di raffrescamento) EP_gl,tot= indice di prestazione energetica globale totale.

Globale, perché si riferisce a tutti gli impianti considerati, e cioè: riscaldamento, raffreddamento, produzione di ACS ed eventuale ventilazione meccanica; nel caso di categorie diverse dalla E1, anche illuminazione (L) e trasporto di persone (T).

Totale, perché include sia la quota di energia rinnovabile che quella non rinnovabile.

Dipende da tutto il sistema edificio-impianti.

Indici di prestazione energetica

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EP _gl,nren = EP _gl,tot – Ep _gl,ren

EP_gl,tot= EP_H,tot+ EP_C,tot+ EP_W,tot + EP_V,tot+ (EP_L,tot+ EP_T,tot)

EP_gl,nren= indice di prestazione energetica globale non rinnovabile; globale, perché si riferisce a tutti gli impianti considerati (riscaldamento, raffreddamento, produzione di ACS). Dipende da tutto il sistema edificio-impianti.

EP_gl,nren= EP_H,nren+ EP_C,nren+ EP_W,nren + EP_V,nren+ (EP_L,nren+ EP_T,nren)

DOCET

Indici di prestazione energetica

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Fattori di energia primaria

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Rinnovabili che eccedono il fabbisogno energetico non

vengono considerate

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Assenza di impianti

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Modulo raccomandazioni (1/2)

Il modulo “Raccomandazioni” (la compilazione è obbligatoria secondo i DM 26.06.2015) consente di ipotizzare interventi migliorativi delle prestazioni dell’involucro e dell’impianto di climatizzazione invernale facendo riferimento alle tabelle di cui all’Appendice A (valori al 2015) del Decreto Requisiti Minimi del 26.06.2015.

All’interno del modulo sono valutati gli esiti dell’attuazione di ipotetici interventi di miglioramento delle prestazioni dell’edificio da un punto di vista tecnico-economico.

Questa sezione consente di ipotizzare interventi in grado di migliorare le prestazioni energetiche dell’involucro e degli impianti. Sono valutati dal punto di vista tecnico- economico gli ipotetici interventi di miglioramento delle prestazioni dell’edificio e degli impianti.

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ISOLAMENTO TERMICO PARETI Fibre di legno 40 €/m²

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Modulo raccomandazioni (2/2)

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Confronto tra stato di fatto e stato dopo

interventi

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Esempio di redazione di attestato di prestazione energetica (APE) di un edificio soggetto a demolizione

e ricostruzione

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Software utilizzato: MC 11300

E' disponibile la versione 3.00 del software MC 11300, conforme alla revisione delle norme UNI in vigore dal 29 giugno 2016.

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Scuola localizzata in Centro Italia

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Edificio originario da demolire

Palestra con struttura in c.a.

Ampliamento con struttura in c.a.

Atrio

Nuovo ampliamento

Corte centrale coperta

Corpo di fabbrica con atrio centrale coperto a doppia altezza che diventa luogo

Corpo di fabbrica oggetto di studio

CORPO DA DEMOLIRE E RICOSTRUIRE

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40 - Lucernari in copertura con infisso

basculante per garantire la ventilazione passiva.

- Forma compatta: S/V pari a 0.47 m^-1; - Edificio in zona climatica D.

Da DM 26.06.15, sono da verificare:

- coefficiente medio globale di scambio termico H’_T (deve minore di 0,68 W/m²K), dipendente dai valori di trasmittanza di involucro opaco e trasparente;

- massa superficiale (> 230 kg/m²), solo per pareti verticali;

- trasmittanza termica periodica (< 0.10 W/m²K per pareti verticali, < 0.18 W/m²K per pareti orizzontali).

Progetto del nuovo corpo di fabbrica

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Dati generali

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42

Involucro edilizio

Vettori energetici

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Servizi energetici

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Dati geometrici

Superfici disperdenti

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IMPIANTI: Riscaldamento a pavimento + Aria primaria

Per UTA 1:

25 m

²

Per UTA 2:

25 m

²

SPAZIO MINIMO RICHIESTO PER UTA:

2 m 1 2

● Spazi necessari alle Unità di Trattamento Aria primaria:

la portata d’aria primaria è pari a circa 19000 m³/h, da suddividere su 2 U.T.A.

Le U.T.A. sono collocate al terzo livello, entrambe in testata e in sovrapposizione ad un’aula e al laboratorio di musica (che dovrà presentare un adeguato isolamento acustico).

●

Centrale Termica (preesistente) e Centrale Elettrica (9 m²).

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46

Ricambi d’aria previsti

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Impianto di illuminazione a LED

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48

Generatore di calore ed

impianti da fonte energetica rinnovabile

1

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IMPIANTI da fonte energetica rinnovabile

FALDA ESPOSTA A SUD 1. IMPIANTO FOTOVOLTAICO: 40 kWp (circa 320 m²)

2. IMPIANTO SOLARE TERMICO: 160 m²

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50 D.Lgs. 28/2011

D.Lgs. 28/2011 - allegato 3

D.L. 244/2016 CAM gennaio 2017

OBBLIGO fonti energetiche rinnovabili

Energia termica da fonti rinnovabili: nel 2017, copertura minima per acs+risc+raff = 35%

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Quota di energia termica da fonte

rinnovabile [%] 21,00

Limite di legge [%] 19,25

Verifica Positiva

Quota di energia rinnovabile [%] 66,48

Nota: considerando il D.Lgs. 28/2011, il D.L. 244/2016 ed il CAM 2017, il limite minimo da

rispettare per la copertura globale di energia termica da fonte rinnovabile risulta essere pari a 19,25 %. Infatti: 35% (prorogato fino a fine 2017), che occorre ridurre del 50%

perché l’edificio è in centro storico e poi aumentare del 10% trattandosi di edificio pubblico.

Copertura energia termica da fonti

energetiche rinnovabili per risc+raff+acs:

Copertura energia termica per acqua calda sanitaria da fonti energetiche rinnovabili:

Il SW prevedeva un limite pari al 27 %

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(53)

Yie (trasmittanza periodica): media pesata

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Esempi di redazione di due attestati di prestazione energetica di edifici (edificio esistente e nuova costruzione)