RELAZIONE LA CERTIFICAZIONE ENERGETICA PROF. ING. RENATO IOVINO

1. RELAZIONE LA CERTIFICAZIONE ENERGETICA PROF. ING. RENATO IOVINO

2. Contenimento consumi energetici • Oggi nel mondo ogni uomo è responsabile mediamente della produzione di • 1 ton/anno di CO2 Negli USA 20,5 ton/anno In Germania 10,2 ton/anno In Angola 0,4 ton/anno In Italia al settore dell’edilizia è ascrivibile il 30% del consumo totale di energia primaria il 40% del consumo totale per la produzione dei materiali La certificazione energetica

3. L’edificio assorbe energia: • durante la costruzione • durante la vita utile. • In particolare, durante la sua vita l’edificio consuma energia primaria per: • riscaldamento invernale e raffrescamento estivo • produzione di acqua calda sanitaria • ventilazione e illuminamento • conservazione degli alimenti (frigoriferi) • lavaggio (lavatrici e lavastoviglie) • divertimento e comunicazione (TV, radio, computer, fax, ecc.) • preparazione e cottura dei cibi La certificazione energetica

4. Il risparmio energetico nell’edificio si ottiene • riducendo le dispersioni termiche attraverso l’involucro • migliorando l’efficienza dell’impianto di illuminazione • migliorando l’efficienza dell’impianto di produzione dell’acqua calda La certificazione energetica

5. Materiali isolanti In termodinamica l'isolante è un materiale caratterizzato da un basso valore della conduttività e quindi capace di ridurre il flusso termico attraverso una parete di separazione di due ambienti a differente temperatura. Nel campo dell’edilizia, in particolare, si definiscono isolanti termici i materiali caratterizzati da una conduttività λ inferiore a 0,116 W/m K L'isolante termico per eccellenza è l'aria secca in stato di quiete, ed è proprio l'aria il componente che consente lo sviluppo delle notevoli proprietà isolanti di questi materiali. i materiali isolanti si possono classificare in isolanti minerali, isolanti vegetali, isolanti sintetici, complessi isolanti prefabbricati La certificazione energetica

6. isolanti minerali Per isolanti minerali si intendono tutti quei prodotti i cui componenti di base sono totalmente, o in percentuale maggiore, di tipo minerale La resistenza al fuoco e la certificazione energetica

7. isolanti vegetali Gli isolanti vegetali sono quei materiali i cui componenti di base sono essenzialmente di origine vegetale La certificazione energetica

8. isolanti sintetici Gli isolanti sintetici sono il prodotto della chimica moderna e derivano, per la massima parte, dalla lavorazione dei distillati del petrolio La certificazione energetica

9. complessi isolanti prefabbricati I complessi isolanti sono quei prodotti prefabbricati costituiti dall'insieme di un isolante termico e di uno o due paramenti superficiali in pannelli o fogli. La certificazione energetica

10. Calcolo del coefficiente U per una parete multistrato Strato di finitura esterno continuo con idropittura traspirante e idrorepellente Strato di collegamento con intonaco di calce e sabbia, sp. 0,5 cm; Strato di regolarizzazione con intonaco di malta bastarda, sp. 1,5 cm; Strato portante con blocchi di laterizi forati 25x25 cm, sp. 25 cm; Strato di regolarizzazione con intonaco di malta di cemento sp. 1,5 cm; Strato di collegamento con collante Strato di coibentazione in vetro cellulare; sp. 1,5 cm; Intercapedine, sp. 3 cm; Strato portante interno con blocchi di laterizi forati 8x12 cm, sp. 8 cm; Strato di regolarizzazione con intonaco di cemento, sp. 1,5; Strato di finitura interno continuo con idropittura traspirante. La certificazione energetica

11. Calcolo del coefficiente U per una parete multistrato La certificazione energetica

12. Cadute di temperatura all’interno della parete pluristrato Δti = Ri x (Ti – Te)/R La certificazione energetica

13. I ponti termici L’elemento di fabbrica di confine presenta una serie di punti critici, definiti ponti termici, dovuti a discontinuità, sia geometriche che materiche, nell’organizzazione strutturale della parete. I ponti termici rappresentano vie privilegiate di dispersione del calore in quanto sono caratterizzati da una minore resistenza termica rispetto alla restante parte dell’elemento di fabbrica. Discontinuità di tipo geometrico si hanno, ad esempio, in corrispondenza degli angoli e delle intersezione degli elementi costruttivi; discontinuità di tipo materiche si hanno, ad esempio, in corrispondenza dei pilastri e delle travi in c.a. inseriti nell’involucro edilizio, in corrispondenza dei collegamenti degli infissi con la tamponatura, ecc.. La certificazione energetica

14. I ponti termici (Ul [W/mK]) La certificazione energetica

15. I ponti termici (Ul [W/mK]) La certificazione energetica

16. I ponti termici (Ul [W/mK]) La certificazione energetica

17. I ponti termici (Ul [W/mK]) La certificazione energetica

18. Nel 1997 con il Protocollo di Kyoto oltre 160 Nazioni riconoscono la necessità di ridurre la produzione mondiale di CO2 • Nel 2002 l’Unione Europea impone agli Stati membri di migliorare il rendimento energetico in edilizia con l’obiettivo di ridurre l’emissione di CO2 dell’8% rispetto alle emissioni del 1990 • Nel 2005 l’Italia emana il D. Leg. 192 che recepisce la Direttiva Europea • Nel 2006 viene emanato il D. Leg. 311 che modifica il D. Leg. 192 e riprende il concetto di certificazione energetica • Nel 2009 sono stati emanati i decreti di attuazione: • DPR n. 59 del 2 aprile 2009 “Regolamento di attuazione dell’art. 4 del D. Leg. 192” • DM 26 giugno 2009 La certificazione energetica

19. Il nuovo quadro normativo • Il DPR n. 59 del 2 aprile 2009 “Regolamento di attuazione dell’art. 4 del D. Leg. 192” definisce: • i criteri generali e le metodologie di calcolo • i requisiti minimi per la prestazione energetica degli edifici e degli impianti per la climatizzazione invernale e per la produzione dell’acqua calda sanitaria • Il DM 26 giugno 2009 definisce: • le Linee guida nazionali per la certificazione energetica (Allegato A) che forniscono indicazioni per il calcolo dell’indicedi prestazione energetica EP • gli strumenti di raccordo tra Stato e Regioni La certificazione energetica

20. Le Linee guida nazionali danno le indicazioni e la metodologia da adottare per il calcolo della prestazione energetica dell’edificio, necessaria per la stesura dell’Attestato di Certificazione Energetica (ACE). A partire dal 1° luglio 2009 tutti gli edifici devono dotarsi di certificazione energetica nel caso: • di nuova costruzione; • di edifici esistenti oggetto di intervento; • di edifici esistenti oggetto di transazioni a titolo oneroso. La certificazione energetica

21. DPR 59/09 Il Decreto definisce le metodologie, i criteri e i requisiti minimi di edifici e impianti relativamente alla: • climatizzazione invernale • preparazione di acqua calda per usi sanitari • climatizzazione estiva • illuminazione artificiale di edifici del terziario (anche se poi nel • testo del decreto non se ne parla) La certificazione energetica

22. DPR 59/09 Per quanto riguarda gli ambiti d’applicazione, gli unici casi esclusi si riferiscono a: a) edifici di particolare interesse storico o artistico nei casi in cui il rispetto delle prescrizioni implicherebbe un’alterazione delle loro caratteristiche; b) fabbricati industriali, artigianali e agricoli riscaldati solo da processi per le proprie esigenze produttive; c) fabbricati isolati con superficie utile < 50 m2; d) impianti installati ai fini del processo produttivo realizzato nell’edificio, anche se utilizzati, in parte non preponderante, per gli usi tipici del settore civile. La certificazione energetica

23. DPR 59/09 In base al tipo di intervento esistono 3 differenti livelli d’applicazione: a) applicazione integrale a tutto l’edificio; b) applicazione integrale ma limitata al solo intervento di ampliamento; c) applicazione limitata al rispetto di parametri solo per alcuni elementi nel caso di interventi su edifici esistenti. La certificazione energetica

24. DPR 59/09 Per le metodologie di calcolo si adottano le norme tecniche ad oggi disponibili: 1. UNI/TS 11300 - 1 Prestazioni energetiche degli edifici – Parte 1: Determinazione del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione estiva ed invernale; 2. UNI/TS 11300 - 2 Prestazioni energetiche degli edifici – Parte 2: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria. La certificazione energetica

25. DPR 59/09 I software applicativi delle metodologie descritte dalle UNI/TS 11300 devono garantire uno scostamento massimo ± 5% rispetto ai corrispondenti parametri determinati con l'applicazione dello strumento nazionale di riferimento predisposto dal Comitato termotecnico italiano (CTI). La predetta garanzia è fornita attraverso una verifica e dichiarazione resa da CTI o dall'Ente nazionale italiano di unificazione (UNI). Le software house, nell’attesa della validazione ufficiale possono sostituire la dichiarazione di conformità con un’autodichiarazione in cui compare il riferimento della richiesta di verifica. La certificazione energetica

26. DPR 59/09 Restano in vigore i limiti relativamente a trasmittanze termica, indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale e rendimento globale medio stagionale. Vengono introdotti nuovi limiti di legge per quanto riguarda: • prestazione energetica per il raffrescamento dell’edificio; • la trasmittanza termica periodica per il controllo dell’inerzia dell’involucro opaco. La certificazione energetica

27. DPR 59/09 Valori limite dell’indice di prestazione energetica EPi, in kWh/m2 anno, per la climatizzazione invernale, per Edifici della classe E 1 dall’1/1/2010 (DL n. 311/2006) Valori limite dell'indice di prestazione energetica EPi per la climatizzazione invernale, in kWh/m3 anno, per tutti gli altri edifici dall’1/1/2010 (DL n. 311/2006) La certificazione energetica

28. DPR 59/09 S/V: S, espressa in metri quadrati, è la superficie che delimita verso l'esterno (ovvero verso ambienti non dotati di impianto di riscaldamento), il volume V; V, espresso in metri cubi, è il volume lordo delle parti di edificio riscaldate, definito dalle superfici che lo delimitano. Per valori di S/Vcompresi 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. Per località caratterizzate da un numero di gradi giorno superiori a 3.001 i valori limite sono determinati per estrapolazione lineare, sulla base dei valori fissati per la zona climatica E. La certificazione energetica

29. DPR 59/09 Valori limite della trasmittanza termica U delle strutture opache verticali espressa in W/m2K (DL n. 311, 29/12/2006) Valori limite della trasmittanza termica U delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura espressa in W/m2K (DL n. 311, 29/12/2006) La certificazione energetica

30. DPR 59/09 Valori limite della trasmittanza termica U delle strutture opache orizzontali di pavimento espressa in W/m2K (DL n. 311, 29/12/2006) Valori limite della trasmittanza termica U delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi espressa in W/m2K (DL n. 311, 29/12/2006) La certificazione energetica

31. DPR 59/09 Valori limite della trasmittanza centrale termica U dei vetri espressa in W/m2K (DL n. 311, 29/12/2006) Limiti di esercizio degli impianti termici (DPR n. 412 , 26/08/1993) La certificazione energetica

32. Per lavori di ristrutturazione (ai fini del 55% di esenzione fiscale) Valori limite dell’indice di prestazione energetica EPi, in kWh/m2 anno, per la climatizzazione invernale, per Edifici della classe E 1, (DM 11/03/2008) Valori limite dell'indice di prestazione energetica EPi per la climatizzazione invernale, in kWh/m3 anno, per tutti gli altri edifici (DM 11 marzo 2008) La certificazione energetica

33. Per lavori di ristrutturazione (ai fini del 55% di esenzione fiscale) Valori limite della trasmittanza termica U delle strutture componenti l’involucro edilizio espressa in W/m2K (DM 11 marzo 2008) Valori limite dell'indice di prestazione energetica EPi per la climatizzazione invernale, in kWh/m3 anno, per tutti gli altri edifici (DM 11 marzo 2008) La certificazione energetica

34. Il risparmio energetico Grazie alle prestazioni dei vetri moderni, che sfruttano l'effetto serra, la finestra costituisce un ricevitore solare passivo capace di ridurre notevolmente il fabbisogno termico dell’edificio. Ma se progettata male la finestra può diventare un ponte termico. Per quantificare le perdite di calore occorre considerare la finestra nel suo insieme: vetri, telaio dell’infisso, punti di fissaggio del vetro al telaio, giunzione telaio – muro. La certificazione energetica

35. Il risparmio energetico Per il calcolo della trasmittanza UW dell’intera finestra si devono distinguere il coefficiente di trasmissione Ug del vetro, il coefficiente Uf del telaio, le perdite connesse agli effetti di bordo del vetro (nel caso di vetri doppi o tripli) e le perdite che si manifestano alla giunzione fra il telaio e il muro. Per il calcolo di UW si possono impiegare due diverse metodologie: - il calcolo semplificato, secondo la norma EN 10077; - il calcolo rigoroso secondo la formula di letteratura: La resistenza al fuoco e la certificazione energetica

36. Il risparmio energetico Nella formula precedente: Agè l’area del vetro; Ugè la trasmittanza termica riferita all'area centrale della vetrata; Afè l’area del telaio; Ufè la trasmittanza termica del telaio in assenza della vetrata; lgè la lunghezza del perimetro del vetro; Ψgè la trasmittanza lineare del ponte termico telaio-vetri-distanziatore. Assumiamo: Ug = 1,4 (vetro camera 4-15-4 con vetro a bassa emissività) La resistenza al fuoco e la certificazione energetica

37. Il risparmio energetico Valori di Ψg [W/m K] Assumiamo:Ψg = 0,11 (telaio in acciaio con taglio termico) Assumiamo:Uf = 2,2 (forster unico) La resistenza al fuoco e la certificazione energetica

38. Il risparmio energetico Per un infisso fisso, di dimensione m 2,40 x 2,00 Abbiamo: Af = 0,07 x 2 (1,93 + 2,33) = 0,63 m2 Ag = 1,86 x 2,26 = 4,20 m2 Lg = 2 x (1,86 + 2,26) = 8,24 m E quindi: Uw= ( 4,20 x 1,40 + 0,63 x 2,2 + 8,24 x 0,11) / (0,63 + 4,20) = = 8,17 / 4,83 = 1,69 W/m2 K < Uw di legge per qualsiasi zona climatica La resistenza al fuoco e la certificazione energetica

39. Il progetto dell'isolamento termico nel rispetto delle disposizioni di legge la sequenza logica delle fasi di calcolo può essere schematizzata come di seguito riportato a) Assegnazione della trasmittanza delle chiusure d'ambito dell'edificio Con riferimento all'involucro disperdente dell'edificio occorre valutare la trasmittanza relativamente a ciascuna tipologia costruttiva adottata. In particolare, occorre valutare il valore di U per i seguenti elementi: - strutture opache verticali, in W/m2 K; - strutture opache orizzontali o inclinate di copertura, in W/m2 K; - strutture opache orizzontali di pavimento, in W/m2 K; - pareti traslucide, e/o trasparenti, per ciascun tipo, in W/m2 K; - ponti termici, per ciascun tipo, in W/m K. La resistenza al fuoco e la certificazione energetica

40. Il progetto dell'isolamento termico nel rispetto delle disposizioni di legge la sequenza logica delle fasi di calcolo può essere schematizzata come di seguito riportato b) Verifica dei limiti di trasmittanza delle chiusure d'ambito imposti dalla legge Indicato con Ui la trasmittanza di progetto dell’elemento i-mo dell’involucro e con Ui* il corrispondente valore massimo di legge, dovrà essere Ui ≤ Ui* Se la condizione non è soddisfatta, scelto un materiale coibente caratterizzato da conduttività λc, occorrerà incrementare la resistenza termica dell’i-mo elemento dell’involucro della quantità: La resistenza al fuoco e la certificazione energetica

41. Il progetto dell'isolamento termico nel rispetto delle disposizioni di legge c) Determinazione flusso termico per metro cubo (o per metro quadrato) di edificio riscaldato e dell’indice EP Assegnati i valori della trasmittanza degli elementi disperdenti dell’involucro nel rispetto dei limiti imposti dalla legge, si procede al calcolo del flusso termico totale che si disperde attraverso l’involucro: [W] Φtot è il flusso termico complessivo disperso Σi è la sommatoria dei flussi dispersi estesa a tutti gli elementi disperdenti (strutture opache verticali, strutture opache orizzontali o inclinate di copertura, strutture opache orizzontali di pavimento, pareti traslucide, e/o trasparenti, ponti termici) Ui è il coefficiente di trasmittanza dell’elemento i-mo dell’involucro Si è la superficie in metri quadrati dello i-mo elemento disperdente Ti è la temperatura interna di progetto Te è la temperatura esterna di progetto La certificazione energetica

42. Il progetto dell'isolamento termico nel rispetto delle disposizioni di legge c) Determinazione flusso termico per metro cubo (o per metro quadrato) di edificio riscaldato e dell’indice EP Stabilito il numero di ore N di funzionamento dell’impianto in un anno si ricavano i kWh corrispondenti ai watt del flusso totale [kWh] In relazione alla categoria di edificio si calcola l’indice di prestazione energetica EP, dividendo i kwattore per la superficie totale riscaldata, per gli edifici E1 [kWh/m2] ovvero per i metri cubi riscaldati, per tutti gli altri edifici: [kWh/m3] La certificazione energetica

43. Il progetto dell'isolamento termico nel rispetto delle disposizioni di legge c) Determinazione flusso termico per metro cubo (o per metro quadrato) di edificio riscaldato e dell’indice EP Stabilito il numero di ore N di funzionamento dell’impianto in un anno si ricavano i kWh corrispondenti ai watt del flusso totale [kWh] In relazione alla categoria di edificio si calcola l’indice di prestazione energetica EP, dividendo i kwattore per la superficie totale riscaldata, per gli edifici E1 [kWh/m2] Ovvero per i metri cubi riscaldati, per tutti gli altri edifici: [kWh/m3] La certificazione energetica

44. Il progetto dell'isolamento termico nel rispetto delle disposizioni di legge d) Determinazione dell’indice EPaammissibile per legge e verifica In funzione del rapporto di forma S/V e della zona climatica in cui ricade l’edificio, si determina, mediante interpolazioni lineari, il valore limite dell’indice di prestazione energetica EPa Se risulta: EP ≤ EPa le dispersioni dall’involucro rientrano nei limiti imposti dalla legge Se, invece, risulta : EP > EPa si dovrà intervenire aumentando la resistenza termica dell’involucro per ridurre le dispersioni nei limiti della legge La certificazione energetica

45. Il progetto dell'isolamento termico idoneo ad evitare il fenomeno della condensa c) Calcolo isolamento Calcolato Ucrit, e valutato il valore U della trasmittanza della chiusura d'ambito non coibentata, se risulta: Calcolato Ucrit, e valutato il valore U della trasmittanza della chiusura d'ambito non coibentata, se risulta: Ucrit < U si determina lo spessore sc di materiale isolante, caratterizzato da una conduttività λc, idoneo a evitare il verificarsi delle condizioni di condensazione dell'umidità ambientale, con la relazione La certificazione energetica

46. Soluzione tecnologica pluristrato con strato coibente intermedio Strato di finitura esterno continuo con idropittura traspirante e idrorepellente. Strato di regolarizzazione e tenuta con intonaco civile (sp. complessivo cm 2,5); Strato portante con blocchi di laterizi forati 25x25 cm, con giacitura dei fori orizzontali e percentuale dei foratura pari al 60%, con malta bastarda, (sp. 25 cm); Strato di regolarizzazione e tenuta con intonaco rustico (sp. 1,5 cm); Strato di coibentazione in vetro cellulare inorganico in pannelli, (sp. 1,5 cm); Strato di barriera al vapore in fibra bitumata di rivestimento dello strato coibente; Strato portante interno con blocchi di laterizi forati 8x12 cm La certificazione energetica

47. Soluzione tecnologica pluristrato con strato coibente intermedio Strato di regolarizzazione e di tenuta con intonaco rustico di malta di calce idrata e pozzolana, composta da 200 kg di calce idrata per 1,1 m3 di pozzolana vagliata (sp. 1 cm). Strato di collegamento con intonaco di finitura con malta di grassello di calce e sabbia, composta da 400 kg di grassello di calce per m3 di sabbia (sp. 0,5 cm) Strato di finitura interno continuo con idropittura traspirante a tre mani, con imprimitura e rasatura del supporto. La certificazione energetica

48. Soluzione tecnologica pluristrato con strato di ventilazione e strato coibente esterno (Parete ventilata) Strato di finitura esterno e tenuta con intonaco civile formato da un primo strato di rinzaffo, da un secondo strato tirato in piano con regolo e frattazzo, steso a mano, rifinito con sovrastante strato di colla di malta, colorata in pasta, passata al crivello fino, lisciata con frattazzo metallico alla pezza, con malta di cemento tipo 32,5 e sabbia, composta da 400 kg di cemento per 1 m3 di sabbia (sp. complessivo cm 1,5) Tavelle in laterizio su struttura metallica leggera portante lo strato di finitura Intercapedine di ventilazione Strato di coibentazione in vetro cellulare inorganico in pannelli, densità non inferiore a 120 kg/m3, reazione al fuoco classe 0, resistenza a compressione 7 kg/cm2, trattata con resine termoindurenti (sp. 1,5 cm); La certificazione energetica

49. Soluzione tecnologica pluristrato con strato di ventilazione e strato coibente esterno (Parete ventilata) Strato di collegamento con collante Strato di regolarizzazione e tenuta con intonaco rustico, steso a mano e costituito da un primo strato di rinzaffo e da un secondo strato tirato in piano a frattazzo rustico, di malta di cemento tipo 32,5 e sabbia, composta da 400 kg di cemento per 1 m3 di sabbia (sp. 1,5 cm); Strato portante termoisolante in blocchi di laterizio alveolato 25x25 cm (sp. 25 cm) con malta bastarda e giacitura dei fori orizzontali e percentuale di foratura pari al 60% Strato di regolarizzazione e tenuta con intonaco civile (sp. 1,5 cm) Strato di finitura interno continuo con idropittura traspirante a tre mani, con imprimitura e rasatura del supporto La certificazione energetica

50. Soluzione tecnologica pluristrato con strato di ventilazione, strato coibente esterno e strato di finitura esterno discontinuo (Parete ventilata) Strato di finitura esterno discontinuo e tenuta all'acqua con lastre di ceramica montate su struttura metallica leggera Struttura metallica leggera Intercapedine di ventilazione Strato di coibentazione in vetro cellulare inorganico in pannelli, densità non inferiore a 120 kg/m3, reazione al fuoco classe 0, resistenza a compressione 7 kg/cm2, trattata con resine termoindurenti (sp. 1,5 cm); La certificazione energetica