Certificazione Energetica: Sviluppo metodologico

Non essendo disponibili risorse per lo sviluppo di una struttura di calcolo semplificata ex novo, si è deciso di realizzare un’interfaccia semplificata da accoppiare ad un motore di calcolo accurato basato sulle procedure definite dalle normative europee.

La metodologia di calcolo è suddivisa nei seguenti moduli:

•fabbisogno energetico netto (per riscaldamento, raffrescamento e acqua calda sanitaria), come stabilito dal prEN 13790, basato su bilanci energetici mensili in regime stazionario;
•energia fornita;
•energia primaria non rinnovabile (FEP) e altri indicatori energetico-ambientali secondo le indicazioni dei prEN 15203 e prEN 15603;
•report del certificato di prestazione energetica secondo il prEN 15217 e raccomandazioni di aggiornamento degli indicatori sopra citati (FEP, classe energetica, ecc.).

La procedura di certificazione da un lato deve identificare idonei indicatori delle prestazioni energetiche e dall’altro suggerire appropriate misure di risparmio. In quest’ottica l’indicatore prestazionale sensibile individuato è l’energia primaria non rinnovabile (secondo la definizione del prEN 15603), che rappresenta il consumo effettivo di risorse non rinnovabili, dipende dal combustibile utilizzato e indica l’effettivo utilizzo di fonti rinnovabili.

Oltre a quanto definito e richiesto dal D.Lgs. 192/05, si è considerata anche l’energia primaria totale, indicatore che consente di sommare forme energetiche diverse quali combustibili, energia elettrica autoprodotta o acquistata, ricavata da fonti rinnovabili o fossili; essa è definita come il potenziale energetico presentato dai vettori e fonti energetiche nella loro forma naturale, ovvero energia non soggetta ad alcuna conversione o processo di trasformazione (prEN15603).

Infine, lo strumento calcola le emissioni di CO2, che rappresentano la quantità di gas ad effetto serra emessi nell’ambiente dalle fonti e/o vettori energetici, e indicano in che misura sono utilizzate fonti energetiche a basso impatto ambientale.

Certificazione Energetica: Certificazione e diagnosi dell'edificio

Risulta a questo punto quasi banale sottolineare la profonda differenza tra gli obiettivi della certificazione e della diagnosi dell’edificio, sottolineando che quelli perseguiti dallo sviluppo dello strumento DOCET rientrano tra i primi in accordo con le indicazioni del legislatore nazionale.
Le stesse considerazioni valgono per il laborioso ed accurato processo della progettazione e certificazione energetica di nuovi edifici delegato a strumenti software di supporto alla progettazione.ù
DOCET è un software semplificato, sviluppato con l’obiettivo di contribuire alla certificazione energetica degli edifici residenziali o singoli appartamenti esistenti, attraverso un’azione congiunta tra l’ITC-CNR e l’ENEA.
È stato scelto di partire dal settore residenziale in quanto considerato prioritario secondo le direttive del D.Lgs. 192/05.
Lo strumento è nato prettamente per edifici esistenti, risolvendo il problema della scelta tra accuratezza dello strumento e ripetibilità dei risultati ottenuti in favore della seconda. L’accuratezza di calcolo è stata tuttavia in buona parte mantenuta, rendendo semplice unicamente l’interfaccia dello strumento in modo da ridurre al minimo la possibilità di errori.
Altri obiettivi, in base ai quali sono state definite le specifiche che hanno guidato la stesura del codice, sono di tipo non tecnico, ma non per questo meno importanti: aumentare la consapevolezza dell’utente finale sulla qualità energetica del proprio edificio stimolando il retrofit energetico e sensibilizzarlo promuovendo la cultura della certificazione energetica degli edifici.

Certificazione Energetica: Il metodo di calcolo semplificato

L’ITC-CNR e l’ENEA hanno sviluppato uno strumento software che implementa la procedura definita nelle norme tecniche di supporto all’EPBD. Il motore di calcolo definito è utilizzabile attraverso un’interfaccia utente semplificata che minimizza le richieste di dati quantitativi e consente di produrre un certificato energetico anche da parte di utenti non specializzati.
La scelta della procedura è legata a fattori di tipo tecnico, economico, gestionale, ecc.
Riporto i vantaggi e gli svantaggi dei due metodi.


Due procedure per arrivare alla valutazione della prestazione energetica degli edifici:


Calcolo Misura

Vantaggi
Procedure condivise Energia realmente consumata
Determinazione dei consumi dei elementi Prestazioni reali dei sistemi di controllo
Ipotesi migliorative per i singoli elementi

Svantaggi

Non omogeneità tra calcolo e consumo reale Tempi di diagnosi lunghi
Enorme mole di input (calcolo complesso) Dati aggregati
Pre-processare i dati input (calcolo semplificato) Deviazioni dei consumi nei diversi anni
Campagna sperimentale con costi elevati
Difficile confrontabilità tra edifici



Definiti i criteri procedurali e gli indicatori di riferimento per la prestazione e la certificazione energetica dell’edificio, è fondamentale fissare alcuni punti cardine per inquadrare l’applicazione di metodi semplificati:


- il calcolo della prestazione energetica è tanto più accurato, quanto più lo sono i dati di input richiesti;

- il reale consumo degli edifici dipende da una serie di parametri tutt’altro che standardizzati. Tra i più importanti citiamo: dati climatici, tenuta all’aria dell’edificio, caratteristiche di involucro vincolate alla posa in opera, profilo di utilizzo dell’edificio;

- se, nel caso di nuovi edifici, ci si può aspettare un riscontro tra i risultati di calcolo (basati su input conosciuti ed accurati) e reali consumi, questo obiettivo diventa praticamente irrealizzabile nel caso di costruzioni esistenti, per le quali l’elaborazione dei dati di input è pressoché impossibile;

- per gli edifici esistenti, solo attraverso un’accurata campagna sperimentale del sistema edificio-impianto, con gli impegni tecnici ed economici che ne conseguono, ci si può aspettare un riscontro tra i risultati di calcolo e reali consumi.
L’obiettivo fissato di dotarsi di codici di calcolo semplificati per edifici esistenti non può che tener conto di quanto segue:

- il metodo di calcolo semplificato deve avvicinarsi quanto più possibile ai risultati ottenibili con un metodo dettagliato; ed è questo l’unico riferimento che determina l’accuratezza e l’affidabilità dello strumento semplificato;

- il confronto tra il metodo semplificato ed i reali consumi di un edificio non può essere considerato significativo in queste condizioni, nella stessa misura in cui non è significativo il confronto tra un metodo dettagliato ed i consumi reali.

Certificazione Energetica: DOCET e il contesto normativo

L’attività normativa, che sta animando tutti gli Stati membri, prende spunto dalle indicazioni contenute nella direttiva 2002/91/CE, la cui redazione è stata determinata da una serie di ragioni contingenti:

-consumi elevati nel settore civile;
-consumi elettrici in aumento;
-gap tra la ricerca svolta nei programmi comunitari e l’effettiva penetrazione delle tecnologie energetiche nel mercato;
-necessità di sicurezza dell’approvvigionamento energetico;
-necessità di attuazione del protocollo di Kyoto, con l’Italia in notevole ritardo rispetto agli obiettivi iniziali di riduzione di emissione di gas serra.

La direttiva 2002/91/CE aveva il compito di rivitalizzare a livello europeo il tema dell’efficienza energetica ed il primo impatto è stato quello di dare un grande impulso all’attività di normazione europea, al fine di armonizzare il quadro tecnico di riferimento. È necessario menzionare, accanto alla EPBD, la Direttiva 2006/32 sull’efficienza energetica negli usi finali e i servizi energetici, che intende promuovere lo sviluppo di specifiche competenze nel settore della diagnosi energetica anche al fine di consentire una concreta ed efficace riqualificazione del parco edilizio esistente.
Nel contesto italiano, l’implementazione della EPBD si è concretizzata con la pubblicazione del D.Lgs. 192/05 e del successivo D.Lgs. 311/06.
Le linee guida nazionali sulla certificazione energetica degli edifici, di prossima emanazione da parte del Ministero dello Sviluppo Economico (MSE), e i decreti attuativi di cui all’articolo 4 del D.Lgs. 192/05, sono particolarmente importanti per rendere pienamente operativi gli strumenti legislativi di cui sopra.
L’attività normativa a livello europeo e dei singoli Stati membri ha posto come primo obiettivo le procedure per arrivare alla valutazione della prestazione energetica dell’edificio e, da questa, alla certificazione. Le strade tracciate erano fondamentalmente due:

-calcolo (asset rating), ovvero valutazione della prestazione energetica attraverso una procedura di calcolo da eseguire in condizioni standard;
-misura (operational rating), ovvero valutazione della prestazione energetica attraverso il rilievo dei consumi reali dell’edificio.

DOCET e il contesto operativo: prestazione, diagnosi, certificazione

La direttiva europea 2002/91/CE relativa alle prestazioni energetiche degli edifici - EPBD (Energy Performance Building Directive) - ha dato impulso all’attività normativa e legislativa a livello continentale e di singoli Stati membri.
In Italia, in particolare, si è colta l’occasione per aggiornare i riferimenti legislativi in materia di efficienza energetica in edilizia, pubblicati ormai più di un decennio fa.
Il D.Lgs. 192/05 di attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa alle prestazioni energetiche degli edifici (EPBD) prevede, all’articolo 6 comma 9, la definizione di metodi semplificati per la certificazione energetica, che minimizzino gli oneri per gli utenti.
In questo contesto, l’ITC-CNR e l’ENEA hanno sviluppato uno strumento software che implementa la procedura definita nelle norme tecniche di supporto all’EPBD.
Il motore di calcolo definito è utilizzabile attraverso un’interfaccia utente semplificata che minimizza le richieste di dati quantitativi e consente di produrre un certificato energetico anche da parte di utenti non specializzati.

Certificazione Energetica: La qualifica del soggetto certificatore

Possono essere accreditati come Soggetti certificatori esclusivamente le persone fisiche che risultano in possesso di:

a) uno dei seguenti titoli di studio:

• diploma di laurea specialistica in ingegneria o architettura, nonché abilitazione all’esercizio della professione ed iscrizione al relativo Ordine professionale,
• diploma di laurea in ingegneria o architettura, nonché abilitazione all’esercizio della professione ed iscrizione al relativo Ordine professionale,
• diploma di laurea specialistica in Scienze Ambientali ed iscrizione alla relativa Associazione professionale,
• diploma di laurea specialistica in Chimica ed iscrizione al relativo Ordine professionale,
• diploma di geometra o perito industriale, nonché abilitazione all’esercizio della professione ed iscrizione al relativo Collegio professionale;
  

b) un’adeguata competenza comprovata da esperienza almeno triennale, acquisita prima della data di pubblicazione sul B.u.r.l. del presente provvedimento ed attestata da una dichiarazione del rispettivo Ordine, Collegio professionale o Associazione, in almeno due delle seguenti attività:

• progettazione dell’isolamento termico degli edifici,
• progettazione di impianti di climatizzazione invernale ed estiva,
• gestione energetica di edifici ed impianti,
• certificazioni e diagnosi energetiche,
• oppure frequenza di specifici corsi di formazione organizzati da soggetti accreditati.

Il Soggetto certificatore non può svolgere attività di certificazione sugli edifici per i quali risulti proprietario o sia stato coinvolto, personalmente o comunque in qualità di dipendente o collaboratore di un’azienda terza, in una delle seguenti attività:

a) progettazione dell’edificio o di qualsiasi impianto tecnico in esso presente;

b) costruzione dell’edificio o di qualsiasi impianto tecnico in esso presente;

c) amministrazione dell’edificio;

d) fornitura di energia per l’edificio;

e) attività di gestione e/o manutenzione di qualsiasi impianto presente nell’edificio

Certificazione Energetica: Decreto Legislativo n.311 del 29 dicembre 2006. ....continua...

Quali verifiche effettuare secondo l’allegato I?

Il comma 1 dell’allegato I descrive il metodo prestazionale ovvero è possibile effettuare una verifica dell’edificio in termini di EPlimite considerando le trasmittanze delle strutture verificate con un incremento del 30%. Ovvero adottando sistemi particolari, quali sistemi solari passivi, è possibile anche non limitando al massimo le trasmittanze delle strutture, costruire edifici con basso consumo energetico. Oltre alla verifica dell’EP e delle trasmittanze, si richiede anche quella del rendimento che nella maggior parte dei casi, adottando caldaie a condensazione e sistemi efficienti di termoregolazione, non crea nessun problema.
Il comma 2, che è previsto per le ristrutturazioni di edifici con superficie utile minore o uguale di 1.000 m2, detta un metodo di tipo prescrizionale, cioè a fronte di una verifica di parametri che riguardano l’edificio e l’impianto, si associa all’edificio il valore limite dell’indice di prestazione energetica.
Tale procedura è prevista anche per i nuovi edifici e le ristrutturazioni con superficie utile maggiore di 1.000 m2 se il rapporto tra la superficie trasparente complessiva dell’edificio e la sua superficie utile è inferiore a 0,18.
Le prescrizioni sono su: la trasmittanza termica delle strutture opache verticali, inclinate ed orizzontali comprensive dei ponti termici non corretti; la trasmittanza termica delle chiusure trasparenti comprensive dell’infisso, il rendimento del generatore installato; la temperatura di mandata e il sistema di termoregolazione.

Verifica dei divisori

La verifica prevede che il valore della trasmittanza (U) delle strutture edilizie di separazione tra edifici o unità immobiliari confinanti, deve essere inferiore o uguale a 0,8 W/m2K nel caso di pareti divisorie verticali e orizzontali. Il medesimo limite deve essere rispettato per tutte le strutture opache, verticali ed orizzontali e inclinate, che delimitano verso l'ambiente esterno gli ambienti non dotati di impianto di riscaldamento.

Verifica termoigrometrica

Si procede alla verifica dell’assenza di condensazioni superficiali e che le condensazioni interstiziali delle pareti opache siano limitate alla quantità rievaporabile, conformemente alla normativa tecnica vigente. Qualora non esista un sistema di controllo della umidità relativa interna, per i calcoli necessari, questa verrà assunta pari al 65% alla temperatura interna di 20C.

Verifica estiva

Devono essere verificate:
a) Presenza ed efficacia di elementi di schermatura superfici vetrate.
b) Solo per zone A, B, C, D, E e per irradianza sul piano orizzontale max l≥ 290 W/m2, verifica massa superficiale pareti opache verticali, orizzontali ed inclinate Ms >230 kg/m2
c) Il progettista utilizza al meglio le condizioni ambientali esterne e le caratteristiche distributive degli spazi per favorire la ventilazione naturale dell’edificio; nel caso che il ricorso a tale ventilazione non sia efficace, può prevedere l’impiego di sistemi di ventilazione meccanica.

Tale verifica deve considerare che: “gli effetti positivi che si ottengono con il rispetto dei valori di massa superficiale delle pareti opache previsti alla lettera b), possono essere raggiunti, in alternativa, con l’utilizzo di tecniche e materiali, anche innovativi, che permettano di contenere le oscillazioni della temperatura degli ambienti in funzione dell’andamento dell’irraggiamento solare.
In tal caso deve essere prodotta una adeguata documentazione e certificazione delle tecnologie e dei materiali che ne attesti l’equivalenza con le predette disposizioni”.