Post on 30-Jun-2015
description
111
Efficienza energetica:Nearly Zero Energy Building
Ing. Caterina Rocca / Ing. Paolo Catasca
Rockwool Italia S.p.A.
22
Gruppo Rockwool
La prima produzione ROCKWOOL
risale al 1937 a circa 40 km da Copenhagen
33
44Planned factory
Factory
Sales office, administration, etc.
Rockwool locations
55
Materie prime
Roccia
Calcare
Carbone
Bricchette
66
Processo produttivo
Chimney
Filter
Raw m ateria ls ilos
Raw material supply Weigh ingconveyor
Binder+ oil
Sp inner
Spinning chamber
Curingoven
Design cutting machinery
Packing
Special machinery
Direct load ing
Environm ental burner
Cupola furnace
Cooling zone
Recycling Recycling of insulation waste from building sites
77
• Isolante Termico 0,034 - 0,040 W/mk
• Struttura a celle aperte – Fonoassorbente αw = 1
• Idrorepellente WS ≤ 1Kg/m2
• Stabile dimensionalmente Δεd Δεb ≤ 1% Δεs ≤ 1mm
• Ottimo comportamento al Fuoco A1
• Trasmissione al vapore d’acqua μ = 1
• Imputrescibile SI
Caratteristiche della Lana di roccia
88
• Resistenza a compressione
• Orientamento fibre
• Densità unica (variabile a seconda del prodotto) o
• Densità doppia
• Pannello nudo o pannello accoppiato con altri materiali
Strato supplementare:- carta kraft politenata- foglio di alluminio- spalmatura di bitume
• Doppia cottura del pannello per prodotti per cappotto
Variabili di Produzione
999
Efficienza energetica:Nearly Zero Energy Building
Ing. Caterina Rocca / Ing. Paolo Catasca
Rockwool Italia S.p.A.
1010
1111
La produzione è rimasta sostanzialmente invariata (7 anni) mentre il prezzo è aumentato del 15% circa all’anno. Nel 1998 costava 15 dollari nel 2008 140!!!
L'Italia oggi spende circa 55 miliardi di dollari all’anno di petrolio importato contro i 12 miliardi di dollari nel 1999.
Andamento della produzione e dei prezzi del Barile
Prezzi del greggio dollari/barileP
rodu
zion
e m
ilion
i bar
ili/g
iorn
o
1212
Abbattere le emissioni di CO2
20% in meno entro il 2020
1313
EPBD gli obiettivi 2020
■ Ridurre entro il 2020 le emissioni globali di gas a effetto serra di almeno il 20% al di sotto dei livelli del 1990
■ Aumentare l’efficienza energetica nell’UE per conseguire l’obiettivo di ridurre del 20% il consumo energetico entro il 2020
■ Promuovere l’efficienza energetica in modo che l’energia da fonti rinnovabili copra il 20% del consumo energetico totale dell’UE entro il 2020
1414
Adozione di una metodologia di calcolo della prestazione energetica degli edifici (art. 3)Fissazione di requisiti minimi in materia di prestazione energetica (art. 4): _ calcolo dei livelli ottimali in funzione dei costi per i requisiti minimi di prestazione energetica (art. 5)
_ applicazione a edifici esistenti (art. 7) _ applicazione a edifici di nuova costruzione (art. 6)_ impianti tecnici per l’edilizia (art. 8)
Edifici a energia quasi zero (art. 9)Incentivi finanziari e barriere di mercato (art. 10)Certificato di prestazione energetica (art. 11, 12, 13)Ispezione periodica di caldaie ed impianti di condizionamento d’aria (art.14, 15, 16)Sistema di controllo ed esperti indipendenti (art 17 18)
EPBD vs EPBD Recast
1515
9 luglio 2012 per l’adozione e la pubblicazione di disposizioni legislative, regolamentari e amministrative
9 gennaio 2013 per l’applicazione delle disposizioni riguardanti la metodologia di calcolo, la certificazione della prestazione energetica, il sistema di controllo indipendente e gli esperti indipendenti
9 gennaio 2013 per l’applicazione delle disposizioni riguardanti i requisiti di prestazione energetica e le ispezioni di caldaie e impianti di condizionamento d’aria agli edifici occupati da enti pubblici
9 luglio 2013 per l’applicazione delle disposizioni riguardanti i requisiti di prestazione energetica e le ispezioni di caldaie e impianti di condizionamento d’aria agli altri edifici
Iter per il Recepimento della “Nuova” EPBD
1616
EPBD recast – Art. 5
■ La Commissione stabilisce un quadro metodologico comparativo per calcolare livelli ottimali in funzione dei costi per i requisiti minimi di prestazione energetica degli edifici e degli elementi edilizi;
■ Gli Stati membri calcolano livelli ottimali in funzione dei costi per i requisiti minimi di prestazione energetica avvalendosi del quadro metodologico comparativo e comparano i risultati di tale calcolo con i requisiti minimi di prestazione energetica in vigore;
■ Se il risultato della comparazione indica che i requisiti minimi diprestazione energetica vigenti sono sensibilmente meno efficienti dei livelli ottimali dei requisiti minimi di prestazione energetica in funzione dei costi, gli Stati membri interessati devono giustificare tale differenza oppure predisporre un piano che identifichi le misure idonee a ridurre sensibilmente il divario.
1717
Obblighi degli Stati membri
■ Definire edifici di riferimento caratterizzati dalla loro funzionalità e posizione geografica (sia residenziali che non residenziali, sia di nuova costruzione che già esistenti).
■ Definire le misure di efficienza energetica da valutare per gli edifici di riferimento (misure per singoli edifici nel loro insieme, per singoli elementi edilizi o una combinazione di elementi edilizi).
■ Valutare il fabbisogno di energia finale e primaria degli edifici di riferimento e degli edifici di riferimento in un contesto di applicazione delle misure di efficienza energetica definite.
■ Calcolare i costi (ossia il valore attuale netto) delle misure di efficienza energetica durante il ciclo di vita economica atteso applicate agli edifici di riferimento.
1818
Cost optimal
La definizione di nearly zero energy building (NZEB) è basata su prestazioni realmente ottenibili.
«livello ottimale in funzione dei costi» ovvero il livello di prestazione energetica che comporta il costo più basso durante il ciclo di vita economico stimato
Un edificio a energia zero, è un edificio che ha un cosumo di energia primaria nullo, ovvero 0 kWh/m2 annuo.
Ma quanto è economicamente sostenibile?
1919
Calcolo dei livelli ottimali
I livelli ottimali vengono calcolati in base agli edifici di riferimento (benchmark) definiti dagli Stati membri
Banche dati di riferimento per la matrice della tipologia edilizia italiana
2020
Calcolo dei costi
Si applica il metodo del costo pieno* per le nuove costruzioni e per le ristrutturazioni complete.
Vengono escluse dal calcolo le seguenti voci:
■ Costi relativi agli elementi edilizi che non hanno alcuna influenza sulla prestazione energetica di un edificio (es. imbiancature pareti, rivestimenti dei pavimenti, etc);
■ i costi uguali per tutte le misure/pacchetti/varianti sottoposti a valutazione per un dato edificio di riferimento (es. per edifici di nuova costruzione: scavi e fondamenta, costo delle scale, costo degli ascensori; per ristrutturazioni complete: ponteggi, demolizione, ecc.).
* Il metodo di calcolo a costi pieni è basato sulla somma di tutti i costi sostenuti sia direttamente che indirettamente attribuibili ad un prodotto
2121
Categorie di costi
2222
Fascia ottimale in funzione dei costi
La parte inferiore della curva indica le migliori prestazioni energetiche ed ambientali al costo più basso
232323
Misure passive
2424
Trias energetica
Riduci, Ri-usa, Produci
2525
Stima economica
=
Ipotizzando un Fabbisogno utile di 80 kWh/m2 anno otterrei un Fabbisogno di energia Primaria:
fatt, conversione elettrico =2,18 Fatt. conversione metano= 1
Tipologia Imp. Rendimento medio Fabbisogno En. Primaria
Caldaia Tradizionale 0,8 100 kWh/m2 anno
Caldaia Condensaz. 1,2 66 kWh/m2 anno
Pompa di Cal ar/ar 2,5 (elettrico!!) 69,76 kWh/m2 anno
Pompa di Cal acq/acq 4,5 (elettrico!!) 38 kWh/m2 anno
2626
Costi di gestione?
CALDAIA Tradizionale = 9,2 m3 per ogni m2 anno = 9,2 euro per m2
CALDAIA a CONDENSAZIONE = 6 m3 per ogni m2 anno = 6,3 euro per m2
POMPA di CALORE aria/aria = 5,76 euro per m2
POMPA di CALORE acqua/acqua = 3,18 euro per m2
Ipotizzo l’utilizzo di Metano.
Potere calorifico 1m3 di Metano produce 10,78 kWh
Costo m3 di Metano circa= 1 euro (scaglioni, accise….)
Area abitazione 140 m2
Tipologia Imp. Consumo costo
Caldaia Tradizionale 9,2 m3 per ogni m2 anno 9,2 euro per m2
Caldaia Condensaz. 6 m3 per ogni m2 anno 6,3 euro per m2
Pompa di Cal ar/ar 5,76 euro per m2
Pompa di Cal acq/acq 3,18 euro per m2
2727
Prima di tutto: Conoscere il proprio contesto climatico
Strategie «passive»
Temperature Sole Vento Precipitazioni Suolo
2828
.. e poi:
Localizzazione
Orientamento
Forma edificio
Design facciata
Isolamento e inerzia termica
Tenuta all’aria e ventilazione
INTEGRAZIONE DEL PROGETTO in tutte le sue parti!! BIM
Strategie «passive»
2929
Localizzazione
Con sguardo critico, viviamo nel posto sbagliato…
Il posto migliore in inverno
Il posto migliore in estate
3030
(Dis)orientamento
Kuala LumpurFriburgo
3131
Forma
■ Compattezza (S/V)■ Superfici esterne■ Profondità del piano vs
luce naturale
Clima Freddo Clima umido Clima Arido
3232
Radiazione Solare:
Nelle latitudini settentrionali (32° a 56°) una superficie a SUD riceve in INVERNO 3 volte la radiazione che riceve una superficie a EST o OVEST.
Pertanto l’orientamento ottimale (ove fattibile) è lungo l’asse EST-OVEST
23%
45° 67,5°
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
bc
d
* Apporto di energia solare in % dell’apporto massimo (lato B)
37% 66% 52%
Clima Freddo Clima umido Clima Arido
Forma
3333
Design facciata
■ Rapporto opaco/aperture■ Orientamento superfici ■ Schermature e aggetti
3434
ISOLAMENTO TERMICO attraverso pareti MULTISTRATO
- Buona Inerzia termica
- Elevata resistenza delleSuperfici Est. e Int.
Isolamento InIntercapedine
Isolamento aCappotto
IsolamentoDall’interno
- Elevata Inerzia Termica
Elevata resistenza delleSuperfici Interne
Buona resistenzameccanica delle superficiesterne
- Bassa Inerzia Termica
Problematico per ponti termici!!
Nelle ristrutturazioni riduce lo spazio abitabile
Ridurre perdite per trasmissione: progettare l’isolante
3535
Scelta vetrocamera con vetri rivestiti da film di ossidi metallici :
Basso-emissivi (con schermi Estate) o a controllo solare (pochi apporti Inverno)
Vetrocamera con gas inerti con bassa conducibilità (argon, kripton…)
Distanziatore plastico
Aumento dello spessore dell’intercapedine (fino a circa 16 mm)
Ridurre perdite per trasmissione: Infissi
3636
19.2 °C
17.6 °C
Ψ = 0.03 W/mK
Ψ = 0.70 W/mK
Controllo ponti termici
Ridurre perdite per trasmissione
3737
Ridurre perdite per Ventilazione*
In linea generale, le dispersioni energetiche per ventilazione sono imputabili a due fenomeni:
Rinnovo dell’aria voluto ed attuato mediante apertura di porte e finestre;
Infiltrazioni d’aria indesiderate, imputabili alla non tenuta all’aria dei serramenti. (TENUTA all’ARIA)
Al fine di ridurre la spesa energetica connessa all’immissione in ambiente di aria esterna (comunque necessaria al fine di garantire salubrità dell’edificio) si può optare per un sistema di ventilazione meccanica controllata con recuperatore di calore sensibile sull’aria di espulsione.
Ciò significa che, ipotizzando un efficienza del componente pari al 70%, della medesima percentuale si riduce il carico termico di ventilazione.In particolare, prima di essere immessa in ambiente, l’aria esterna è pre-trattata mediante scambio energetico con l’aria esausta.
3838
Trias energetica
3939
Energia rinnovabile
Rendimento annuo per ettaro (10.000 m2) di terreno o tetto con:
■ Collettori solari (termico), solo riscaldamento■ Pannelli fotovoltaici (policristallini), en elettrica tot.
■ Eolico, turbine da 5 MW■ Eolico, turbina verticale
■ Bio-carburanti, alghe (massimo teorico)■ Bio-carburanti, barbabietole da zucchero■ Bio-carburanti, semi di colza
■ Biomasse, gestione forestale■ Biomasse, talee
3500 MWhth
1200 MWhel
275 MWhel 120 MWhel
1780 MWhth
330 MWhel 110 MWhel
189 MWhel 47 MWhel
265 hh 120 hh
28 hh 12 hh
178 hh 33 hh 11 hh
19 hh 8 hh
4040
Energia rinnovabile
4141
Sinergica combinazione tra edifici
4242
Sinergica combinazione tra edifici
4343
Sinergica combinazione tra edifici
444444
Case study
4545
Makertstr 32-34, LINZ
LINZ
3500 g.g
Edificio del 1957
di proprietà della GIWOG (social housing company)
Costo : 2,500,000 (incl. IVA)
Progettisti: ARGE
U value 1,4 W/m2K
Riqualificazione
4646
focus
Tagliare i costi operativi
Migliorare la qualità dell’aria interna ed in generale il comfort
Spingere su una riqualificazione a livelli PASSIVI
Puntare sulla progettazione e definizione di elementi Prefabbricati
Riqualificare senza disturbare gli inquilini
Durante la fase di progettazione gli inquilini sono stati coinvolti. Preoccupazione poiché non ci sono casi simili in Austria (4 incontri preparatori)Progettazione partecipata soluzioni dedicate (ventilazione regolabile separatamente)Riunione dopo la realizzazione
4747
4848
La facciata è costituita da elementi larghi quando un appartamento e alti la stessa luce del piano
Gli elementi includono finestre, schermi solari, e condotte per la ventilazione meccanica controllata
4949
5050
5151
5252
Infissi
Triplo vetro Uw= 0,86 W/m2K
Protezione solare integrata
Coating esterno autopulente
5353
Risultati
Prima Dopo
0,69 €/m2 0,08 €/m2
40,80 €/month for a 60 m2 4,73 €/month for a 60 m2
5454
5555
5656
5757
www.rivalue.it