Efficienza Energetica Attraverso La Diagnosi e Il Servizio Energia Negli Edifici

Prof. Ing. Livio Mazzarella, Ing. Luca Alberto Piterà

Prof. Ing. Livio Mazzarella, Ing. Luca Alberto Piterà

Efficienza Energetica attraverso la Diagnosi e il Servizio Energia negli Edifici Efficienza Linee Energetica Guida attraverso la Diagnosi e il Servizio Energia negli Edifici Linee Guida

© 2013 ANANKE s.c. Via Lodi, 27/c - 10152 Torino - tel. 011.2474362 fax 011.2407249 email [email protected] www.ananke-edizioni.com per conto di

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Isbn 978-88-7325-555-0

Indice

Prefazione .............................................................................................................9 Premessa .............................................................................................................11 La questione energetica ..................................................................................... 11 Il percorso per l’efficienza energetica . .............................................................. 13 Generalità ........................................................................................................... 15 1. Definizioni ............................................................................................. 19 2. Diagnosi energetica degli immobili residenziali...................................... 23 2.1. Definizione di diagnosi energetica................................................. 23 2.2. Differenze con la certificazione energetica.................................... 23 2.3. Panorama legislativo ed obbligatorietà della diagnosi energetica.. 24 2.4. Ambito di intervento...................................................................... 34 2.4.1. Tipologie involucro edilizio................................................. 42 2.4.2. Tipologie impianto termico.................................................. 48 2.5. Requisiti di Qualità......................................................................... 53 2.5.1. Requisiti per la diagnosi....................................................... 53 2.5.2. Requisiti del REDE.............................................................. 57 2.6. Le tipologie di diagnosi (Diagnosi Leggera, Diagnosi Standard, Diagnosi Dettagliata)...................................................................... 59 3. Metodologia di diagnosi energetica.......................................................... 65 3.1. Fasi di processo.............................................................................. 65 3.2. Schema di esecuzione..................................................................... 75 4. Indici di prestazione energetica ed Analisi Multicriterio delle Opportunità di Risparmio Energetico........................................................................... 95 4.1. Definizione e Calcolo degli Indici di Prestazione Energetica........ 95 4.2. Analisi Multicriterio per la valutazione delle Opportunità di Risparmio Energetico (ORE)......................................................... 98 4.3. Definizione dei valori di benchmark degli indici......................... 103 5. Procedura di esecuzione ed azioni da intraprendere............................... 106 5.1. Le azioni sulle tipologie di diagnosi............................................ 106 5.2. Procedura di diagnosi leggera (I livello)...................................... 110 5.2.1. Raccolta dati dell’edificio e attività in campo.................... 110 5.2.2. Inquadramento energetico del sistema edificio-impianto.. 115 5

5.2.3. Valutazione potenziale di risparmio energetico ed economico........................................................................116 5.3. Procedura di diagnosi standard (II livello) e dettagliata (III livello).................................................................................... 116 5.3.1. Raccolta dati dell’edificio.................................................. 116 5.3.1.1.Consumi storici...................................................... 116 5.3.1.1.1 Fornitura di gas naturale.................................... 120 5.3.1.1.2 Fornitura di GPL o gasolio................................ 123 5.3.1.1.3 Teleriscaldamento............................................... 125 5.3.1.1.4 Fornitura di energia elettrica............................. 127 5.3.1.2. Caratteristiche dell’involucro................................ 131 5.3.1.2.1 Diagnosi di II livello........................................... 133 5.3.1.2.2 Diagnosi di III livello.......................................... 135 5.3.1.3 Caratteristiche degli impianti................................. 137 5.3.1.4 Profili di funzionamento........................................ 142 5.3.1.4.1 Diagnosi di II livello........................................... 142 5.3.1.4.2 Diagnosi di III livello.......................................... 142 5.3.2. Costruzione del modello energetico................................... 144 5.3.2.1 Disaggregazione dei consumi “reali”..................... 144 5.3.2.2 Metodo della firma energetica................................ 146 5.3.2.2.1 Metodo di costruzione della firma energetica per diagnosi di I livello...................................................... 147 5.3.2.2.2 Metodo di costruzione della firma energetica per diagnosi di II e III livello............................................. 149 5.3.2.2.3 Applicazioni della firma energetica.................... 151 5.3.2.2.4 Diagnosi di II livello - Dati di input della firma energetica........................................................................... 155 5.3.2.2.5 Diagnosi di III livello - Dati di input della firma energetica................................................................. 156 5.3.2.3 Scelta del modello di calcolo................................. 156 5.3.2.3.1 Diagnosi di II livello - Metodo Quasi-Stazionario Mensile................................................. 166 5.3.2.3.2 Diagnosi di III livello - Metodi dinamici............ 167 5.3.3. Identificazione e valutazione delle ORE............................ 169 5.3.3.1 Valutazione preliminare......................................... 169 5.3.3.2 Identificazione degli scenari di intervento............. 170 5.3.3.3 Valutazione energetica degli scenari...................... 173 5.3.3.4 Valutazione economica degli scenari..................... 174 5.3.3.5 Valutazione ambientale degli scenari..................... 183 5.3.3.6 Scelta degli scenari tramite analisi multicriterio.... 186 6

6. Progetto di implementazione delle ORE................................................ 189 6.1. Contenuto del progetto preliminare, definitivo ed esecutivo....... 189 6.2. Legislazione tecnica e regolamenti locali di riferimento............. 191 6.2.1. Legislazione Urbanistica: Regolamento Edilizio Comune di Milano........................................................................ 192 6.2.2. Legislazione antincendio: DPR 151/2011 e D.M. del 12/04/1996 (per impianti di potenza superiore ai 35 kW)........... 194 6.2.3. D.M. 01/12/1975 “Norme di sicurezza per apparecchi contenenti liquidi caldi sotto pressione” e specifiche tecniche applicative (Raccolta R ISPESL edizione 2009).......................... 196 6.3. Pianificazione e gestione della manutenzione.............................. 199 6.3.1. Organizzazione e responsabilità......................................... 199 6.3.2. Definizione del Progetto.................................................... 201 6.4. Procedura di verifica dei risultati conseguiti................................ 217 6.4.1. Introduzione al Protocollo IPMVP® (International Performance Measurement and Verification Protocol)................ 217 6.4.2. La Misurazione dei Risparmi Energetici........................... 219 6.4.3. Panoramica sulle opzioni di M&V..................................... 221 6.4.4. Confini ed obiettivi della misura........................................ 224 6.4.5. Selezione dei Periodi di Misurazione................................ 225 6.4.6. Costi relativi alle opzioni di M&V.................................... 227 Bibliografia....................................................................................................... 229 Appendice A: Appendice B: Appendice C: Appendice D:

Check-lists per le fasi di raccolta dati e attività in campo............................................................................. 233 Schede di possibili soluzioni di ORE................................. 341 Analisi economica.............................................................. 479 Contratti Servizio Energia.................................................. 495

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Prefazione

I

prezzi alti dell’energia e la crisi hanno portato l’efficienza energetica in primo piano. L’attenzione da parte delle organizzazioni private e pubbliche è cresciuta costantemente e così il tentativo di ridurre i consumi energetici, e con essi i costi. Ma l’efficienza energetica è materia complessa. Sebbene presenti diverse opportunità economicamente molto interessanti, richiede uno sforzo iniziale conoscitivo consistente. Senza una diagnosi energetica, mirata a determinare i consumi e i sistemi che li determinano all’interno dell’organizzazione, è infatti impossibile individuare gli sprechi, ossia gli ambiti in cui intervenire ottenendo risultati pressoché a costo zero, e le opzioni di intervento accompagnate da un investimento. La ragione sta nel fatto che i flussi di cassa generati dall’efficienza energetica si basano sulla differenza fra i consumi prima e dopo l’intervento. I dati di partenza costituiscono dunque quella baseline da cui dipendono i risparmi, e da cui discendono dunque business plan robusti, ossia scelte accorte di investimento e possibilità di accedere a contratti a garanzia dei risultati e/o a finanziamenti basati sul progetto. Che la diagnosi energetica sia importante l’ha riconosciuto anche l’Unione europea con la direttiva 2012/27/UE sull’efficienza energetica: saranno a breve obbligatorie le diagnosi energetiche presso le medie e grandi aziende, e gli Stati membri hanno comunque il compito di creare condizioni favorevoli affinché le diagnosi si estendano anche alle PMI. Del resto una buona diagnosi è anche necessaria per stabilire la baseline di riferimento richiesta dai progetti a consuntivo riferiti ai certificati bianchi, il principale schema di incentivazione dell’efficienza energetica nel nostro Paese, particolarmente importante per l’industria e i grandi progetti del terziario e della pubblica amministrazione. Il recente provvedimento del conto termico consente inoltre di ottenere il rimborso delle spese sostenute per le diagnosi al 100% per gli enti pubblici: un’occasione da cercare di sfruttare al meglio. La diagnosi energetica è infine la base per ricorrere alle ESCo e all’energy performance contracting, ossia a servizi energetici con prestazioni garantite e con finanziamento tramite terzi. Solo una conoscenza precisa dei consumi ex ante può infatti consentire di valutare correttamente i flussi di cassa attesi e i potenziali rischi, la cui gestione è richiesta dagli assessment bancari. 9

La guida predisposta da Agesi risponde all’esigenza delle aziende di poter fruire nei prossimi anni di diagnosi energetiche adeguate. Essa fornisce delle indicazioni puntuali su come svolgerle e può essere usata da chi intenda formarsi sul tema, così come da chi è già esperto, ma voglia acquisire elementi e strumenti aggiuntivi. Le linee guida sono basate sul regolamento UNI TR 11428 e si pongono come un manuale per il REDE (referente delle diagnosi), oltre ad anticipare le richieste di informazione e supporto a questi temi contenute nella direttiva 2012/27/UE. Le linee guida sono utili anche per le organizzazioni che intendano andare oltre la diagnosi periodica, dotandosi di un efficace sistema di gestione dell’energia (norma ISO 50001). Il sistema di gestione dell’energia è un valido strumento, che ha dimostrato a livello nazionale e internazionale di far conseguire alle organizzazioni che se ne dotino dei risultati consistenti in termini di efficientamento energetico nel corso degli anni. Consigliamo dunque a tutti gli interessati di fare uso della guida e di cogliere i frutti dell’efficienza energetica, preparandosi ad affrontare il domani con costi minori, ma anche contribuendo a migliorare il mondo in cui viviamo, riducendo le emissioni nocive e climalteranti e contribuendo a ridurre la dipendenza energetica del Paese dall’estero.

Cesare Boffa, Dario Di Santo

Federazione Italiana per l’uso Razionale dell’Energia

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premessa

La questione energetica

L’energia è un tema di cui molto si discute sia a livello internazionale sia a livel-

lo europeo e nazionale. I consumi energetici sono in aumento, in particolare quelli di combustibili fossili: a livello internazionale, dal 1980 al 2008 i consumi di energia primaria sono aumentati di quasi il 70% e a livello europeo del 22%. La crisi economica del 2008-2012 ha rallentato questo trend di crescita, soprattutto nei Paesi sviluppati, tuttavia le conseguenze degli attuali consumi energetici sono visibili a livello ambientale (disastri ecologici, emissioni di CO2 e particolato atmosferico), politico (dipendenza dall’importazione di idrocarburi e incertezza sulla sicurezza degli approvvigionamenti) ed economico (alti e variabili prezzi dei combustibili fossili); è, quindi, opportuno e ragionevole intervenire per porre rimedio a queste criticità. A livello internazionale è ormai assodato che l’efficienza energetica, grazie alla quale si agisce direttamente sulla riduzione dei consumi, è lo strumento che consente di ottenere i maggiori risultati in tempi brevi e a costi ridotti; si stima, infatti, che i futuri obiettivi di riduzione delle emissioni saranno realizzabili per il 50-70% grazie all’efficienza energetica. Nel nostro Paese, in cui l’85% della domanda primaria di energia è soddisfatto da fonti fossili, i vantaggi ottenibili da un miglioramento dell’efficienza energetica sono ancor più visibili. Per intervenire in maniera mirata, laddove il potenziale di miglioramento è maggiore, è necessario analizzare i consumi settoriali del nostro Paese: dalla Figura 1 si evince che il settore civile, formato da residenziale e terziario, è il maggior responsabile dei consumi nazionali (35%). Si può aggiungere che, all’interno del settore residenziale, il 70% dei consumi è determinato dal riscaldamento domestico.

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Figura 1: Impieghi finali di energia per settore (Fonte: ENEA).

Gli edifici nazionali “sprecano” molta energia (Figura 2): il tasso di efficienza medio degli edifici privati ad uso residenziale è del 54%, infatti a fronte di 37,5 milioni di tep prodotti per il fabbisogno energetico degli edifici stessi, 17,2 milioni sono persi; per il settore pubblico le perdite sono del 50% con 6,5 milioni di tep dissipati sul 13 milioni di energia primaria forniti. Nell’industria, su 62 milioni di tep di energia primaria, il 45% è perso.

Figura 2: Energia primaria utilizzata nel settore residenziale privato, nel pubblico e nell’industria: utile e spreco (Fonte: Cremonesi consulenze).

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La recente Direttiva sull’efficienza energetica 2012/27/UE, che potrà essere recepita dagli Stati membri entro giugno 2014, delinea i comportamenti da seguire per raggiungere gli importanti obiettivi di riduzione dei consumi energetici. L’obiettivo europeo è quello di intervenire con una strategia di medio e lungo periodo sugli edifici esistenti, riqualificandoli dal punto di vista dell’involucro e degli impianti, tramite un percorso che inizi dalla diagnosi e progettazione, prosegua con gli interventi di miglioramento dell’efficienza energetica e si mantenga nel tempo tramite la gestione e la manutenzione con contratti a garanzia di risultato. Questo intento si evince chiaramente dai punti elencati: • si privilegia il retrofit sull’edificio; è necessario investire sulla riqualificazione dell’esistente piuttosto che sul nuovo in particolare perché: ♦♦ non è accettabile uno sviluppo urbano illimitato, soprattutto perché andando avanti con questa tendenza si aumenta notevolmente il rischio idrogeologico delle aree urbane del nostro Paese, senza considerare che tale sviluppo elimina costantemente areali naturali fondamentali per le specie animali e vegetali, inoltre limita lo sviluppo di infrastrutture di cui c’è maggiore bisogno; ♦♦ la domanda di abitazioni nuove è in continua diminuzione e, di conseguenza, il mercato di questo settore è in decrescita. • si vuole sviluppare una strategia di medio e lungo termine affinché gli interventi siano eseguiti in maniera organizzata e secondo un piano di riferimento temporale definito secondo gli obiettivi prefissati; • l’esecuzione dell’intervento è preceduta da una fase di progettazione: in questo senso la diagnosi energetica (o audit energetico) è fondamentale per valutare nel dettaglio le caratteristiche e i bisogni energetici dell’edificio, affinché si opti per le soluzioni tecniche ed economiche più adeguate per l’edificio in analisi; • si vuole facilitare l’accesso al credito per gli interventi di miglioramento dell’efficienza energetica tramite schemi di finanziamento vincenti; • si vuole stimolare la Pubblica Amministrazione a divenire un modello virtuoso, che sia da esempio anche per i privati.

Il percorso per l’efficienza energetica Lo schema proposto da queste Linee Guida è in accordo con gli obiettivi della direttiva descritta, poiché contiene un modello completo per fare efficienza energetica; l’attenzione è centrata sulla diagnosi energetica, necessaria alla scelta dei più idonei interventi di retrofit sull’edificio. L’intento è che tale modello sia applicato sugli edifici residenziali privati e, di conseguenza, esso corrisponde ad uno schema utilizzabile anche in altre tipologie di edifici, come quelli del terziario e della Pubblica Amministrazione (social-housing, scuole, uffici e ospedali), 13

in linea con gli obiettivi della 2012/27/UE. Questo testo delinea il percorso ottimizzato per gli interventi di efficientamento energetico dell’edificio, ripercorrendo nel dettaglio tutte le relative fasi fondamentali e i ruoli che il Condominio e la Società di Servizi Energetici (ESCo) devono avere all’interno di questo processo: • la ESCo esegue: ♦♦ una valutazione della prestazione energetica dell’edificio con conseguente modellizzazione del comportamento dell’edificio stesso; ♦♦ un’ipotesi degli interventi eseguibili sull’involucro e sugli impianti per il miglioramento dell’efficienza energetica dell’edificio, tramite le Opportunità di Risparmio Energetico (ORE); ♦♦ un’analisi energetica delle ipotesi di ORE; ♦♦ un’analisi economica, tramite indicatori specifici, delle ORE proposte con relativa valutazione del tempo di ritorno e della fattibilità economica delle stesse; ♦♦ un’analisi ambientale delle ORE proposte, per la valutazione della riduzione degli impatti dell’edificio sull’ambiente; • il Condominio/Cliente e la ESCo: ♦♦ scelgono le ORE e sottoscrivono un Contratto di Servizio Energia con Garanzia di Risultato ed eventuale Finanziamento Tramite Terzi; • la ESCo: ♦♦ esegue gli interventi di miglioramento dell’efficienza energetica del sistema edificio-impianto; ♦♦ negli anni successivi all’intervento, secondo la durata contrattuale, esegue la Gestione e Manutenzione del sistema edificio-impianto. È evidente che ogni caso specifico è caratterizzato da un differente contesto per il quale non è necessario seguire, in tutti i casi, il percorso ottimizzato in ogni sua fase. Queste Linee Guida sono nate nel contesto di un Progetto per lo sviluppo dell’efficienza energetica nel settore residenziale della città di Milano, il quale è stato concepito e presentato da Agesi in sede di uno dei tavoli di lavoro Expo indetti dalla Camera di Commercio nel 2011 (Tavolo Energia e Ambiente), al fine di concretizzare le attese e le proposte del mondo privato in merito all’Expo 2015; il modello è chiaramente applicabile a qualunque altra città e contesto.

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Generalità

N

el contesto residenziale odierno, sia a livello di singola unità abitativa che di condominio, l’attenzione per la gestione dell’energia e per la razionalizzazione dei consumi sta riscontrando una sempre maggiore attenzione presso gli utenti finali o gli amministratori di queste realtà. Prendere coscienza di quanto si consuma e di quanto si potrebbe potenzialmente risparmiare intervenendo sull’esistente è uno degli obbiettivi della Certificazione Energetica, primo strumento per lo sviluppo di una consapevolezza sullo “stato dell’arte” dell’edificio analizzato. La certificazione energetica è, però, soltanto uno spunto per fare comprendere alcuni elementi anche a coloro che non sono tecnici; una volta acquisita tale conoscenza occorre concretizzare l’impegno a raggiungere un determinato obbiettivo di risparmio. L’operazione non è banale, in quanto non approcciabile da personale non tecnico ed anche in ambito tecnico non è sempre scontato che le soluzioni proposte per l’ottenimento di un risparmio energetico siano quelle che meglio ottimizzano il rapporto costi-benefici. Da qui l’esigenza per coloro che gestiscono ed amministrano immobili (e relativi inquilini) di rivolgersi a specifiche strutture organizzative, le E.S.Co. (Energy Service Company), che, tramite un know-how specifico sulla materia, sono in grado di condurre le operazioni di efficientamento energetico, massimizzando le risorse a disposizione e garantendo all’utente finale un risultato sia in termini di risparmio energetico che di messa in sicurezza degli impianti presenti. In un complesso contesto di opinioni ed esigenze estremamente frammentate come quello condominiale, l’approccio di tali società può soltanto essere basato sul concetto di “profit sharing”, ovvero sulla condivisione dei risultati e dei risparmi ottenuti. Sebbene le modalità di impostazione di un contratto di questo genere siano differenti, questo è sempre fondato su un doppio vantaggio: per il cliente che vede alleggerita la spesa energetica e viene reso il più possibile autonomo e responsabile dei propri consumi, per la E.S.Co. che ottiene un profitto dai risparmi economici derivanti dagli investimenti a breve-medio termine in materia di efficientamento del sistema edificio-impianto. A questi vantaggi si aggiunge l’importante eredità che, in termini di attenzione alla gestione ed alla manutenzione del sistema edificio-impianto, la E.S.Co. lascia al termine del contratto: per il cliente non si tratta, dunque, soltanto di mero risparmio economico nel periodo contrattuale, ma l’acquisizione di una consapevolezza sulla 15

propria politica energetica che può avere riscontri positivi anche a lungo termine. La E.S.Co è il soggetto che può eseguire nel migliore dei modi e in ogni sua fase un processo di diagnosi energetica: essa infatti possiede capacità organizzative, diagnostiche, progettuali, gestionali e finanziarie. Tutti questi requisiti, dettagliatamente esplicati nella UNI CEI 11352, sono indispensabili affinché il cliente riceva il servizio migliore possibile e siano ottenuti risultati secondo il massimo potenziale; per garantire che il cliente possa essere certo sulle qualità di una E.S.Co, il Ministero dello Sviluppo Economico sta procedendo per delineare le modalità e gli obblighi di certificazione delle E.S.Co, ma attualmente non esistono vincoli normativi in tal senso. Qui di seguito (Figura 3) vengono riportate le macro-fasi per l’instaurazione di un rapporto tra committenza ed E.S.Co., nel quale si noterà immediatamente, a conferma di quanto appena descritto, come ci sia una connessione tra scelte del cliente ed attività della Società.

Figura 3: Sistema di gestione dell’energia tra E.S.Co. e Committenza.

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Esigenze/opportunità energetiche: nascita delle esigenze/opportunità energetiche sull’edificio in oggetto; ad esempio: esigenza di risparmio energetico/ economico sui consumi; esigenza di ristrutturazione edilizia; opportunità di riqualificazione energetica dell’edificio con possibilità di detrazione fiscale ai fini IRPEF; opportunità di riduzione dei consumi a seguito di modifiche impiantistiche; esigenza di avvalersi di un servizio di gestione e manutenzione degli impianti; ecc.; Presa di coscienza: analizzate le esigenze/opportunità energetiche dell’edificio, la committenza definisce l’indirizzo da intraprendere, ovvero gli obiettivi da realizzare in funzione delle risorse e dei propri vincoli; Contatto con la E.S.Co.: il contatto con la E.S.Co. (Energy Service Company) ha lo scopo preliminare di definire i gli obiettivi ed i termini contrattuali tra le parti; Politica di gestione dell’energia: analisi della politica di gestione dell’energia fino ad ora adottata e definizione della direzione che si intende intraprendere sulla base delle risorse disponibili, agli obiettivi ed ai vincoli concordati con committenza; Pianificazione energetica: definizione delle caratteristiche del comportamento energetico dell’edificio, inteso come diagnosi energetica, processo finalizzato all’individuazione di interventi di miglioramento di prestazioni energetiche; Implementazione: Applicazione degli interventi di miglioramento delle prestazioni energetiche individuati, attraverso la redazione di un progetto di attuazione, la pianificazione delle operazioni di gestione e manutenzione nonché le definizioni delle procedure di misura e verifica dei risultati; Controllo: monitoraggio, misura e verifica dell’efficienza del sistema edificioimpianto, tramite l’analisi delle prestazioni energetiche complessive. Il monitoraggio, opportunamente documentato consiste in un periodico confronto tra consumi effettivamente registrati e consumi attesi, in modo tale da individuare eventuali scostamenti significativi ed intervenire tempestivamente mediante l’applicazione di correzione, azioni correttive e azioni preventive; Riesame: valutazione del raggiungimento degli obiettivi prefissati durante la fase di pianificazione, presentazione alla committenza dei risultati ottenuti ed indirizzo all’attuazione di una futura politica energetica basata sulla sensibilizzazione dell’utenza e sull’uso razionale dell’energia.

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Definizioni

Anno termico: è l’anno che va dal 1 ottobre al 30 settembre dell’anno successi-

vo (Delibera Autorità energia elettrica e gas n.40/2004); Contabilizzazione: sistema di determinazione dei consumi effettivi di calore per ogni corpo scaldante e/o unità immobiliare ai fini di effettuare il riparto degli oneri in base al consumo effettivamente registrato. La contabilizzazione può essere di due tipologie: diretta o indiretta (norma UNI 10200). Contabilizzazione diretta: è basata sull’utilizzo di contatori di calore atti alla misura dell’energia termica volontariamente prelevata per ogni unità immobiliare; è applicabile solitamente agli impianti termici centralizzati a distribuzione orizzontale dotati di termoregolazione. Contabilizzazione indiretta: consiste nella determinazione dei consumi volontari di energia termica dei singoli utenti basata sull’utilizzo dei ripartitori (conformi alla UNI EN 834) o di altri dispositivi (totalizzatori conformi alla UNI 9019 e alla UNI/TR 11388:2010) installati, unitamente ad una valvola termostatica, od altro idoneo attuatore termostatico, su ciascun corpo scaldante. Viene utilizzata solitamente sugli impianti centralizzati a distribuzione verticale. Contatore: strumento per la misurazione diretta della quantità di combustibile o energia elettrica consumata dall’utente finale. Di proprietà della società di distribuzione del corrispondente vettore energetico che ne cura l’installazione, la manutenzione e le letture, tale strumento fornisce quindi il dato di consumo per la conseguente determinazione delle fatturazioni e dell’energia primaria attraverso gli opportuni fattori di conversione. Diagnosi energetica: è una procedura sistematica che si propone di definire il bilancio energetico del sistema edificio-impianto e individuare i possibili risparmi e/o recuperi delle energie disperse; valutare le condizioni di benessere termoigrometrico necessarie ad individuare appropriate soluzioni di risparmio energetico; valutarne le opportunità dal punto di vista tecnico-economico ed ottimizzare le modalità di gestione del sistema edificio-impianto (contratti di fornitura di energia, modalità di conduzione, ecc.) ai fini di una ridurne i costi; Edificio: insieme di più unità abitative servite dal medesimo impianto termico, comprese le eventuali pertinenze al servizio della funzione dell’edificio; Fattore di correzione: grandezza quantificabile che influenza il consumo energetico utilizzata per normalizzare e confrontare in modo omogeneo i consumi 19

(es. superficie lorda, volume riscaldato dell’edificio, numero di abitazioni o abitanti, profilo caratteristico di funzionamento, ecc.); Gradi giorno: è la somma, estesa a tutti i giorni di un periodo annuale convenzionale di riscaldamento, delle sole differenze positive giornaliere tra la temperatura dell’ambiente, fissata convenzionalmente a 20°C e la temperatura media esterna giornaliera di una determinata località; l’unità di misura utilizzata è il grado giorno (GG). In funzione del livello di dettaglio da assumere, i gradi giorno possono essere desunti da: ♦♦ Allegato A del DPR 412/1993; ♦♦ Elaborazione dei dati reperiti dall’archivio dati meteorologici della rete meteorologica di Arpa Lombardia (http://ita.arpalombardia.it/meteo/dati/ richiesta.asp); ♦♦ Elaborazione dei dati direttamente rilevati in opera e registrati mediante data-logger; Impianto termico: l’insieme dei sistemi impiantistici predisposti al soddisfacimento dei servizi di riscaldamento ovvero di climatizzazione invernale, di raffrescamento ovvero di climatizzazione estiva, di produzione di acqua calda sanitaria, di eventuale autoproduzione combinata di energia elettrica insieme con energia termica per il riscaldamento e/o raffrescamento (ovvero climatizzazione invernale e/o estiva) dell’edificio, ventilazione meccanica con trattamento dell’aria; Opportunità di Risparmio Energetico (ORE): intervento di modifica e/o sostituzione di singole componenti dell’involucro e/o degli impianti termici dell’edificio o alla gestione degli stessi finalizzato al miglioramento delle prestazioni energetiche; Organizzazione: Gruppo, società, azienda, impresa, ente o istituzione, ovvero loro parti o combinazioni, in forma associata o meno, pubblica o privata, che abbia una propria struttura funzionale e amministrativa con l’autorità di controllare il proprio uso e consumo di energia. [UNI CEI EN ISO 50001]. Periodo di riscaldamento: è il periodo dell’anno nel quale è consentito tenere in funzione gli impianti di riscaldamento; è suddiviso in sei fasce (dalla A alla F) in funzione del clima della località dove è ubicato l’edificio (Allegato A del DPR 412/93); Per la zona climatica E (Comune di Milano) il periodo di riscaldamento è compreso tra il 15 ottobre e il 15 aprile, con un numero di ore massime per l’accensione dell’impianto pari a 14. Referente della diagnosi (REDE): Esperto responsabile per la realizzazione della diagnosi energetica; Scenario di intervento: gruppi di ORE combinate riguardanti una o più sottosistemi dell’edificio. 20

Sistema di generazione: sistema preposto alla conversione in energia termica di altre forme di energia (chimica del combustibile, elettrica, ecc.), nella quota richiesta dal o dai diversi sistemi impiantistici ad esso connessi. Può essere costituito da uno o più generatori termici, anche di diversa tipologia e impieganti vettori energetici diversi, operanti in modo differenziato a seconda delle logiche di gestione adottate. Sistema energetico: insieme tecnologico in grado di generare, gestire o controllare una richiesta di energia per il soddisfacimento di condizioni predefinite; Sistema impiantistico: insieme dei sottosistemi impiantistici predisposti al soddisfacimento di uno dei seguenti servizi: riscaldamento ovvero climatizzazione invernale, raffrescamento ovvero climatizzazione estiva, produzione di acqua calda sanitaria, eventuale autoproduzione combinata di energia elettrica insieme con energia termica per il riscaldamento e/o raffrescamento (ovvero climatizzazione invernale e/o estiva) dell’edificio, ventilazione meccanica con eventuale parziale trattamento dell’aria, facenti capo ad un unico sistema di generazione di energia termica, anche se funzionalmente o materialmente suddiviso in più parti. Unità abitativa (abitazione o unità immobiliari): insieme di più unità ambientali sistematicamente legate tra loro e nel loro insieme indipendenti tali da consentire la funzione dell’abitare. L’insieme di una o più unità abitative costituiscono l’edificio. Zona termica: parte dell’edificio, cioè insieme di ambienti a temperatura controllata o climatizzati, per la quale si abbia sufficiente uniformità spaziale nella temperatura dell’aria (ed eventualmente nell’umidità) e per la quale si abbia un unico e comune valore prefissato della grandezza controllata (temperatura e, eventualmente, umidità di set-point), si abbia la stessa tipologia di occupazione e destinazione d’uso, e che, per ogni servizio, sia servita da un’unica tipologia di sistema impiantistico, ovvero da più tipologie tra loro complementari, purché facenti parte dello stesso impianto termico.

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Diagnosi Energetica degli immobili residenziali

2.1 - Definizione di diagnosi energetica

I

l D.Lgs. 115/08, ripreso dalla Regione Lombardia DGR VIII 8745 del 22/10/2008 così come dalla norma UNI CEI/TR 11428 definisce “diagnosi energetica” una procedura sistematica volta a: • fornire un’adeguata conoscenza del profilo di consumo energetico di un edificio o gruppo di edifici, di un’attività o impianto industriale o di servizi pubblici o privati; • individuare e quantificare le opportunità di risparmio energetico sotto il profilo costi-benefici; • riferire in merito ai risultati. Tale definizione, con riferimento all’edificio, può essere estesa e dettagliata come segue: “diagnosi energetica” è una procedura sistematica che si propone di: • definire il bilancio energetico del sistema edificio-impianto e individuare i possibili recuperi delle energie disperse; • valutare le condizioni di benessere termoigrometriche e di sicurezza necessarie ed individuare appropriate soluzioni di risparmio energetico; • valutarne le opportunità dal punto di vista tecnico-economico ed ottimizzare le modalità di gestione del sistema edificio-impianto (contratti di fornitura di energia, modalità di conduzione, ecc.) ai fini di una riduzione dei costi di gestione.

2.2 - Differenze con la certificazione energetica Sebbene in prima analisi la certificazione energetica (l’attestato di certificazione energetica, ACE, è stato recentemente sostituito dall’attestato di prestazione energetica, APE, con il Decreto legge 63/2013) possa essere considerata simile alla diagnosi energetica, in quanto offrono entrambe una caratterizzazione energetica di un sistema edificio/impianto, in realtà hanno obbiettivi, condizioni al contorno e competenze richieste differenti. La certificazione energetica ha come obiettivo principale quello di rappresentare in forma più semplice possibile una qualità energetica di un sistema 23

edificio/impianto riferita a condizioni standard normalizzate, in modo da rendere comprensibili anche ai soggetti non tecnici gli indicatori che esprimono tale qualità energetica. La finalità ultima è quella della confrontabilità, ovvero della definizione di una prestazione energetica rispetto ad una metodologia standardizzata e dell’inserimento di questa in una scala di classificazione, in modo da comprendere se la prestazione energetica dell’edificio è elevata e quindi rappresentante un valore aggiunto per l’immobile oppure mediocre, per cui necessita di interventi di riqualificazione. Solo secondariamente ha la finalità di dare delle indicazioni di massima sui possibili interventi di risparmio energetico attuabili, ovvero sul come aumentare la qualità energetica del sistema edificio/impianto in oggetto: l’obbiettivo in questo caso non è definire tecnicamente un intervento di miglioramento, quanto descrivere genericamente una soluzione di risparmio energetico che possa essere da stimolo ad una eventuale successiva richiesta di energetica. La diagnosi energetica si pone l’obbiettivo di effettuare un’analisi approfondita e sistematica sulla quantificazione e le modalità di utilizzo dell’energia al fine di valutare le potenziali soluzioni di risparmio energetico secondo una logica di miglior rapporto costi-benefici. Si tratta, quindi, di esaminare il comportamento “reale” del sistema edificio-impianto, analizzando i dati storici di consumo, i profili di utilizzo specifici, le condizioni climatiche, le tipologie impiantistiche presenti in modo da costruire un modello energetico dell’edificio che rispecchi l’“effettivo” utilizzo dell’energia. La metodologia di calcolo non può più quindi essere standardizzata, ma deve adattarsi alle diverse condizioni al contorno di ciascun edificio ed al grado di approfondimento che si vuole ottenere. La finalità ultima di una diagnosi energetica è la valutazione delle possibili Opportunità di Risparmio Energetico (ORE), secondo un’analisi non incentrata soltanto sul risparmio puramente energetico, ma su un insieme di criteri (economici, energetici, ambientali, di immagine) a cui viene dato un peso diverso in relazione alle esigenze della committenza.

2.3 - Panorama legislativo ed obbligatorietà della diagnosi energetica Ai fini di conseguire gli obiettivi di efficienza energetica imposti a livello europea ogni singolo stato membro ha recepito autonomamente a livello nazionale le direttive europee come ad esempio: • Direttiva 2002/91/CE riguardante l’efficienza energetica nell’edilizia, recepita il 19 agosto 2005 dal Decreto Legislativo 192 e successive modificazioni; • Direttiva 2006/32/CE, concernente l’efficienza energetica negli usi finali e i 24

servizi energetici, che si inserisce nel quadro delle azioni necessarie per adempiere agli obiettivi del Protocollo di Kyoto; recepita a livello italiano col Decreto Legislativo 30 maggio 2008 n. 115. Il regime transitorio ai fini dell’efficienza energetica impostato dal D. lgs. 192 viene di fatto abrogato e sostituito il 2 aprile 2009 dal DPR n. 59, mentre per la certificazione energetica, il 26 giugno 2009, vengono pubblicate a livello nazionale dal MiSE le linee guida di azione per la certificazione energetica degli edifici. Tali linee guida non sono recepite dalle regioni che hanno adottato un loro protocollo di certificazione regionale. La direttiva 2002/91/CE è stata abrogata, il 1° febbraio 2012 dalla direttiva 2010/31/CE, che apporta rispetto alla legislazione precedente importanti novità: • promuove il miglioramento della prestazione energetica degli edifici all’interno dell’Unione europea, tenendo conto delle condizioni locali e climatiche esterne, nonché delle prescrizioni relative al clima degli ambienti interni e all’efficacia sotto il profilo dei costi; • introduce l’edificio di riferimento ai fini del calcolo dei requisiti minimi di prestazione energetica che ogni singolo edifico deve conseguire; • prevede che gli Stati membri promuovano sistemi di misurazione e di controllo intelligenti e automatizzati; • prevede che, entro il 31 dicembre 2020, tutti gli edifici di nuova costruzione siano “edifici a energia quasi zero” (per i nuovi edifici della Pubblica Amministrazione, la scadenza temporale è anticipata al 2018). Il 6 giugno 2013 è entrato in vigore il Decreto n. 63 di recepimento a livello nazionale della Direttiva 2010/31/CE. La Regione Lombardia, con il d.g.r. n. 2601/2011 e successive modifiche e integrazioni, ha definito gli obblighi di termoregolazione e contabilizzazione autonoma del calore negli edifici. La recente Direttiva sull’efficienza energetica 2012/27/UE, che potrà essere recepita dagli Stati membri entro giugno 2014, delinea i comportamenti da seguire per raggiungere gli importanti obiettivi di riduzione dei consumi energetici e alcuni dei suoi contenuti sono elencati di seguito: • è mantenuto l’obiettivo europeo di riduzione dei consumi energetici del 20% al 2020; • dal I gennaio 2014, gli Stati membri devono ristrutturare, secondo i requisiti minimi di prestazione energetica, il 3% della superficie lorda degli edifici pubblici di proprietà del governo centrale; • gli Stati membri stabiliscono una strategia a lungo termine per mobilitare investimenti nella ristrutturazione del parco nazionale di edifici residenziali e commerciali, sia pubblici che privati; • gli Stati membri devono incoraggiare il ricorso a strumenti di finanziamento 25

per promuovere gli obiettivi della presente direttiva. Per quanto concerne la diagnosi energetica, la legislazione vigente in tema di contenimento dei consumi energetici contiene, a partire dalle Direttive Europee fino alle Deliberazioni di ciascuna Regione che abbia legiferato in materia, molteplici riferimenti ad essa. A livello europeo la Direttiva 2012/27/UE enuncia che gli Stati membri devono promuovere la disponibilità, per tutti i clienti finali, di diagnosi energetiche di elevata qualità, efficaci in rapporto ai costi. A livello di legislazione nazionale già all’articolo 3 bis del D.Lgs. 192/05 “Attuazione della direttiva 2002/91/CE sul rendimento energetico in edilizia” (integrato e modificato dal D.Lgs. 311/06, dal DPR 59/09 e dal D.Lgs. 28/11), si richiede alle Regioni e alle Province Autonome di Trento e Bolzano di predisporre un programma di sensibilizzazione e riqualificazione energetica del parco immobiliare territoriale sviluppando in particolare alcuni aspetti, tra i quali la realizzazione di diagnosi energetiche a partire dagli edifici presumibilmente a più bassa efficienza. Nello stesso decreto, nell’allegato I, comma 3, viene richiesto di allegare alla relazione tecnica una diagnosi energetica dell’edificio e dell’impianto, che individui gli interventi di riduzione della spesa energetica, i relativi tempi di ritorno degli investimenti, i miglioramenti di classe energetica dell’edificio, motivando le scelte impiantistiche che si vanno a realizzare, nel caso di nuova installazione e ristrutturazione di impianti termici o sostituzione di generatori di calore con: • potenze nominali al focolare ≥ 100 kW; • impianti termici individuali per i quali la somma delle potenze dei singoli generatori o la potenza nominale dell’impianto termico preesistente risulta essere ≥ 100 kW. Anche nel D.Lgs. 115/08 “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” vengono toccati vari aspetti concernenti la diagnosi energetica. All’articolo 13 viene previsto l’obbligo di diagnosi energetiche degli edifici pubblici o ad uso pubblico, in caso di interventi di ristrutturazione degli impianti termici o di ristrutturazioni edilizie che riguardino almeno il 15% della superficie esterna dell’involucro edilizio che racchiude il volume lordo riscaldato. All’articolo 16 è prevista l’approvazione con uno o più decreti del Ministro dello sviluppo economico, a seguito dell’adozione di apposita norma tecnica da parte dell’UNI-CEI, di una procedura (di certificazione) per le diagnosi energetiche. All’articolo 18 vengono previste una serie di misure che riguardano: • la definizione da parte dell’Agenzia nazionale per l’efficienza energetica (funzione svolta dall’ENEA) delle modalità con cui assicurare la disponibilità di 26

sistemi di diagnosi energetica efficaci e di alta qualità destinati a individuare eventuali misure di miglioramento dell’efficienza energetica applicate in modo indipendente a tutti i consumatori finali, prevedendo accordi volontari con associazioni di soggetti interessati (comma 1); • la predisposizione, da parte dell’Agenzia, di altre misure – quali i questionari e programmi informatici disponibili su internet o inviati per posta – per i segmenti del mercato aventi costi di transazione più elevati e per strutture non complesse, garantendo comunque la disponibilità delle diagnosi energetiche per i segmenti di mercato in cui esse non sono commercializzate (comma 2). Sempre nello stesso articolo (comma 3) viene stabilita, in modo contradditorio, l’equivalenza tra certificazione energetica (D.Lgs. 192/05) e diagnosi energetica rispondente a requisiti indicati, contraddittorio in quanto al comma 1 fa riferimento impiego di procedure di alta qualità, mentre nella definizione della certificazione si fa riferimento a “suggerimenti in merito agli interventi più significativi ed economicamente convenienti per il miglioramento della predetta prestazione energetica”. Di conseguenza non può la certificazione energetica essere equivalente alla diagnosi energetica soddisfacente i commi 1 e 2, ma è sicuramente di qualità inferiore; inoltre come già detto mentre la certificazione fa riferimento a condizioni standard di utilizzo dell’edificio, la diagnosi si effettua considerando le condizioni di esercizio effettive: una per tutte, la certificazione considera gli impianti attivi 24 ore su 24, la diagnosi considera il loro spegnimento notturno o attenuazione. Nell’Allegato 3 vengono indicate le specifiche tecniche da adottare per le metodologie di calcolo per l’esecuzione delle diagnosi energetiche degli edifici (“Metodologie di calcolo della prestazione energetica degli edifici e degli impianti”): a. UNI/TS 11300 Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 1: Determinazione del fabbisogno di energia termica dell’edificio per la climatizzazione estiva ed invernale; b. UNI/TS 11300 Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 2-1: determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e la produzione di acqua calda sanitaria nel caso di utilizzo dei combustibili fossili; c. UNI/TS 11300 Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 2-2: determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e la produzione di acqua calda sanitaria nel caso di: 1. utilizzo di energie rinnovabili (solare termico, solare fotovoltaico, biomasse); 2. utilizzo di altri sistemi di generazione (cogenerazione, teleriscaldamento, pompe di calore elettriche e a gas). 27

Le ultime due specifiche tecniche sono in realtà state pubblicate, rispettivamente, come 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” e UNI/TS 11300-4 “Prestazioni energetiche degli edifici, Parte 4: Utilizzo di energie rinnovabili e di altri metodi di generazione per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria” pubblicata al 10 maggio 2012. Si ricorda che esiste anche la UNI/TS 11300 Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 3: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione estiva. La problematica estiva viene affrontata marginalmente nei decreti di recepimento anche se introdotta con forza dalla Direttiva 2002/91/CE. Nel DPR 59/09, “Regolamento di attuazione dell’articolo 4, comma 1, lettere a) e b), del decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, concernente attuazione della direttiva 2002/91/CE sul rendimento energetico in edilizia”, viene confermato, per potenze nominali al focolare ≥ 100 kW e in caso di: • nuova installazione di impianti termici, • ristrutturazione integrale di impianti termici, • sostituzioni di generatori di calore, l’obbligo di allegare alla relazione tecnica una diagnosi energetica dell’edificio e dell’impianto. In tale diagnosi vanno individuati gli interventi di riduzione della spesa energetica con i relativi tempi di ritorno degli investimenti, e i possibili miglioramenti di classe dell’edificio. Nel D.M. 26 giugno 2009 “Linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici”, all’articolo 8 dell’Allegato A viene riportata la procedura di certificazione energetica degli edifici che comprende il complesso di operazioni svolte dai Soggetti certificatori quali: • l’esecuzione di una diagnosi, o di una verifica di progetto; • la classificazione dell’edificio in funzione degli indici di prestazione energetica; • il rilascio dell’attestato di certificazione energetica. La diagnosi (per gli edifici esistenti) o la verifica di progetto (per gli edifici in realizzazione) viene finalizzata alla determinazione della prestazione energetica dell’immobile e all’individuazione degli interventi di riqualificazione energetica che risultano economicamente convenienti e si sviluppa attraverso: a. il reperimento dei dati d’ingresso, relativamente alle caratteristiche climatiche della località, alle caratteristiche dell’utenza, all’uso energetico dell’edificio e alle specifiche caratteristiche dell’edificio e degli impianti, avvalendosi, in primo luogo dell’attestato di qualificazione energetica; b. la determinazione della prestazione energetica mediante applicazione di appro28

priata metodologia, relativamente a tutti gli usi energetici, espressi in base agli indici di prestazione energetica EP totale e parziali; c. l’individuazione delle opportunità d’intervento per il miglioramento della prestazione energetica in relazione alle soluzioni tecniche proponibili, ai rapporti costi-benefici e ai tempi di ritorno degli investimenti necessari a realizzarle. Al comma 3 dello stesso articolo viene specificato che le modalità esecutive della diagnosi energetica possono essere diverse e commisurate al livello di complessità della metodologia di calcolo (tra quelle indicate nelle linee guida) utilizzata per la valutazione della prestazione energetica; viene altresì aggiunto che il Soggetto certificatore, nell’ambito della sua attività di diagnosi, verifica o controllo, può procedere alle ispezioni e al collaudo energetico delle opere, avvalendosi, ove necessario, di tecniche strumentali. In realtà in tale articolato il termine diagnosi ha una valenza ridotta rispetto a quella indicata nelle presenti linee guida e nelle relative norme UNI-CEI e EN: ricordiamo che la certificazione fa riferimento a condizioni di esercizio standardizzate, mente la diagnosi vera e propria a condizioni di esercizio reali. Di conseguenza il termine diagnosi va qui letto come analisi energetica in condizioni di esercizio standardizzate. Il D.Lgs. 31/03/1998 N. 112 (Legge Bassanini) al Capo V con l’art. 30 “Conferimento di funzioni alle Regioni “ ha trasferito alle Regioni i compiti previsti dagli articoli 12, 14 e 30 (Certificazione energetica) della legge 10/91, fatta salva la funzione d’indirizzo allo Stato ai sensi dell’articolo 8 legge 15 marzo 1997, n. 59, (l’articolo è stato poi abrogato dal D.Lgs. 192/05). Successivamente la legge costituzionale 18 ottobre 2001, n. 3 “Modifiche al titolo V della parte seconda della Costituzione“ modifica l’art. 117.nel seguente modo “La potestà legislativa è esercitata dallo Stato e dalle Regioni nel rispetto della Costituzione, nonché dei vincoli derivanti dall’ordinamento comunitario e dagli obblighi internazionali – omissis - La potestà regolamentare spetta allo Stato nelle materie di legislazione esclusiva, salva delega alle Regioni. La potestà regolamentare spetta alle Regioni in ogni altra materia.”. L’energia non è indicata tra le materie di legislazione esclusiva dello stato. L’energia viene considerata, infatti, “materia concorrente” (cioè, fatti salvi i principi generali, di materia dello Stato, sono le regioni a dover disporre i principi attuativi, ... cioè “legiferare per attuare”) solo relativamente a “..., produzione, trasporto e distribuzione nazionale dell’energia, ...”. Gli usi finali sono di competenza delle regioni. Di contro, lo Stato è autorizzato, non dall’Art. 117 della Costituzione, ma dall’articolo 16, comma 3 della legge 4 febbraio 2005 n. 11 a legiferare su materie di competenza delle regioni solo in modo transitorio “al fine di porre rimedio all’eventuale inerzia dei suddetti enti nel dare attuazione a norme comunitarie”, ad esempio il recepimento delle direttive sull’efficienza energetica degli edifici, materia di competenza delle regioni. 29

Le regioni italiane che hanno recepito alla data del 30 luglio 2012 la direttiva EU 91/2002 sono solo Valle d’Aosta, Piemonte, Lombardia, Liguria, Emilia Romagna, Friuli Venezia Giulia, Toscana, Puglia, Sicilia e la provincia autonoma di Bolzano (10 su 20). La Regione Lombardia fa dunque parte di quelle Regioni che hanno recepito autonomamente la Direttiva EU 91/2002 attraverso la Deliberazione VIII/8745, corrispettiva al D.Lgs. 192/05 in ambito nazionale. Anche nella Deliberazione sono presenti riferimenti espliciti al concetto di diagnosi energetica: al paragrafo 6.1 si specifica che, nel caso di nuova installazione, ristrutturazione di impianti termici o sostituzioni di generatori di calore, per installazioni di potenze termiche utili nominali maggiori o uguali a 100 kW, è fatto altresì obbligo di produrre oltre alla relazione tecnica di cui all’allegato B, l’attestato di certificazione energetica e una diagnosi energetica dell’edificio nella quale oltre a quantificare le opportunità di risparmio energetico sotto il profilo costi benefici dell’intervento sull’impianto termico, si individuino le ulteriori misure utili alla riduzione della spesa energetica, i relativi tempi di ritorno degli investimenti e i possibili miglioramenti di classe energetica dell’edificio. Si specifica, inoltre, che nel caso di edifici costituiti da quattro o più unità immobiliari, in cui si è optato per l’installazione di impianti termici indipendenti per ciascuna unità immobiliare, anche a decisione autonoma dei singoli, permane l’obbligo di produrre oltre alla relazione tecnica di cui all’Allegato B, l’attestato di certificazione energetica di cui all’Allegato C. Quando il limite di 100 kW è raggiunto o superato dalla somma delle potenze dei singoli generatori di calore da installare nell’edificio o dalla potenza nominale dell’impianto termico preesistente è obbligatorio produrre oltre alla relazione tecnica di cui all’Allegato B, l’attestato di certificazione energetica e una diagnosi energetica dell’edificio. In Tabella 1 e in Tabella 2 sono visibili la legislazione e le norme di riferimento citate all’interno del testo (le appendici sono escluse). Tabella 1: Legislazione di riferimento. Numero e anno

Titolo

Direttiva 2002/91/CE

Rendimento energetico nell’edilizia


Istituzione di un quadro per l’elaborazione di specifiche per la progettazione ecocompatibile dei prodotti che consumano energia e recante modifica della direttiva 92/42/ CEE del Consiglio e delle direttive 96/57/CE e 2000/55/ CE del Parlamento europeo e del Consiglio


Efficienza energetica negli usi finali e i servizi energetici

Direttiva 2010/31/UE

Prestazione energetica nell’edilizia

30

Direttiva 2012/27/UE

Efficienza energetica, che modifica le direttive 2009/125/ CE e 2010/30/UE e abroga le direttive 2004/8/CE e 2006/32/CE

Legge 10/91

Norme per l’attuazione del piano energetico nazionale in materia di uso razionale dell’energia, di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia

Legge 15 marzo 1997, n. 59

Delega al Governo per il conferimento di funzioni e compiti alle regioni ed enti locali, per la riforma della Pubblica Amministrazione e per la semplificazione amministrativa

Legge costituzionale 18 ottobre 2001, n. 3

Modifiche al titolo V della parte seconda della Costituzione

Legge 4 febbraio 2005 n. 11

Norme generali sulla partecipazione dell’Italia al processo normativo dell’Unione europea e sulle procedure di esecuzione degli obblighi comunitari

D. Lgs. 31/03/1998 N. 112

Conferimento di funzioni e compiti amministrativi dello Stato alle regioni ed agli enti locali, in attuazione del capo I della L. 15 marzo 1997, n. 59

D.Lgs. 192/05

Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico in edilizia

D.Lgs. 311/06

Disposizioni correttive ed integrative al decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192

D.Lgs. 201/07

Attuazione della direttiva 2005/32/CE relativa all’istituzione di un quadro per l’elaborazione di specifiche per la progettazione ecocompatibile dei prodotti che consumano energia

D.Lgs. 115/08

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

D.Lgs. 28/11

Attuazione della direttiva 2009/28/CE sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili, recante modifica e successiva abrogazione delle direttive 2001/77/CE e 2003/30/CE

D.L. 63/2013

Disposizioni urgenti per il recepimento della Direttiva 2010/31/UE del Parlamento europeo e del Consiglio del 19 maggio 2010, sulla prestazione energetica nell’edilizia per la definizione delle procedure d’infrazione avviate dalla Commissione europea, nonché altre disposizioni in materia di coesione sociale

DPR n. 412/93

Regolamento recante norme per la progettazione, l’installazione, l’esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia, in attuazione dell’art. 4, comma 4, della L. 9 gennaio 1991, n. 10

31

DPR 59/09

Regolamento di attuazione dell’articolo 4, comma 1, lettere a) e b), del decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, concernente attuazione della direttiva 2002/91/CE sul rendimento energetico in edilizia

DPR 151/2011

Regolamento recante semplificazione della disciplina dei procedimenti relativi alla prevenzione degli incendi, a norma dell’articolo 49, comma 4-quater, del decreto-legge 31 maggio 2010, n. 78, convertito, con modificazioni, dalla legge 30 luglio 2010, n. 122

DPR 74/2013

Regolamento recante definizione dei criteri generali in materia di esercizio, conduzione, controllo, manutenzione e ispezione degli impianti termici per la climatizzazione invernale ed estiva degli edifici e per la preparazione dell’acqua calda per usi igienici sanitari, a norma dell’articolo 4, comma 1, lettere a) e c), del decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192

D.M. 1/12/1975

Norme di sicurezza per apparecchi contenenti liquidi caldi sotto pressione

D.M. 16/05/1987 n. 246

Norme di sicurezza antincendi per gli edifici di civile abitazione

D.M. 12/04/1996

Approvazione della regola tecnica di prevenzione incendi per la progettazione, la costruzione e l’esercizio degli impianti termici alimentati da combustibili gassosi

D.M. n. 329/04

Regolamento recante norme per la messa in servizio ed utilizzazione delle attrezzature a pressione e degli insiemi di cui all’articolo 19 del decreto legislativo 25 febbraio 2000, n. 93

D.M. n. 37/2008

Regolamento concernente l’attuazione dell’articolo 11-quaterdecies, comma 13, lettera a) della legge n. 248 del 2 dicembre 2005, recante riordino delle disposizioni in materia di attività di installazione degli impianti all’interno degli edifici

D.M. 26 giugno 2009

Linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici

D.M. 26/1/2010

Aggiornamento del decreto 11 marzo 2008 in materia di riqualificazione energetica degli edifici

Deliberazione VIII/8745/2008

Determinazioni in merito alle disposizioni per l’efficienza energetica in edilizia e per la certificazione energetica degli edifici

d.g.r. 2601/2011

Disposizioni per l’esercizio, il controllo, la manutenzione e l’ispezione degli impianti termici nel territorio regionale

32

Tabella 2: Sintesi delle norme di riferimento. Numero:anno

Titolo

UNI 9910:1991

Terminologia sulla fidatezza e sulla qualità del servizio

UNI EN 834:1997

Ripartitori dei costi di riscaldamento per la determinazione del consumo dei radiatori - Apparecchiature ad alimentazione elettrica

UNI EN ISO 13791:2005

Prestazione termica degli edifici - Calcolo della temperatura interna estiva di un locale in assenza di impianti di climatizzazione - Criteri generali e procedure di validazione

UNI EN ISO 15927-4:2005

Prestazione termoigrometrica degli edifici - Calcolo e presentazione dei dati climatici - Parte 4: Dati orari per la valutazione del fabbisogno annuale di energia per il riscaldamento e il raffrescamento

UNI 8364-2:2007

Impianti di riscaldamento - Parte 2: Conduzione

UNI 8364-3:2007

Impianti di riscaldamento - Parte 3: Controllo e manutenzione

UNI EN 15603:2008

Prestazione energetica degli edifici - Consumo energetico globale e definizione dei metodi di valutazione energetica

UNI EN 15459:2008

Prestazione energetica degli edifici - Procedura di valutazione economica dei sistemi energetici degli edifici

UNI EN 15265:2008

Prestazione energetica degli edifici - Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti mediante metodi dinamici - Criteri generali e procedimenti di validazione

UNI EN ISO 6946:2008

Componenti ed elementi per edilizia - Resistenza termica e trasmittanza termica - Metodo di calcolo

UNI EN ISO 13790:2008

Prestazione energetica degli edifici - Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento

UNI 10389-1:2009

Generatori di calore - Analisi dei prodotti della combustione e misurazione in opera del rendimento di combustione - Parte 1: Generatori di calore a combustibile liquido e/o gassoso

UNI CEI 11352: 2010

Gestione dell’energia - Società che forniscono servizi energetici (ESCO) - Requisiti generali e lista di controllo per la verifica dei requisiti

UNI/TR 11388:2010

Sistemi di ripartizione delle spese di climatizzazione invernale utilizzante valvole di corpo scaldante e totalizzatore dei tempi di inserzione

UNI CEI EN ISO 50001:2011

Sistemi di gestione dell’energia - Requisiti e linee guida per l’uso

UNI CEI/TR 11428:2011

Gestione dell’energia - Diagnosi energetiche - Requisiti generali del servizio di diagnosi energetica

33

UNI TS 11300 Parte 1: 2008

Determinazione del fabbisogno di energia termica dell’edificio per la climatizzazione estiva ed invernale

UNI TS 11300 Parte 2: 2008

Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria

UNI TS 11300 Parte 3: 2010

Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione estiva

UNI TS 11300 Parte 4: 2012

Utilizzo di energie rinnovabili e di altri metodi di generazione per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria

UNI 9019:2013

Sistemi di contabilizzazione indiretta basati sul totalizzatore di zona termica e/o unità immobiliare per il calcolo dell’energia termica utile tramite i tempi di inserzione del corpo scaldante compensati dai gradi-giorno dell’unità immobiliare

UNI 10200:2013

Impianti termici centralizzati di climatizzazione invernale e produzione di acqua calda sanitaria - Criteri di ripartizione delle spese di climatizzazione invernale ed acqua calda sanitaria

2.4 - Ambito di intervento La conoscenza dell’ambito di intervento permette di stimare a priori la tipologia del sistema energetico da analizzare e di conseguenza la taratura della diagnosi. I confini dell’ambito di intervento oggetto delle presenti linee guida sono identificati in Tabella 3. Tabella 3: Confini dell’ambito di intervento Comune Zona Climatica (*) Gradi Giorno (*) Destinazione d’uso prevalente in base al tipo di utenza (*)

Milano E 2404 E.1 (1) “abitazioni adibite a residenza con carattere continuativo, quali abitazioni civili e rurali,…” (**)

(*) vedi DPR n. 412/1993 Regolamento recante norme per la progettazione, l’installazione, l’esercizio e la manutenzione degli impianti termici ai fini del contenimento dei consumi di energia. (**) in alcuni casi l’edificio oggetto di diagnosi potrebbe avere anche più di una categoria di destinazione d’uso, ad esempio negozi commerciali al piano terra (cat. E.5) e residenze ai piani soprastanti (cat. E.1 (1)), in questo caso il confine dell’ambito di intervento è rappresentato da tutte le unità servite dal medesimo impianto termico, rientranti quindi anche i negozi commerciali.

34

La destinazione d’uso oggetto di diagnosi è quindi la tipologia residenziale. Nel territorio di Milano le tipologie edilizie a carattere prevalentemente residenziale possono essere suddivise in quattro macrocategorie sulla base delle caratteristiche dimensionali e funzionali degli edifici; si veda, a tal proposito, la Tabella 4. Tabella 4: Suddivisione delle tipologie edilizie prevalentemente residenziali a Milano. Tipologia edilizia

N. unità abitative

Note

1. Edificio mono-bifamiliare

1-2

su uno o due piani, di tipo isolato o confinante con altri edifici; tipologie architettoniche prevalenti “villetta”, “a schiera”

2. Edificio plurifamiliare piccolo

3 - 15

solitamente max 5 piani di tipo isolato o confinante con altri edifici; tipologie architettoniche prevalenti “in linea”, “a corte”, “a schiera”

3. Edificio plurifamiliare grande

16 - 31

solitamente max 8 piani di tipo isolato o confinante con altri edifici; tipologie architettoniche prevalenti “in linea”, “a corte”, “torre”

4. Edificio a torre

> 31

Edificio con sviluppo prevalente in altezza, numero piani maggiore di 8, di tipo isolato; tipologia architettonica “a torre”

Il Comune di Milano rappresenta un agglomerato urbano intensamente edificato. Come nella maggior parte delle città italiane ha visto una tumultuosa crescita delle unità abitative, specialmente dagli anni del dopoguerra, dall’anno 1951 fino al 1971; sviluppo frenatosi negli ultimi decenni, probabilmente a causa della saturazione del territorio e ad uno studio più attento delle realtà ambientali da parte delle amministrazioni grazie agli strumenti di governo del territorio. Oggi, non considerando i particolari interventi unitari di riqualificazione/conversione del territorio urbanizzato e lo sviluppo di nuovi insediamenti in zone solitamente periferiche, la maggior parte dell’attività edilizia si concentra su interventi di manutenzione, ristrutturazione, riqualificazione e riuso del patrimonio edilizio esistente. Si nota, dalla Figura 4, che del totale edificato (39.308 edifici), quasi la totalità è stata realizzata prima del 1982 (periodo nel quale trova attuazione la Legge 373/1976 “Norme per il contenimento del consumo energetico per usi termici negli edifici”) e prima del 1991 (anno di entrata in vigore della L. n. 10/91), quindi come già anticipato il patrimonio edilizio è vetusto e lontano dagli standard richiesti dalle ultime legislazioni in materia di risparmio energetico. Un dato importante da analizzare sarebbe quello relativo al numero di interventi di riqualificazioni energetiche sul patrimonio edilizio di Milano. 35

Figura 4: Edifici ad uso abitativo per epoca di costruzione – Comune di Milano (Fonte: Elaborazione censimento ISTAT 2001).

Figura 5: Edifici ad uso abitativo per tipo di materiale usato per la struttura portante Comune di Milano (Fonte: Censimento ISTAT 2001).

Da Figura 5 si nota una sostanziale parità tra il numero di edifici costruiti in muratura portante ed edifici in calcestruzzo armato. La tipologia costruttiva è strettamente correlata all’epoca di costruzione dei fabbricati, infatti fino al periodo del dopoguerra gli edifici sono stati costruiti in muratura portante, dal dopoguerra in poi la maggior parte delle costruzioni sono state realizzate in calcestruzzo armato. La tipologia costruttiva ha larga incidenza sui ponti termici dell’edificio, la trasmittanza termica e l’inerzia termica dell’involucro. 36

Figura 6: Edifici ad uso abitativo per numero dei piani fuori terra – Comune di Milano (Fonte: Censimento ISTAT 2001).

Da Figura 6 si evince che la maggior parte degli edifici presenti a Milano ha 4 o più piani fuori terra. Questo significa che le tipologie edilizie prevalenti dovrebbero essere “a torre”, “plurifamiliare grande” ed in misura inferiore “plurifamiliare piccolo”.

Figura 7: Abitazioni in edifici ad uso abitativo per epoca di costruzione – Comune di Milano (Fonte: Censimento ISTAT 2001).

37

Figura 8: Suddivisione del numero di abitazioni presenti nell’edificio – Provincia di Milano (Fonte: Censimento ISTAT 2001).

L’andamento delle abitazioni per epoca di costruzione di Figura 7 segue quello degli edifici di Figura 4; la Figura 8 (dati su base provinciale) da maggior forza a quanto riscontrato in Figura 6, difatti la suddivisione del numero di abitazioni presenti nell’edificio è a vantaggio delle categorie edilizie con molte unità abitative (edificio plurifamiliare piccolo e grande, a torre).

Figura 9: Abitazioni occupate da persone residenti per disponibilità di servizio di riscaldamento – Comune di Milano (Fonte: Censimento ISTAT 2001).

38

In Figura 9 si evince che la tipologia prevalente del sistema impiantistico per il riscaldamento è del tipo centralizzato ad uso delle unità abitative dell’edificio. Questi dati relazionati con quelli di Figura 6, stanno a significare quindi che la maggior parte delle tipologie di edifici plurifamiliari e a torre sono servite da un impianto di riscaldamento centralizzato.

Figura 10: Abitazioni occupate da persone residenti per disponibilità di servizio di acqua calda sanitaria – Comune di Milano (Fonte: Censimento ISTAT 2001).

Un ulteriore dato significativo è rilevato in Figura 10; infatti, si nota che la maggior parte delle abitazioni ha la produzione di riscaldamento e acqua calda sanitaria con sottosistemi di generazione differenti. Questo dato messo in relazione con quelli ricavati in Figura 9 può evidenziare che le abitazioni con impianto di riscaldamento centralizzato hanno solitamente una produzione di acqua calda sanitaria indipendente per mezzo di caldaie a combustibile gassoso o scaldabagno elettrici. Tesi supportata dal fatto che il numero di abitazioni con la produzione di acqua calda sanitaria e riscaldamento dallo stesso sistema di generazione (142.981) si avvicina al numero di abitazioni con impianto autonomo dell’unità abitativa (101.984) da Figura 9, ovvero in questi casi rientrano le tipologie edilizie mono-bifamigliari e plurifamiliari piccole. Altri indicatori utili a ricostruire la consistenza energetica del patrimonio edilizio (dati su base regionale), ricavati su elaborazioni da analisi campionarie sono relativi agli indicatori di forma e composizione delle superfici disperdenti (Tabella 5) e il fabbisogno energetico specifico per unità di superficie per la sola climatizzazione invernale (Tabella 6). 39

Tabella 5: Indicatori di forma e % di composizione superfici disperdenti del patrimonio edilizio residenziale lombardo (Fonte:ARPA, “Elaborazione di standard di qualità per gli edifici ad alta qualità energetica”,2004) 11 Tipologia edilizia

N. unità abitative

Sup. vetrata

Sup. opaca

Sup. tetto piano

Sup. tetto a falda

Sup. contatto terreno

Sup. copertura

S/V1

1-2

6%

46 %

11 %

13 %

24 %

24 %

0,85

3 - 15

8%

45 %

9%

15 %

24 %

24 %

0,70

16 - 31

9%

58 %

8%

10 %

17 %

18 %

0,60

> 31

18 %

60 %

8%

4%

11 %

12 %

0,40

1. Edificio monobifamiliare 2. Edificio plurifamiliare piccolo 3. Edificio plurifamiliare grande 4. Edificio a torre

Tabella 6: Fabbisogno energetico specifico per la climatizzazione invernale per unità di superficie del patrimonio edilizio residenziale lombardo, espresso in [kWh/m2] anno (Fonte:ARPA, “Elaborazione di standard di qualità per gli edifici ad alta qualità energetica”, 2004). Tipologia edilizia

< 1919

1919 1945

1946 1960

1961 1971

1972 1981

1982 1991

1992 2001

Media

249,22

220,87

193,76

178,12

148,49

131,49

124,13

178

206,87

185,16

163,77

151,57

125,88

111,53

105,60

150

188,66

170,64

151,41

139,75

115,46

102,61

97,13

138

151,41

140,54

127,13

119,02

96,43

85,47

81,25

114

199

179

159

147

122

108

102

145

1. Edificio monobifamiliare 2. Edificio plurifamiliare piccolo 3. Edificio plurifamiliare grande 4. Edificio a torre

Media

Dati ed indicatori di tipo energetico maggiormente consistenti sono desumibili, però, dal catasto energetico edifici regionale (CEER), il quale gestisce l’archiviazione e la consultazione informatizzata degli ACE (Attestato di Certificazione 1 S, espressa in metri quadrati, è la superficie che delimita verso l’esterno (ovvero verso ambienti non dotati di impianto di riscaldamento), il volume riscaldato V; V è il volume lordo, espresso in metri cubi, delle parti di edificio riscaldate, definito dalle superfici che lo delimitano.

40

Energetica) redatti dai soggetti certificatori della Regione Lombardia. Difatti, nel grafico di Figura 11 si può constatare come il patrimonio edilizio del Comune di Milano, così come quello dell’intera regione, sia decisamente poco performante (200,32 kWh/m2anno ) e costituisca un immenso potenziale per azioni di diagnosi e miglioramento delle prestazioni energetiche. Tale dato è confermato anche dalla Figura 12 in cui si nota che più della metà del patrimonio edilizio attualmente rilevato ricade in classe G, mentre soltanto il 5,5 % ha prestazioni energetiche inferiori alla classe C.

Figura 11: Fabbisogno medio di energia primaria per la climatizzazione invernale degli edifici residenziali, espresso in [kWh/m2] anno (Fonte: Elaborazione su dati catasto energetico CEER, 2012; www.cened.it/ceer).

Figura 12: Suddivisione % per classi energetiche degli edifici residenziali nel Comune di Milano (Fonte: Elaborazione su dati catasto energetico CEER, 2012; www.cened.it/ ceer).

41

2.4.1 - Tipologie involucro edilizio La definizione delle tipologie costruttive e dei loro parametri termo-fisici devono considerare i seguenti fattori: • Il patrimonio edilizio nel territorio di Milano, come nella maggior parte dell’Italia non è di recente costruzione, quindi caratterizzato da tipologie di strutture massive; • I materiali tradizionali che costituiscono i componenti edilizi sono prevalentemente pietre, laterizi (pieni e forati) e giunti di malta; calcestruzzo per le strutture; • Il periodo di costruzione è fondamentale per la definizione del livello di isolamento termico dei componenti edilizi. Si considera la seguente classificazione: ♦♦ Prima del 1976 non è presente materiale isolante termico all’interno delle strutture; ♦♦ Tra il 1976 e il 1991 si considera un basso livello di isolamento termico; ♦♦ Tra il 1991 e il 2005 si considera un medio livello di isolamento termico; ♦♦ Dopo il 2005 il livello di isolamento termico è determinato dalla legislazione nazionale (D.lgs. 192/2005 e 311/2006) attraverso i valori limite di trasmittanza termica per nuove costruzioni e per ristrutturazioni superiori ai 1000 m2. Si propone ora di individuare le caratteristiche principali dei componenti dell’involucro edilizio delle tipologie edilizie presenti nel territorio di Milano. Per ogni categoria di componenti di involucro (parete verticale, serramento esterno vetrato, copertura, solaio verso sottotetto o locale non riscaldato, solaio verso terreno) si riporta la descrizione sintetica, l’immagine del pacchetto costruttivo, la stima dell’epoca di diffusione ed l’indicazione di massima della trasmittanza termica del componente. Le seguenti tabelle, in caso di difficoltà di reperimento di dati riguardo le caratteristiche tecniche di un edificio, possono essere utilizzate per la determinazione della tipologia di involucro utilizzata in base alla data di costruzione.

42

Tabella 7: Stima delle caratteristiche delle pareti verticali nella tipologia edilizia prevalentemente residenziale di Milano (Fonte: Elaborazione da Gruppo di ricerca TEBE (2011), Building Tipology Brochure). Parete verticale Descrizione

Immagine

Epoca di diffusione

U [W/ m2K]

Muratura in mattoni pieni (sp. mattoni 25 cm + intonaco)

1900 - 1950

1,76


1900 - 1950

1,34


1900 - 1950

1,07

Muratura in pietra listata con mattoni (sp. 38 cm + intonaco)

1900 - 1950

1,55

Muratura in pietra listata con mattoni (sp. 51 cm + intonaco)

1900 - 1950

1,27

Muratura mattoni e sassi (sp. 50 cm + intonaco)

1900 - 1950

1,29

Muratura mattoni e sassi (sp. 60 cm + intonaco)

1900 - 1950

1,13

Muratura in blocchi forati di calcestruzzo (sp. 30 cm + intonaco)

dopo il 1950

1,22

Muratura a cassa vuota in laterizio forato (30 cm)

1930 - 1980

1,15

Muratura a cassa vuota in laterizio forato con basso livello di isolamento (30 cm)

1976 - 1990

0,78

Muratura a cassa vuota in laterizio forato con medio livello di isolamento (30 cm)

1991 - 2005

0,59

dal 2006

0,34

Muratura in mattoni alveolati (alta resistenza termica), alto livello di isolamento

43

Tabella 8: Stima delle caratteristiche dei serramenti esterni vetrati nella tipologia edilizia prevalentemente residenziale di Milano (Fonte: Elaborazione da Gruppo di ricerca TEBE (2011), Building Tipology Brochure). Serramento esterno vetrato Epoca di diffusione

U [W/m2K]

Vetro singolo, telaio in legno

fino al 1975

4,9

Vetro singolo, telaio in metallo senza taglio termico

fino al 1975

5,7

Vetro camera con intercapedine di aria, telaio in legno

1975 - 2005

2,8

Vetro camera con intercapedine di aria, telaio in metallo con taglio termico

1991 - 2005

3,4

Vetro camera con rivestimento basso-emissivo, intercapedine d’aria o altri gas, telaio in legno, PVC o in metallo a taglio termico

dal 2005

≤ 2,4

Descrizione

44

Immagine

Tabella 9: Stima delle caratteristiche delle coperture nella tipologia edilizia prevalentemente residenziale di Milano (Fonte: Elaborazione da Gruppo di ricerca TEBE (2011), Building Tipology Brochure). Copertura Epoca di diffusione

U [W/m2K]

Tetto a falde in laterizio

1930 - 1975

2,20

Tetto a falde con struttura e tavolato in legno

fino al 1950

1,80

Tetto piano in latero-cemento

1930 - 1975

1,85

Tetto piano in latero-cemento, basso livello di isolamento

1976 - 1990

1,01

Tetto piano in latero-cemento, medio livello di isolamento

1991 - 2005

0,70

Tetto piano in latero-cemento, alto livello di isolamento

dal 2006

0,30

Descrizione

Immagine

45

Tabella 10: Stima delle caratteristiche dei solai verso sottotetti non riscaldati nella tipologia edilizia prevalentemente residenziale di Milano (Fonte: Elaborazione da Gruppo di ricerca TEBE (2011), Building Tipology Brochure). Solaio verso sottotetto non riscaldato Epoca di diffusione

U [W/m2K]

Solaio a profilati in acciaio e tavelloni in laterizio

1920 - 1945

2,48

Soletta in calcestruzzo armato

fino al 1930

2,66

Solaio in latero-cemento

1930 - 1975

1,65

Solaio in latero-cemento, basso livello di isolamento

1976 - 1990

0,97

Solaio in latero-cemento, medio livello di isolamento

1991 - 2005

0,69

dal 2006

0,30

Descrizione

Solaio in latero-cemento, alto livello di isolamento

46

Immagine

Tabella 11: Stima delle caratteristiche dei solai verso terreno nella tipologia edilizia prevalentemente residenziale di Milano (Fonte: Elaborazione da Gruppo di ricerca TEBE (2011), Building Tipology Brochure). Solaio verso terreno Epoca di diffusione

U [W/m2K]

Soletta in calcestruzzo armato

fino al 1930

1,95

Basamento in calcestruzzo su terreno, basso livello di isolamento

1976 - 1990

1,24

Basamento in calcestruzzo su terreno, medio livello di isolamento

1991 - 2005

0,93

Basamento in calcestruzzo su terreno, alto livello di isolamento

2006

0,33

Solaio in latero-cemento

1930 - 1975

1,30

Solaio in latero-cemento, basso livello di isolamento

1976 - 1990

0,98

Solaio in latero-cemento, medio livello di isolamento

1991 - 2005

0,77

dal 2006

0,33

Descrizione

Solaio in latero-cemento, alto livello di isolamento

Immagine

47

2.4.2 - Tipologie impianto termico Le tipologie impiantistiche prevalenti nell’ambito residenziale milanese sono le seguenti: A. Impianto termico per il riscaldamento e l’acqua calda sanitaria con un unico sottosistema di generazione centralizzato (es. caldaia a combustibile fossile liquido o gassoso, pompa di calore ad acqua di falda, ecc.); B. Impianto termico per il servizio di riscaldamento centralizzato nell’edificio (es. caldaia a combustibile fossile liquido o gassoso, pompa di calore ad acqua di falda, scambiatore di calore da teleriscaldamento, ecc.) e produzione di acqua calda sanitaria indipendente nelle abitazioni (es. caldaia a combustibile gassoso o scaldabagno elettrico); C. Impianto termico per il riscaldamento e l’acqua calda sanitaria con un unico sottosistema di generazione indipendente in ciascuna abitazione (es. caldaia a combustibile fossile gassoso, ecc.); D. Impianto termico per il servizio di riscaldamento e per la produzione di acqua calda sanitaria rispettivamente con due sottosistemi di generazione centralizzati nell’edificio (es. caldaia a combustibile fossile liquido o gassoso, pompa di calore ad acqua di falda, ecc.); Nei casi in cui si incontrano edifici con epoca recente di costruzione o riqualificati con il miglioramento delle prestazioni energetiche, potrebbero aumentare i sottosistemi impiantistici a servizio dell’edificio, quali: • Sistema di produzione dell’energia termica da fonte solare per l’integrazione del riscaldamento e/o acqua calda sanitaria; • Sistema di produzione dell’energia elettrica da fotovoltaico; • Sistema di ventilazione meccanica con eventuale parziale trattamento dell’aria. Da evidenziare che il raffrescamento degli edifici avviene solitamente con macchine di tipo split o multisplit indipendenti su ciascuna abitazione. La relazione tra le tipologie edilizie e le tipologie impiantistiche del Comune di Milano possono essere riassunta nella tabella sottostante: Tabella 12: Relazione tra tipologia impiantistica e tipologia edilizia nel territorio di Milano (Fonte: Elaborazione dati da ARPA Lombardia (2004), Elaborazione di Standard di Qualità per gli Edifici ad Alta Qualità Energetica). Tipologia edilizia

N. unità abitative

Tipologia impiantistica

1. Edificio mono-bifamiliare

1-2

C

2. Edificio plurifamiliare piccolo

3 - 15

B, C

3. Edificio plurifamiliare grande

16 - 31

A, B, C

4. Edificio a torre

> 31

A, B, C, D

48

La tipologia impiantistica è definita attraverso la combinazione dei vari sottosistemi impiantistici (emissione, distribuzione, accumulo, generazione) e degli ausiliari elettrici a servizio degli stessi. Per ogni sottosistema è fornita una descrizione, l’epoca caratteristica di installazione/costruzione e l’indicazione del valore prestazionale di riferimento (rendimento, efficienza, ecc.). Per ciascun tipo di sottosistema impiantistico viene riferita indicativamente la tipologia edilizia prevalente. Tabella 13: Stima della caratteristica del sottosistema di generazione del sistema di riscaldamento nella tipologia edilizia prevalentemente residenziale di Milano (Fonte: Elaborazione dati da ARPA Lombardia (2004), Elaborazione di Standard di Qualità per gli Edifici ad Alta Qualità Energetica e Gruppo di ricerca TEBE (2011), Building Tipology Brochure). Sistema di riscaldamento Sottosistema di generazione Tipo sottosistema di generazione

Vettore energetico

Epoca di installazione

Tipologia edilizia

Interno/esterno

gas

Tutti

1

Interno/esterno

gas

Tutti

2, 3, 4

Centrale termica

Gas/gasolio Tutti

1, 2, 3, 4

Caldaia a condensazione per impianti di riscaldamento autonomi

Interno/esterno

gas

Dal 1990

1, 2, 3, 4

Caldaia a condensazione per impianti di riscaldamento centralizzati

Centrale termica

gas

Dal 1990

2, 3, 4

Teleriscaldamento

-

-

-

2, 3, 4

Pompa di calore geotermica

-

elettricità

Dal 2005

1, 2, 3, 4

caldaia standard,

ubicazione

bruciatore atmosferico, camino < 10 m caldaia standard, bruciatore atmosferico, per impianti di riscaldamento autonomi, camino > 10 m caldaia standard, bruciatore ad aria soffiata

49

Tabella 14: Stima della caratteristica del sottosistema di accumulo del sistema di riscaldamento nella tipologia edilizia prevalentemente residenziale di Milano (Fonte: Elaborazione dati da ARPA Lombardia (2004), Elaborazione di Standard di Qualità per gli Edifici ad Alta Qualità Energetica e Gruppo di ricerca TEBE (2011), Building Tipology Brochure). Sistema di riscaldamento Sottosistema di accumulo Tipo sottosistema di accumulo


Sottosistema di accumulo di acqua calda per riscaldamento centralizzato Sottosistema di accumulo di acqua calda per riscaldamento autonomo

tutte

Isolamento L’isolamento è solitamente caratterizzato dall’epoca di costruzione

Sottosistema di accumulo di acqua calda per riscaldamento

Tipologia edilizia 2, 3, 4

2, 3, 4 1

Tabella 15: Stima della caratteristica del sottosistema di distribuzione del sistema di riscaldamento nella tipologia edilizia prevalentemente residenziale di Milano (Fonte: Elaborazione dati da ARPA Lombardia (2004), Elaborazione di Standard di Qualità per gli Edifici ad Alta Qualità Energetica e Gruppo di ricerca TEBE (2011), Building Tipology Brochure). Sistema di riscaldamento Sottosistema di distribuzione Tipo sottosistema di distribuzione


Numero piani

Tipologia edilizia

Distribuzione centralizzata a colonne montanti verticali, collegamenti orizzontali in ambienti non riscaldati (es. cantina o terreno)

Da 2 in su

2, 3, 4

Distribuzione separata per appartamento

Da 2 in su

2, 3, 4

1-2

1

1-2

1

Distribuzione centralizzata orizzontale in ambienti riscaldati Distribuzione centralizzata a colonne montanti verticali, collegamenti orizzontali in ambienti non riscaldati (es. cantina o terreno)

50

tutte

Tabella 16: Stima della caratteristica del sottosistema di emissione del sistema di riscaldamento nella tipologia edilizia prevalentemente residenziale di Milano (Fonte: Elaborazione dati da ARPA Lombardia (2004), Elaborazione di Standard di Qualità per gli Edifici ad Alta Qualità Energetica e Gruppo di ricerca TEBE (2011), Building Tipology Brochure). Sistema di riscaldamento Sottosistema di emissione Tipo sottosistema di emissione


Specifiche tecniche (rif. UNI/TS 11300-2)

Tipologia edilizia

Radiatori

Dal 1900 al 1975

Su parete esterna non isolata

1, 2, 3, 4

Radiatori

Dal 1976

Su parete esterna isolata

1, 2, 3, 4

Pannelli radianti

Dal 1991 al 2005

Annegati – carico termico medio annuo tra i 4 e 10 W/m2

1, 2, 3, 4

Pannelli radianti

Dal 2005

Isolati/annegati – carico termico medio annuo < 4 W/m2

1, 2, 3, 4

Tabella 17: Stima della caratteristica del sottosistema di generazione del sistema di produzione acqua calda sanitaria nella tipologia edilizia prevalentemente residenziale di Milano (Fonte: Elaborazione dati da ARPA Lombardia (2004), Elaborazione di Standard di Qualità per gli Edifici ad Alta Qualità Energetica e Gruppo di ricerca TEBE (2011), Building Tipology Brochure). Sistema produzione di ACS Sottosistema di generazione Tipo sottosistema di generazione

ubicazione

Vettore energetico


Tipologia edilizia

caldaia standard, bruciatore atmosferico, camino > 10 m

Interno/esterno

gas

Tutti

2, 3, 4

caldaia standard,

Centrale termica

Gas/gasolio

Tutti

2, 3, 4

bruciatore ad aria soffiata

51

Sistema produzione di ACS Sottosistema di generazione Tipo sottosistema di generazione

ubicazione

Vettore energetico


Tipologia edilizia

Caldaia standard per impianti di ACS autonomi (produzione combinata

Interno/esterno

gas

Tutti

1, 2, 3, 4

Interno/esterno

gas

Tutti

1, 2, 3, 4

Caldaia a condensazione per la produzione ACS

Centrale termica

gas

Dal 1990

1, 2, 3, 4

caldaia standard a gas per la produzione istantanea di ACS, a camera aperta con/senza pilota permanente, a camera chiusa senza pilota permanente

esterno

gas

-

1, 2, 3, 4

Scaldabagno elettrico ad accumulo

interno

elettricità

Tutti

2, 3, 4

Pompa di calore geotermica

-

elettricità

Dal 2005

1, 2, 3, 4

riscaldamento e ACS, per appartamento) bruciatore atmosferico, camino < 10 m Caldaia standard per impianti di ACS autonomi (produzione combinata riscaldamento e ACS, per appartamento) bruciatore ad aria soffiata, camino < 10 m

52

Tabella 18: Stima della caratteristica del sottosistema di accumulo del sistema di produzione acqua calda sanitaria nella tipologia edilizia prevalentemente residenziale di Milano (Fonte: Elaborazione dati da ARPA Lombardia (2004), Elaborazione di Standard di Qualità per gli Edifici ad Alta Qualità Energetica e Gruppo di ricerca TEBE (2011), Building Tipology Brochure). Sistema produzione di ACS Sottosistema di accumulo Tipo sottosistema di accumulo Sottosistema di accumulo di acqua calda per produzione centralizzata Sottosistema di accumulo di acqua calda per abitazione


tutte

Isolamento L’isolamento è solitamente caratterizzato dall’epoca di costruzione

Tipologia edilizia 2, 3, 4 2, 3, 4

Tabella 19: Stima della caratteristica del sottosistema di distribuzione del sistema di produzione acqua calda sanitaria nella tipologia edilizia prevalentemente residenziale di Milano (Fonte: Elaborazione dati da ARPA Lombardia (2004), Elaborazione di Standard di Qualità per gli Edifici ad Alta Qualità Energetica e Gruppo di ricerca TEBE (2011), Building Tipology Brochure). Sistema produzione di ACS Sottosistema di distribuzione Tipo sottosistema di distribuzione


Distribuzione di ACS centralizzata Distribuzione di ACS separata per appartamento

tutte

N. piani

Tipologia edilizia

Da 2 in su

2, 3, 4

-

1

2.5 - Requisiti di Qualità 2.5.1 - Requisiti per la diagnosi Come definito dal punto 4.1 della norma UNI CEI/TR 11428 “La diagnosi energetica è intrapresa nell’intento di rendere disponibile una descrizione del sistema energetico (in questo caso, l’edificio), definendo i possibili interventi di miglioramento dell’efficienza e quantificandone i conseguenti risparmi”. Dall’analisi della definizione sopra riportata si deduce che: a) Il confine del sistema energetico - definito preliminarmente con il committente - è in funzione dell’oggetto della diagnosi (organismo, organizzazione, unità edilizia, insieme tecnologico), in grado di generare, gestire o controllare una richiesta di energia. L’energia può essere importata o esportata dal sistema 53

energetico tramite l’ausilio di vettori energetici (gas, elettricità). Nell’ambito specifico di intervento oggetto della presente linea guida il sistema energetico corrisponde all’edificio, cioè all’insieme delle unità abitative che lo costituiscono e all’impianto termico che lo serve. Il confine dell’edificio, quale sistema energetico, non coincide con l’involucro edilizio ma comprende tutte le sue pertinenze in modo tale che, se una parte del suo sistema impiantistico è collocata all’esterno dell’involucro dell’edificio (ad esempio: caldaia, unità refrigerante), questa sia all’interno del confine dell’edificio. Il sistema impiantistico (impianto termico) impiega energia per soddisfare i seguenti servizi richiesti dall’edificio: ♦♦ Riscaldamento ovvero climatizzazione invernale (se presente ventilazione con umidificazione controllata); ♦♦ Raffrescamento ovvero climatizzazione estiva (se presente deumidificazione controllata); ♦♦ Ventilazione meccanica con eventuale parziale trattamento dell’aria (in alternativa alla climatizzazione); ♦♦ Produzione di acqua calda sanitaria; ♦♦ Illuminazione; ♦♦ Altri servizi elettrici, ad esempio: sistemi di movimentazione meccanica, processi interni (cucina, lavanderia, ecc.)

Figura 13: Schematizzazione dell’edificio quale sistema energetico nella configurazione generale riferito all’ambito di intervento “residenziale Milano”. Legenda: 1) zona termica i-esima dell’unità edilizia, 2) accumulo termico, 3) energia ausiliaria, 4) sistema di generazione dell’energia termica, 5) vettore energetico energia elettrica, 6) vettore energetico combustibile fossile o rinnovabile, 7) pannelli fotovoltaici, 8) collettori solari termici, 9) confine dell’edificio , 10) dispersioni e guadagni termici dell’involucro edilizio.

54

b) Gli interventi di miglioramento dell’efficienza e i conseguenti risparmi rappresentano l’obiettivo principale della diagnosi energetica. Nella linea guida verranno identificate con l’acronimo “ORE” ovvero “Opportunità di Risparmio Energetico”. Esse individuano i possibili interventi di riqualificazione da effettuare sull’edificio oggetto di diagnosi. La procedura di definizione delle ORE è specificata in dettaglio nel paragrafo 5.3.3 mentre nell’Appendice B: Schede di possibili soluzioni di ORE vengono riportate delle schede dettagliate di Opportunità di Risparmio Energetico mettendo in evidenza le caratteristiche principali, le interazioni, i limiti e i fattori di costo delle stesse. In quanto procedura sistematica nel conseguimento degli obiettivi preposti, la diagnosi energetica deve possedere cinque requisiti fondamentali: • Completezza Definizione del sistema energetico, cioè dei confini dell’edificio, comprendente tutti gli aspetti energetici significativi; utilizzo del processo standardizzato di esecuzione riportato dettagliatamente nel paragrafo 3.1 della presente linea guida. • Attendibilità Acquisizione di dati reali in numero e qualità necessari per lo sviluppo dell’inventario energetico; sopralluogo e rilievi strumentali dell’edificio per la verifica e definizione delle caratteristiche essenziali del sistema; verifica che il consumo energetico sia coerente con i dati di fatturazione o con quanto rilevato dalla strumentazione di misura. • Tracciabilità Utilizzo di una procedura standardizzata di diagnosi energetica riportata nei diagrammi di flusso nel paragrafo 3.2; identificazione dei consumi energetici del sistema edificio-impianto, documentazione dell’origine dei dati e dell’eventuale modalità di elaborazione a supporto dei risultati della diagnosi includendo le ipotesi di lavoro eventualmente assunte. • Utilità Identificazione e valutazione nel report di diagnosi degli interventi di miglioramento dell’efficienza energetica. Per ogni scenario di intervento sarà formulata la descrizione, l’analisi dei benefici energetici, economici ed ambientali, le cautele e interazioni con altri interventi, i fattori di costo, i riferimenti tecnici normativi e legislativi, le misure e verifiche da effettuare a valle dell’applicazione. • Verificabilità Identificazione degli elementi che consentono al committente la verifica del 55

conseguimento dei miglioramenti di efficienza risultanti dalla applicazione degli interventi proposti. La diagnosi energetica deve tenere in conto durante l’intero processo le esigenze della committenza. Difatti, un altro requisito che assume un ruolo fondamentale e percorre trasversalmente il processo di diagnosi è rappresentato dalla adattabilità, ovvero dall’appropriatezza dei risultati di diagnosi in relazione alle attese, necessità e limiti indicati dal committente nelle fasi preliminari. L’adattabilità è fondamentale anche sulla scelta delle Opportunità di Risparmio Energetico e degli scenari di intervento. Infatti, prima dell’esecuzione dell’analisi multicriterio in relazione ai diversi ambiti di intervento si esegue una valutazione preliminare delle ORE considerando diversi fattori tra i quali: i vincoli imposti dal committente e le possibili interferenze con legislazione vigente e normative in materia di sicurezza, ambiente e salute. Tali fattori dovranno poi essere considerati nella redazione del progetto preliminare, definitivo ed esecutivo per gli interventi di riqualificazione dell’edificio (paragrafo 6.1).

Figura 14: I requisiti fondamentali della diagnosi energetica.

L’utilizzo dei requisiti sopra descritti non sono cogenti ma rappresentano uno standard unificato di riferimento per armonizzare le metodologie di diagnosi energetica e ottenere dei risultati conformi alle aspettative preposte. Le normative di riferimento dalle quali si attinge per l’identificazione dei requisiti peculiari di diagnosi sono la UNI CEI/TR 11428:2011 “Diagnosi energetiche”, la EN 16247-1 “Diagnosi Energetiche Parte 1: Requisiti generali” e la prEN 56

16247-2 “Energy audits: Buildings”. I requisiti sopra elencati andranno sempre applicati ad ogni tipologia di diagnosi (leggera, standard o dettagliata). 2.5.2 - Requisiti del REDE La norma UNI CEI/TR 11428 definisce che “la diagnosi energetica deve essere eseguita da una persona fisica o giuridica che possiede competenze, capacità e strumenti commisurati al tipo di diagnosi intrapresa nonché all’obiettivo, ambito di intervento e grado di accuratezza concordati con il committente. Ove tali requisiti non siano presenti possono essere utilizzati dei subfornitori evidenziandone al committente ruoli e responsabilità”. I tecnici chiamati a svolgere la diagnosi energetica, di seguito denominati “REDE”, dovrebbero essere esperti nella progettazione degli edifici e degli impianti ad essi asserviti. Nel caso in cui il tecnico non sia competente in tutti i campi necessari all’esecuzione della diagnosi, dovrà operare in collaborazione con altri tecnici, in modo che il gruppo così costituito sia in grado di coprire tutti gli ambiti professionali richiesti. I requisiti essenziali che deve possedere il tecnico referente della diagnosi, sono: • Competenza Il REDE deve dimostrare di aver l’esperienza e la capacità commisurata in funzione dell’obiettivo, dell’ambito di intervento e del grado di accuratezza della diagnosi. Egli non dovrebbe limitarsi a possedere competenze tecniche solamente sugli aspetti legati all’energia, ma dovrebbe possedere buone conoscenze e capacità anche sulle aree tematiche strettamente correlate al campo dell’energia (ad esempio: aspetti urbanistici/tecnici/tecnologici dell’edilizia, aspetti legali, aspetti manutentivi dell’edificio, ecc.). Quindi, le conoscenze del REDE devono seguire un approccio olistico e sistemico sulla base degli obiettivi da raggiungere. Oltre a conoscere i principi fondanti dell’attività di diagnosi, ovvero il processo, la procedura ed i requisiti ad essa correlati, comprese le normative tecniche cogenti e volontarie del settore energetico; nel caso specifico di intervento, il REDE deve possedere conoscenze specialistiche su queste aree tecnologiche dell’edificio: ♦♦ Involucro edilizio; ♦♦ Riscaldamento e climatizzazione invernale; ♦♦ Raffrescamento e climatizzazione estiva; ♦♦ Ventilazione meccanica controllata e naturale; ♦♦ Acqua calda sanitaria; ♦♦ Illuminazione; ♦♦ Sistemi di movimentazione meccanica (ascensori, piattaforme); 57

Processi all’interno dell’edificio residenziale (ad es. cucina, lavanderia, centro elaborazione dati, raffrescamento per esigenze di processo); ♦♦ Sistemi di supervisione e controllo (building automation systems). Come sopra riportato, per ottenere un approccio olistico e sistemico della diagnosi, le conoscenze e abilità del REDE dovrebbero ricoprire anche i seguenti aspetti: ♦♦ Criteri di benessere da soddisfare all’interno delle unità ambientali dell’edificio (termoigrometrico, acustico, luminoso, qualità dell’aria interna); ♦♦ Aspetti urbanistici/tecnici/tecnologici dell’edilizia; ♦♦ Aspetti legali; ♦♦ Conoscenze economiche (analisi flussi di cassa, ecc.); ♦♦ Produzione di energia da fonti rinnovabili; ♦♦ Progettazione degli interventi sulle diverse aree tecnologiche dell’edificio per il miglioramento dell’efficienza energetica; ♦♦ Gestione dell’energia, società che forniscono servizi energetici; ♦♦ Manutenzione dell’edificio; ♦♦ Sicurezza • Riservatezza Si devono considerare come riservate e confidenziali tutte le informazioni ottenute o acquisite durante la procedura di diagnosi. Ciò non esclude la pubblicazione dei risultati previo accordo tra le parti. • Obiettività Si deve considerare preminente l’interesse del committente agendo in maniera imparziale. Il REDE deve mettere a conoscenza il committente circa eventuali conflitti di interesse. • Subfornitori Qualora vengano impiegati subfornitori, questi ultimi devono essere ugualmente soggetti ai requisiti applicabili del presente rapporto tecnico. • Trasparenza La diagnosi energetica deve produrre risultati facilmente interpretabili dalla committenza. Da evidenziare che non è presente alcun albo istituzionale dei REDE a differenza degli albi regionali dei certificatori energetici. I requisiti sopra esposti, però, rappresentano un vincolo fondamentale per la qualità della prestazione professionale di diagnosi energetica. ♦♦

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2.6 - Le tipologie di diagnosi (Diagnosi Leggera, Standard, Dettagliata) Prima di avviare la procedura operativa di diagnosi energetica è necessario aver ben definito e concordato con il committente durante le fasi preliminari l’ambito di intervento, il grado di accuratezza e gli obiettivi della diagnosi. Questi elementi influiscono direttamente sui livelli di attività necessari per soddisfare le aspettative del committente, ovvero sulla scelta della tipologia di diagnosi da adottare. L’analisi del grado di dettaglio dei tre fattori e la loro correlazione porta alla determinazione di una tra le tre tipologie di diagnosi di seguito descritte. Ovviamente, se il livello di dettaglio richiesto è elevato sarà necessaria una diagnosi di terzo livello (diagnosi dettagliata) mentre se il livello di dettaglio è molto semplice sarà sufficiente una diagnosi di primo livello (diagnosi leggera), nel mezzo troviamo la diagnosi di secondo livello (diagnosi standard) la quale permette di ottenere i risultati richiesti con un ottimo equilibrio tra qualità e tempi di diagnosi.

Figura 15: Scelta della tipologia di diagnosi in funzione del livello di dettaglio dell’ambito di intervento, grado di accuratezza e obiettivi.

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Si riportano degli esempi di definizione dei livelli di dettaglio riferiti ai tre elementi che influiscono sulla scelta della tipologia di diagnosi: Ambito di intervento • Semplice: diagnosi su edifici con sola destinazione d’uso residenziale; diagnosi di un unico sistema impiantistico a servizio dell’edificio (es. riscaldamento); diagnosi di specifici sottosistemi impiantistici dell’edificio (es. generatore termico e accumulo, oppure distribuzione ed emissione); • Complesso: diagnosi di tutti i sistemi impiantistici presenti nell’edificio; diagnosi e disaggregazione degli utilizzi finali dell’energia per ogni sistema impiantistico ed eventualmente per funzioni (energia per il benessere termoigrometrico o per processo); diagnosi su edifici con diverse destinazioni d’uso (es. residenziale misto a terziario, ecc.) o complessi con rilevante energia di processo (es. ospedali, industrie, ecc.). Grado di accuratezza • Limitato: attività in campo veloce con check-list degli usi energetici più rilevanti, stima dei parametri (fattori di aggiustamento) che influenzano i consumi energetici senza ricorrere all’utilizzo di strumentazioni; stima dei possibili miglioramenti delle prestazioni energetiche con semplici fogli di calcolo; • Dettagliato: rilievo di tutti i sistemi impiantistici e apparecchiature con prolungata attività in campo; utilizzo di strumentazioni per la misura di temperature, umidità relativa, apparecchiature elettriche; simulazione dinamica dell’edificio mediante l’ausilio di software. Obiettivi • Indicazioni generali di ORE: valutazione di possibili interventi di ORE sui sistemi più energivori presenti nell’edificio; stima dei risparmi energetici ed economici degli interventi di miglioramento delle prestazioni energetiche; raccomandazioni generali sulla gestione e manutenzione dell’edificio; • Indicazioni puntuali di ORE: confronto di diversi scenari di intervento di ORE secondo il metodo dell’analisi multicriterio; calcolo del risparmio energetico ed economico per ogni scenario di intervento sul sistema (ed eventualmente sottosistema) impiantistico; indicazioni specifiche sulla gestione e manutenzione dell’edificio. Sulla base della valutazione dei livelli di dettaglio dei tre elementi sopra riportati, ovvero in funzione delle esigenze e delle risorse della committenza, il REDE valuterà la tipologia più appropriata di diagnosi per il caso specifico.

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Si definiscono i tre livelli di diagnosi: I Livello: Diagnosi leggera La diagnosi leggera o per ispezione visiva è una visita al sito oggetto di diagnosi con lo scopo di ispezionare visivamente ciascuno dei sistemi e/o sottosistemi energetici. Tipicamente include una valutazione dei dati di consumo energetico allo scopo di analizzare le quantità e i profili degli usi di energia, così come fornisce dei confronti con valori medi o benckmark di riferimento. È sicuramente la diagnosi meno costosa e più veloce, ma può comunque fornire una stima del potenziale di risparmio energetico ed economico grazie all’indicazione delle Opportunità di Risparmio Energetico (ORE) a basso costo di investimento (es. miglioramento delle procedure di gestione e manutenzione) e una lista qualitativa degli scenari di intervento. La diagnosi di primo livello è anche un’opportunità per raccogliere informazioni utili ad una successiva più dettagliata diagnosi (II o III livello), se il potenziale di risparmio preliminare appare garantire il raggiungimento di obbiettivi più ampi per giustificare un’attività di diagnosi più accurata e quindi più costosa. II Livello: Diagnosi standard La diagnosi standard si propone di quantificare gli impieghi e le perdite di energia tramite una revisione e analisi degli apparati, dei sistemi e delle loro caratteristiche operazionali. Questa analisi può includere anche alcune misure sul posto e verifiche prestazionali per quantificare l’impiego di energia e l’efficienza energetica dei vari sistemi. Per analizzare le efficienze e calcolare il fabbisogno energetico e il risparmio economico legato a miglioramenti e modifiche di ogni sottosistema, si impiegano strumenti di calcolo ingegneristici standard (cioè usuali). La diagnosi energetica standard include, quindi, l’analisi economica e l’analisi multicriterio degli scenari di risparmio energetico raccomandati. Questo tipo di diagnosi è solitamente il più raccomandato perché garantisce un buon equilibrio tra qualità dei risultati e costi. III Livello: Diagnosi dettagliata Il terzo livello di diagnosi include un’analisi più dettagliata degli impieghi di energia, specializzata per funzione e/o destinazione d’uso, e una più completa valutazione dei profili d’uso dell’energia. Ciò è realizzato attraverso l’impiego di programmi di calcolo di simulazione dinamica dell’edificio considerato. L’operatore deve, ad esempio, eseguire delle simulazioni del sistema edificioimpianto che tengano in considerazione la variabilità del clima e tutte le altre variabili legate alle modalità d’uso dell’edificio per prevedere i fabbisogni e gli usi di energia almeno per tutta la durata di un anno. Il suo obbiettivo è quello di creare una base di riferimento (baseline) per il successivo confronto che sia consistente con gli effettivi consumi del sistema. Quando tale “base” è stata co61

struita, si possono adottare scenari di intervento che modificano parti del sistema/sottosistema impiantistico per migliorare l’efficienza energetica, ed effettuate le nuove simulazioni nelle nuove configurazioni ottenute, misurarne gli effetti confrontando i risultati con la baseline stessa. Questo metodo tiene anche conto delle interazioni tra i diversi sottosistemi, il che aiuta a prevenire la sovrastima dei risparmi. A causa del tempo necessario per la raccolta dei dati necessari per descrivere dettagliatamente ogni apparato, e per l’approntamento di un modello sufficientemente accurato per la simulazione dinamica, tale approccio rappresenta il livello più costoso della diagnosi energetica, ma può essere giustificato da un’elevata complessità dell’edificio in esame, non altrimenti trattabile in modo corretto con i livelli precedenti. Tabella 20: Sommario delle tipologie di diagnosi. (*) i tempi indicati per ciascuna tipologia sono puramente indicativi perché sono influenzati dalla disponibilità di dati, necessità di campagne di misurazioni e condizioni al contorno di ciascun caso specifico; tali situazioni sono definite “azioni critiche”, per un maggiore approfondimento di esse si rimanda all’esempio di cronoprogramma operativo di processo in Figura 18 TIPOLOGIA

CARATTERISTICHE

RISULTATI

I livello: Leggera

Visita al sito oggetto di diagnosi con lo scopo di ispezionare visivamente ciascuno dei sistemi e/o sottosistemi energetici

Stima del potenziale di risparmio energetico ed economico grazie all’indicazione delle ORE a basso costo di investimento e lista qualitativa degli scenari di intervento . Indicazioni per una successiva analisi di II o III livello

II livello: Standard

Analisi energetica dei sistemi impiantistici con modelli di calcolo in regime stazionario. Piccole misurazioni

Indicazione delle ORE e degli scenari di intervento da applicare sull’edificio tramite analisi energetica, economica e multicriterio

Poche settimane

Analisi energetica dei sistemi impiantistici con modelli di calcolo in regime dinamico. Misurazioni dettagliate sui componenti

Valutazione del consumo di energia primaria suddiviso per funzione d’uso, vettore energetico e profili d’uso. Indicazione accurata delle ORE e degli scenari di intervento da applicare sull’edificio tramite analisi energetica, economica e multicriterio, interazione tra essi

Settimane o mesi

III livello: Dettagliata

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TEMPI (*)

Pochi giorni

Per la corretta esecuzione di ogni tipologia di diagnosi è importante assumere un processo ed una procedura logica standardizzata. Infatti, le diagnosi sopra descritte seguiranno il medesimo processo descritto nel paragrafo 3.1, in questo modo viene standardizzato l’approccio a vantaggio di un maggior controllo delle operazioni e di una maggiore qualità di esecuzione, soddisfacendo quindi il requisito della tracciabilità (vedi paragrafo 2.5.1). Le tipologie di diagnosi, però, saranno caratterizzate da un diverso grado di complessità operativa, che conseguirà in una diversa modalità esecutiva nelle attività di raccolta dati, attività in campo e verifica strumentale, metodologia di calcolo e analisi, realizzazione report. Nel paragrafo 5.1 verranno quindi suggerite le azioni da compiere nelle diverse fasi di processo in funzione di ciascuna tipologia di diagnosi, facendo presente però che i confini tra le tre tipologie di diagnosi non sono rigidi ma si possono adattare in funzione di ogni singolo caso specifico.

63

64

3

Metodologia di diagnosi energetica

3.1 - Fasi di processo

L

e tre tipologie di diagnosi descritte nel paragrafo 2.6 dovranno seguire le fasi di processo di seguito riportate. L’utilizzo di tale processo di diagnosi energetica, estrapolato dal punto 5 della norma prEN 16247-2 e successivamente integrato, permette al REDE di impostare una metodologia operativa standardizzata a vantaggio di una maggiore verifica e un maggiore controllo delle operazioni da intraprendere dentro le fasi e di una maggiore qualità operativa di esecuzione.

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Figura 16: Rappresentazione delle fasi di processo di diagnosi (a sinistra) e le relative finalità e caratteristiche (a destra).

Di seguito vengono analizzate e descritte le finalità e le caratteristiche delle fasi operative di diagnosi energetica: A. Contatti preliminari Questa fase preliminare assume un ruolo fondamentale per la definizione delle linee di sviluppo dell’intero servizio di diagnosi. Infatti, il REDE in questa fase deve definire con il committente le esigenze e le risorse a disposizione, l’ambito di intervento, il grado di accuratezza e gli obiettivi della diagnosi. Su questi elementi, infatti, si baserà la scelta della tipologia di diagnosi, quindi la progettazione della prestazione e tutte le attività che ne derivano. La definizione dell’ambito di intervento riguarda essenzialmente: • la tipologia di edificio (o parte di esso) oggetto di diagnosi; • la tipologia dei sistemi impiantistici presenti; • presenza o meno di sistemi energetici particolari o specifiche esigenze di processo. La definizione del grado di accuratezza da concordare è impatto da: • tempistiche di diagnosi; • livello di dettaglio per le operazioni di rilievo e attività in campo; • richieste e/o esigenze di misurazioni; • tipologia di modellazione di calcolo; • livello di definizione delle Opportunità di Risparmio Energetico e degli scenari di intervento; • competenze specifiche del REDE. La definizione degli obiettivi supporta le finalità specifiche della diagnosi sulla base di: • riduzione dei consumi e dei costi energetici; • riduzione dell’impatto ambientale; • miglioramento delle condizioni di benessere termoigrometrico interne all’edificio; 66

• adeguamento dell’edificio a disposizioni legislative cogenti o a requisiti volontari. Verranno poi esposte le informazioni preliminari sulle operazioni da effettuare per la diagnosi, i programmi strategici, i sistemi di gestione dell’energia dell’edificio e i vincoli relativi a potenziali misure di risparmio energetico. Verrà, inoltre, definito il referente dell’edificio e le figure da coinvolgere durante tutte le fasi e presentata una bozza tipo del rapporto finale da consegnare al termine della diagnosi. Tabella 21: Esempio di figure coinvolte a supporto della diagnosi energetica. Il simbolo “●” rappresenta il coinvolgimento diretto, “!” rappresenta il coinvolgimento in funzione della tipologia di diagosi. Fornitura di dati nella fase di raccolta

Partecipazione agli incontri

Partecipazione nella fase di attività in campo

Amministratore

●

●

●

Responsabile di gestione/ manutenzione dell’impianto termico

●

●

●

●

!

!

!

!

Figura

Beneficiario della diagnosi

Proprietari delle unità immobiliari

●

Affittuari

●

B. Incontro preliminare L’incontro preliminare ha lo scopo di ragguagliare le parti interessate in merito alla tipologia di diagnosi da adottare per il soddisfacimento delle esigenze e il raggiungimento degli obiettivi, e la definizione delle modalità esecutive sulla base delle considerazioni valutate nella fase precedente. Si definisce, quindi, con la committenza: • quando e in quali orari si effettuano i rilievi sul campo; • le figure coinvolte; • l’eventuale attrezzatura, apparecchiatura o strumentazione necessaria per i rilievi; • modalità di accesso in aree tecnologiche con limitata accessibilità (es. centrali termiche, locale quadri elettrici, sottostazioni ecc.); • valutazione dei rischi connessi alle attività da realizzare sul campo ed eventuale presentazione della documentazione ai fini del D. Lgs. n. 81/2008 (es. 67

POS2,12ricezione DUVRI313dal committente). Inoltre, si richiedono alla committenza i primi dati sull’edificio utili per una prima conoscenza dell’oggetto di diagnosi e ad una più agevole impostazione della fase di raccolta dati ed analisi: • dati generali dell’edificio (ubicazione, anno di costruzione, superficie lorda, destinazione d’uso, ecc.); • condizioni interne di temperatura, umidità relativa, illuminazione naturale ed artificiale; • indicazione del numero di persone occupanti l’edificio; • considerazioni particolari sul sistema edificio-impianto oggetto di diagnosi; • adozione di campagne per la sensibilizzazione degli occupanti ai fini del risparmio energetico. Si realizza e si consegna al committente, infine, il progetto di diagnosi energetica che dovrebbe essere composto da un cronoprogramma operativo (sottoforma di diagramma di Gantt), il quale è composto da un asse orizzontale per la rappresentazione dell’arco temporale della diagnosi suddiviso in base alle fasi di processo rappresentate lungo l’asse verticale, corredato da una relazione tecnica descrittiva delle attività da svolgere. C. Raccolta dati Il REDE deve raccogliere con il committente le informazioni al fine di acquisire i dati necessari per una comprensione preliminare del sistema edificio-impianto. Si richiedono, quindi, i dati storici relativi ai consumi energetici, fattori di aggiustamento, misurazioni di interesse correlate, conduzione e manutenzione (O&M); i documenti di progetto, di funzionamento e di mantenimento; i contratti di fornitura energia ed i relativi costi correnti o prezzi e costi di riferimento da usare per garantire la riservatezza commerciale; altri dati economici rilevanti. Seconda finalità di questa fase è l’esecuzione di revisione dei dati ed un’analisi preliminare dell’edificio per stabilire le principali modalità operative e soprattutto una lista specifica di domande e di punti da analizzare nella successiva fase di attività in campo. Una buona esecuzione di questa fase permette un evidente risparmio di tempo nelle operazioni da effettuare nella successiva fase di attività in campo. Tra i dati storici sui consumi energetici troviamo: • energia da fatturazione richiesta, prodotta e/o esportata; 2 POS acronimo di “Piano Operativo di Sicurezza” è il documento che un datore di lavoro deve redigere prima di iniziare le attività operative in un cantiere esterno; 3 DUVRI acronimo di “Documento unico per la valutazione dei rischi da interferenze” è un documento obbligatorio in materia di sicurezza del lavoro (art. 26 D. Lgs. n. 81/2008)

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• consumo energetico da letture e/o contatori; • eventuali misurazioni rilevanti effettuate. Tra i fattori correttivi troviamo: • gradi giorno del periodo di riscaldamento/raffrescamento; • destinazione d’uso; • numero di persone occupanti l’edificio; • superficie lorda e netta, volume lordo, volume riscaldato, ecc; • i profili di funzionamento dei sistemi/sottosistemi impiantistici. Tra i documenti di progetto, di funzionamento e di manutenzione sono considerati: • planimetria architettonica dell’edificio, prospetti, sezioni, dettagli esecutivi di involucro; • as-built impiantistici, relazione ex articolo 28 della Legge 10, schemi funzionali impianti meccanici e elettrici, Attestato di Certificazione Energetica; • dati e schede tecniche dei sistemi e/o sottosistemi impiantistici; • altri dati rilevanti o particolari in funzione della tipologia; • se presenti, le schede tecniche delle apparecchiature con evidenziati i carichi interni, ecc.. Inoltre, si raccolgono i documenti e le informazioni delle ristrutturazioni, cambiamenti o riqualificazioni significative avvenute negli ultimi anni (correlando quindi, nella fase di analisi gli interventi con i relativi i consumi storici): • riqualificazione dell’involucro edilizio; • riqualificazione dei sistemi impiantistici; • installazione di sistemi per la produzione da Fonti Energetiche Rinnovabili (FER); • mutamenti destinazioni d’uso degli ambienti interni. D. Attività in campo L’obiettivo della fase di attività in campo è l’ispezione dell’edificio in funzione degli obiettivi di diagnosi e la risposta ai punti significativi riportati dalla fase di raccolta dati. In generale, il REDE deve: • valutare gli aspetti energetici significativi; • identificare le modalità operative (temperature set-point, umidità relativa, ecc.), i comportamenti degli utenti e la loro influenza/controllo sui consumi energetici, l’efficienza energetica e sul benessere; • valutare le prestazioni energetiche e operative dei sistemi e sottosistemi impiantistici; • elencare le aree ed i processi che necessitano di ulteriori dati quantitativi a supporto della successiva analisi; • generare raccomandazioni per la riduzione dei consumi energetici. 69

Il REDE deve assicurarsi che misure e rilievi siano effettuati in maniera affidabile e in condizioni che sono rappresentative delle ordinarie condizioni di esercizio e, ove significativo, in condizioni ambientali corrette (la prescrizione precedente non esclude l’esecuzione di rilievi al di fuori degli orari lavorativi, nei periodi di inattività o quando non è previsto alcun carico climatico). Occorre informare tempestivamente il committente su ogni difficoltà incontrata nell’attività in campo. Come definito e concordato nella fase B, il REDE deve ottemperare a tutti i regolamenti vigenti in materia di salute, sicurezza e protezione dell’ambiente. Il committente deve predisporre l’accesso libero ed in sicurezza a tutti gli impianti che devono essere ispezionati; deve essere presente la figura nominata per l’assistenza durante l’attività in situ (queste persone devono avere le competenze, le capacità e l’autorità necessarie a svolgere eventuali interventi su processi ed apparecchiature, qualora richiesto) e deve consentire l’accesso eventuale a disegni, manuali ed altra documentazione tecnica significativa degli impianti oggetto di diagnosi. E. Analisi Il REDE deve esaminare in dettaglio l’insieme dei dati e delle informazioni raccolte al fine di individuare le Opportunità di Risparmio Energetico ed i relativi scenari di intervento per il miglioramento dell’efficienza energetica dell’edificio in funzione dell’ambito di intervento e degli obiettivi dell’edificio. Solitamente, l’analisi consiste nel ricavare i seguenti principali elementi: • un bilancio ed un diagramma dei flussi energetici suddivisi per servizio e per modalità di approvvigionamento, diagramma temporale della domanda di energia; • relazioni fra i consumi ed i fattori che ne influenzano le variazioni; • indicatori di prestazione energetica “da fatturazione”, “da modello” e di benchmark e confronto tra essi; • evidenza di qualsiasi cambiamento delle prestazioni occorso nel tempo; • individuazione delle ORE e degli scenari di intervento, confronto multicriterio dei potenziali risparmi in termini di consumi energetici e costi, compatibili con gli obiettivi e la tipologia di diagnosi; • possibili interazioni fra azioni multiple di Opportunità di Risparmio Energetico. Nei casi in cui l’obiettivo, l’ambito di intervento e il grado di accuratezza concordati con il committente, lo rendono opportuno e significativo (es. potenzialità di risparmio elevate su uno specifico sottosistema impiantistico che richiede un livello accurato di diagnosi), il REDE deve valutare l’eventuale necessità di integrare il lavoro con analisi più approfondite aumentando il livello di dettaglio della diagnosi su tutto l’edificio (o parte di esso). 70

F. Report Il report ha la finalità di spiegare tecnicamente al committente le condizioni energetiche esistenti del sistema edificio-impianto (involucro, impianti termici, illuminazione) e i possibili interventi di miglioramento delle prestazioni energetiche (ORE e scenari di intervento) in funzione degli obiettivi di diagnosi. Una buona comunicazione alle figure che operano/vivono nell’edificio permette di aumentare la probabilità di ridurre i consumi energetici. Difatti, il report potrebbe avere diverse sezioni in funzione delle figure chiave dell’edificio (amministratore, società servizio energia, abitanti, ecc.), nelle quali si andranno a individuare delle specifiche raccomandazioni. In generale, il REDE deve compilare il report tenendo costantemente in considerazione che: • il rapporto di diagnosi abbia - oltre ad un’estesa parte tecnica - una parte informativa di facile interpretazione da parte della committenza; • siano riportati i riassunti dei rilievi eseguiti durante lo svolgimento della diagnosi, commentando la qualità e coerenza dei dati, la ratio delle misure eseguite e come contribuiscano all’analisi; siano indicati se i risultati sono basati su calcoli, simulazioni o stime; sia riassunto il procedimento di analisi, specificando ogni ipotesi; siano indicati i limiti di accuratezza della stima dei risparmi e dei costi di realizzazione degli interventi riportati nelle raccomandazioni; siano ordinati gli interventi raccomandati in base all’analisi multicriterio con i pesi concordati; Contenuto del rapporto Il rapporto della diagnosi energetica deve contenere: • Documento informativo di sintesi: lista delle raccomandazioni, Opportunità di Risparmio Energetico e scenari di intervento con la stima della loro fattibilità; programma di attuazione delle raccomandazioni proposte. • Ambito di intervento: informazioni generali sul committente e sulla metodologia di diagnosi; informazioni sulle condizioni al contorno quali ubicazione dell’edificio, destinazione d’uso dell’edificio; descrizione del sistema edificio-impianto oggetto di diagnosi, norme tecniche e legislazione pertinenti, personale impiegato. • Sezione tecnica di diagnosi energetica: descrizione della diagnosi; scopo e livello di dettaglio, tempi di esecuzione e limiti di indagine; informazioni sulla raccolta dati; strumentazione di misura; indicazione di quali dati siano stati utilizzati (e quali sono frutto di misure e quali di stime); elenco dei fattori correttivi e dei dati di riferimento utilizzati, compresi costi e tariffe; elenco delle unità di misura e dei fattori di conversione; analisi dei consumi energetici; criteri per l’ordinamento delle raccomandazioni per la riduzione dei consumi energetici. 71

• Scelta degli scenari di intervento di Opportunità di Risparmio Energetico: raccomandazioni per il miglioramento dell’efficienza energetica: determinazione degli scenari di intervento delle Opportunità di Risparmio Energetico proposte; raccomandazioni, piano e programma di implementazione; ipotesi assunte durante il calcolo dei risparmi energetici e loro impatto sull’accuratezza delle raccomandazioni; analisi economica appropriata, potenziali interazioni fra le raccomandazioni proposte. • Sezione implementazione: proposta di un piano di misure e verifiche per accertare il corretto funzionamento ed i risparmi energetici conseguiti dopo la realizzazione delle ORE sull’edificio. • Conclusioni. • Allegati. G. Incontro finale Alla conclusione della diagnosi si esegue un incontro finale per la consegna del report e la presentazione dei risultati di diagnosi per agevolare il processo decisionale del committente. Si risponderanno alle eventuali richieste di chiarimento ed eventualmente si programmano degli interventi di ORE individuati nel report. La necessità di un supplemento di indagine deve essere discussa durante la riunione finale. Al termine del processo di diagnosi, in funzione dei risultati della stessa e delle esigenze della committenza e individuata la soluzione più rispondente alle esigenze della stessa, è presente la fase di “Implementazione delle ORE”, ossia la realizzazione concreta degli interventi proposti. Tale fase non viene inserita all’interno del processo di diagnosi ma è strettamente correlata ad esso perché è la traduzione operativa dei risultati derivanti dalla fase di analisi per il miglioramento delle prestazioni energetiche dell’edificio. Individuati gli interventi maggiormente rispondenti alle esigenze e alle priorità della committenza e nel momento in cui la stessa mette a disposizione i fondi, ha inizio l’implementazione delle ORE prescelte. L’implementazione ha la finalità di produrre le seguenti attività: • Redazione del progetto definitivo ed esecutivo per la realizzazione degli interventi di miglioramento delle prestazioni energetiche dell’edificio. • Esecuzione degli interventi sulla base del progetto esecutivo. • Pianificazione e gestione delle operazioni di gestione e manutenzione (O&M). • Pianificazione delle procedure di misura e verifica (M&V) per la validazione delle ORE applicate. 72

Il REDE, in questo caso, può fungere direttamente da progettista, oppure può collaborare con il/i progettista/i incaricato/i per l’esecuzione delle attività sopra riportate, oppure potrebbe non essere consultato, questo perché il report di diagnosi potrebbe già garantire le precise indicazioni degli interventi da attuare per il miglioramento delle prestazioni energetiche. Il successo dell’implementazione delle Opportunità di Risparmio Energetico è quindi il risultato del coordinamento tra la committenza, il REDE, il progettista e l’impresa, sia durante l’intera durata della diagnosi che nella fase di implementazione stessa. Nel Capitolo 6 verrà descritta nel dettaglio la fase di “Implementazione delle ORE”.

Figura 17: Relazione tra diagnosi energetica e implementazione delle ORE e relative finalità.

Le fasi di processo della diagnosi energetica sono progressive e dipendenti in maniera consequenziale. Le tempistiche delle fasi e le azioni elementari all’interno di esse dovranno essere definite in un cronoprogramma operativo incluso all’interno del progetto di diagnosi (vedi paragrafo 3.2). Nella figura seguente viene rappresentato un cronoprogramma operativo tipo a puro scopo illustrativo. I tempi delle diverse fasi e le eventuali sovrapposizioni tra essi devono essere considerati in funzione del caso specifico oggetto di diagnosi. Da tenere in considerazione durante la stesura del cronoprogramma operativo, che durante la procedura di diagnosi potranno nascere circostanze non dipendenti direttamente dal REDE che causano rallentamenti o impedimenti del corretto avanzamento delle fasi. Le azioni critiche riguardano essenzialmente le fasi C e D, ovvero quelle fasi dove si ha un contatto diretto con la committenza per la raccolta del materiale utile alla diagnosi e dove si eseguono le misurazioni e rilievi in campo soggetti a numerose variabili in funzione della tipologia di dati da acquisire per la fase di analisi. Nel cronoprogramma vengono individuate inoltre le azioni relative ad incontri diretti con la committenza e la produzione di specifici elaborati tecnici utili all’avanzamento delle fasi. 73

Figura 18: Esempio di cronoprogramma operativo di Gantt per la diagnosi energetica.

74

3.2 - Schema di esecuzione Lo schema di esecuzione della diagnosi energetica rappresenta la procedura logica ottimizzata per il raggiungimento degli obiettivi fissati nelle fasi preliminari. Si individuano, quindi, i diagrammi di flusso delle seguenti fasi di processo: • Fase A, B: contatti e incontri preliminari • Fase C: raccolta dati • Fase D: attività in campo • Fase E: analisi I diagrammi di flusso sono suddivisi in funzione del livello di dettaglio di diagnosi, infatti viene rappresentato in Figura 19 lo schema di esecuzione per la diagnosi leggera (I livello); mentre in Figura 20 (fasi A, B, C, D) e in Figura 22 (fase E) quello relativo alla diagnosi standard e dettagliata (II e III livello). Da ricordare che uno degli obiettivi della diagnosi di I livello è l’individuazione preliminare del comportamento energetico dell’edificio per valutare la necessità di eseguire successivamente diagnosi più dettagliate (II o III livello) per la determinazione degli interventi per il miglioramento delle prestazioni energetiche dell’edificio. Di conseguenza, le diagnosi di II o III livello possono essere eseguite successivamente alla diagnosi di I livello. Nella procedura vengono quindi individuate le azioni logiche da compiere per la realizzazione della diagnosi; i diagrammi di flusso sono composti dalle azioni di inizio/fine (blocco rettangolo con spigoli arrotondati), dalle azioni elementari (blocco rettangolo), dai dati di input/output (blocco parallelogramma), dalle forme condizionali (blocco rombo) e dalle interazioni con i risultati derivanti da altre fasi di processo (blocco trapezio). Si riporta ora il diagramma di flusso della diagnosi leggera (I livello), riferito alle fasi A (contatti preliminari), B (incontro preliminare), C (raccolta dati), D (attività in campo) ed E (analisi).

75

Figura 19: Diagramma di flusso della fase A (contatti preliminari), B (incontro preliminare), C (raccolta dati), D (attività in campo) ed E (analisi) per diagnosi di I livello.

76

Si riportano le definizioni operative dei blocchi del diagramma di flusso di Figura 19: 1. Definizione tipologia di diagnosi

Rappresenta un’azione fondamentale per una corretta riuscita del miglioramento delle prestazioni energetiche dell’edificio. Sulla base degli obiettivi, grado di accuratezza, ambito di intervento, esigenze e risorse della committenza si definisce il livello di dettaglio della diagnosi energetica da utilizzare (Leggera, Standard o Dettagliata); 2. Definizione confine dell’edificio

È un’azione eseguita in parallelo con la definizione della tipologia di diagnosi; si circoscrive in accordo con la committenza, il confine dell’edificio) che delimita la zona oggetto di diagnosi e di conseguenza le possibili soluzioni di miglioramento delle prestazioni energetiche; 3. Progetto di diagnosi energetica

A seguito delle due azioni precedenti, ovvero al termine delle fasi preliminari di processo, si realizza il progetto di diagnosi energetica per esaminare le attività da svolgere lungo l’intero processo. Il REDE, se necessario, deve formare la struttura e le gerarchie del team che realizzerà le operazioni di diagnosi sull’edificio. 4. Raccolta dati dell’edificio

Vengono richiesti e raccolti i dati storici dell’edificio, quali: • Energia da fatturazione richiesta, prodotta e/o esportata; • Consumo energetico da letture e/o contatori; e i fattori di correzione: • Gradi giorno del periodo di riscaldamento; • Gradi giorno riscaldamento da DPR 412/93 (recentemente modificato ed integrato dal DPR 74/2013), coi quali si esegue la normalizzazione dei consumi reali, chiaramente dipendenti dai Gradi giorno reali del periodo di riscaldamento; • Destinazione d’uso; • Numero di persone occupanti l’edificio; • Superficie lorda e netta, volume lordo, volume riscaldato, ecc; 5. Ispezione dell’edificio

Valutare gli aspetti energetici e stimare le opportunità di miglioramento delle prestazioni mediante un’ispezione delle caratteristiche edilizie ed impiantistiche dell’edificio. È possibile utilizzare come ausilio le schede di check-list di raccolta dati in campo corredate da rilievi fotografici e misurazioni; 6. Revisione dei dati raccolti

Sulla base dei dati precedentemente raccolti, si esegue una catalogazione e riordino di tutte le informazioni acquisite al fine di organizzare e verificare la quantità di dati per il corretto proseguimento delle attività di diagnosi. Si utilizza, quindi, 77

un documento di check-list per la verifica e archiviazione di tutti i dati raccolti del sistema edificio-impianto. 7. Ipotesi di massima sul comportamento energetico dell’edificio

Si stima il comportamento energetico dell’edificio attraverso la creazione di modello dell’edificio sulla base dei dati rilevati in situ, grazie all’esperienza del REDE, a valori tabellati o di benchmark; 8. Indice di prestazione energetica “da fatturazione” o “contabilizzazione”

Identificazione e calcolo di un indice di prestazione energetica effettivo sulla base della raccolta delle bollette o delle contabilità parametrizzate rispetto all’unità di superficie o di volume; esempio per il settore residenziale [kWh/m2 anno] oppure [kWh/m3 anno]; 9. Indice di prestazione energetica validato?

Si valida l’indice di prestazione energetica “da fatturazione” o “contabilizzazione” facendo un confronto qualitativo con l’ipotesi di massima del comportamento energetico dell’edificio rilevato dal REDE. Se l’indice è corretto significa che è validato e si prosegue l’analisi col passo successivo; altrimenti, si ritorna al passo 6 e si verificano i dati acquisiti e/o l’inserimento dei dati nel modello di calcolo; 10. Indice di prestazione energetica obiettivo

Individuazione dell’indice di prestazione energetica obiettivo (o valore di benchmark); esso serve per il confronto con l’indice di prestazione energetica del modello energetico validato ed è determinato in funzione del mandato impartito al REDE: può essere la media di settore, un frattile414di un campione statistico di edifici del territorio, un riferimento di legge o l’attuale consumo ridotto di una certa percentuale; 11. Indici confrontabili?

Se i valori espressi dagli indicatori di prestazione energetica “da fatturazione” o “contabilizzazione” sono già comparabili con gli indici di prestazione energetica obiettivo, la diagnosi può considerarsi conclusa in quanto l’edificio non necessita degli interventi per il raggiungimento dell’obiettivo stesso; altrimenti dovranno essere individuati gli interventi per allineare la prestazione energetica dell’edificio al benchmark. 12. Valutazione potenziale del risparmio energetico ed economico

La valutazione è finalizzata nell’ottica di stimare il potenziale di risparmio energetico ed economico grazie all’indicazione delle Opportunità di Risparmio Energetico (ORE) a basso costo di investimento (es. miglioramento delle procedure di gestione e manutenzione) facilmente implementabili e una lista qualitativa degli 4 Vedi paragrafo 4.3

78

scenari di intervento delle ORE con una prima indicazione dei costi di investimento (es. scenario: coibentazione involucro + sostituzione generatore obsoleto con pompa di calore, ecc.) 13. Scelta del livello di dettaglio di diagnosi

Sulla base dei risultati della diagnosi leggera di I livello si sceglie la successiva diagnosi da effettuare sull’edificio al fine di analizzare nel dettaglio le caratteristiche del sistema edificio-impianto e le valutazioni energetiche, economiche ed ambientali e relative implicazioni tecniche degli interventi proposti; 14. Termine della diagnosi senza formulazione dell’offerta

Elaborazione finale del report (fase F) e incontro finale con la committenza (fase G) senza formulazione dell’offerta constatata la non necessità; 15. Formulazione offerta di diagnosi

Elaborazione finale del report (fase F) e incontro finale con la committenza (fase G) con formulazione dell’offerta constatata l’evidente necessità di diagnosi più dettagliate; 16. Implementazione delle ORE

Eventuale implementazione delle ORE a basso costo di investimento indicate dal REDE, le quali non richiedono né una dettagliata valutazione economica, né la redazione del progetto definitivo ed esecutivo degli interventi. Si riporta ora di seguito il diagramma di flusso della diagnosi standard e dettagliata (II e III livello), riferito alle fasi A (contatti preliminari), B (incontri preliminari), C (raccolta dati) e D (attività in campo) con la definizione di tutti i blocchi all’interno di esso.

79

Figura 20: Diagramma di flusso della fase C (raccolta dati) e D (attività in campo) per diagnosi di II e III livello.

80

Si riportano le definizioni operative dei blocchi del diagramma di flusso di Figura 20: 1. Definizione tipologia di diagnosi

Rappresenta un’azione fondamentale per una corretta riuscita del miglioramento delle prestazioni energetiche dell’edificio. Sulla base degli obiettivi, grado di accuratezza, ambito di intervento, esigenze e risorse della committenza si definisce il livello di dettaglio della diagnosi energetica da utilizzare (standard o dettagliata); 2. Definizione confine dell’edificio

È un’azione eseguita in parallelo con la definizione della tipologia di diagnosi; si circoscrive in accordo con la committenza, il confine dell’edificio) che delimita la zona oggetto di diagnosi e di conseguenza le possibili soluzioni di miglioramento delle prestazioni energetiche; 3. Progetto di diagnosi energetica

A seguito delle due azioni precedenti, ovvero al termine delle fasi preliminari di processo, si realizza il progetto di diagnosi energetica composto almeno da un cronoprogramma operativo (vedi Figura 18) e corredato da una relazione tecnica descrittiva delle attività da svolgere lungo l’intero processo. Il REDE, inoltre, se necessario deve formare la struttura e le gerarchie del team che realizzerà le operazioni di diagnosi sull’edificio. 4. Raccolta dati dell’edificio

Vengono richiesti e raccolti i dati storici dell’edificio, quali: • energia da fatturazione richiesta, prodotta e/o esportata; • consumo energetico da letture e/o contatori; • eventuali misurazioni rilevanti effettuate. e i fattori di correzione: • gradi giorno del periodo di riscaldamento e raffrescamento5;15 • Gradi giorno riscaldamento da DPR 412/93, coi quali si esegue la normalizzazione dei consumi reali, chiaramente dipendenti dai Gradi giorno reali del periodo di riscaldamento; • destinazione d’uso; • numero di persone occupanti l’edificio; • superficie lorda e netta, volume lordo, volume riscaldato, ecc; • i profili di funzionamento dei sistemi/sottosistemi impiantistici. I dati raccolti verranno ordinati poi in funzione del vettore energetico, degli usi finali ed eventualmente delle zone dell’unità edilizia. Nel paragrafo 5.2 viene definita nel dettaglio l’azione specifica di raccolta dati. 5 Alla data di pubblicazione della presente Linea Guida è in fase di pubblicazione la norma UNI 10349- 3 Riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Differenze di temperatura cumulate (gradi giorno ed altri indici sintetici)

81

In Tabella 22 è visibile un esempio di scheda per la raccolta di dati storici sull’edificio. Tabella 22: Esempio di scheda per la raccolta dei dati storici relativa al calcolo del consumo di gas naturale fatturato, energetico e la spesa economica sul mese. DIAGNOSI DI I LIVELLO

Data ___________________________________ Edificio _________________________________ Tecnico rilevatore ________________________ Supporto al rilievo ________________________

Dati storici Combustibile gas naturale

Si riportano le letture delle bollette dei diversi vettori energetici dell’edificio riferite possibilmente ai tre precedenti anni dalla diagnosi energetica

Dati di intestazione fattura Società di fornitura Indirizzo di fornitura Punto di riconsegna (PDR) Classe del contatore Tipologia di contratto e opzione tariffaria

Anno Termico____________

Mese

Rif.to

Consumo

Fattore

Consumo

fatturazione

combust.

C

fatturato

[m3 ]

[-]

[Sm3 ]

Potere calorifico

Energia

superiore 3

[GJ/Sm ]

[GJ]

[kWh]

Spesa

Prezzo

economica

fornitura

[€]

[€/Sm ]

3

Ottobre Novembre Dicembre Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Totale

5. Raccolta documenti di progetto, di funzionamento, di manutenzione

Viene richiesta al committente tutta la documentazione tecnica disponibile dello stato di fatto del sistema edificio-impianto, quale: • planimetria architettonica dell’edificio, prospetti, sezioni, dettagli esecutivi di involucro; • as-built impiantistici, relazione ex articolo 28 della Legge 10, schemi funzionali impianti meccanici e elettrici, Attestato di Certificazione Energetica; • dati e schede tecniche dei sistemi e/o sottosistemi impiantistici; • altri dati rilevanti o particolari in funzione della tipologia; 82

• se presenti, le schede tecniche delle apparecchiature con evidenziati i carichi interni, ecc.. Inoltre, si dovranno raccogliere i documenti relativi ad eventuali certificazioni, diagnosi energetiche o riqualificazioni energetiche effettuate nel passato. 6. Valutazione contratti di fornitura energia

Sulla base dei contratti attualmente in essere tra le società di fornitura energia ed il committente si determinano i costi unitari correnti (per unità di energia o manodopera). 7. Revisione dei dati raccolti

Sulla base dei dati precedentemente raccolti, si esegue una catalogazione e riordino di tutte le informazioni acquisite al fine di organizzare e verificare la quantità di dati per il corretto proseguimento delle attività di diagnosi. Si utilizza, quindi, un documento di check-list (Tabella 23) per la verifica e archiviazione di tutti i dati raccolti del sistema edificio-impianto. 8. Dati sufficienti per l’analisi?

Verifica se gli elementi acquisiti sono sufficienti per permettere il passaggio alle fasi successive: attività in campo e analisi dell’edificio; se i dati sono sufficienti si prosegue al passo successivo; altrimenti, è necessaria un’integrazione dei dati ritornando alle azioni 4, 5, 6 di raccolta dati; 9. Analisi preliminare dell’edificio

Effettuare un’analisi energetica preliminare stabilendo i fattori correttivi più rilevanti, gli indicatori energetici essenziali, la distribuzione dei consumi energetici in funzione degli utilizzi e le prime indicazioni del potenziale di risparmio energetico. Tabella 23: Esempio di sommario dei dati storici dei consumi acquisiti, maggiori informazioni in appendice A Data ___________________________________ Edificio _________________________________ Tecnico rilevatore ________________________ Supporto al rilievo ________________________

DATI STORICI Sommario Si riporta il sommario dei dati storici e i fattori di aggiustamento

Anno Termico___________ Vettore energetico

Utilizzo annuale (gg/365)

Consumo energetico annuale

Unità di misura

Fattore di

Consumo di

Spesa

conversione in

energia primaria

economica

energia primaria

[kWh]

annuale [€]

Gas naturale GPL o gasolio Elettricità Altro_________ Totale

83

10. Termine della raccolta dati

Conclusione delle attività di raccolta dati ed esecuzione preliminare della pianificazione delle operazioni di misura e rilievo della successiva fase di attività in campo sulla base delle informazioni raccolte; comunicazione formale alla committenza. Preparazione dei seguenti elaborati per l’attività in campo: • Disegno schematico della planimetria dell’edificio e delle piante dei vari piani in diverse copie per il rilievo delle caratteristiche (principali zone termiche, centrali termiche, sistemi e sottosistemi impiantistici, apparecchiature, illuminazione, ecc.); • Annotazione delle aree di particolare interesse e domande da effettuare al committente/figura responsabile/occupanti riguardo al funzionamento, gestione e manutenzione dell’edificio.

Figura 21: Esempio di disegno schematico dell’edificio per la fase di attività in campo.

11. Inizio attività in campo

Conferma dal committente dei seguenti fattori già determinati nella fase B: 84

• predisposizione dell’accesso libero ed in sicurezza di tutti gli impianti oggetto di ispezionati; • nomina del referente per l’attività in situ (queste persone devono avere la competenza e l’autorità necessarie a svolgere eventuali interventi su processi ed apparecchiature qualora richiesto); • permesso all’accesso libero a disegni, manuali ed altra documentazione tecnica significativa degli impianti; Preparazione delle schede di check-list di ausilio per le attività in situ (vedi appendice A) e verifica della disponibilità e corretto funzionamento della strumentazione necessaria per l’attività in campo, quale ad esempio indicativo: Tabella 24: Indicazione di massima della strumentazione da utilizzare per l’attività in campo. MISURAZIONI

STRUMENTI

Generali

Notebook, torcia, fotocamera

Temperatura e Umidità

Termometri e igrometri digitali, Data Loggers

Livello di illuminazione

Luxmetro

Orientamento

Bussola o tramite utilizzo di mappe digitali

Distanze, Aree, Volumi, Spessori

Metro, calibro, distanziometro laser, spessivetro

Tensione, Corrente, Potenza elettrica

Multimetro digitale , Data-logger, pinza amperometrica

Ostacoli, angoli, inclinazioni

Carta Solare, inclinometro

Trasmittanze e resistenze termiche

AbacoTermoflussimetro, Endoscopio a fibre ottiche

Ponti termici, dispersioni termiche

Termocamera

Portate, Flusso di fluidi

Flussimetro

Efficienza degli impianti

Analizzatore di fumi/ utilizzo dei sistemi BMS6

Portata e Velocità dell’aria

Tubo di pitot, Anemometro a filo caldo

16

12. Misure e rilievi sull’edificio

Valutare gli aspetti energetici del sistema tramite la compilazione delle schede di check-list di raccolta dati in campo (Tabella 25), realizzazione fotografie, misure e rilievi sull’edificio; Verificare la documentazione acquisita con lo stato attuale e utilizzarla per annotare gli elementi dei sistemi e sottosistemi impiantistici; annotare se occorre richiedere ulteriori dati dalla committenza. 6 BMS (Building Management System) è un sistema informatico per la gestione e il controllo integrato dei servizi tecnologici dell’edificio, quali impianti meccanici, illuminazione, sicurezza accessi, rilevazione incendi, ecc...

85

Tabella 25: Esempio di scheda di check-list per la fase di attività in campo, maggiori informazioni in appendice B.

Data ___________________________________ Edificio _________________________________ Tecnico rilevatore ________________________ Supporto al rilievo ________________________

IMPIANTO TERMICO Informazioni generali Generalità Servizi forniti dall’impianto

 Riscaldamento

 Acqua calda sanitaria  Altro

Tipo di distribuzione

 Radiatori

 Pannelli radianti

 Termoconvettori

 Altro

Tipo di combustibile

 Gasolio

 Metano

 Biodiesel

 Altro

Fluido termovettore

 Acqua calda

 Acqua surriscaldata

 Aria

 Altro

Consistenza impianto N. Generatori di calore

Divisione a zone circuiti

Tipo di funzionamento

Elettropompe

Se si, indicare n° zone di

Altro

circolazione Orario

di

 No

 Serie

N. Scambiatori di calore N.

 Si

 Parallelo

funzionamento

Temperatura locale caldaia

impianto

 Misuratore di portata Contabilizzazione consumi

dei

 Misuratore di kWh  Livello serbatoio  Altro____________________

13. Identificare le modalità operative e di funzionamento

Valutare ed eventualmente stimare la presenza ed il comportamento degli utenti, la loro influenza sui consumi energetici, le operazioni di gestione e manutenzione sugli impianti; a supporto di tale azione è possibile richiedere un’intervista alla committenza (o figura responsabile) in grado di valutare tutti questi aspetti di difficile rilevamento, ma che comportano forti impatti sui consumi energetici. 14. Necessità ulteriori dati quantitativi?

Verificare la necessità di ulteriori dati dell’edificio in funzione delle valutazioni preliminari di risparmio energetico; se necessari dati cartacei forniti dalla com86

mittenza si torna al punto 7. Revisione dei dati raccolti, oppure se necessari dati da rilievo diretto si torna al punto 11. Inizio attività in campo; se non necessari ulteriori dati si prosegue all’azione successiva; 15. Termine attività in campo

Conclusione delle attività di raccolta dati ed esecuzione preliminare della pianificazione delle operazioni di analisi sulla base delle informazioni raccolte dalle fasi C e D; comunicazione formale alla committenza. Da notare che le fasi C e D possono avvenire anche in parallelo a seconda delle condizioni al contorno della diagnosi energetica. La procedura dettagliata sarà identificata con il diagramma di Gantt (punto 3). Si riporta ora il diagramma di flusso della diagnosi standard e dettagliata (II e III livello) riferito alla fase E (analisi) con la definizione di tutti i blocchi all’interno di esso.

87

Figura 22: Diagramma di flusso della fase E (analisi) per diagnosi di II e III livello.

88

1. Raccolta delle bollette

Input da fase C: raccolta dei dati relativi alle bollette o contabilità di fornitura energetica e ricostruzione dei consumi effettivi di elettricità e combustibili. 2. Raccolta dei fattori di correzione

Input da fase C e D: identificazione e raccolta delle grandezze quantitative che influenzano il consumo energetico utilizzate per normalizzare e confrontare in modo omogeneo i consumi, esempio: condizioni climatiche, condizioni ambientali, grandezze correlate con il comportamento e attività degli utenti. 3. Calcolo indice di prestazione energetica “da fatturazione” o “contabilizzazione”

Identificazione e calcolo di un indice di prestazione energetica effettivo sulla base della raccolta delle bollette o delle contabilità parametrizzate rispetto all’unità di volume o di superficie; esempio per il settore residenziale [kWh/m2 anno] oppure [kWh/m3 anno]. 4. Definizione dei dati dell’edificio (Fase C, D)

Definizione e riordino dei dati raccolti (Fase C) e rilevati (Fase D) necessari per la costruzione del modello energetico. 5. Costruzione del modello energetico

Elaborazioni degli elementi e delle informazioni raccolte per la realizzazione del modello di simulazione dell’edificio in funzione del livello di diagnosi; esempio: modello quasi-stazionario mensile per la diagnosi standard di II livello oppure modello dinamico per la diagnosi dettagliata di III livello. 6. Calcolo dell’indice di prestazione energetica “da modello”

Calcolo di un indice di prestazione energetica operativo derivante dal modello energetico, normalizzato rispetto all’unità di volume o di superficie. 7. Indici confrontabili?

Confronto tra l’indice di prestazione energetica “da fatturazione” e “da modello”. Se gli indici tendono a convergere significa che il modello di calcolo è validato sulla base dei valori “effettivi” e si prosegue l’analisi col passo successivo; altrimenti, si ritorna al passo 5 e si affinerà il modello energetico individuando le cause della mancata convergenza. La convergenza tra gli indici può considerarsi raggiunta per scostamenti percentuali tra gli indici ritenuti accettabili in funzione del settore d’intervento e dello stato dell’edificio. 8. Indice di prestazione energetica obiettivo

Individuazione dell’indice di prestazione energetica obiettivo; il valore di benchmark serve per il confronto con l’indice di prestazione energetica del modello energetico validato ed è determinato in funzione del mandato impartito al REDE: può essere la media di settore, un frattile di un campione statistico di edifici del territorio, un riferimento di legge o l’attuale consumo ridotto di una certa percentuale. 89

9. Indici confrontabili?

Se i valori espressi dagli indicatori di prestazione energetica “da modello” sono già comparabili con gli indici di prestazione energetica obiettivo, la diagnosi può considerarsi conclusa in quanto l’edificio non necessita degli interventi per il raggiungimento dell’obiettivo stesso; altrimenti dovranno essere individuati gli interventi per allineare la prestazione energetica dell’edificio al benchmark. 10. Individuazione delle Opportunità di Risparmio Energetico i-esime

In base ai risultati evidenziati dal modello energetico si ipotizza un insieme di Opportunità di Risparmio Energetico adottabili, escludendo in via preliminare gli interventi che presentano le seguenti criticità: • Richiesta specifica del cliente di non considerare determinate aree dell’edificio come possibile oggetto di ristrutturazione. • Risparmio energetico previsto di modesta entità. • ORE relative ad un tipo di impianto o modo di utilizzazione non rilevante per l’edificio in esame. • Costi o tempi di ritorno palesemente eccessivi. • Evidente infattibilità tecnica e/o legislativa. Le ORE adottabili devono essere successivamente valutate secondo diversi livelli prestazionali k-esimi, legati alla tipologia di tecnologia scelta ed alla legislazione vigente. Si possono, ad esempio, definire e valutare in funzione di: • rispetto della legislazione vigente (livello 0); • accesso agli incentivi economici, come le detrazioni fiscali (livello 1); • installazione della migliore tecnologia disponibile (livello 2). 11. Definizione degli scenari di intervento j-esimi

Si definiscono degli scenari di intervento costituiti da una singola ORE o da combinazioni di ORE partendo dal presupposto che le ORE non sempre possono essere valutate in maniera completamente “slegata” dalle condizioni al contorno nelle quali si pongono. In molti casi si pone, inoltre, il problema di valutare strategie alternative di attuazione delle ORE. Si può creare, quindi, uno scenario j-esimo inteso come combinazione di i-esime ORE valutata per i k-esimi livelli prestazionali descritti nel punto precedente. Eq. 1

Dove: i= 1…m, rappresentano l’insieme delle ORE selezionate; k= 1…n, rappresentano i livelli prestazionali presi in considerazione per la iesima ORE; j= 1…p, rappresenta i possibili scenari di intervento. 90

Ad esempio: in un dato edificio si ipotizzano tre Opportunità di Risparmio Energetico adottabili, la ORE1 e ORE2 possono essere applicate secondo tre diversi livelli prestazionali, mentre la ORE3 può essere applicata secondo un solo livello prestazionale (livello k=0). Si ottiene la matrice in Tabella 26: Tabella 26: Esempio di prestazionali di applicazione

matrice

delle

ORE

relative

ai

possibili

livelli

OREi=1,2,3

Livellok=0,1,2 Livellok=0

Livellok=1

Livellok=2

ORE1

ORE1,0

ORE1,1

ORE1,2

ORE2

ORE2,0

ORE2,1

ORE2,2

ORE3

ORE3,0

-

-

Ottenuta la matrice, si definiscono ora i possibili scenari di intervento j-esimi, ottenuti dalla composizione delle OREi,k della matrice: •

scenario1= ore1,0+ ore2,1+ ore3,0

OREi=1,2,3


Livellok=2

ORE1

ORE1,0

ORE1,1

ORE1,2

ORE2

ORE2,0

ORE2,1

ORE2,2

ORE3

ORE3,0

-

-

scenario2= ore1,1+ ore2,1+ ore3,0

Livellok=0,1,2

OREi=1,2,3

•

Livellok=0

Livellok=0

Livellok=1

Livellok=2

ORE1

ORE1,0

ORE1,1

ORE1,2

ORE2

ORE2,0

ORE2,1

ORE2,2

ORE3

ORE3,0

-

-

91

•

scenario3= ore1,2+ ore2,2

OREi=1,2,3

Livellok=0,1,2

•

Livellok=0

Livellok=1

Livellok=2

ORE1

ORE1,0

ORE1,1

ORE1,2

ORE2

ORE2,0

ORE2,1

ORE2,2

ORE3

ORE3,0

-

-

scenario4= ore3,0

OREi=1,2,3


Livellok=1

Livellok=2

ORE1

ORE1,0

ORE1,1

ORE1,2

ORE2

ORE2,0

ORE2,1

ORE2,2

ORE3

ORE3,0

-

-

12. Inserimento degli scenari di intervento j-esimi nel modello energetico e calcolo del risparmio

Inserimento degli scenari nel modello energetico già realizzato e vengono calcolati i risparmi espressi secondo gli indici precedentemente determinati. 13. Vincolo energetico rispettato?

Si determina quali scenari sono conformi al vincolo energetico, ovvero all’indice di prestazione energetica obiettivo; se conformi si passa alla fase successiva ovvero alla valutazione economica; altrimenti, si torna al punto 11 cercando di definire nuovi scenari compatibili con i vincoli energetici. 14. Valutazione economica degli scenari di intervento j-esimi

Costruzione del modello finanziario per la valutazione economica degli scenari di intervento idonei dal punto di vista energetico secondo gli indicatori economici selezionati. 15. Indice di prestazione economico

Individuazione dell’indice di prestazione economica obiettivo, il valore serve per il confronto con gli indicatori economici degli scenari di intervento analizzati; 92

16. Vincolo economico rispettato?

Si determina quali scenari sono conformi al vincolo economico, ovvero all’indice di prestazione economica obiettivo; se conformi si passa all’analisi multicriterio; altrimenti, si torna al punto 11 cercando di definire nuovi scenari compatibili con i vincoli energetici ed economici; 17. Analisi multicriterio degli scenari di intervento

Si determina il “peso” degli indicatori energetici, economici ed eventualmente ambientali e di immagine per la scelta degli scenari da adottare. Il processo avviene tramite una normalizzazione degli indicatori. 18. Priorità degli interventi

I risultati dell’analisi multicriterio e le esigenze della committenza determinano una graduatoria che costituisce la scala di priorità per l’attuazione degli scenari ipotizzati. 19. Termine della diagnosi

Elaborazione del report (fase F) e incontro finale con la committenza (fase G). 20. Progetto di implementazione delle ORE

Questa azione, esterna dal processo di diagnosi ma strettamente correlata con esso, è la traduzione operativa dei risultati derivanti dal processo di diagnosi energetica. Ovvero, vengono applicati gli scenari di intervento di miglioramento delle prestazioni energetiche dell’edificio in funzione delle priorità definite (punto 18). In funzione delle ORE da applicare e delle condizioni al contorno, il progetto di implementazione può consistere in: • Redazione del progetto preliminare, definitivo ed esecutivo per la realizzazione degli interventi di miglioramento delle prestazioni energetiche dell’edificio. • Pianificazione e gestione delle operazioni di gestione e manutenzione (O&M). • Pianificazione delle procedure di misura e verifica (M&V) per la validazione delle ORE applicate.

93

94

4

Indici di prestazione energetica ed Analisi Multicriterio delle Opportunità di Risparmio Energetico

4.1 - Definizione e Calcolo degli Indici di Prestazione Energetica

Si indica con il termine indice di prestazione energetica un parametro numerico

che, in funzione della tipologia specifica di sistema analizzato, dia una rappresentazione sintetica del fabbisogno di energia o di energia primaria o di potenza. Nell’attività progettuale e di certificazione, per rappresentare la prestazione globale del sistema edificio, sono stati impiegati nel tempo indici diversi, normalizzati rispetto al metro quadro di superficie utile o al metro cubo di volume climatizzato, che si possono riassumere nell’elencazione di Tabella 27: Tabella 27: Indici di prestazione energetica per il sistema edificio-impianto Indice

Descrizione

Unità di Misura

EPT

Consumo specifico storico di energia primaria per usi termici

EE

Consumo specifico storico di energia elettrica

EPH

Indice di prestazione energetica per il riscaldamento

[kWh / m2]a o [kWh / m3]a

EPC

Indice di prestazione energetica per il raffrescamento


EPW

Indice di prestazione energetica per la produzione di ACS


EPL

Indice di prestazione energetica per l’illuminazione


ETH

Indice di prestazione termica per il riscaldamento

[kWht / m2]a o [kWht / m3]a

ETC

Indice di prestazione termica per il raffrescamento


ETW

Indice di prestazione termica per la produzione di ACS


[kWh / m2]a o [kWh / m3]a [kWhe / m2]a o [kWhe / m3]a

La scelta di normalizzare gli indici rispetto all’unità di superficie piuttosto, che rispetto all’unità di volume dipende soprattutto dalla destinazione d’uso dell’edificio: poiché l’oggetto del presente documento è la diagnosi energetica di edifici residenziali, si sceglie di utilizzare i metri quadrati come riferimento, in modo da essere coerenti con la definizione degli indici definiti dalla procedura di certificazione energetica. 95

Tra gli indici sopraindicati distinguiamo tre tipologie: 1. Indici di prestazione energetica riferiti ai consumi storici (in grigio chiaro) 2. Indici di prestazione energetica riferiti all’energia primaria per i diversi usi finali (in grigio intermedio) 3. Indici di prestazione energetica riferiti all’energia netta per i diversi usi finali (in grigio scuro) 1. Indici di prestazione energetica riferiti ai consumi storici: Eq. 2 Eq. 2 Eq. 2 Eq. 2

Eq. 3

Eq. 3 Eq. 3 Eq. 3

2. Indici di prestazione energetica riferiti all’energia primaria per i diversi usi finali Eq. 4 Eq. 4 Eq. 4Eq. 5

Eq. 5

Eq. 6 Eq. 5

Eq. 6

Eq. 7 Eq. 6 Eq. 7

Eq. 7

Eq.finali 8 3. Indici di prestazione energetica riferiti all’energia utile per i diversi usi Eq. 8Eq. 8

Eq. 9

Eq. 8 Eq. 9 Eq. 9

Eq. 10

Eq.10 9 Eq. Eq. 10

Eq. 10

96

Tabella 28: Indici di prestazione energetica per il generico impianto. Indice

Descrizione

εp

Efficienza di produzione

ηd

Rendimento di distribuzione

ηe

Rendimento di emissione

ηg

Rendimento di regolazione

ηacc

Rendimento di accumulo

εgH

Efficienza globale media stagionale per il riscaldamento o climatizzazione invernale

εgHW

Efficienza globale media stagionale per la produzione di ACS

εgHn

Efficienza globale media stagionale stimata e corretta (contabilizzazione)

Come si è visto gli indicatori energetici possono essere calcolati sia attraverso una misura “al contatore” del fabbisogno di combustibile, di energia elettrica o, qualora sia possibile, di energia termica utile, sia attraverso una stima secondo un modello di calcolo adeguato. Il processo di diagnosi energetica ha come obiettivo proprio quello di estrapolare indici di prestazione energetica operativi, a partire da un modello di calcolo, che siano coerenti con gli indici di prestazione energetica effettivi, ovvero estrapolati da misure dirette. In particolare tale approccio è essenziale per poter stimare l’incremento di prestazione ottenibile a seguito dell’applicazione di misure di risparmio energetico e quindi per quantificare tale risparmio, in quanto permette di effettuare simulazioni a partire da un modello energetico validato dalla realtà dei consumi. L’elaborazione di un determinato modello energetico, come si è visto nei capitoli precedenti, dipende dal livello di complessità che si sceglie di adottare nella fase preliminare di diagnosi. Occorre distinguere, quindi, tra i vari livelli di analisi, infatti: • se si tratta di una diagnosi energetica “standard”: il calcolo del fabbisogno energetico dell’edificio per riscaldamento o climatizzazione invernale e per raffrescamento o climatizzazione estiva avviene tramite strumenti standard in regime stazionario (norme UNI-EN-ISO) con la modellazione delle caratteristiche dell’edificio, degli impianti e dei profili di occupazione e gestione “reali”; • se si tratta di una diagnosi energetica “dettagliata”: il calcolo delle stesse quantità viene fatto con strumenti avanzati in regime dinamico (simulazione del funzionamento “reale” dell’edificio e degli impianti “reali” durante tutto un anno possibilmente su base oraria). 97

4.2 - Analisi Multicriterio per la valutazione delle Opportunità di Risparmio Energetico (ORE) L’analisi multicriterio per la valutazione delle Opportunità di Risparmio Energetico rappresenta la fase chiave per centrare lo scopo della diagnosi energetica: aumentare l’efficienza energetica dell’edificio in funzione delle esigenze della committenza. L’analisi multicriterio si effettua nelle fasi finali della fase di processo di analisi (vedi paragrafi 3.1 e 3.2). L’individuazione delle ORE, quindi, si esegue in funzione degli indici di prestazione energetica obiettivo da raggiungere, in funzione delle richieste della committenza ovvero in funzione dei seguenti obiettivi: • Energetico • Ambientale • Economico • Immagine Per ogni progetto, quindi, andranno identificati di comune accordo con la committenza gli obiettivi e andranno posti in relazione tra di essi per la scelta degli interventi da effettuare. Esistono diverse tipologie di valutazioni da effettuare in funzione del tipo di obiettivo: • Valutazione energetica Per la valutazione energetica occorre individuare l’indicatore energetico su cui operare per la valutazione del risparmio. Gli indicatori sono descritti dettagliatamente nel paragrafo precedente. In ogni caso occorre fissare lo scenario di riferimento (baseline), rispetto al quale si misura il risparmio energetico, e gli scenari alternativi conseguenti alle diverse ipotesi di intervento intese come combinazioni di ORE. Per quantificare i risparmi energetici indotti dall’applicazione degli scenari si utilizzerà un modello energetico coerente con il livello di dettaglio concordato. Si rimanda al Capitolo 5 per una completa definizione delle modalità esecutive con cui si effettua la valutazione. • Valutazione ambientale Per la valutazione ambientale, nota l’energia primaria richiesta dalle varie soluzioni, si può utilizzare la matrice dei coefficienti di emissione di Tabella 29, che riporta la quantità dei principali gas inquinanti e particolato atmosferico per unità di energia di fonte energetica impiegata, o limitarsi alla sola CO2 come ad esempio riportato nell’appendice E della norma UNI EN 15603.

98

Tabella 29: Principali gas inquinanti per unità di energia primaria in funzione del tipo di vettore energetico. En. elettrica

Gas naturale

CO2

450,06

204,55

CO

nd

0,003

NOx

0,761

0,095

SO2

0,605

polveri PM 10

Fonte: • • • • •

Pellet

Gasolio

Olio com bustibile

GPL

-

-

262,91

259,63

228,61

g/kWh

27,000

3,999

0,006

0,013

0,137

g/kWh

0,972

1,205

0,185

0,420

0,238

g/kWh

0,005

0,072

0,035

0,149

0,365

0,002

g/kWh

0,027

0,001

nd

nd

0,001

0,021

nd

g/kWh

0,020

0,001

0,360

0,568

0,001

0,017

0,013

g/kWh

Legna

Gas naturale, gasolio, olio combustibile: generatori con potenza compresa tra 75 e 200 kW, Regione Lombardia, Regione Piemonte (2005). GPL: combustione del GPL, U.S. EPA (2008). Pellet: stufe domestiche, U.S. EPA (1996). Legna: generatori residenziali di potenza < 50 MW, inventario INEMAR 2010. Energia elettrica: ENEL, rapporto ambientale 2012; GSE, mix energetico complementare 2011. Regione Lombardia, inventario delle emissioni 2010.

Sono da segnalare alcuni aspetti di questa tabella di riferimento: • i dati di polveri e PM10 riferiti a gasolio e gas naturale sono indicativi poiché, come esplicato nello studio di Regione Lombardia e Regione Piemonte, il valore reale è inferiore al limite di rilevabilità dello strumento; • non è presente la voce “teleriscaldamento” a causa della molteplicità di combustibili utilizzati per questo scopo, che rende molto variabili i valori dei fattori di emissione dei diversi gas e sostanze inquinanti. È, quindi, in ogni caso buona pratica disporre di propri dati di emissioni specifiche, ma in caso contrario può essere utilizzata tale tabella. In una diagnosi energetica di I livello può essere sufficiente limitarsi ad un’analisi ambientale basata solo sulle emissioni di CO2, mentre in un’analisi di II o III livello è necessario considerare anche gli altri gas inquinanti. È in ogni caso necessario considerare che nella valutazione dell’impatto ambientale non tutte le soluzioni sono equivalenti a pari inquinanti prodotti per unità di energia resa. Infatti com’è intuitivo c’è una profonda differenza tra soluzioni che prevedono emissioni locali e soluzioni che prevedono emissioni concentrate in centrali dislocate lontano dall’insediamento abitativo.

• Valutazione economica La verifica della convenienza economica della realizzazione dell’efficienza ener99

getica del tipo trattato in questa linea guida segue le regole generali dell’economia di investimento di cui sono noti in particolare i costi di realizzazione e risparmi economici annuali ottenibili. Il tema generale della valutazione degli investimenti, in particolare nel caso d’interventi di efficienza energetica, è ampio ed è discusso in modo più vasto all’interno del paragrafo “5.3.3.4 Valutazione economica degli scenari” e dell’appendice C sui metodi di analisi economica; si richiamano qui solo in sintesi alcuni concetti utili per l’analisi economica che può essere condotta secondo metodologia descritta nei paragrafi seguenti. In valutazioni economiche d’interventi di miglioramento dell’efficienza energetica sono tipicamente utilizzati indici economici, utili per la valutazione della convenienza economica di un intervento. Una realistica indicazione della fattibilità di un intervento può essere data, in particolare, dal Costo dell’Energia Risparmiata [c€/kWh] (di seguito semplicemente CER) il quale fornisce in maniera chiara e precisa qual è l’esborso finanziario che il consumatore deve sostenere per ogni unità di energia risparmiata; sulla base di questo dato, si può valutare la convenienza nell’effettuare un determinato intervento, poiché se il costo da sostenere per risparmiare 1 kWh di energia è maggiore del costo del combustibile per la produzione dello stesso kWh, il progetto non sarà giudicato fattibile. Il CER indica il costo da sostenere per ottenere un’unità di energia risparmiata. Esso è definito dal rapporto tra la somma dei costi che il consumatore finale deve effettivamente sostenere per la realizzazione di un intervento e i risparmi energetici che ne derivano. n

CER 

 R C  S  i 0 n

d

 R i 1

d

i

 E risp i

 100

Eq. 11

Dove: C S Erisp Rd

costi sostenuti nell’anno i-esimo sovvenzioni ottenute nell’anno i-esimo energia risparmiata nell’anno i-esimo tasso di attualizzazione

Nell’analisi economica degli interventi di efficienza energetica sull’edificio Agesi, associazione che rappresenta le ESCo (Energy Service Company), ha ritenuto opportuno applicare alcune integrazioni e semplificazioni all’indice economico CER: 100

• non prendere in considerazione il tasso di attualizzazione; • applicare alcune semplificazioni al calcolo dei costi. In particolare, il tasso di attualizzazione, è composto da tre valori: • tasso d’inflazione; • tasso di variazione del prezzo dei combustibili; • tasso d’interesse di mercato. Il tasso di variazione del prezzo dei combustibili, che incide in maniera preponderante nella valutazione dei costi è di difficile determinazione, con la possibile conseguenza di sovrastimare o sottostimare gli effetti economici di un intervento; perciò si ritiene opportuno un confronto a valori costanti. Pertanto, l’equazione di riferimento del CER semplificato da Agesi (nominato di seguito CERA) in questo genere di analisi, è la seguente: n

CER A 

 C  S  i 0

i

n

E i 1

 100

Eq. 12

risp,i

Nello sviluppare questa formula, onde evitare possibili duplicazioni dei benefici, non si prendono in considerazione né i costi energetici precedenti né quelli successivi all’intervento e pertanto i costi corrispondono al solo investimento iniziale (C0). Nel caso in cui i costi di gestione e manutenzione in fase post-intervento siano superiori a quelli in fase ante-intervento, la differenza tra i due è sommata ai costi d’investimento iniziale. I costi d’investimento iniziale possono variare a seconda delle modalità di pagamento degli stessi, per cui, in caso di pagamento dilazionato, si dovranno considerare gli oneri finanziari e, parimenti, detto valore dovrà tenere conto delle eventuali sovvenzioni (Si) derivanti dalla fruizione di incentivi e/o detrazioni fiscali, quali ad esempio le attuali detrazioni del 65% per interventi di efficientamento energetico o il Conto Termico. I benefici energetici corrispondono all’energia risparmiata annualmente (Erisp,i) calcolata come sommatoria nell’arco di tempo relativo alla vita utile dell’impianto/i installato/i. Minore è il valore del CERA e più conveniente risulta l’intervento; il CERA diminuisce al diminuire dei costi che devono essere sostenuti per l’intervento e all’aumentare del risparmio realizzato grazie ad esso. Il CERA ricavato è confrontato con un CERA obiettivo, rispetto al quale deve 101

essere inferiore, affinché un progetto sia considerabile conveniente dal punto di vista economico; il CERA obiettivo corrisponde al prezzo specifico del combustibile (espresso in c€/kWh) utilizzato nella situazione ante-intervento. Il CER e il CERA considerano solamente la differenza tra i consumi energetici prima e dopo l’intervento; nella realtà, qualora ci si trovi anche di fronte ad un cambio di combustibile, il beneficio economico realizzato dopo l’intervento è in parte dovuto alla differenza di costi tra i combustibili utilizzati prima e dopo l’intervento, beneficio economicamente significativo e di cui si deve senz’altro tener conto nella valutazione economica dell’intervento. Pertanto è stato ritenuto opportuno affiancare, all’indicatore economico CERA, un altro indicatore semplice ed esplicativo, in grado di considerare in maniera esaustiva tutti i benefici economici derivanti da un intervento di efficientamento energetico dell’edificio: il rapporto benefici/costi (B/C), espresso in valore assoluto. Esso è il rapporto tra flussi di benefici e di costi (compreso l’investimento iniziale) considerati in un arco di tempo n e attualizzati per mezzo del tasso di sconto Rd, ossia tra il valore attuale dei benefici dell’investimento e il valore attuale dei costi; esso si ricava dalla seguente formula: n

B  C

 B  R  i 0 n

i

d (i ) i

 C  R  i 0

i

Eq. 13

d (i ) i

Dove: Ci Bi Rd

costi sostenuti nell’anno i-esimo benefici ottenuti nell’anno i-esimo tasso di attualizzazione

Il rapporto B/C deve avere un valore maggiore di 1, affinché un progetto sia considerabile conveniente. Poiché sia i costi sia i benefici dipendono dalla fluttuazione dei prezzi dei combustibili, la quale è difficile da stimare in un arco di tempo lungo, incrementare entrambe queste incognite (costi e benefici) tramite il tasso di attualizzazione può portare ad una sovrastima o sottostima degli effetti economici dell’intervento. Agesi, quindi, ha ritenuto opportuno apportare, analogamente al CERA, una semplificazione all’indicatore B/C (nominato di seguito B/CA), la cui equazione di riferimento, quindi, è la seguente:

102

n

B / CA 

B i 0 n

C i 0

i

Eq. 14 i

I benefici (Bi) corrispondono ai risparmi economici realizzati annualmente sia grazie al miglioramento tecnico raggiunto per mezzo dell’intervento sia grazie ad una possibile variazione del prezzo in caso di passaggio ad un combustibile più economico. Analogamente a quanto esplicato nella descrizione dell’indice CERA, anche in questa equazione i costi corrispondono all’investimento iniziale (C0) e prudenzialmente non si prendono in considerazione né i costi energetici successivi all’intervento né quelli antecedenti all’intervento onde evitare una possibile duplicazione dei benefici e mantenere l’analisi nella maniera più obiettiva possibile; sono considerati i costi di gestione e manutenzione aggiuntivi nel caso in cui essi siano superiori dopo l’intervento. I costi d’investimento iniziale saranno adeguatamente corretti in casi di pagamento dilazionato o di accesso a forme di sovvenzione. • Valutazione dell’immagine La valutazione dell’immagine dell’intervento riveste un carattere di singolarità e soggettività in funzione della richiesta specifica da parte della committenza. Il cliente, in alcuni casi, per ragioni di comunicazione o di pubblicità, può privilegiare alcune tipologie d’intervento (ad esempio l’utilizzo di fonti energetiche rinnovabili) sulla base dell’immagine che deriva dall’esecuzione di tali tipologie d’intervento. La scelta di alcuni interventi per questioni d’immagine non sempre corrisponde alla soluzione tecnicamente ed economicamente migliore, tuttavia se l’immagine è l’obiettivo preponderante della committenza, tali interventi saranno privilegiati.

4.3 - Definizione dei valori di benchmark degli indici Indipendentemente dalla tipologia dell’indicatore di efficienza energetica adottato per la quantificazione dei risparmi energetici, è fondamentale, proprio per la loro corretta quantificazione, definire dei valori di riferimento con cui confrontarsi. Tali valori, indicati in inglese con il termine benchmark, possono avere modalità di definizione di tipo qualitativo o quantitativo a seconda del dettaglio richiesto per la valutazione del miglioramento delle prestazioni energetiche. Il 103

benchmark rappresenta quindi un valore dell’indicatore energetico a cui tendere attraverso gli interventi di ORE. I valori obiettivo possono essere stabiliti in diversi modi: • Tramite un’analisi statistica dei dati di consumo energetico relativi a un grande numero di edifici residenziali con medesime caratteristiche tipologiche edilizie e impiantistiche; il primo quartile della distribuzione potrebbe rappresentare un realistico valore obiettivo;

Figura 23: Esempio di curva gaussiana relativa alla distribuzione dei consumi energetici di edifici residenziali; M indica la percentuale di edifici con consumo energetico medio, H indica la percentuale di edifici con consumo energetico elevato, L indica la percentuale di edifici con consumo energetico basso, infine T rappresenta un ipotetico valore obiettivo per lo specifico caso.

• Sulla base di una valutazione qualitativa conforme allo “stato dell’arte” della progettazione energeticamente corretta, ad esempio: stima dell’indice di prestazione energetica di un edificio modello avente coibentazione dell’involucro esterno, infissi con telaio in PVC e vetro camera basso emissivo, generatore di calore a condensazione, valvole termostatiche sulle unità immobiliari, ecc.; • Sulla base della suddivisione in classi energetiche determinate dal D.Lgs. n. 192/2005 e s.m.i., ovvero dei valori limite dell’indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale e dei valori limite di indice di prestazione dell’involucro per l’estivo (Articolo 4 del DPR n. 59/09); valori cogenti nei casi di intervento previsti dall’articolo 3, commi 1 e 2 del D.Lgs. n. 192/2005 e s.m.i.;

104

Tabella 30: Valori limite dell’indice di prestazione energetica per climatizzazione invernale Epi espressi in [kWh/m2] secondo D.Lgs. 192:2005 e smi, in funzione del rapporto S/V.717

Tabella 31: Valore limite indice di prestazione energetica per il raffrescamento estivo dell’involucro edilizio Epe,invol espresso in [kWh/m2 anno], pari al rapporto tra il fabbisogno annuo di energia termica per il raffrescamento dell’edificio, calcolata tenendo conto della temperatura di progetto estiva secondo la norma UNI/TS 11300 - 1, e la superficie utile dell’edificio residenziale (art. 4, comma 3 DPR 59/09).

• Sulla base dei valori limite dell’indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale, della trasmittanza termica dei componenti dell’involucro richiesti dal D.M. 26 gennaio 2010 per l’ottenimento delle detrazioni fiscali del 55% (attuali detrazioni del 65%). Tabella 32: Valori limite dell’indice di prestazione energetica per climatizzazione invernale Epi espressi in [kWh/m2] secondo D.M. 26 gennaio 2010 per l’ottenimento delle detrazioni fiscali previste per la riqualificazione energetica dell’edificio.

7 Vedi nota a piè di pagina n. 1

105

I quattro metodi possono essere applicati congiuntamente per stabilire il valore di riferimento corrispondente al caso analizzato e alle esigenze di diagnosi. Stabilito, quindi, il valore baseline dell’edificio nella fase iniziale dell’analisi energetica si può evidenziare il suo posizionamento in termini relativi e assoluti in funzione del benchmark di riferimento. Questo permette una corretta valutazione delle ORE e degli scenari di intervento da effettuare sul sistema edificioimpianto.

106

5

Procedura di esecuzione ed azioni da intraprendere

5.1 - Le azioni sulle tipologie di diagnosi

I

tre livelli di diagnosi sono caratterizzati da una modalità esecutiva differente in funzione del grado di dettaglio richiesto. Questo comporta l’esecuzione di differenti operazioni, l’utilizzo di diverse strumentazioni e metodologie di calcolo. Nel paragrafo 5.2 verranno, quindi, descritte le azioni da intraprendere nella diagnosi leggera di I livello (fasi del processo di Figura 19); mentre nel paragrafo 5.3 verranno riportate le azioni riferite alla diagnosi standard di II livello e dettagliata di III livello, mettendo in risalto le differenze e le peculiarità delle operazioni da compiere in funzione degli obiettivi dei due diversi livelli di dettaglio (fasi del processo di Figura 20 e Figura 22). Di seguito in Tabella 33 vengono rappresentate le caratteristiche delle azioni dei tre livelli di diagnosi in riferimento alle fasi principali della diagnosi energetica: raccolta dati, attività in campo, analisi e report.

107

Tabella 33: Caratteristiche delle azioni di diagnosi energetica;Legenda simbologia: (-) = azione non richiesta; (●) = azione facoltativa; (●●) = azione necessaria Fase di processo

Operazione

Dati generali

Consumi storici dell’edificio

Elemento

C. Raccolta dati

●●

●●

●●

Categoria dest. d’uso edificio (secondo DPR n.412/93)

●●

●●

●●

Anno di costruzione ed eventuali ristrutturazioni

●●

●●

●●

Storico dei consumi su base annuale (ultimi 3 anni) da fatturazione

●●

●●

●●

Storico dei consumi su base mensile (ultimi 3 anni) da fatturazione

●

●●

●●

Letture e/o misurazioni sui contatori o porzioni dell’edificio

-

●

●●

●●

●●

●●

GG riscaldamento/raffrescamento da dati meteorologici (ARPA o stazioni meteorologiche)

●

●●

●●

GG riscaldamento/raffrescamento da misurazioni dirette in situ

-

-

●

Destinazione d’uso

●●

●●

●●

Numero di persone occupanti l’edificio (importante per l’uso di ACS)

-

●

●●

Superfici e volumetrie dell’edificio

●

●●

●●

Profili di funzionamento dei sistemi/ sottosistemi impiantistici

-

●

●●

●●

●●

●●

Piante, prospetti, sezioni dell’edificio da archivio Comune e/o catasto

●

●●

●●

Progetto esecutivo architettonico e impiantistico dell’edificio (se reperibile)

-

●

●●

Relazioni ex art. 28 della Legge 10/91 o Legge 373/76 (se presenti)

●

●●

●●

As-built impiantistici (se presenti)

Inquadramento planimetrico

Reperimento documenti di progetto, funzionamento, di manutenzione

Valutazione contratti di fornitura energia

108

II livello III livello (Standard) (Dettagliata)

Ubicazione

GG riscaldamento da DPR 412/93

Fattori di correzione

I livello (leggera)

-

●

●●

Attestato di Certificazione Energetica e report di diagnosi (se già presenti)

●●

●●

●●

Dati e schede tecniche dei sistemi e/o sottosistemi impiantistici

-

●

●●

Dati e schede tecniche di apparecchiature di processo

-

●

●●

Dati sulle operazioni di conduzione e manutenzione degli impianti

●

●

●●

●●

●●

●●

Valutazione dei costi correnti e dei servizi coperti

Fase di processo

Operazione

Zone termiche

Caratteristiche dell’involucro

D. Attività in campo

Elemento

I livello (leggera)


Rilievo geometrico

-

●

●●

Analisi fotografica

-

●

●●

Misura temperatura dell’aria

-

●

●●

Misura umidità relativa dell’aria

-

●

●●

Temperatura superficiale

-

●

●

Temperatura radiante

-

●

●

Velocità dell’aria

-

●

●

Livello di illuminamento

-

●

●

Rilievo caratteristiche geometriche e del contorno

-

●●

●●

Rilievo stato di conservazione

●

●●

●●

Rilievo visivo componenti opachi

●

●●

●●

Rilievo strumentale invasivo componenti opachi (foratura parete)

-

●

●

Rilievo strumentale non invasivo componenti opachi (termoflussimetro, termografia e indagine sonica)

-

●

●

Rilievo visivo componenti trasparenti

●

●●

●●

Analisi visiva di ponti termici (muffe ecc.)

-

●

●●

Analisi strumentale (termografia) di ponti termici

-

●

●

Tipologia e schema impianto termico

●

●●

●●

Sistema di climatizzazione/riscaldamento invernale

●

●●

●●

Sistema di climatizzazione/ raffrescamento estivo

●

●●

●●

Sistema di produzione ACS

●

●●

●●

Sistema di produzione energia da FER

●

●●

●●

Sistema di ventilazione meccanica controllata

●

●●

●●

Illuminazione

-

●

●●

Altri servizi (apparecchiature processo, ecc…)

-

●

●●

Rilievo profili di occupazione

-

●

●●

Rilievo profili di funzionamento sistemi/ sottosistemi impiantistici

-

●

●●

Analisi del comfort

Questionari

-

●

●

Valutazione preliminare degli interventi

Check-up energetico: sommario dei dati energetici reperiti sul campo

●

●

●

Caratteristiche degli impianti

Profili di funzionamento

109

Fase di processo

Operazione

Elemento Disaggregazione dei consumi reali Metodo della firma energetica semplice

Costruzione del modello energetico

E. Analisi


●

●●

●●

●●

-

-

Metodo della firma energetica dettagliata

-

●●

●●

Inquadramento preliminare del fabbisogno di energia primaria con l’ausilio di fogli di calcolo

●

●

●

Calcolo del fabbisogno di energia primaria in regime “quasi-stazionario mensile”

-

●●

●●

Calcolo del fabbisogno di energia primaria in regime “dinamico”

-

●

●

Valutazione preliminare

●●

●●

●●

Identificazione degli scenari di intervento

●●

●●

●●

●●

-

-

-

●●

●●

●●

●●

●●

-

●●

●●

●●

-

-

-

●●

●●

Identificazione e Valutazione energetica degli scenari (I valutazione delle livello) ORE (il dettaglio Valutazione energetica degli scenari (II dipende dal e III livello) livello scelto) Valutazione economica degli scenari Scelta degli scenari tramite analisi multicriterio

F. Report

I livello (leggera)

Report sintetico comprensivo di documento informativo e tecnico: descrizione dello stato di fatto del sistema edificio-impianto, individuazione delle carenze energetiche, individuazione dei possibili scenari di intervento delle ORE e pianificazione di diagnosi più dettagliata Report esteso comprensivo di documento informativo e tecnico: descrizione dello stato di fatto del sistema edificio-impianto, modalità e risultati dell’analisi, individuazione degli scenari di intervento delle ORE e pianificazione di implementazione

5.2 - Procedura di diagnosi leggera (I livello) 5.2.1 - Raccolta dati dell’edificio e attività in campo La raccolta dati nella diagnosi leggera (I livello) è una fase operativa fondamentale e allo stesso tempo critica perché consiste nel reperire delle informazioni mirate, in un arco temporale breve, per l’individuazione delle prestazioni energetiche globali dell’edificio. Obiettivo della raccolta dati è quindi la definizione delle caratteristiche tipologiche e geometriche dell’edificio, la valutazione dei dati di consumo energetico dei vettori energetici (solitamente energia elettrica e 110

gas naturale) e l’ispezione visiva dei componenti costituenti l’involucro edilizio che determinano la superficie disperdente dell’edificio e i sistemi e/o sottosistemi impiantistici. Lo scopo sarà poi quello di analizzare i consumi energetici relativi e assoluti annuali per il confronto con valori medi o benchmark di riferimento. I dati si possono suddividere in quattro categorie: 1. Dati generali 2. Consumi storici 3. Caratteristiche dell’involucro 4. Caratteristiche degli impianti Per quanto riguarda i dati generali verranno raccolti e/o rilevati per mezzo di ispezione visiva e interviste quegli elementi necessari per la comprensione delle caratteristiche tipologiche, funzionali e geometriche del fabbricato, utili inoltre alla determinazione dei fattori di correzione per generare gli indicatori di riferimento dell’edificio (superficie lorda riscaldata, volume lordo riscaldato, numero di unità abitative, ecc.), vedi appendice A, scheda 1.1 diagnosi di I livello. I consumi storici sono deducibili dall’acquisizione e lo studio dei dati di contabilizzazione termica (diretta o indiretta, così come definite dalla UNI 10200) eventualmente presente o dall’acquisizione e lo studio delle fatturazioni sui pagamenti relativi alle forniture elettriche e dei combustibili. In quest’ultimo caso si raccolgono quindi le fatturazioni dell’edificio o delle unità abitative appartenenti ad esso relative agli ultimi tre anni e si stabiliscono i consumi e le spese energetiche annuali dell’edificio relativamente ad ogni vettore energetico presente, vedi appendice A, scheda 2.4 diagnosi di I livello. I dati relativi ai consumi di energia elettrica da rilevare in fattura sono i dati generali (intestazione fattura, società di fornitura, punto di dispacciamento (POD), potenza installata e tipologia di contratto), i dati di potenza reale, i dati di consumo (non suddiviso per fasce) e di spesa economica. I dati relativi ai consumi di gas naturale da rilevare sono i dati generali (intestazione fattura, società di fornitura, punto di riconsegna (PDR), classe del contatore, tipologia di contratto, coefficiente correttivo dei consumi, potere calorifico inferiore del combustibile), i dati di consumo annuali e la spesa economica. Si ricorda che i consumi reali vanno calcolati in base alle sole letture vere presenti in fattura. La società di distribuzione del combustibile è obbligata ad effettuare fisicamente (tramite il personale tecnico) un numero di letture del contatore annuo commisurato in base alla classe di consumo del contatore (circa due all’anno per piccoli contatori, fino ad una mensile per quelli medio-grandi). I dati relativi al consumo di combustibile GPL o gasolio sono i dati generali (intestazione fattura, società di fornitura, volume del serbatoio, livello del serbatoio al momento della ricarica, potere calorifico inferiore del combustibile ), i dati di consumo annuali e la spesa economica. In questo caso, per valutare il 111

consumo annuale occorre prendere nota delle ricariche effettuate durante l’anno e dei livelli del serbatoio.

Figura 24: Esempio di grafico elaborato dall’analisi dei consumi storici del gas naturale per la diagnosi di I livello.

Le caratteristiche dell’involucro verranno rilevate per mezzo di ispezione visiva e interviste per la determinazione delle principali caratteristiche dei componenti opachi e trasparenti dell’involucro edilizio; tra le quali la valutazione della tipologia costruttiva, lo stato conservativo dei componenti, la necessità di manutenzioni ordinarie o straordinarie, i materiali di finitura e lo spessore per i componenti opachi, la tipologia di serramento (caratteristiche vetro, telaio), la tipologia di schermature per i componenti trasparenti e la presenza visiva di ponti termici desunta visivamente in considerazione della tipologia costruttiva e dall’età di realizzazione, ecc. La determinazione di tali caratteristiche permette in seguito la stima delle principali caratteristiche termofisiche dei componenti di involucro. Nel caso fossero presenti si possono desumere e successivamente validare con l’ispezione in sito, i dati dell’involucro edilizio dalla documentazione di progetto e di verifica (relazioni ex art. 28 Legge 10, Attestato di Certificazione Energetica), vedi appendice A, scheda 3.1 e 3.2 diagnosi di I livello. In caso di difficoltà di reperimento di tali dati, essendo questa analisi eseguita ad un livello leggero, si possono utilizzare i dati relativi alle tipologie e proprietà degli involucri, relazionati al periodo di costruzione; queste informazioni sono presenti nelle tabelle al paragrafo 2.4.1. 112

Tabella 34: Riepilogo dei dati dell’involucro da rilevare per la diagnosi di I livello; (*) dati che non compaiono nell’ACE, da richiedere direttamente al certificatore energetico Tipo di Dato

Dati generali

Caratteristiche geometriche

Pareti opache e coperture

Serramenti

Ponti termici

Dati rilevati

Fonti documentali

Strumenti a supporto

Ubicazione

Google Maps

Destinazione d’uso

Catasto

Anno di costruzione/ riqualificazione

Rif. pratiche edili (archivio Comune)

Mappa generale del complesso

Rif. pratiche edili , catasto

Analisi visiva, Google Earth

Proprietà geometriche

Relazione ex.Lg.10

Distanziometro, metro

Tipologia costruttiva e proprietà termofisiche

Relazione ex.Lg.10 ACE(*)

Analisi visiva, abachi, raccomandazioni CTI

Tipologia vetro


Analisi visiva, spessimetro per vetro

Tipologia di telaio


Analisi visiva

Presenza di sistemi di oscuramento

Analisi visiva

Presenza di ponti termici strutturali o dovuti alla scorretta messa in opera degli elementi costruttivi

Analisi visiva

Le caratteristiche degli impianti verranno rilevate per mezzo di ispezione visiva e raccolta dei dati utili ai fini della determinazione della tipologia e modalità di funzionamento dei diversi sistemi e sottosistemi impiantistici presenti nell’edificio, dello stato e delle operazioni manutentive, vedi appendice A, scheda 4.1 e 4.2 diagnosi di I livello.

113

Tabella 35: Elenco dei principali elementi degli impianti da rilevare per la diagnosi energetica di I livello. Sottosistema di impianto

Generazione riscaldamento/ ACS

Accumulo riscaldamento/ ACS

Dati rilevati

Fonti documentali


Tipologia e potenza di generazione

Relazione ex.Lg.10 ACE

Analisi visiva, interviste

Configurazione di sistemi misti e multipli

Progetto impiantistico, ACE

Analisi visiva

Tipo di combustibile



Stima della potenza ausiliari elettrici


Analisi visiva

Dimensioni, coibentazione, dislocazione (ambiente riscaldato/non riscaldato)


Analisi visiva

Temperatura di accumulo

Analisi visiva

Distribuzione riscaldamento/ ACS

Tipologia di distribuzione, dislocazione, tipo fluido termovettore


Analisi visiva

Regolazione riscaldamento

Tipologia di sistema di regolazione in ambiente (climatica, di zona, per singolo ambiente o una combinazione di queste)



Emissione riscaldamento

Tipologia dei terminali



Fonti energetiche rinnovabili

Presenza e caratteristiche generali di sottosistemi per la produzione da fonti energetiche rinnovabili

ACE


Illuminazione

Tipologia, presenza di corpi illuminanti e gestione

114

Analisi visiva

È importante che il sopralluogo avvenga in presenza dell’utenza, dell’amministratore e del responsabile di impianto per permettere di effettuare le relative interviste. Si consiglia di assicurarsi che ci sia la possibilità di accedere a tutti i locali significativi e che quindi vi siano le chiavi di ogni locale o le autorizzazioni dovute (nel caso di edifici pubblici). Inoltre è importante anche il reperimento dei documenti, qualora disponibili, che descrivano le caratteristiche e le prestazioni dei sistemi impiantistici in modo da poter verificare a posteriori l’effettiva corrispondenza con quanto rilevato in sito. In particolare si può richiedere la seguente documentazione: • As-built e/o progetti esecutivi • ex art 28 Legge 10/91 (attuale DGR 8/8745 allegato B) e tutte le modifiche ed integrazioni • libretto di centrale • Attestato di Certificazione Energetica 5.2.2. - Inquadramento energetico del sistema edificioimpianto La fase del processo di analisi si può suddividere nell’inquadramento energetico del sistema edificio-impianto e nella successiva valutazione potenziale di risparmio energetico ed economico. L’inquadramento consiste nella determinazione del consumo e della spesa energetica annuale specifica e assoluta suddivisa per vettore energetico. Tramite l’ausilio di fogli di calcolo può essere quindi rappresentata una tabella nella quale sono riportati i valori assoluti dei consumi annuali dei vettori energetici e un relativo grafico a torta rappresentante i valori percentuali dei vettori. Qualora necessario, è possibile effettuare l’analisi dei profili di consumo energetico sugli anni presi come riferimento dalla raccolta dati.

Figura 25: Esempio di ripartizione dei consumi per vettore energetico.

115

Viene poi appurato che i consumi energetici storici siano in linea con le caratteristiche dell’edificio analizzato, ovvero che non ci siano discrepanze di comportamento tra quanto analizzato visivamente e quanto calcolato “da fatturazione”. Quindi, si validano gli indici di prestazione energetica “da fatturazione” sulla base dell’esperienza del REDE e dei valori di riferimento caratteristici. Se così non fosse, ci potrebbe essere un errore della lettura dei consumi storici, quindi occorre una riverifica degli stessi. 5.2.3 - Valutazione potenziale di risparmio energetico ed economico Gli indici di energia primaria desunti dai dati di fatturazione vengono ora confrontati con gli indici di prestazione energetica obiettivo o benchmark (media di settore, un frattile di un campione statistico di edifici del territorio, un riferimento di legge o l’attuale consumo ridotto di una certa percentuale). La valutazione è finalizzata nell’ottica di stimare il potenziale di risparmio energetico ed economico grazie all’indicazione delle Opportunità di Risparmio Energetico (ORE) a basso costo di investimento (es. miglioramento delle procedure di gestione e manutenzione) facilmente implementabili e una lista qualitativa degli scenari di intervento delle ORE con una prima indicazione dei costi di investimento (es. scenario: coibentazione involucro + sostituzione generatore obsoleto con pompa di calore, ecc.). La valutazione degli interventi per il miglioramento delle prestazioni energetiche hanno, inoltre, il compito di comprendere la necessità o meno di eseguire una diagnosi più dettagliata (II o III livello) sull’intero edificio o su uno specifico componente del sistema edificio-impianto. Quindi, la valutazione permette al REDE la formalizzazione di un’offerta più precisa al committente in termini di tempo e risorse per le successive prestazioni professionali.

5.3. - Procedura di diagnosi standard (II livello) e dettagliata (III livello) 5.3.1 - Raccolta dati dell’edificio 5.3.1.1 - Consumi storici Per effettuare una diagnosi energetica, sia che si tratti di secondo che di terzo livello, è fondamentale comprendere il comportamento del sistema edificio-impianto al variare delle condizioni al contorno e costruire un modello energetico che simuli in maniera consistente tale comportamento: in particolare in questo sotto-paragrafo è studiata la raccolta dei dati per l’individuazione degli input energetici della zona/edificio soggetto a diagnosi e quindi del profilo caratteristico di assorbimento 116

energetico. Tali ingressi possono riguardare differenti vettori energetici, i più comuni dei quali sono il gas naturale (metano) e l’energia elettrica. Tali consumi energetici sono deducibili o dall’acquisizione e lo studio dei dati di contabilizzazione termica (diretta o indiretta, così come definiti dalla UNI 10200) eventualmente presente o dall’acquisizione e relativo studio delle fatturazioni sui pagamenti relativi alle forniture di combustibili ed elettriche. Quest’ultimo deve essere molto accurato e deve tenere in considerazione molti fattori, in particolare: • la condivisione di un unico punto di fornitura per numerosi edifici o destinazioni d’uso ai sensi del DRP 412 diverse; • l’utilizzo differenziato di un combustibile per servizi diversi (riscaldamento, ACS…); • i profili di utilizzo dell’edificio servito; • i dati climatici caratteristici del periodo analizzato; • la variabilità dell’intervello temporale a cui si riferisce la fatturazione. Una volta determinati i consumi energetici reali è possibile utilizzarli per effettuare una “calibrazione” dei profili di utilizzo dell’impianto termico ed elettrico e dell’edificio in generale da parte dell’utenza. Inoltre, sarà altrettanto importante confrontare i dati di consumo reale con i risultati delle simulazioni termiche dell’edificio per validare il modello di calcolo e tutte le ipotesi adottate, e per stimare in modo preciso la bontà degli interventi di riqualificazione energetica proposti e il loro tempo di ritorno economico. La verifica dei consumi normalizzati con i risultati dei consumi derivanti dalla diagnosi energetica permette al REDE di avere una prima indicazione sull’attendibilità dei dati rilevati e/o ipotizzati relativamente al sistema edificio-impianto, che può portare alla validazione del procedimento od alla revisione della procedura per l’acquisizione dei dati. Per valutare il profilo di consumo di combustibile e/o di assorbimento di energia elettrica occorre associare le spese energetiche della zona soggetta a diagnosi alla fatturazione disponibile (relativa ad un certo vettore energetico). Non sempre si ha una corrispondenza tra le zone soggette a diagnosi e i contatori, e di conseguenza le fatturazioni a cui queste fanno riferimento; si espongono quindi dei casi esemplificativi che testimoniano tale potenziale discordanza. Compito del REDE sarà quello di individuare l’architettura del sistema di approvvigionamento dei vettori energetici relativa alle zone oggetto di diagnosi. Si annota inoltre che una o più zone compongono l’edificio.

117

Figura 26: Esempio A; ad ogni zona i-esima soggetta a diagnosi corrisponde un contatore n-esimo.

Figura 27: Esempio B; ad uno stesso contatore fanno riferimento diverse zone che possono soggette (zone i-esime) o non soggette (zone k-esime) a diagnosi.

Figura 28: Esempio C; Il contatore 1 serve direttamente la zona i-esima soggetta a diagnosi, mentre il contatore 2 serve il sottosistema di generazione dell’energia termica (ad esempio: pompa di calore); gli utilizzi finali dell’energia termica prodotta dal generatore riguardano, però, sia la zona i-esima soggetta diagnosi che la zona k-esima non soggetta a diagnosi.

118

La ripartizione delle spese viene comunemente effettuata in base: 1. Alle quote millesimali, ovvero in base alla superficie calpestabile delle varie zone servite dallo stesso contatore; 2. Al sistema di contabilizzazione termica diretto o indiretto (con riferimento a quanto specificato nella UNI 10200); 3. Ad altri sistemi di contabilizzazione termica che rispettino la UNI/TR 11388:2010 e la UNI 9019. È quindi importante conoscere e aver verificato in situ quali terminali e quali apparecchiature sono alimentate da un certo contatore, ma anche comprendere ed avere verificato in situ quali locali sono alimentati da quelle stesse apparecchiature e terminali e conoscere le caratteristiche (superficie calpestabile o altro) delle zone non soggette a diagnosi, ma comunque servite dal medesimo contatore. Per quanto riguarda il monitoraggio delle spese di energia termica, l’individuazione dei consumi reali di combustibile in un certo periodo di tempo è più complicata rispetto al caso elettrico. In particolare si riportano qui delle possibili schede compilative suddivise per tipologia di combustibile (gas naturale, gas di petrolio liquefatto o GPL, gasolio), per l’acquisizione e la raccolta dei dati connessi alla fatturazione dell’energia elettrica assorbita e prodotta dalla zona soggetta a diagnosi. Si ricorda per la fornitura di gas naturale che, a differenza dell’energia elettrica, i consumi reali vanno calcolati in base alle sole letture effettive debitamente corrette (non utilizzare le letture presunte) presenti in fattura. Non è ancora diffusa la telelettura dei contatori di gas naturale, come invece si ha quasi dappertutto per quelli dell’energia elettrica. La società di distribuzione del combustibile è obbligata ad effettuare fisicamente (tramite il personale tecnico) un numero di letture del contatore annuo commisurato in base alla classe di consumo del contatore (circa due all’anno per piccoli contatori, fino ad una mensile per quelli medio-grandi). Quindi non tutti i consumi presenti in fattura sono reali, ma anzi spesso sono stimati e quindi fuorvianti rispetto allo scopo diagnostico. Inoltre, per tener conto della variazione del volume del combustibile in base alla temperatura e alla pressione atmosferica del sito, la quantità di combustibile dato dalla differenza tra due letture (vere o stimate che siano) viene moltiplicato per un coefficiente di conversione (C), stabilito dall’Autorità per l’Energia Elettrica e il Gas. Questo avviene a meno che il contatore non abbia un dispositivo correttore al suo interno (elemento visibile in fattura).

119

Figura 29: Esempio di dati presenti in fattura.

Si sottolinea invece che per la fornitura di GPL o di gasolio in serbatoi di stoccaggio è molto difficile stabilire un fabbisogno mensile di combustibile corretto: di solito, infatti, la fornitura di combustibile avviene in modo discontinuo. Occorre quindi prendere nota del livello di riempimento del serbatoio prima di ogni ricarica, e dell’entità della ricarica stessa, nonché dell’intervallo di tempo tra una ricarica ed un’altra, si rimanda al paragrafo 5.3.1.1.2. Tale quantità di combustibile assorbito dalla zona soggetta a diagnosi va poi diviso per i giorni del periodo di riferimento. In base alla frequenza delle ricariche si avranno dati più o meno precisi. 5.3.1.1.1 - Fornitura di gas naturale Dati di tipo generale

• Edifici o parti di edificio (zone) serviti dal contatore; • Presenza di contabilizzatori di tipo diretto a valle del contatore di rete; • Eventuali sostituzioni o interventi sul contatore, con relativa data d’intervento. Si consiglia di segnare sulla planimetria dell’edificio l’ubicazione esatta del contatore. Dati deducibili dalla fatturazione

• • • • • • • •

Dati d’intestazione fattura; Società di fornitura; Indirizzo di fornitura; Punto di riconsegna (PDR); Classe del contatore; Tipologia di contratto e opzione tariffaria; Valore del coefficiente di conversione (C); Potere calorifico superiore convenzionale del combustibile espresso in GJ/Sm3;

120

• Consumo, espresso in Sm3 (8);18 • Prezzi di fornitura del combustibile; • Spesa economica. Al fine di creare un andamento dei consumi andranno analizzate le fatturazioni almeno degli ultimi tre anni solari. Per ricavare il dato di consumo mensile di gas naturale si può utilizzare la seguente formula: [Sm3] Eq. 15

dove: ECH4,m,mese

è il consumo energetico reale (fatturato) di gas naturale sul mese di riferimento, in [Sm3]; L CH4,m,1 è l’ultima lettura effettiva disponibile del contatore effettuata nel giorno t1, espressa in [m3 di gas naturale]; L CH4,m,2 è la lettura effettiva disponibile precedente alla L CH4,m,1, effettuata nel giorno t2, espressa in [m3 di gas naturale]; (t1 - t2) rappresenta il periodo di riferimento, in giorni, sul quale si hanno consumi effettivi; normalizzato sui 30 giorni mensili considerato che le letture potrebbero non essere regolari sul mese; C rappresenta il coefficiente di conversione dei consumi per riportare il metro cubo misurato dal contatore in condizioni standard espresse in Sm3. Tale coefficiente definito per ogni località secondo precisi criteri è necessario poiché il volume di una medesima quantità di gas, e quindi il medesimo contenuto di energia, dipende dalla pressione e dalla temperatura a cui tale quantità viene consegnata (http://www.autorita.energia.it).

8 L’autorità dell’Energia Eletttrica e del Gas (AEEG) ha stabilito con la delibera ARG/GAS 159/08 e smi, che dal 1 luglio 2009, la fatturazione dei consumi avrà come unità di misura lo Standard metro cubo (Sm3) esprime la quantità di gas contenuta in un metro cubo a condizioni standard di temperatura (15 C°) e pressione (1,01325 bar, ovvero a pressione atmosferica)

121

Determinati i consumi energetici reali mensili si può ora costruire il riepilogo sull’anno termico. Tabella 36: Esempio di riepilogo dei consumi di gas naturale sull’anno termico in relazione alla spesa economica e al prezzo di fornitura. Anno termico 20xx/20yy

Ott

Consumo combustibile [m3]

A

Fattore di conversione [C]

C

Consumo fatturato [Sm3]

B=AxC

Potere calorifico Superiore [GJ/Sm3]

D

Energia [GJ]

Nov

Dic

Gen

Feb

Mar

Apr

Mag

Giu

Lug

Ago

Set

Totale

E=DxB

Energia [kWh] [1 GJ = 277,78 kWh] Spesa economica [€] Prezzo fornitura [€ / Sm3]

F

G=F/B

Nota alla Tabella 36:

• Controllare il valore del potere calorifico superiore, quest’ultimo potrebbe variare durante l’anno termico a partire dal mese di gennaio; • per fatturazioni non mensili, la spesa economica mensile è suddivisa percentualmente in base ai valori di consumo energetico mensile ricavati; • con prezzo di fornitura s’intende soltanto la quota variabile del servizio di acquisto e vendita. Sono escluse le imposte, i corrispettivi per i servizi di rete, la quota fissa del servizio vendita e le addizionali, che potranno essere considerate, a discrezione del REDE, nella valutazione economica degli interventi di efficientamento.

122

Figura 30: Esempio di grafico elaborato dall’analisi dei consumi storici del gas naturale per la diagnosi di II e III livello.

5.3.1.1.2 - Fornitura di GPL o gasolio Dati di tipo generale

• Edifici o parti di edificio (zone) serviti dal contatore; • Presenza di contabilizzatori di tipo diretto a valle del contatore di rete; • Eventuali sostituzioni o interventi sul contatore, con relativa data d’intervento. Si consiglia di segnare sulla planimetria dell’edificio l’ubicazione esatta del contatore. Dati deducibili in situ:

• • • •

Volume del serbatoio; Misura livello serbatoio ad inizio stagione; Livello di riempimento al momento della ricarica; Misura livello serbatoio fine stagione.

Dati deducibili dalla fatturazione:

• • • • •

Dati di intestazione fattura; Società di fornitura; Indirizzo di fornitura; Potere calorifico inferiore convenzionale del combustibile; Consumo, espresso in litri; 123

• Prezzi di fornitura del combustibile; • Spesa economica Al fine di creare un andamento dei consumi andranno analizzate le fatturazioni almeno degli ultimi tre anni solari. Per ricavare il dato di consumo mensile di combustibile si può utilizzare la seguente formula: in [litri] Eq. 16

Dove: Efuel,g,mese è il consumo energetico reale (fatturato) di GPL o gasolio sul mese di riferimento, espresso in [litri]; Lfuel,g,1 è l’ultimo valore disponibile del livello di riempimento del serbatoio nel giorno t1, Lfuel,g,2 è il valore disponibile precedente a Lv,p,1, e precedente alla ricarica effettuata nel giorno t2; Vcarica è la quantità di combustibile ricaricato al momento t2 (che rappresenta il giorno di ricarica); (t1 - t2) rappresenta il periodo di riferimento, in giorni, sul quale si hanno consumi effettivi; normalizzato sui 30 giorni mensili, considerato che le letture potrebbero non essere regolari sul mese. Tabella 37: Esempio di riepilogo dei consumi di GPL o gasolio sull’anno termico in relazione alla spesa economica e al prezzo di fornitura Anno termico 20xx/20yy Consumo fatturato [l] Potere calorifico Superiore [GJ/kg] Energia [GJ] Energia [kWh] [1 GJ = 277,78 kWh]

124

Ott

Nov

Dic

Gen Feb

Mar

Apr Mag

Giu

Lug Ago

Set

Totale

Spesa economica [€] Prezzo fornitura [€ /l]


• per fatturazioni non mensili, la spesa economica mensile è suddivisa percentualmente in base ai valori di consumo energetico mensile ricavati; • con prezzo di fornitura s’intende soltanto la quota variabile del servizio di acquisto e vendita. Sono escluse le imposte ed ogni altro corrispettivo addizionale. 5.3.1.1.3 - Teleriscaldamento Nel caso di scambio da rete di teleriscaldamento non vi è una fornitura diretta di combustibile, ma andranno analizzate le fatturazioni dell’ente fornitore di calore in relazione alle convenzioni e tariffe stipulate. Dati di tipo generale

• Edifici o parti di edificio (zone) serviti dal contabilizzatore di calore della sottocentrale di scambio. Dati deducibili dalla fatturazione

• • • • • •

Dati d’intestazione fattura; Società di fornitura; Indirizzo di fornitura; Costante di misura; Consumo, espresso in kWh; Prezzi dell’energia consumata per singolo kWh.

125

Figura 31 – Esempio di dati presenti in fattura.

La “costante di misura” varia in funzione di ciò che misura il contatore/contabilizzatore: se riferito al riscaldamento, si è in presenza solitamente di un contabilizzatore di calore allo scambiatore di sottocentrale che misura l’energia in MWh, mentre la fatturazione avviene in kWh, per cui la “costante di misura” sarà pari a 1.000 (1 MWh = 1000 kWh). Per quanto riguarda la suddivisione dei consumi all’interno del singolo condominio si procede ad una determinazione per millesimi oppure attraverso degli ulteriori contabilizzatori di calore all’ingresso di ciascuna unità immobiliare. Tabella 38: Esempio di riepilogo dei consumi di teleriscaldamento sull’anno termico in relazione alla spesa economica e al prezzo di fornitura. Anno termico 20xx/20yy

Ott

Energia al contabilizzatore [MWh]

A

Costante di misura [kWh / MWh]

B

Energia fatturata [kWh] Prezzo fornitura energia [€ / kWh] Spesa economica [€]

126

AxB=C

D

CxD

Nov

Dic

Gen Feb

Mar

Apr Mag

Giu

Lug Ago

Set

Tot

Nel caso in cui il teleriscaldamento serva anche le utenze per l’acqua calda sanitaria, le utenze sono dotate di singoli contatori divisionali privati che misurano un consumo di acqua in m3, poi convertito in energia termica usando la “costante di misura”, in questo caso pari convenzionalmente ad un valore che può oscillare tra 40 e 50 (es. 1m3 = 46,5 kWh) e, comunque, fissato contrattualmente. Tabella 39: Esempio di riepilogo dei consumi per acqua calda sanitaria sull’anno termico in relazione alla spesa economica e al prezzo di fornitura. Anno termico 20xx/20yy

Ott

Energia al contabilizzatore [m3 ACS]

A

Costante di misura [kWh / m3]

B

Energia fatturata [kWh] Prezzo fornitura energia [€ / kWh] Spesa economica [€]

Nov

Dic

Gen Feb

Mar

Apr Mag

Giu

Lug Ago

Set

Tot

AxB=C

D

CxD

Nel caso di acqua calda sanitaria occorre comunque verificare l’architettura dell’impianto: caso diffuso è l’installazione di un boiler termoelettrico che utilizza il calore da teleriscaldamento nella stagione invernale, mentre usufruisce della resistenza elettrica interna nella stagione estiva. Altro aspetto importante, in fase di raccolta dei dati di fatturazione e di valutazione degli scenari economici, è la verifica delle condizioni contrattuali che il condominio o la singola utenza ha con la società fornitrice del servizio. Può trattarsi di una tariffa forfettaria omnicomprensiva (in €/MWh) oppure una tariffa composta da una quota fissa legata alla potenza termica richiesta (€/MW) ed una quota variabile, inferiore a quella forfettaria (in €/MWh). 5.3.1.1.4 - Fornitura di energia elettrica Per quanto riguarda la fatturazione dell’energia elettrica si riportano di seguito delle possibili schede compilative per l’acquisizione e la raccolta dei dati connessi alla fatturazione dell’energia elettrica assorbita e prodotta dalla zona soggetta a diagnosi. Si ricorda che quando, successivamente, si riporta la dicitura “consumo ener127

gia attiva reale”, questa si riferisce ai consumi rilevati dalla società di distribuzione dell’energia elettrica (ad esempio: Enel Distribuzione, ecc.); spesso, infatti, i consumi riportati nella fattura per il mese fatturato non sono reali a causa del mancato utilizzo di contatori elettronici con letture automatiche. Occorre quindi servirsi dello storico riportato su ogni fattura, relativo ai mesi precedenti per ricostruirsi i consumi reali mensili. Dati di tipo generale

• Edifici o parti di edificio serviti dal contatore; presenza di multimetri o contatori a defalco a valle del contatore di rete; • Eventuali sostituzioni o interventi sul contatore, con relativa data d’intervento. Si consiglia di segnare sulla planimetria dell’edificio l’ubicazione esatta del contatore. Dati deducibili dalla fatturazione

• • • • • • • • •

Dati di intestazione fattura; Società di fornitura; Indirizzo di fornitura; Punto di dispacciamento (POD); Potenza installata; Tipologia di contratto e opzione tariffaria; Consumi di energia elettrica attiva9,19espressi in kWh; Prezzi di fornitura del combustibile; Spesa economica.

Al fine di creare un andamento dei consumi andranno analizzate le fatturazioni almeno degli ultimi tre anni solari. Da notare che il prezzo dell’energia elettrica, sulla base del contratto di fornitura può distinguersi in monorario, biorario o multiorario. Il prezzo è detto monorario quando è lo stesso in tutte le ore del giorno; biorario quando varia sulla base di due differenti fasce orarie (F1 e F2+F3), multiorario quando varia per ognuna delle tre fasce orarie (F1, F2, F3). Le fasce sono così suddivise: • F1: dal lunedì al venerdì dalle ore 8:00 alle ore 19:00; • F2: dal lunedì al venerdì dalle ore 7:00 alle ore 8:00 e dalle ore 19:00 alle ore 23:00. Il sabato dalle ore 7:00 alle ore 23:00; • F3: Dal lunedì al sabato dalle ore 24:00 alle 7:00 e dalle ore 23:00 alle ore 24:00. Domenica e festivi. I contatori elettronici rilevano direttamente i consumi effettivi riportando in fat9 È l’energia elettrica reale, ovvero l’energia che viene trasformata in lavoro e calore dai dispositivi elettrici

128

turazione le due letture (Lel,1 e Lel,2) nel periodo di riferimento e il consumo di energia attiva reale (Eel,mese): Eq. 17 Eq. 17

Nel caso in cui l’utenza non sia ancora provvista di contatore elettronico, potrebbero essere presenti in fatturazione delle letture stimate, in tal caso occorre normalizzare i consumi di energia attiva reale sulle mensilità intercorrenti tra le due letture (Lel,1 e Lel,2) nel periodo compreso tra t1 e t2. in [kWh] Eq. 18 in [kWh] Eq. 18

Tabella 40: Esempio di riepilogo dei consumi di energia elettrica attiva in relazione alla spesa economica e al prezzo di fornitura di un’utenza bioraria relativo all’anno termico. Anno termico 20xx/20yy

Ott

Nov

Dic

Gen Feb

Mar

Apr Mag

Giu

Lug Ago

Set

Totale

Spesa economica [€] Consumo energia reale attiva F1 [kWh] Consumo energia reale attiva F2 [kWh] Consumo energia reale attiva F3 [kWh] Consumo energia reale attiva totale [kWh] Prezzo di fornitura F1 [€/kWh] Prezzo di fornitura F2 [€/kWh] Prezzo di fornitura F3 [€/kWh]

129


• per fatturazioni non mensili, la spesa economica mensile viene suddivisa percentualmente in base ai valori di consumo energetico mensile; • con prezzo di fornitura si intende soltanto la quota variabile del servizio di acquisto e vendita. Sono quindi escluse le imposte, i corrispettivi per il dispacciamento, per l’uso della rete, e il servizio di misura ed ogni altra voce; • nel caso dell’analisi dei consumi storici del condominio, in funzione della suddivisione dei contatori, è importante suddividere un riepilogo dei consumi elettrici destinati alle parti condominiali ed un riepilogo destinato alle unità immobiliari (singole o multiple in funzione del dettaglio di analisi.

Figura 32: Esempio di grafico elaborato dall’analisi dei consumi storici di energia elettrica per la diagnosi di II e III livello.

Da notare che ai fini dell’analisi dei dati raccolti, nel caso di utenze con potenza disponibile di almeno 16,5 kW, è da tenere in considerazione anche il fattore di potenza (cos φ). Il fattore di potenza è un valore compreso tra 0 e 1 in funzione dell’energia attiva e reattiva10.20 Eq. 19

Dove: Ea è l’energia attiva; Er è l’energia reattiva. 10 L’energia reattiva è quella quota di energia che invece di essere consumata immediatamente dall’utilizzatore viene immagazzinata per poche frazioni di secondo e rilasciata nella rete elettrica. Questa energia non viene commercializzata. È tollerata una quantità massima di prelievo, oltre la quale scatta una sanzione. L’unità di misura è il [varh] (Volt Ampere reattiva ora).

130

L’energia reattiva verrà quindi rilevata per mezzo del contatore elettronico. Se il valore di cos φ è 1 significa che l’impianto non assorbe energia reattiva, ovvero rappresenta la condizione ideale. Se viceversa, cos φ assume un valore tendente a 0 significa che l’utilizzatore assorbe molta più energia reattiva rispetto a quella attiva; sarà quindi necessario effettuare un intervento correttivo sull’impianto per equilibrare il prelievo. Il prelievo di energia reattiva è tollerato fino a che l’utilizzatore ha un fattore di potenza (cos φ) maggiore di 0,9, che corrisponde ad un prelievo di energia reattiva pari alla metà dell’energia attiva. Al di sotto di questo valore scatta la penale, che è commisurata alla quantità di energia reattiva prelevata oltre la soglia massima consentita. Occorre inoltre tenere presente che se il prelievo di energia reattiva è superiore al 75% dell’energia attiva, l’entità della penale aumenta. In casi limite, la società che effettua il servizio di distribuzione può obbligare il cliente finale ad adeguare l’impianto. La penale è calcolata applicando i criteri e le tariffe stabilite dall’Autorità per l’energia elettrica e gas (AEEG). Nel caso di presenza di impianto di produzione dell’energia elettrica (fotovoltaico) si potrà valutare il guadagno economico ottenuto dalla cessione di energia in rete (incentivo conto energia) e dall’autoconsumo (riduzione della spesa economica in fatturazione). Inoltre, si potrà rilevare l’energia elettrica prodotta (solitamente il cliente finale è dotato di un sistema di monitoraggio dell’impianto fotovoltaico) che messa in relazione sia con l’esigenza di consumo elettrico sul giorno o su determinati periodi che con le tariffe del contratto di fornitura, consente di valutare quando è conveniente concentrare i carichi elettrici nel periodo di riferimento. 5.3.1.2 - Caratteristiche dell’involucro La definizione delle caratteristiche dell’involucro edilizio è, insieme alla determinazione delle condizioni climatiche esterne ed a quelle del benessere termoigrometrico interne, l’attività fondamentale per determinare il fabbisogno di energia termica utile per il riscaldamento ed il raffrescamento. Poiché nell’edilizia residenziale le chiusure opache influenzano largamente i flussi energetici tra interno ed esterno, è necessario dotare il REDE di un metodo di acquisizione dei dati standard che riduca il più possibile le prevedibili imprecisioni e dia risultati più certi possibili.

131

Tabella 41: Riepilogo dei dati dell’involucro da rilevare per la diagnosi di II e III livello; (*) dati che non compaiono nell’ACE, da richiedere direttamente al certificatore energetico. Tipo di Dato

Dati rilevati

Fonti documentali


Ubicazione Dati generali

Caratteristiche geometriche

Componenti opachi

Componenti trasparenti

Destinazione d’uso Anno di costruzione/ riqualificazione

Rif. pratiche edili (archivio Comune)

Mappa generale del complesso

Rif. pratiche edili, catasto

Analisi visiva, Google Earth

Planimetrie e prospetti edificio

Progetti depositati (se aggiornati)

Rilievi fotografici, appunti, metro

Presenza di ostacoli (per il calcolo ombreggiamenti)

Rilievi fotografici, appunti, metro

Proprietà geometriche

Relazione ex.Lg.10

Tipologia costruttiva e proprietà termofisiche

Per diagnosi di II liv. vedi Figura 33 e Tabella 42


Per diagnosi di III liv. vedi Figura 34 e Tabella 43

Tipologia e temperatura zone confinanti

Rif. pratiche edili (archivio Comune, verificare se aggiornato)

Termometro

Geometria dei serramenti

Relazione ex.Lg.10


Tipologia vetro


Analisi visiva, spessimetro per vetro

Tipologia di telaio


Analisi visiva

Presenza di sistemi di oscuramento

132

Catasto

Analisi visiva

Tipo di Dato

Dati rilevati

Ponti termici

Presenza di ponti termici strutturali o dovuti alla scorretta messa in opera degli elementi costruttivi

Fonti documentali


Analisi visiva; eventuale termografia a raggi infrarossi (ove richiesto)

5.3.1.2.1 - Diagnosi di II livello L’acquisizione dei dati per la diagnosi energetica di secondo livello di un edificio esistente può comportare alcune difficoltà quali la non reperibilità del progetto cartaceo e la non corrispondenza di questo con il costruito; in sostanza non conoscendo la stratigrafia delle strutture opache è necessario intraprendere una procedura decisamente standardizzata: dalla ricostruzione “storica” dell’edificio dal punto di vista edilizio, all’ipotesi di tecnologia costruttiva relativa al periodo storico di riferimento ed agli spessori dei componenti rilevati, fino all’eventuale conferma tramite strumenti di misura in opera. Prima di intraprendere, quindi, una campagna di rilevamento delle caratteristiche geometriche e prestazionali dell’involucro di un edificio occorre dapprima analizzare la “storia” dell’edificio stesso, cercando di ricostruire la sequenza degli interventi che questo ha subito nel corso degli anni, dalla prima costruzione fino ai giorni nostri. Tale processo risulta utile per due motivi: • la possibilità di associare determinate tecnologie costruttive a ciascun periodo storico, per cui posso sviluppare determinate aspettative già prima delle indagini sul campo ed utilizzare eventualmente le analisi strumentali come verifica alle ipotesi formulate in sede preliminare; • l’opportunità di verificare la corrispondenza tra progetti depositati e stato di fatto “reale” dell’edificio, in modo da comprendere dove concentrare l’attività di rilievo per correggere le difformità. Le attività ispettive da intraprendere possono differenziarsi, anche all’interno di uno stesso livello di analisi, a seconda del grado di dettaglio scelto in fase preliminare: occorre scegliere metodi di valutazione che siano coerenti con il modello energetico che si intende costruire ed esaminare i seguenti fattori che bisogna tenere in considerazione prima di intraprendere un’attività di analisi e rilievo di un involucro edilizio: • la disponibilità dell’idonea strumentazione; • i costi legati al tipo di analisi scelta; • i tempi legati al tipo di analisi scelta; • i soggetti interessati nella procedura di valutazione; • l’affidabilità dei risultati in relazione alla tipologia di diagnosi. 133

Viene di seguito riportato in Tabella 42 un prospetto che esemplifica questi concetti in relazione ai metodi di valutazione dell’involucro opaco. I risultati di tali analisi costituiranno l’input per il calcolo della trasmittanza termica secondo la norma UNI EN ISO 6946, attraverso l’impostazione di un calcolo che associ alle stratigrafie rilevate od ipotizzate i corrispettivi valori di conducibilità termica. Tabella 42: Analisi dei metodi di valutazione dell’involucro edilizio per la diagnosi di II livello. METODO DI VALUTAZIONE

1

2

3

COSTO

TEMPI NECESSARI

SOGGETTI INTERESSATI

AFFIDABILITA’

Analogia costruttiva

Abaco strutture murarie dell’appendice B norma UNITS 11300/1; raccomandazioni CTI; altre fonti storiche

Basso

Ridotti

Proprietario

Molto bassa

Dati progettuali

Reperimento dei dati tramite materiale cartaceo del progetto relativi a: Progetto; Relazione L. 373/76; Relazione ex art. 28 Legge 10/91; oppure da Attestato di Certificazione Energetica

Basso

Mediamente lunghi

Proprietario e Uff. Tecnico Comunale

Bassa

Ridotti

Proprietario, inquilino e Proprietari/ inquilini adiacenti

Buona

Foratura parete

DESCRIZIONE SOMMARIA

a. Carotaggio

Basso

Il metodo di valutazione per analogia costruttiva permette quindi di stimare la trasmittanza termica del componente riconducendo l’edificio oggetto di diagnosi ad una determinata tipologia edilizia di cui si conoscono le stratigrafie; le caratteristiche delle tipologie edilizie sono individuate nell’abaco strutture murarie dell’appendice B norma UNI-TS 11300/1, nelle raccomandazioni CTI ed in altre fonti storiche documentali. Il metodo di valutazione da dati progettuali permette di ricavare direttamente la trasmittanza termica dagli elaborati di progetto (Progetto, relazione L. 373/76, relazione ex art. 28 Legge 10/91) o di verifica (Attestato di Certificazione Energe134

tica); in tal caso occorre comunque valutare sulla base dell’esperienza del REDE la rispondenza dei valori reperiti. Il metodo di valutazione mediante foratura parete con la tecnica del carotaggio consiste nell’esecuzione di un foro di qualche centimetro di diametro per stabilire direttamente il tipo di materiale e spessore dei vari strati del componente di involucro; in questo caso occorre fare attenzione nella scelta del punto di foratura significativo che rappresenti la tipologia dell’involucro, inoltre, l’esperienza del REDE gioca un ruolo fondamentale nel valutare le caratteristiche termofisiche dei materiali. Stabilita la stratigrafia della parete la trasmittanza viene calcolata in accordo con la norma UNI EN ISO 6946.

Figura 33: Procedura logica per il calcolo della trasmittanza termica per la diagnosi di II livello.

5.3.1.2.2 - Diagnosi di III livello Il rilievo delle caratteristiche dell’involucro nella procedura di diagnosi dettagliata può essere condotto con i metodi aggiuntivi di Tabella 43.

135

Tabella 43: Analisi dei metodi di valutazione dell’involucro edilizio per la diagnosi di III livello METODO DI VALUTAZIONE

1

2

3

4

STRUMENTI NECESSARI

COSTO

TEMPI NECESSARI

SOGGETTI INTERESSATI

AFFIDABILITA’

Analogia costruttiva

Abaco strutture murarie dell’appendice B norma UNITS 11300/1; raccomandazioni CTI; altre fonti storiche

Basso

Ridotti

Proprietario

Molto bassa

Dati progettuali

Reperimento dei dati tramite materiale cartaceo del progetto relativi a: Progetto; Relazione L. 373/76; Relazione ex art. 28 Legge 10/91

Basso

Mediamente lunghi

Proprietario e Uff. Tecnico Comunale

Bassa

Ridotti


Buona

Media

Ottima

a. Carotaggio

Basso

b. Endoscopio

Molto elevato

Ridotti


Termoflussimetro acquisitore dati e termocoppie

Medio

Mediamente lunghi

Inquilino

Foratura parete

Misura in opera, ai sensi ISO 9869

Il metodo di valutazione mediante foratura parete con la tecnica dell’endoscopio consiste nell’esecuzione di un foro più piccolo rispetto al carotaggio (solamente 1012 mm di diametro) per stabilire con una sonda il tipo di materiale e spessore dei vari strati del componente di involucro; come nel caso del carotaggio, occorre fare attenzione nella scelta del punto di foratura significativo che rappresenti la tipologia dell’involucro, inoltre, potrebbe risultare di difficile determinazione il materiale visionato. Anche in questo caso l’esperienza del REDE gioca un ruolo fondamentale nel valutare le caratteristiche termofisiche dei materiali. Stabilita la stratigrafia della parete la trasmittanza viene calcolata in accordo con la norma UNI EN ISO 6946. 136

Il metodo di valutazione tramite misurazione in opera (ai sensi della norma ISO 9869) mediante l’utilizzo del termoflussimetro, ovvero dalla misurazione del flusso termico nel componente e delle temperature su entrambe le superfici dell’elemento stesso. La strumentazione è costituita da un circuito termoelettrico inserito in uno strato sottile di isolante (solitamente spesso 3 mm, diametro 100 mm), due sonde di temperatura su ambo i lati della parete e un sistema di acquisizione dati (data logger). La trasmittanza termica esprime un valore in regime stazionario, questo comporta un periodo di misura che si aggira dai 3 ai 20 giorni in relazione all’inerzia termica della parete; successivamente, si calcolano i valori medi delle tre variabili per ricavare il valore della trasmittanza termica. Come per tutte le misurazioni in opera bisognerà porre attenzione al punto in cui si esegue l’analisi. Per localizzarlo potrebbe essere utile l’ausilio di una termocamera per valutare se la direzione del flusso di calore si avvicina alle condizioni ideali (flusso unidirezionale) e non vi è la presenza di ponti termici. I risultati ottenibili con l’utilizzo di un termo flussimetro sono solitamente buoni, e i dati riportati nella bibliografia collocano il valore degli errori tra l’1% e il 15%, con un valore medio dell’8%.

Figura 34: Procedura logica per il calcolo della trasmittanza termica per la diagnosi di III livello.

5.3.1.3 - Caratteristiche degli impianti I dati impiantistici da rilevare per la diagnosi di II e di III livello non sono differenziabili, difatti le due tipologie di diagnosi richiedono un accurato reperimento 137

dei dati individuati in appendice A. L’unica differenza può risultare dalla metodologia di misurazione, ovvero l’ausilio di sistemi di monitoraggio sugli impianti che richiedano delle tempistiche di medio/lungo termine per la raccolta dati sono solitamente utilizzate (solo se strettamente necessario) in diagnosi dettagliate di III livello. Il rilievo delle caratteristiche degli impianti è una procedura che prevede la raccolta dei dati tecnici relativi ai singoli sottosistemi che li compongono. L’operazione preliminare da svolgere è il reperimento dei documenti, qualora disponibili, che descrivano le caratteristiche e le prestazioni degli impianti. In particolare si può usufruire dei seguenti documenti: • progetto esecutivo impianti meccanici (ove presente); • eventuale piano di manutenzione; • relazione tecnica di cui all’ex art. 28 legge 10/91 (attuale DGR 8/8745 allegato B) e tutte le modifiche ed integrazioni; • libretto di centrale; • eventuale Certificato di Prevenzione Incendi (CPI) Si ricorda che le centrali termiche ricadono tra le attività soggette alle visite e ai controlli di prevenzione incendi secondo le prescrizioni dell’allegato I del DPR 151/2011 (aggiornamento del precedente Decreto Ministeriale 16 febbraio 1982). In particolare sarebbe opportuno, oltre alla relazione tecnica, l’acquisizione delle tavole di progetto (layout di impianto e terminali per locale). È inoltre indispensabile reperire il libretto di centrale aggiornato. Bisogna, poi, tenere in considerazione che alcuni dati non sono deducibili dalle relazioni e dai dati progettuali o vi si discostano in modo considerevole. Quindi è fondamentale reperire il maggior numero di informazioni e col maggior dettaglio possibile, attraverso uno o più sopralluoghi. Il sopralluogo ha due funzioni principali: • verificare e completare tutte le schede precedentemente compilate a partire dai dati di progetto, e prendere nota di tutte le discordanze; • effettuare delle prove, delle verifiche e delle misurazioni in campo che già erano emerse come necessarie dall’analisi dei dati di progetto. È preferibile che il primo sopralluogo avvenga in presenza dell’utenza (con la quale poi si svolgerà l’intervista) e dell’amministratore o del responsabile di impianto (gestore e manutentore se previsto). Si consiglia di assicurarsi che ci sia la possibilità di accedere a tutti i locali significativi e che quindi vi siano le chiavi di ogni locale o le autorizzazioni dovute (nel caso di edifici pubblici). I sopralluoghi integrativi successivi (spesso non si riesce a completare il reperimento dati in una volta sola) possono essere effettuati anche senza la presenza dell’utenza.

138

Per quanto riguarda le prove da effettuare per la verifica che i dati reali siano concordi con quanto inserito a partire dai dati di progetto, occorre verificare i parametri operativi reali associati a ciascun sottosistema: misurazioni a campione o rilievi per la determinazione delle temperature di set-point a livello di accumulo termico o la determinazione della portata di fluido termovettore sul primario sono alcuni esempi di parametri utili all’impostazione della diagnosi. Il REDE, anche in questo caso, deve valutare il grado di dettaglio ed il numero stesso di misurazioni, in funzione delle risorse impiegate in un determinato progetto. Tabella 44: Elenco dei principali elementi da rilevare per l’analisi energetica degli impianti negli edifici residenziali (per un maggior approfondimento dei dati richiesti si veda appendice A). Sottosistema di impianto

Tipologia impianto termico

Generazione a combustione (riscaldamento/ ACS)

Dati rilevati

Fonti documentali


Struttura dell’impianto termico

Progetto impiantistico


Configurazione di sistemi misti e multipli



Tipi di combustibili utilizzati



Potenza ausiliari elettrici


Analisi visiva

Tipologia (condensazione, modulante, ecc.)


Analisi visiva

Potenza utile a carico nominale


Analisi visiva

Potenza al focolare a carico nominale, potenza a carico parziale, potenza minima


Analisi visiva



Analisi visiva

139

Sottosistema di impianto Generazione a pompa di calore (riscaldamento/ ACS)

Dati rilevati

Fonti documentali


Tipologia pompa di calore


Analisi visiva

Temperature sorgenti fredda e calda


Misurazioni in opera

COP (o GUE) nominale e a carichi parziali


Misurazioni in opera o adozione sistemi BMS11



Analisi visiva

Riscaldamento diretto12

Potenza termica/ elettrica nominale

Schede tecniche

Analisi visiva

Accumulo riscaldamento/ ACS

Dimensioni, coibentazione, dislocazione (ambiente riscaldato/non riscaldato)


Analisi visiva

Temperatura di accumulo


Analisi visiva

Tipologia di distribuzione, dislocazione, tipo fluido termovettore, trasmittanza termica lineare


Analisi visiva

Temperatura di mandata Progetto impiantistico

Analisi visiva


Analisi visiva

Distribuzione riscaldamento


11 12

11 Vedi nota 6. 12 Si intendono dei dispositivi posizionati all’interno dell’ambiente climatizzato, i quali grazie ad un bruciatore interno o ad una resistenza elettrica producono ed emettono energia termica all’interno della stessa macchina (esempio: strisce radianti, termoconvettori con bruciatore interno, stufe, ecc…).

140

Sottosistema di impianto

Dati rilevati

Fonti documentali


Distribuzione ACS

Tipologia di distribuzione, dislocazione, tipo fluido termovettore, trasmittanza termica lineare

Regolazione riscaldamento

Progetto Tipologia di sistema di regolazione in ambiente impiantistico, ACE (climatica, di zona, per singolo ambiente o una combinazione di queste)


Tipo di regolatore (ON/ OFF, proporzionale, ecc.)



Tipologia dei terminali





Analisi visiva

Fonti energetiche rinnovabili

Presenza e caratteristiche generali di sottosistemi per la produzione da fonti energetiche rinnovabili



Impianto di ventilazione meccanica controllata

Tipologia (centralizzato/ autonomo e semplice flusso/doppio flusso)


Analisi visiva

Tipo di funzionamento (per climatizzazione invernale/estiva, per sola ventilazione, ecc.)


Analisi visiva



Analisi visiva

Potenza nominale e numero di unità installate

Schede tecniche

Analisi visiva

Emissione riscaldamento

Raffrescamento ad espansione diretta Illuminazione


Analisi visiva

Modalità di utilizzo

Interviste

Tipologia, presenza di corpi illuminanti e gestione

Analisi visiva

141

5.3.1.4 - Profili di funzionamento 5.3.1.4.1 - Diagnosi di II livello Per completare la raccolta d’informazioni relative all’edificio, occorre conoscere come viene vissuto dagli utenti, in termini di occupazione, di attività che vi sono svolte, di abitudini quotidiane. Tutte queste informazioni sono fondamentali per un calcolo energetico veritiero e il più possibile concorde con l’effettiva spesa energetica che gli utenti sostengono. Il reperimento di tali informazioni può, però, costituire un notevole dispendio in termini di risorse temporali. Compito del REDE in una diagnosi di secondo livello è quello di comprendere se i profili standardizzati di funzionamento degli impianti associati alla destinazione residenziale, così come proposti ad esempio dalla metodologia CENED, possono essere calzanti rispetto alla realtà o se, viceversa, creano difformità troppo elevate tra il modello energetico impostato ed i valori desumibili da fatturazione. A titolo di esempio si faccia riferimento al reperimento dei dati di occupazione e regolazione delle zone confinanti (climatizzate e non climatizzate) per stabilire il coefficiente correttivo utilizzato nel calcolo delle dispersioni in alternativa all’utilizzo dei coefficienti correttivi proposti da UNI/TS 11300:1 in modo da poter individuare possibili fonti di errore della simulazione rispetto al caso reale. Anche a livello di sottosistema impiantistico di generazione occorre valutare quali siano i profili di funzionamento dell’impianto, su base stagionale e, se l’analisi lo richiede, su base mensile e giornaliera. L’obbiettivo è poter comprendere il comportamento del sistema edificio-impianto al variare delle condizioni climatiche e di carico: tale analisi risulta propedeutica, inoltre, all’applicazione del cosiddetto metodo della “firma energetica”, attraverso il quale è possibile creare una correlazione tra potenza termica richiesta e condizioni climatiche esterne finalizzata ad un giudizio sul dimensionamento dell’impianto ed alla redazione di un input per la costruzione del modello energetico. 5.3.1.4.2 - Diagnosi di III livello Un maggior grado di dettaglio per l’analisi dei profili di funzionamento possono essere svolte mediante interviste dirette agli utenti e/o tramite il monitoraggio del funzionamento dei sistemi impiantistici. Il momento dell’intervista alla persona di riferimento giunge alla fine del percorso preventivo di acquisizione dati e si concentra su tutti gli aspetti legati alla presenza delle persone all’interno dell’edificio. Questi dati, uniti a quelli ricavabili dai progetti, rappresenteranno gli input per la simulazione termica della zona soggetta ad una diagnosi. Si suggerisce di richiedere informazioni tecniche sull’involucro o sugli impianti all’utenza soltanto se non è presente alcun progetto e se non è possibile effettuare alcuna prova per determinarli. 142

È importante che in tale intervista vi sia una bozza precisa di domande, affinché il conduttore non divaghi e fornisca informazioni che non sono utili alla diagnosi. Anche a livello di sottosistema impiantistico di generazione occorre valutare quali siano i profili di funzionamento dell’impianto, sia su base giornaliera che stagionale. L’obbiettivo è poter comprendere il comportamento del sistema edificio-impianto al variare delle condizioni climatiche e di carico, secondo una scala temporale (ad es. oraria) conforme al grado di dettaglio del modello energetico: come si è visto nei paragrafi precedenti spetta al REDE l’organizzazione della campagna di monitoraggio, in funzione delle risorse a propria disposizione ed alla complessità dell’edificio in oggetto.

Figura 35: Esempio di profilo orario di occupazione riferito ai giorni feriali e festivi.

Tabella 45: Esempio di check-list per il rilievo dei profili di funzionamento dell’impianto di riscaldamento. Conduzione impianti

Orario accensione impianto riscaldamento

Temperatura set-point [°C] impianto riscaldamento

lunedì martedì mercoledì … domenica

143

Tabella 46: Esempio di check-list per il rilievo dei profili occupazionali. Caratteristiche zone confinanti

Occupazione della zona confinante

Temperatura di set-point [°C] termostato della zona confinante

lunedì martedì mercoledì … domenica

5.3.2 - Costruzione del modello energetico Come si è potuto dedurre dal Capitolo 3, è necessario impostare parallelamente due tipologie di analisi del sistema edificio-impianto: da una parte occorre raccogliere dati riguardanti il consumo reale di combustibile e cercare, ove possibile e/o necessario, di disaggregare tale consumo tramite metodologie di correlazione con dati del contesto esistente (condizioni climatiche, profili di utilizzo), dall’altra impostare un modello di calcolo energetico che sia consistente e coerente con le indicazioni ricavate dai consumi storici.

5.3.2.1 - Disaggregazione dei consumi “reali” Nel contesto della diagnosi energetica di II e III livello, la disaggregazione è il processo di suddivisione del consumo effettivo di un sistema edificio-impianto nei suoi componenti. Il livello di dettaglio e accuratezza della disaggregazione dipende principalmente dalle dimensioni e complessità dell’edificio, dalla disponibilità di dati e dal budget della diagnosi energetica. Le principali finalità della disaggregazione sono: • Identificare le principali fonti di consumo dell’energia e le aree più promettenti in termini di attuabilità degli interventi e di potenziale di risparmio energetico; • Consentire una verifica incrociata dei risultati forniti dai modelli di calcolo energetico. Questa fase della diagnosi energetica può essere omessa quando l’edificio è piccolo oppure quando è dotato di impianti semplici e di costruzione standard; spesso l’esperienza di diagnosi consente un’immediata identificazione delle aree da esaminare in dettaglio, senza dover ricorrere ad una vera e propria disaggregazione quantitativa. 144

Le procedure di disaggregazione fanno uso di tecniche quali l’analisi di regressione su dati sperimentali, oppure semplici misure in campo. Il procedimento è interattivo: i risultati sperimentali servono, infatti, per una verifica e taratura dei modelli di calcolo ed i risultati della disaggregazione effettuata allo stadio iniziale della diagnosi possono essere riveduti e corretti sulla base dei risultati ottenuti nelle fasi successive di approfondimento.

Figura 36: Esempio di disaggregazione del consumo di combustibile gas naturale sull’anno solare; si nota che la componente variabile è in funzione dei maggiori carichi dovuti al riscaldamento dell’edificio nel periodo invernale, solitamente il carico base è in relazione alla produzione di acqua calda sanitaria e agli usi domestici.

145

Figura 37: Esempio di disaggregazione dei consumi di energia elettrica sull’anno solare; si nota che la componente variabile è in funzione del periodo estivo, ovvero sui maggiori carichi dovuti alla climatizzazione estiva dell’edificio, il carico base è solitamente dovuto all’illuminazione artificiale e agli usi delle apparecchiature domestiche.

Nell’ambito di una diagnosi, particolarmente nella fase di disaggregazione, risulta spesso istruttivo partire da un’analisi dei dati storici di consumo. L’analisi dei dati storici mira ad individuare correlazioni quantitative tra consumi e dati facilmente determinabili come i parametri meteorologici e le caratteristiche dimensionali e di utilizzazione dell’edificio. 5.3.2.2 - Metodo della firma energetica La firma energetica degli edifici è un metodo di valutazione e di monitoraggio, nel quale i consumi energetici vengono correlati con le variabili climatiche. La valutazione è riferita ad un edificio singolo, ed alle sue peculiari caratteristiche geometriche, termofisiche, alla località e all’effettivo utilizzo. La firma energetica è la rappresentazione grafica, tramite una retta, di un consumo energetico (riscaldamento, raffrescamento, acqua calda sanitaria, ecc.) in funzione di un parametro esterno (in genere temperatura esterna), ed è utilizzata per confrontare i valori calcolati ed i consumi, o per necessità di un monitoraggio dei consumi. Il metodo viene introdotto nell’allegato B della norma UNI EN 15603 “Energy performance of buildings – Overall energy use and definition of energy ratings”. 146

I dati utili per definire la firma energetica possono differire in maniera sostanziale, in relazione all’approccio ed al grado di profondità di diagnosi scelto. Ovviamente il grado di precisione dei dati determina una maggiore o minore aderenza della firma energetica al contesto reale, ma anche un impiego di tempo e risorse più ingenti. Nei paragrafi seguenti vengono meglio esplicitati i dati di input richiesti per la costruzione della firma energetica, in funzione del grado di dettaglio scelto. In generale basti sapere che si tratta di dati di consumo, ricavati dalla lettura delle bollette di metano o GPL, e climatici, anche questi ricavabili con differenti modalità di raccolta (dati storici o rilevati con misurazioni, che offrono un grado maggiore di precisione). La temperatura interna dei locali viene assunta come costante nel tempo (20 °C). Di seguito sono proposti due differenti metodi per ottenere la firma energetica: il primo, più semplice, consente di costruire rapidamente la firma energetica ma chiaramente ha un grado di precisione inferiore e per le sue caratteristiche è adatto ad una diagnosi energetica di I livello; il secondo, più complesso, ha bisogno di più dati di input, a cui corrisponde un risultato più preciso e attendibile e per questo è adatto per diagnosi di II e III livello. 5.3.2.2.1 - Metodo di costruzione della firma energetica per diagnosi di I livello Per costruire la firma energetica secondo questo metodo è sufficiente reperire i seguenti dati: • La potenza media della stagione termica espressa in kW (PM). Si ricava a partire dall’energia consumata durante la stagione termica in analisi (Econs(kWh)); essa può essere precedentemente espressa in litri (L) per i combustibili liquidi, metri cubi (mc) per i combustibili gassosi, chilogrammi (kg) per i combustibili solidi. In questo caso, il dato deve essere trasformato in kWh tramite il potere calorifico (kWh/L o kWh/mc o kWh/kg) del combustibile consumato;

Econs( kWh)  Econs( L o mc o kg )  pccomb Econs( kWh)  Econs( L o mc o kg )  pccomb

Eq. 20 Eq. 20

ad esempio: 186.060 (L) * 10,65 (kWh/L) = 1.944.947 kWh Da questo dato di energia consumata in kWh (Econs), dai giorni di fornitura del combustibile (ggf) e dalle ore di funzionamento giornaliero della caldaia (hf) si ricava la potenza media espressa in kW (PM), secondo la seguente formula:

PM  Econs / gg f  h f  PM  Econs / gg f  h f 

Eq. 21 Eq. 21

ad esempio: 1.944.947 / (183*14) = 759 kW • La temperatura media di stagione (TM): 147

PM  Econs / gg f  h f



Eq. 21

Se è ricavata da misurazioni orarie, essa deriverà dalla somma di tutte le misurazioni orarie effettuate durante il periodo di fornitura del combustibile divisa per il numero di ore di misurazione. ♦♦ Se non si hanno le misurazioni dirette, la temperatura è ricavabile dai Gradi Giorno (GG) (calcolati nel periodo di fornitura del combustibile) e dai giorni di fornitura del combustibile (ggf) tramite la seguente formula: ♦♦

TM  20  gg f  GG / gg f

Eq. 22

ad esempio: (20*183 – 2.199)/183 = 7,98 °C

In Tabella 47 è visibile l’impostazione della raccolta dati per la costruzione della firma energetica semplice; i dati della terza colonna sono presi da un caso di studio reale e sono ricavati secondo le formule esplicate precedentemente. Tabella 47: Esempio di raccolta dati per la firma energetica semplice. gradi giorno GG

GG

ore funzionamento h f

h

giorni funzionamento gg f

gg

183

T media stagione T M

°C

7,98

energia annua consumata E cons(kWh)

kWh 1.944.947

potenza media stagionale P M

kW

2.199 14

759

Dopo il reperimento dei dati, è necessario costruire la retta della firma energetica: su un grafico, le cui ascisse corrispondono alla temperature media esterna e le cui ordinate corrispondono alla potenza media del generatore, sarà necessario avere un minimo di 2 punti per ottenere così una retta. Poiché la temperatura interna delle abitazioni deve essere di 20 °C, teoricamente la caldaia dovrebbe smettere di funzionare quando la temperatura esterna è pari a tale valore; in realtà, il contributo degli apporti gratuiti fa sì che la potenza richiesta dall’edificio si annulli ben prima che la temperatura media esterna raggiunga i 20 °C. E’ interessante notare, attraverso rilevamenti fatti in più edifici, che la temperatura alla quale la potenza si annulla oscilla in un campo assai ristretto (tipicamente compreso fra i 16 e i 18 °C) e perciò si può assumere che, ad una temperatura esterna di 17 °C, il generatore interrompa il suo funzionamento. Sulla base di questa affermazione si fissa il primo punto sul grafico (cerchio continuo), ossia 17 °C e 0 kW. Il secondo punto (cerchio tratteggiato) è fissato grazie ai dati ricavati secondo 148

lo schema in Tabella 47: si utilizzeranno la temperatura media di stagione (TM) e la potenza media (PM). Ottenuta la retta, si può osservare il variare della potenza richiesta al variare della temperatura esterna; in Figura 38 è visibile la firma energetica di un reale caso di studio:

Figura 38: Esempio di firma energetica calcolata col metodo semplice.

5.3.2.2.2 - Metodo di costruzione della firma energetica per diagnosi di II e III livello Per la costruzione delle firma energetica con la metodologia dettagliata, è necessario reperire gli stessi dati elencati precedentemente, utilizzando le stesse equazione esplicate. In questo caso, tuttavia, anziché avere valori medi relativi all’intera stagione termica, si hanno sottoperiodi di durata inferiore, a ciascuno dei quali corrisponde un punto sul grafico. In Tabella 48 è visibile l’impostazione della raccolta dati per la costruzione della firma energetica con metodologia dettagliata.

149

Tabella 48: Esempio di raccolta dati per la firma energetica dettagliata. stagione

periodi

15/10/2008 24/10/2008 21/11/2008 20/12/2009 29/01/2009 18/02/2009 18/03/2009 2008/2009 23/10/2008 20/11/2008 19/12/2008 28/01/2009 17/02/2009 17/03/2009 15/04/2009 gradi giorno

GG

32,40

222,10

444,7

708,8

293,2

316,1

181,5

ore funzionam ento

h

14,00

14,00

14,00

14,00

14,00

14,00

14,00

giorni funzionam ento

gg

9,00

28,00

29

40

20

28

29

T m edia periodo

°C

16,40

12,07

4,67

2,28

5,34

8,71

13,74

19.644,00

37212

57334

27627

25942

15817

energia consum ata

L

2.484,00

energia consum ata

kWh

25.966,08

potenza m edia

kW

206,08

205.345,28 388.989,44 599.331,41 288.794,24 271.180,37 165.340,37 523,84

958,10

1.070,23

1.031,41

691,79

407,24

I punti sul grafico “Temperatura- Potenza del generatore” saranno, in questo caso, più di due e dovranno essere interpolati. In Figura 39 è visibile la firma energetica così calcolata.

Figura 39: Esempio di firma energetica calcolata col metodo dettagliato.

Se l’impianto fornisce anche acqua calda sanitaria, la firma energetica si modifica e diventa simile a quella riportata in Figura 40.

150

Figura 40: Firma energetica di un impianto per il riscaldamento + a.c.s.

Al ramo invernale si aggiunge quello estivo, rappresentato dai punti alla destra della temperatura esterna di spegnimento dell’impianto (tipicamente 17 °C), che interpolati rappresentano una retta con pendenza molto bassa. È ovvio che per avere una corretta modellizzazione della sola componente ACS, presente quindi quando il generatore è attivo solo per questo scopo (mesi caldi), è necessario possedere dati di temperature esterne (°C) o di Gradi Giorno per tutti i mesi dell’anno solare. 5.3.2.2.3 - Applicazioni della firma energetica Le applicazione della firma energetica sono molteplici (in relazione all’obiettivo di queste Linee Guida, si ritiene che il primo dei seguenti punti sia quello maggiormente importante): 1. Nel caso di riqualificazioni edilizie si può utilizzare il metodo per evidenziare il risparmio dovuto a misure di incremento dell’efficienza energetica (variazioni di pendenza e di intercetta verticale ed orizzontale a seguito degli interventi). In Figura 41 è visibile la variazione di pendenza della firma energetica in seguito ad un intervento di sostituzione della caldaia: al diminuire della temperatura esterna, l’aumento del fabbisogno energetico è meno marcato.

151

Figura 41: Confronto tra firma energetica ante-intervento e post-intervento (metodo semplice).

Un analogo confronto può essere effettuato calcolando le due firme energetiche con il metodo dettagliato (Figura 42).

Figura 42: Confronto tra firma energetica ante-intervento e post-intervento (metodo dettagliato).

2. Si può ottenere la stima del fabbisogno energetico senza aspettare la fine della stagione di riscaldamento. In questo caso la retta della firma energetica deve essere estesa fino all’intersezione con l’asse delle ordinate, come in Figura 43. 152

Figura 43: Punti della firma energetica fondamentali per il calcolo del fabbisogno termico.

Dove: Ф 0 è la potenza corrispondente a θe = 0 °C = θ0; Ф b è la potenza di base, ossia la minima potenza richiesta indipendentemente dalla temperatura esterna (dovuta quindi dalle perdite di calore del sistema o la potenza necessaria alla produzione di acqua calda sanitaria); θL è la temperatura esterna limite per il riscaldamento; La pendenza della retta H si ricava dalla relazione (Ф0 - Фb) / (θL – θ0) La formula per il calcolo del fabbisogno energetico stagionale si ricava per mezzo di alcuni passaggi algebrici ed è la seguente:

Eq. 23

dove: θe è la temperatura media esterna; t

è la durata della stagione di riscaldamento.

3. La firma energetica consente di verificare il corretto dimensionamento del ge153

neratore con estrema semplicità e rapidità: basta estendere la retta fino alla temperatura di progetto desiderata e si otterrà la potenza massima richiesta al generatore, che potrà essere confrontata con la potenza di progetto. 4. Oltre alla firma energetica reale dell’edificio, che ne fotografa lo stato di efficienza energetica, si può anche costruire la firma energetica di progetto (quindi le caratteristiche di consumo prevedibili) sulla base del modello di calcolo impostato, scelto in funzione del grado di profondità dell’analisi: per la definizione delle caratteristiche dei dati di input e per le caratteristiche dei modelli di calcolo si faccia riferimento ai paragrafi seguenti. Si possono, dunque, confrontare la firma energetica di progetto e quella reale. Possono risultare differenze nella pendenza, nella forma (più o meno spigolosa) e nei punti di intersezione con l’asse delle ordinate. Se la differenza fra firma energetica di progetto e firma energetica reale è sostanziale, è lecito pensare che i calcoli non siano stati eseguiti del tutto correttamente o che quanto installato non corrisponda a quanto riportato in progetto. Abbiamo visto sinora che la costruzione della firma energetica richiede, come condizione minima, un lavoro modesto (alcune letture del contatore del metano e la disponibilità delle temperature medie esterne). Confrontandola con la firma energetica di progetto (ricavabile dai dati di progetto) si vede immediatamente se il consumo reale corrisponde a quanto calcolato e l’entità e le cause dell’eventuale errore. 5. I punti che costituiscono la firma energetica dovrebbero essere il più possibile adiacenti alla retta; è possibile, grazie al posizionamento dei punti di rilevamento, stabilire una prima diagnosi e identificare alcune disfunzioni dell’impianto di riscaldamento ed orientare la ricerca delle possibili soluzioni. I fattori che influenzano la firma energetica e che, di conseguenza, possono generare discostamento dei punti dalla retta di tendenza sono principalmente quattro: ♦♦ l’irraggiamento; ♦♦ la ventosità; ♦♦ gli apporti gratuiti interni; ♦♦ la regolazione dell’impianto di riscaldamento. In Figura 44 è visibile il confronto tra una firma energetica in cui non sono visibili disfunzioni del sistema edificio-impianto e uno in cui, a causa di un discostamento dei punti dalla retta tra i 10 °C e i 15 °C, è possibile dedurre una disfunzione o condizioni meteorologiche particolari in quel range di temperature.

154

Figura 44: Confronto tra firme energetiche per la valutazione delle disfunzioni del sistema edificio-impianto.

5.3.2.2.4 - Diagnosi di II livello - Dati di input della firma energetica Dall’analisi della costruzione della firma energetica si è potuto constatare come si tratti sostanzialmente di creare una correlazione tra il comportamento del sistema edificio-impianto, tradotto solitamente in potenza termica erogata dal generatore di calore, ed una variabile climatica che abbiamo visto essere quasi sempre la temperatura esterna. La variazione dei due parametri deve essere ovviamente monitorata: per questa operazione di raccolta dati le risorse impiegate, sia in termini di tempo che di strumentazioni utilizzate, possono differenziarsi a seconda della profondità di analisi e del livello di diagnosi associato. In una diagnosi di secondo livello si opterà, dunque, per un approccio che si basi su dati velocemente ricavabili od estrapolabili con semplici procedure. Particolare attenzione deve essere posta alla scelta della frequenza delle letture: se quotidiane possono essere troppo influenzate da fenomeni transitori e non fornire un comportamento veritiero, se mensili possono fornire in alcuni casi scarse indicazioni operative, in quanto i punti ricavati possono essere eccessivamente “allineati” e non sottolineare eventuali criticità in termini di conduzione dell’impianto. Per la determinazione della potenza erogata, si potrà procedere per via indiretta a partire da dati di monitoraggio del contatore del combustibile utilizzato secondo un intervallo temporale più o meno stretto, oppure addirittura attraverso i consumi desunti dalla lettura delle bollette mensili. Per la temperatura esterna si potranno, invece, utilizzare dati legati a rilevamenti in continuo della più vicina centralina ARPA (scaricabile dal relativo sito istituzionale) e ricavare il dato medio di temperatura coerente con l’intervallo temporale di rilevamento scelto oppure, in via più semplificata, da dati climatici medi mensili qualora la costruzione della firma energetica sia basata su una valutazione di confronto con dati mensili da fatturazione. In ogni caso sarà compito del REDE comprendere quale sia il più appropriato grado di dettaglio sia a livello di intervalli temporali di monitoraggio che di “qualità” dei dati raccolti, in modo che sia coerente con le altre fasi della diagnosi energetica. 155

5.3.2.2.5 - Diagnosi di III livello - Dati di input della firma energetica Nel caso di analisi dettagliata di terzo livello i presupposti di definizione della firma energetica cambiano sostanzialmente, poiché per essere coerente con il grado di dettaglio utilizzato nelle altre fasi di diagnosi è necessario che la qualità dei dati in input sia dettagliata e ben ponderata. Sarà necessario, ad esempio, valutare con attenzione la durata del periodo di monitoraggio dei parametri, passando eventualmente da rilevazioni “a spot” a vere e proprie campagne di rilevazione “in continuo” (come specificato nel paragrafo precedente, porre attenzione all’incidenza dei fenomeni transitori). Anche per quanto riguarda i dati di input occorre valutare la possibilità di installare un sistema di monitoraggio “on site”, specifico per le apparecchiature analizzate e per il contesto climatico proprio dell’edificio (tenendo conto, dunque, delle variabili legate al microclima locale). Per quanto riguarda i generatori di calore potrebbe essere utile installare un data logger per la raccolta del dato di potenza termica erogata, a partire dalla centralina della caldaia stessa o attraverso l’installazione di opportuni misuratori di portata e di temperatura. In alternativa, mantenendo il controllo sul consumo di gas così come nella diagnosi di II livello, è possibile effettuare una campagna di monitoraggio sul contatore specifico, attraverso l’installazione di un misuratore di portata dedicato oppure attraverso un’annotazione con frequenza significativa dei dati riportati sul contatore. 5.3.2.3 - Scelta del modello di calcolo In questo e nei paragrafi successivi saranno proposte delle metodologie per la modellizzazione del comportamento energetico del sistema edificio-impianto che fanno riferimento a normative UNI. È doveroso sottolineare che la metodologia di “firma energetica” esposta nei precedenti paragrafi può essere sufficiente per analizzare l’edificio da un punto di vista energetico, tuttavia esistono modelli differenti, talvolta più dettagliati e complessi come quelli dei successivi paragrafi, che il REDE può scegliere di adottare. Uno di questi è, ad esempio, il modello DOCET (scaricabile gratuitamente dal sito www.docet.itc.cnr.it) elaborato dal CNR e dall’ENEA, che ha ottenuto l’attestato di conformità da parte del CTI alle metodologie di calcolo definite dalle norme UNI TS 11300. Come visto nei paragrafi precedenti, le normative vigenti rimandano, anche per la diagnosi energetica, alle serie UNI/TS 11300; queste, come noto, definiscono le modalità per l’applicazione nazionale della UNI EN ISO 13790:2008, con riferimento al metodo mensile per il calcolo dei fabbisogni di energia termica per riscaldamento, ma non precludono, ritenendolo anzi in alcuni casi preferibile, l’utilizzo di metodi di simulazione più dettagliati, che permettano di tener conto 156

in maniera adeguata dei fenomeni dinamici, purché tali metodi siano validati in conformità alla UNI EN 15265:2008 “Prestazione energetica degli edifici - Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti mediante metodi dinamici - Criteri generali e procedimenti di validazione”. La UNI EN ISO 13790 propone tre diverse tipologie di modelli di calcolo: di queste vengono prese in considerazione i metodi “quasi-stazionario mensile” e “dinamico dettagliato” (di quest’ultimo la normativa traccia solo le proprietà generali), dei quali viene fornita una descrizione sommaria nei paragrafi seguenti. Ovviamente le risorse di tempo e di qualificazione del REDE associate a ciascuna tipologia di analisi possono variare molto: nell’ambito di un’analisi standard è preferibile adottare un modello di calcolo “quasi stazionario mensile”, agendo particolarmente sui parametri che simulano le componenti dinamiche del sistema, che si discosteranno dai valori standardizzati proposti, ad esempio, dalla metodologia CENED qualora l’attività sul campo abbia evidenziato peculiarità del sistema edificio-impianto oggetto di analisi. Di seguito viene riportato l’approccio con cui la metodologia CENED si pone per la definizione del sistema edificio-impianto, considerando i vari utilizzi dell’energia in funzione dei servizi richiesti: ♦♦ Riscaldamento ovvero climatizzazione invernale (se presente ventilazione con umidificazione controllata); ♦♦ Raffrescamento ovvero climatizzazione estiva (se presente deumidificazione controllata); ♦♦ Ventilazione meccanica controllata con eventuale parziale trattamento dell’aria (in assenza di climatizzazione); ♦♦ Produzione di acqua calda sanitaria; ♦♦ Illuminazione; ♦♦ Altri servizi elettrici (sistemi di movimentazione meccanica, processi interni (cucina, lavanderia, ecc.), piccola forza motrice. Il fabbisogno di energia primaria di un edificio residenziale che fruisca dei servizi sopra riportati, è dato quindi dalla seguente relazione:

Eq. 24

157

dove: EP Eel,del Eel,exp

Efuel,del,i QT,H,exp

QT,C,exp

Eel,sol Eth,sol Ewind Efuel,ren,j

fp,el,del fp,el,exp fp,fuel,del,i

fp,TH,exp fp,TC,exp

158

è il fabbisogno annuale di energia primaria [kWh]; è l’energia elettrica complessivamente fornita all’edificio per i servizi richiesti [kWh]; è l’energia elettrica eventualmente ceduta alla rete elettrica nazionale, qualora vi sia autoproduzione eccedente il fabbisogno [kWh]; è l’energia complessivamente fornita all’edificio dall’i-esimo vettore energetico non elettrico (gas, olio combustibile, ecc.) [kWh]; è l’energia termica eventualmente ceduta ad una rete di teleriscaldamento esterna all’edificio, qualora vi sia autoproduzione eccedente il fabbisogno [kWh]; è l’energia termica eventualmente ceduta ad una rete di teleraffreddamento esterna all’edificio, qualora vi sia autoproduzione eccedente il fabbisogno [kWh]; è l’energia solare complessivamente utilizzata per l’autoproduzione elettrica tramite pannelli fotovoltaici [kWh]; è l’energia solare complessivamente utilizzata per l’autoproduzione termica tramite collettori solari [kWh]; è l’energia eolica complessivamente utilizzata per l’autoproduzione elettrica tramite generatori eolici [kWh]; è l’energia complessivamente fornita all’edificio dal j-esimo vettore energetico non elettrico rinnovabile (biomasse, RSU, biogas, ecc.) [kWh]; è il fattore di conversione in energia primaria dell’energia elettrica fornita all’edificio; è il fattore di conversione in energia primaria dell’energia elettrica esportata dall’edificio; è il fattore di conversione in energia primaria dell’energia da combustibile fossile fornita all’edificio dall’i-esimo vettore energetico non elettrico; è il fattore di conversione in energia primaria dell’energia termica esportata alla rete di teleriscaldamento dall’edificio; è il fattore di conversione in energia primaria dell’energia termica esportata alla rete di teleraffreddamento dall’edificio;

fp,el,sol fp,th,sol fp,el,wind fp,fuel,ren,j

m

è il fattore di conversione in energia primaria dell’energia solare impiegata per l’autoproduzione tramite panelli fotovoltaici; è il fattore di conversione in energia primaria dell’energia solare impiegata per l’autoproduzione tramite collettori solari termici; è il fattore di conversione in energia primaria dell’energia eolica impiegata per l’autoproduzione tramite generatori eolici; è il fattore di conversione in energia primaria dell’energia da combustibile rinnovabile fornita all’edificio dal j-esimo vettore energetico non elettrico; è l’indice del mese.

Nella tabella sono riportati i fattori di conversione in energia primaria dei principali vettori energetici da applicare ai fini del calcolo del fabbisogno di energia primaria. Tabella 49: Fattori di conversione in energia primaria dei vettori energetici (Fonte: CENED, Allegato tecnico - Decreto Regione Lombardia n. 5796). Fattori di conversione in energia primaria

fp

Combustibili fossili (metano, gasolio, carbone, GPL)

1

Energia elettrica

2,18

Fonti rinnovabili: - legna, biomasse, RSU - eolico, solare termico e fotovoltaico

0,5 0

Teleriscaldamento: - con caldaie - altri sistemi di generazione

1,2* **

Teleraffreddamento: - con refrigeratori industriali - combinato con teleriscaldamento (rigenerazione) - refrigeratori + free-cooling - free-cooling (impiego di acqua di lago/fiume) - calore di scarto di processo + frigoriferi assorbimento

0,5 0,4 0,3 0,1 0,05

* da utilizzarsi in assenza di dato dichiarato dal fornitore ** utilizzare il dato dichiarato dal fornitore

Per la determinazione del fabbisogno energetico, è necessario suddividere l’impianto in sistemi e sottosistemi impiantistici. Per ogni sottosistema, identificato 159

con il pedice y, appartenente al sistema impiantistico x-esimo, vale, in generale, il seguente bilancio energetico: Eq. 25

dove: Qx,y,in Wx,y Qx,y,out Qx,y,L

è l’energia termica in ingresso al generico sottosistema y-esimo [kWh]; è il fabbisogno di energia elettrica degli ausiliari del generico sottosistema y-esimo [kWh]; è l’energia termica richiesta al generico sottosistema y-esimo [kWh]; è l’energia termica dispersa complessivamente dal generico sottosistema y-esimo [kWh].

Figura 45: Schema del bilancio energetico del y-esimo sottosistema impiantistico.

L’energia elettrica degli ausiliari viene totalmente convertita in energia termica, una quota parte potrà essere recuperata dal sistema involucro, mentre l’altra quota parte non sarà recuperabile. Anche in questo caso si fa riferimento alla procedura CENED e al pacchetto di norme CEN-EPBD. Viene riportata ora la schematizzazione più generale del sistema edificio-impianto di un edificio prevalentemente residenziale nel territorio di Milano con la finalità aiutare il REDE nel riportare in maniera completa tutti i sistemi e relativi sottosistemi impiantistici nel modello di calcolo che si adotterà. Da sottolineare che in uno schema di impianto non è necessariamente presente un solo blocco per tipologia di sottosistema. Ad esempio la rete di distribuzione di un impianto di riscaldamento centralizzato per un condominio non può essere rappresentata da un unico blocco, infatti può essere rappresentata con un blocco “DH,i”per ogni singola abitazione i-esima collegata ad un unico blocco di distribuzione “DH” rappresentativo della colonna montante e del tratto che si collega con la centrale termica. 160

Figura 46: Schematizzazione dell’edificio nella configurazione generale riferito all’ambito di intervento “residenziale Milano”.

Si riportano ora le definizioni dei termini riportati in Figura 46. I sottosistemi impiantistici sono: GH

è il sottosistema di generazione dell’energia termica;

GC

è il sottosistema di generazione dell’energia frigorifera;

GEW

è il sottosistema di generazione dell’energia elettrica da fonte eolica;

GHS

è il sottosistema di generazione dell’energia termica da fonte solare;

GES

è il sottosistema di generazione dell’energia elettrica da fotovoltaico;

GEW

è il sottosistema di generazione dell’energia elettrica da fonte eolica;

161

S

è il sottosistema di accumulo termico;

D

è il sottosistema di distribuzione tramite fluido termovettore;

A

è il sottosistema distribuzione aria di ventilazione;

E

è il sottosistema di emissione/erogazione/controllo;

R

è il sottosistema recuperatore termico/entalpico con o senza preriscaldamento dell’aria di ventilazione;

C

è il sottosistema batterie di scambio termico;

Z

è il sistema involucro della zona termica.

I vettori energetici forniti all’edificio sono i seguenti: Efuel,del

è l’energia complessivamente fornita all’edificio dal generico vettore energetico non elettrico non rinnovabile (gas, olio combustibile, teleriscaldamento, ecc.) [kWh];

Efuel,ren

è l’energia complessivamente fornita al sistema edificio-impianto dal vettore energetico non elettrico rinnovabile (biomasse, RSU, biogas, ecc.) [kWh]; è l’energia elettrica complessivamente fornita al sistema edificioimpianto per i servizi richiesti [kWh];

Eel,del Eel,exp

è l’energia elettrica eventualmente ceduta alla rete elettrica nazionale, qualora vi sia autoproduzione eccedente il fabbisogno [kWh];

Eel,sol

è l’energia solare complessivamente utilizzata per l’autoproduzione elettrica tramite pannelli fotovoltaici [kWh];

Eth,sol

è l’energia solare complessivamente utilizzata per l’autoproduzione termica tramite collettori solari termici [kWh];

Ewind

è l’energia eolica complessivamente utilizzata per l’autoproduzione elettrica tramite generatori eolici [kWh];

QT,H,exp

è l’energia termica eventualmente ceduta ad una rete di teleriscaldamento esterna all’edificio, qualora vi sia autoproduzione eccedente il fabbisogno, [kWh];

I valori di energia forniti direttamente ai sottosistemi di generazioni e prodotti dagli stessi, sono i seguenti: EH,el,g,in

162

è l’energia elettrica eventualmente fornita al sottosistema di generazione – Centrale Termica - per azionare pompe di calore a compressione o

altro apparato che converta energia elettrica in energia termica per il riscaldamento di un fluido termovettore [kWh]; EC,el,g,in

è l’energia elettrica eventualmente fornita al sottosistema di generazione – Centrale Frigorifera - per azionare gruppi frigoriferi a compressione o altro apparato che converta energia elettrica in energia termica per il raffreddamento di un fluido termovettore [kWh];

ES,el,g,in

è l’energia elettrica eventualmente fornita al sottosistema di generazione – Centrale Vapore - per azionare pompe di calore a compressione o altro apparato che converta energia elettrica in energia termica per il riscaldamento di un fluido termovettore [kWh];

Eel,g,out

è l’energia elettrica eventualmente prodotta dal sottosistema di generazione – Centrale Termica per il riscaldamento di un fluido termovettore qualora impieghi un cogeneratore termo-elettrico [kWh];

Eel,ges,out è l’energia elettrica eventualmente prodotta dal sottosistema di generazione solare fotovoltaico [kWh]; Eel,gew,out è l’energia elettrica eventualmente prodotta dal sottosistema di generazione eolico [kWh]; EH,f,g,in

è l’energia eventualmente fornita al sottosistema di generazione – Centrale Termica - dal generico vettore energetico non rinnovabile non elettrico (gas, olio combustibile, teleriscaldamento, ecc.) per alimentare caldaie o altri apparati che convertano tale vettore in energia termica per il riscaldamento di un fluido termovettore [kWh];

EC,f,g,in

è l’energia eventualmente fornita al sottosistema di generazione – Centrale Frigorifera – dal generico vettore energetico non rinnovabile non elettrico (gas, olio combustibile, teleriscaldamento, ecc.) per alimentare frigoriferi ad assorbimento o altri apparati che convertano tale vettore in energia termica per il raffreddamento di un fluido termovettore [kWh];

EH,rf,g,in

è l’energia eventualmente fornita al sottosistema di generazione – Centrale Termica - dal generico vettore energetico rinnovabile non elettrico (biomasse, RSU, biogas, ecc.) per alimentare caldaie o altri apparati che convertano tale vettore in energia termica per il riscaldamento di un fluido termovettore [kWh];

EC,rf,g,in

è l’energia eventualmente fornita al sottosistema di generazione – Centrale Frigorifera – dal generico vettore energetico rinnovabile non elettrico (biomasse, RSU, biogas, ecc.) per alimentare frigoriferi ad assorbimento o altri apparati che convertano tale vettore in energia termica per il raffreddamento di un fluido termovettore [kWh];

163

L’energia prodotta dai sottosistemi di generazione, sono: Qx,y,out

è l’energia termica in uscita dal generico sottosistema y-esimo dell’impianto x-esimo [kWh];

QH,g,out

è l’energia termica complessivamente prodotta tramite il riscaldamento di un fluido termovettore dal sottosistema di generazione – Centrale Termica - normalmente asservita al riscaldamento ambientale [kWh];

QHS,g,out

è l’energia termica complessivamente prodotta tramite il riscaldamento di un fluido termovettore dal sottosistema di generazione solare [kWh];

QC,g,out è l’energia termica complessivamente prodotta tramite il raffreddamento di un fluido termovettore dal sottosistema di generazione – Centrale Frigorifera - normalmente asservita al raffrescamento ambientale [kWh]; QH,s,in

l’energia termica fornita dal sottosistema di generazione al resto dell’impianto asservito al riscaldamento ambientale (H) in [kWh];

QW,s,in

è l’energia termica fornita dal sottosistema di generazione al resto dell’impianto asservito alla produzione acqua calda sanitaria (W) in [kWh];

QV,d,in

è l’energia termica eventualmente fornita dal generatore – Centrale Termica - al resto dell’impianto asservito per la ventilazione meccanica controllata [kWh];

L’energia elettrica degli ausiliari per i sottosistemi impiantistici, sono: Wx,y

è l’energia elettrica assorbita dagli ausiliari del sottosistema y-esimo dell’impianto x-esimo [kWh];

WH,in

è l’energia elettrica complessivamente assorbita dagli ausiliari dell’impianto di riscaldamento ambientale [kWh];

WC,in

è l’energia elettrica complessivamente assorbita dagli ausiliari dell’impianto di raffrescamento e deumidificazione ambientale [kWh];

WV,in

è l’energia elettrica complessivamente assorbita dagli ausiliari dell’impianto di ventilazione [kWh];

WGS,in

è l’energia elettrica complessivamente assorbita dagli ausiliari del sottosistema di generazione dell’energia termica da fonte solare [kWh];

Le perdite relative ad ogni sottosistema sono: Qx,y,ls

164

è la perdita termica di processo, cioè l’energia termica dispersa dal sottosistema y-esimo al netto della quota relativa alla dispersione

termica degli ausiliari, legata alla modalità di trasferimento dell’energia termica dall’ingresso all’uscita del sottosistema considerato, [kWh]; Qx,y,Aux,nrvd è la quota dispersa dell’energia elettrica degli ausiliari verso l’ambiente esterno al sottosistema y-esimo [kWh]; Le richieste di energia utile ai sistemi impiantistici sono definite: Q*NH,s

è il fabbisogno di energia termica per il solo riscaldamento “sensibile”, al netto delle eventuali perdite recuperate dai sottosistemi impiantistici, corretto, cioè calcolato considerando l’effettivo carico dovuto alla ventilazione e infiltrazione sulla zona [kWh];

QDHW

è il fabbisogno di energia termica per la produzione di acqua calda sanitaria [kWh];

Q*NC,s

è il fabbisogno di energia termica per il solo raffrescamento “sensibile”, al netto delle eventuali perdite recuperate dai sottosistemi impiantistici, corretto, cioè calcolato considerando l’effettivo carico dovuto alla ventilazione e infiltrazione sulla zona [kWh];

QV,s

è il fabbisogno di energia termica “sensibile” dell’aria di ventilazione meccanica alle condizioni di immissione desiderate nel quale ne fanno parte il Q*NH,s e il Q*NC,s [kWh];

QV,l

è il fabbisogno di energia termica “latente” dell’aria di ventilazione meccanica alle condizioni di immissione desiderate, nel quale ne fanno parte il QNH,l (fabbisogno di energia termica per il solo riscaldamento “latente”) ed eventualmente il QNC,l (fabbisogno di energia termica per il solo “raffrescamento latente”) se presente sistemi per la climatizzazione estiva [kWh];

QZ,L,T

è l’energia termica scambiata per trasmissione dalla zona termica attraverso il suo involucro con l’ambiente circostante, [kWh];

QZ,L,V

è l’energia termica scambiata per ventilazione controllata meccanicamente dalla zona termica con l’ambiente circostante o, in assenza di impianto di ventilazione, dispersa [kWh];

QZ,G

è l’energia termica guadagnata dalla zona termica per apporti solari e interni dovuti a persone, illuminazione artificiale, apparecchiature elettromedicali e non [kWh];

QZ,RL

è l’energia termica guadagnata dalla zona termica per eventuale recupero parziale delle dispersioni termiche dei sottosistemi impiantistici [kWh];

EL,el,in

è il fabbisogno annuale di energia elettrica per la sola illuminazione fissa [kWh];

165

EES,el,in

è il fabbisogno annuale di energia elettrica per i servizi elettrici generali per l’idoneo funzionamento dell’edificio [kWh];

5.3.2.3.1 - Diagnosi di II livello - Metodo Quasi-Stazionario Mensile Nei paragrafi precedenti si è accennato all’utilizzo di un metodo “quasi stazionario mensile” per l’analisi di secondo livello. La scelta, peraltro molto generica in quanto anche nell’adozione di uno stesso metodo possono sussistere gradi di complessità estremamente differenziati, vuole sottolineare come tale tipologia di impostazione ben si adatti ad un’analisi standard (II livello), poiché giusto compromesso tra la relativa semplicità degli algoritmi in regime stazionario, su base mensile, e la complessità della risposta del sistema edificio-impianto ad una variazione istantanea delle condizioni climatiche esterne o di richiesta da parte dell’utenza. Di seguito viene riportata una descrizione sommaria delle principali caratteristiche di tale metodo. Dati meteorologici richiesti: • temperatura media mensile esterna del sito; • irradianza solare totale media mensile sul piano orizzontale; • irradianza solare totale media mensile per ciascun orientamento. L’accumulo di energia nelle masse del sistema è conteggiato attraverso il fattore di utilizzo dei guadagni interni, funzione della massa del sistema e del rapporto tra apporti termici totali e scambi termici totali. Il valore del fattore di utilizzo si basa su studi di sensibilità condotti su un numero rappresentativo di simulazioni dettagliate; è da notare che il fattore di utilizzo dei guadagni interni è definito indipendentemente dal tipo di impianto e il suo calcolo si basa sull’ipotesi di controllo ideale della temperatura ed infinita flessibilità del sistema: un sistema di riscaldamento ad alta inerzia ed un sistema di controllo imperfetto possono cambiare i risultati in maniera significativa (UNI EN ISO 13790:2008, cap. 12.2.1.1, Nota 2). Gli effetti della variazione del punto di set-point, quando ritenuti significativi, vengono conteggiati usando come riferimento la temperatura media nel periodo di calcolo impostata sul termostato se il periodo minimo di attenuazione è maggiore di cinque volte la costante di tempo dell’ambiente climatizzato; se il periodo minimo di attenuazione è invece inferiore a tale valore, il fabbisogno energetico viene corretto con un fattore moltiplicativo, detto fattore di riduzione per utilizzo intermittente del riscaldamento/raffrescamento. Per modalità di utilizzo che la norma definisce “complicate”, come quelle in cui sono presenti picchi di potenza per raggiungere velocemente le condizioni di regime (boost mode), non viene specificata una metodologia di calcolo affidabile. Gli altri carichi dipendenti dal tempo e dalla temperatura esterna (ad esempio la ventilazione) sono valutati usando i valori medi mensili della temperatura e l’effettivo tempo di funzionamento dei dispositivi quando possibile, altrimenti si ricorre a tabelle 166

con valori calcolati su base statistica. Si utilizzano valori dei fattori di schermatura rispetto all’irradianza media mensile; questi valori sono tabellati e dedotti da considerazioni di carattere statistico o tramite simulazioni numeriche condotte su un elevato numero di casi. Il metodo produce risultati di consumo medio mensile. 5.3.2.3.2 - Diagnosi di III livello - Metodi dinamici Il REDE può considerare significativo, nell’impostazione di una diagnosi energetica di terzo livello, avvalersi di strumenti di simulazione sofisticati, modelli che cercano di simulare in maniera più dettagliata i fenomeni dinamici coinvolti nella determinazione del carico termico a cui è soggetta la zona; tali fenomeni diventano rilevanti quando i carichi che maggiormente influenzano l’andamento della temperatura interna variano notevolmente nell’arco della giornata: è il caso dell’irraggiamento solare durante il periodo estivo o dei carichi interni fortemente variabili nel tempo presenti in alcune tipologie di edificio del settore terziario. La norma UNI EN ISO 13791:2005 fornisce un esempio di algoritmo per l’implementazione di un modello dinamico; altri modelli sono stati sviluppati da Enti Pubblici o Privati (esempi: DOE2, EnergyPlus, TRNSYS, Odesse). Nel descrivere come sono trattati gli aspetti dinamici del sistema zona-impianto si farà riferimento ai programmi più diffusi. I dati meteorologici vengono richiesti con passo orario e di solito coinvolgono: • Temperatura esterna; • Umidità relativa; • Radiazione diretta normale; • Radiazione diffusa su piano orizzontale; • Indice di nuvolosità; • Velocità del vento; • Direzione del vento; In mancanza di rilievi locali certificati delle grandezze interessate, alcuni programmi hanno dei database con i dati meteorologici delle principali località elaborati statisticamente, in maniera da formare quello che viene chiamato “anno tipico meteorologico” della località (TMY, Typical Meteorological Year). Indicazioni per costruire l’anno tipico meteorologico a partire da dati orari pluriennali si trovano nella normativa UNI EN ISO 15927-4:2005 “Prestazione termoigrometrica degli edifici - Calcolo e presentazione dei dati climatici - Parte 4: Dati orari per la valutazione del fabbisogno annuale di energia per il riscaldamento e il raffrescamento”. Per alcune regioni Italiane recenti rilevazioni di dati ed elaborazioni sono stata eseguite per conto del Comitato Termotecnico Italiano e rese disponibili in rete; dati per tutte le regioni ma risalenti a rilievi compiuti negli anni che vanno dal 167

1951 al 1970 sono disponibili sotto il nome “Insieme Dati Climatici Giovanni De Giorgio”, sul sito del Department of Energy del governo statunitense, nella sezione dati climatici per il programma di calcolo Energy Plus. Se sono disponibili rilievi meteorologici in situ, ottenuti con strumenti e metodologie certificati, è possibile usare tali dati per validare il modello dinamico rispetto ai consumi reali; per le stime dei consumi standard ed eventuali proposte di intervento sarà invece necessario utilizzare i dati trattati secondo la normativa precedentemente citata. Nella simulazione del comportamento delle masse, i metodi dinamici implementano algoritmi per la soluzione diretta delle equazioni differenziali che governano la conduzione attraverso le pareti. In questa maniera, rispetto alle metodologie precedentemente descritte, sono ridotte le semplificazioni di carattere fisico e migliora la sensibilità dei risultati rispetto alle proprietà inerziali della struttura. La simulazione dinamica, determinando un andamento orario realistico del profilo di carico termico interno alla zona, consente di accoppiare in maniera più corretta l’impianto all’involucro, simulando sistemi di controllo ed elementi impiantistici la cui efficienza varia a seconda del tempo, delle condizioni esterne, del fattore di carico; a questo proposito c’è da osservare che la dinamica di un impianto può avere dei tempi caratteristici sensibilmente inferiori a quelli della zona, e di questo si deve tener conto per determinare il passo della simulazione. I fattori di ombreggiamento dei sistemi di schermatura vengono calcolati ora per ora; inoltre alcuni programmi consentono anche di tener conto degli ostacoli esterni. La geometria della zona è un dato di input del calcolo, dunque si può tener conto degli scambi radiativi tra pareti opache e trasparenti tramite i rispettivi fattori di vista. Ciò consente di calcolare accuratamente le temperature dei singoli elementi costruttivi e dunque di valutare in maniera più precisa le condizioni di benessere locali e le dispersioni verso l’esterno. Come già detto, le norme vigenti richiedono che un modello di calcolo dinamico venga validato secondo la normativa UNI EN 15265. Tale norma si propone di validare i risultati mensili dei calcoli rispetto a dodici casi test derivanti dalle combinazioni seguenti: • riscaldamento/raffrescamento intermittente/continuo; • pareti leggere/pesanti; • guadagni interni elevati/bassi; • tetto pesante/leggero; I test non coinvolgono gli scambi termici verso il terreno e verso zone adiacenti e non trattano la dinamica degli impianti asserviti alla zona, inclusi i sistemi di regolazione. Nell’ambito della diagnosi energetica è necessario introdurre un altro criterio di 168

validazione del modello: infatti, come mostra il diagramma di flusso di diagnosi energetica proposto al capitolo 1, un punto cruciale per la verifica del modello energetico e del bilancio energetico che ne consegue è la corrispondenza tra: • risultati ottenuti dalla simulazione in termini di consumo di energia; • dati di consumo effettivo ottenuti con l’analisi delle fatture. Una volta ottenuta una buona stima del modello di occupazione, i problemi nel raggiungimento di questo obiettivo possono sorgere dalle limitazioni dei modelli di calcolo adottati; il principale limite dei modelli semplificati, mensile ed orario, sta nel modo in cui vengono conteggiate le proprietà inerziali delle strutture. In particolare, nell’MQSM è stata rilevata una scarsa sensibilità alla capacità termica. Si fa inoltre notare che la mancanza di un profilo orario delle variabili fa sì che le proprietà dipendenti da valori puntuali delle variabili (in alcuni casi anche in maniera non lineare, come per l’efficienza di una pompa di calore, il rendimento dei sistemi di pompaggio, i fattori di schermatura, ecc.) possano essere valutate solo con l’utilizzo di coefficienti di correlazione, introducendo ulteriori errori. In una simulazione dinamica dettagliata queste limitazioni vengono meno, a fronte di un maggior costo nella raccolta dei dati. 5.3.3 - Identificazione e valutazione delle ORE Per una corretta valutazione delle Opportunità di Risparmio Energetico, obiettivo della diagnosi energetica, occorre costruire i diversi possibili scenari d’intervento e calcolare il conseguente potenziale di risparmio attraverso l’analisi tecnicoeconomica. In particolare occorre: • costruire la “baseline”; • valutare gli indici di prestazione energetica per la baseline; • definire le ORE ritenute potenzialmente interessanti ed i possibili scenari di intervento; • valutare gli stessi indici della baseline per ogni scenario considerato; • effettuare l’analisi energetica per ogni scenario; • effettuare l’analisi economica per ogni scenario; • scegliere la soluzione ottimale tramite analisi multi-criterio. 5.3.3.1 - Valutazione preliminare La prima fase, una volta definita la “baseline” del sistema edificio-impianto in oggetto e determinati i relativi indici di prestazione energetica, consiste in una valutazione preliminare delle possibili ORE adottabili, a partire da un elenco completo delle diverse Opportunità, così come definito in Appendice. Non tutte le ORE richiedono, infatti, lo stesso grado di approfondimento; interi gruppi di 169

ORE possono talvolta essere eliminati senza ulteriori analisi sulla base delle seguenti considerazioni: • Richiesta specifica del cliente di non considerare determinate aree dell’edificio come possibile oggetto di ristrutturazione. • Risparmio energetico previsto di modesta entità. • ORE relative ad un tipo di impianto o modo di utilizzazione non rilevante per l’edificio in esame. • Costi o tempi di ritorno palesemente eccessivi. Un’ulteriore selezione delle ORE può essere effettuata sulla base di informazioni facilmente accessibili, quali i progetti dell’edificio/impianto reperiti in fase di raccolta-dati o la storia passata dell’edificio (epoca degli interventi manutentivi già attuati). 5.3.3.2 - Identificazione degli scenari di intervento Una volta effettuata un’analisi preliminare delle possibili ORE adottabili, si procede ad un maggiore grado di approfondimento delle soluzioni di intervento. Nell’analizzare una singola ORE è bene tenere a mente che la ristrutturazione di un edificio esistente spesso comporta l’applicazione di gruppi di ORE combinate, riguardanti una singola area di intervento oppure aree diverse. Generalmente l’effetto combinato di più ORE non è semplicemente uguale alla somma degli effetti delle singole ORE: si verificano, in altre parole, delle interazioni che possono influire sia positivamente che negativamente sul beneficio complessivo ottenibile. Ad esempio, un aumento di isolamento termico riduce il fabbisogno di energia per riscaldamento, ma al tempo stesso riduce anche l’entità assoluta del risparmio ottenibile, ad esempio, intervenendo sull’efficienza del generatore. Occorre, quindi, partire dal presupposto che nessuna ORE può essere valutata in maniera completamente “slegata” dalle condizioni al contorno nelle quali si pone e che, nella quasi totalità dei casi, non vengono adottati singoli provvedimenti, ma gruppi di ORE afferenti alla stessa categoria di intervento. Risulta spesso conveniente raggruppare ORE complementari in pacchetti di interventi, oppure “scenari”, la cui efficacia è dimostrata dall’esperienza. Esempi di pacchetti di interventi integrati sono l’incremento dell’isolamento delle pareti opache e il miglioramento della tenuta delle finestre, oppure gli interventi tesi ad aumentare l’efficienza della caldaia ed il miglioramento del sistema di regolazione. Si creano, dunque, degli scenari di intervento ad impatto differenziato e applicazione progressiva relativi ad es. a: • gestione degli impianti meccanici, elettrici e dell’edificio; • sostituzione/modifica di componenti degli impianti meccanici; • sostituzione/modifica di componenti degli impianti elettrici; 170

• sostituzione/modifica elementi tecnici costituenti l’involucro edilizio; e si crea una matrice degli scenari, che diventa la base per l’analisi energetica e economica. È opportuno osservare che, in generale, gli interventi integrati di riqualificazione energetica dell’edificio portano ai migliori risultati, sia da un punto di vista tecnico, sia da un punto di vista dei risparmi economici realizzabili dopo l’ammortamento dell’investimento iniziale. Con un intervento di tipo integrato, si agisce sia sugli impianti termici ed elettrici, sia sull’involucro, affinché la prestazione energetica complessiva dell’edificio raggiunga un livello di miglioramento maggiore rispetto a quello raggiungibile tramite singoli interventi o sugli impianti o sull’involucro. Per mezzo di interventi integrati, i proprietari dell’edificio, qualora volessero autocertificarsi per mezzo della certificazione LEED, otterrebbero molti crediti e un conseguente alto livello di certificazione, grazie al quale l’edificio godrebbe di un ragionevole incremento del suo valore economico. Si consideri, ad esempio, un reale intervento di sostituzione della caldaia, che consente ad uno stabile di passare dalla classe energetica G alla C (Figura 47). Come si può vedere in figura, se a questo intervento impiantistico se ne sommassero altri che agiscono sull’involucro, si potrebbe raggiungere la classe energetica A.

Figura 47: Miglioramento di classe energetica ottenibile tramite interventi integrati.

Non è semplice intervenire sull’edificio in maniera integrata e per comprendere 171

questo concetto è sufficiente osservare lo schema indicativo presente in Figura 48, in cui le possibilità d’intervento (fortemente semplificate) sul sistema termico e relativi sottosistemi, sul sistema elettrico e sul sistema involucro sono molteplici e l’esecuzione contemporanea di alcuni di questi possibili interventi rende fondamentale un’approfondita fase di diagnosi e una successiva di progettazione, basate sui bisogni e le esigenze della committenza.

Figura 48: Esempi indicativi d’intervento sui sistemi e sottosistemi dell’edificio.

172

In molti casi si pone il problema di valutare strategie alternative di attuazione delle ORE. Nell’ambito di una sostituzione di un componente del sistema edificio-impianto occorre valutare diversi scenari, legati alla tipologia di tecnologia scelta ed alla legislazione vigente. Si possono, ad esempio, definire e valutare in funzione di: • rispetto della legislazione vigente (livello 0); • accesso agli incentivi economici, come le detrazioni fiscali (livello 1); • installazione della migliore tecnologia disponibile (livello 2). Tali livelli non sono vincolanti, sia per quanto riguarda il numero che la definizione, e possono essere determinati in funzione delle ORE analizzate e degli obbiettivi da raggiungere nell’analisi: ovviamente maggiore sarà il numero di livelli riferiti a ciascuna ORE di uno scenario, maggiore sarà la complessità della matrice degli scenari stessi. Un altro aspetto da valutare nella definizione di possibili scenari di intervento è lo stato della manutenzione e la programmazione della medesima. Durante la vita di un edificio si rendono spesso necessari lavori di manutenzione straordinaria: accoppiare a tali lavori interventi di risanamento energetico può essere un modo efficace per giustificare l’onere delle ORE più impegnative. Ad esempio, è spesso difficile giustificare un intervento di isolamento termico di una copertura quando questo richieda la rimozione del rivestimento della copertura medesima; al contrario, se in occasione del rifacimento della copertura si provvede ad installare uno strato coibente, si ottiene un sicuro risparmio energetico con una spesa aggiuntiva modesta rispetto al costo base di rifacimento della copertura. 5.3.3.3. - Valutazione energetica degli scenari Una volta determinati i potenziali scenari di intervento si procede all’inserimento di questi all’interno del modello energetico precedentemente costruito con cui si era definita la “baseline” di consumo. L’applicazione di ogni combinazione di ORE comporta dei risparmi energetici: occorre, in questa fase, quantificarne l’efficacia e comprendere quali degli scenari ipotizzati siano compatibili con le attese di risparmio energetico concordate con il committente. Si pongono, quindi, dei vincoli prestazionali di carattere energetico, in modo da effettuare un’ulteriore selezione: ovviamente la severità con cui viene effettuata la scelta dipende, oltre che dalle condizioni contrattuali, anche dalla tipologia di scenari che si stanno valutando. In questa fase si caratterizza, dunque, il risultato di risparmio che ogni scenario è in grado di realizzare: occorre effettuare la corretta scelta degli indicatori e dei confini di analisi (intero sistema, singolo sottosistema) da utilizzare in tale fase in funzione della tipologia di scenario che si sta analizzando. Ad esempio, l’unico modo per effettuare valutazioni che consentano la confrontabilità tra tecnologie 173

che utilizzano vettori energetici diversi è ovviamente l’utilizzo di indicatori di energia primaria individuati nel paragrafo 4.1 “Definizione e Calcolo degli Indici di Prestazione Energetica”. L’analisi degli scenari dal punto di vista energetico risulta fondamentale anche come dato di input per la successiva valutazione di carattere economico che, pur essendo il criterio solitamente predominante su ogni altro aspetto, necessita di dati energetici attendibili in modo da quantificare in maniera consistente i benefici. 5.3.3.4 - Valutazione economica degli scenari Dopo aver effettuato la simulazione dei possibili scenari di intervento all’interno del modello energetico, aver quantificato i relativi risparmi indotti ed aver eventualmente escluso le opzioni non compatibili con gli obiettivi di contenimento dei consumi prefissati insieme alla committenza, si procede ad una valutazione di carattere economico. In questo paragrafo saranno fornite le nozioni fondamentali per la corretta esecuzione della valutazione economica degli scenari, tuttavia una trattazione più esaustiva è contenuta in Appendice C. Un intervento per l’efficienza è considerato economicamente conveniente per un utente se comporta una riduzione dei costi, a parità di servizi finali richiesti, cioè se i risparmi economici che derivano dai minori consumi sono maggiori degli investimenti sostenuti. Per affermare tale convenienza si ricorre all’analisi economica che si esplica attraverso il calcolo di opportuni indicatori economici di significato e valenza differente. La normativa di riferimento, la UNI EN 15459 fornisce due metodi di analisi economica basati fondamentalmente sulla valutazione dei costi da sostenere per un intervento; un’analisi di questo genere può fornire risultati parziali, difficili da interpretare, per cui è preferibile considerare anche i benefici di un determinato intervento, procedendo attraverso un’analisi dei flussi di cassa o utilizzando idonei indici economici. L’obiettivo della valutazione economica è, quindi, quello di quantificare quali tra gli scenari hanno un rapporto costi/benefici più favorevole e, a seconda del livello di dettaglio della diagnosi, sono utilizzati gli opportuni indicatori che definiscono la qualità di un investimento. Come nella valutazione energetica, è possibile fissare dei vincoli rispetto a tali indicatori (ad esempio legati ai tempi di ritorno dell’investimento o inerenti ad una soglia di costo globale), in modo da escludere gli scenari non compatibili con limiti contrattuali o di disponibilità finanziaria. L’indice economico CER (Costo dell’Energia Risparmiata, espresso in c€/ kWh) fornisce risultati interessanti riguardo alla fattibilità economica di un inter174

vento, soprattutto se affiancato da altri indicatori come il rapporto B/C (rapporto benefici/costi, espresso in valore assoluto). Anche il FCC (Flusso di Cassa Cumulato, espresso in €), ricavabile tramite l’analisi dei flussi di cassa annuali, è un utile indicatore della fattibilità economica di un intervento. Per il calcolo di questi indici economici, è fondamentale reperire i seguenti dati:

• DATI ENERGETICI  Energia primaria consumata prima dell’intervento; è preferibile avere questo dato in litri (L) nel caso di combustibili liquidi o in metri cubi (mc) nel caso di combustibili gassosi, poiché da essi si potranno ricavare i kWh consumati, per mezzo del potere calorifico dei diversi combustibili. In caso di consumo di energia elettrica o di fornitura energetica tramite teleriscaldamento, il dato sarà reperibile direttamente in kWh.  Energia primaria consumata dopo l’intervento; anche in questo caso vale ciò che è stato espresso al punto precedente.

• DATI METEOROLOGICI  Gradi giorno della stagione termica considerata per il consumo energetico ante-intervento, rilevati alla stazione meteorologica più prossima all’edificio considerato.  Gradi giorno della stagione termica considerata per il consumo energetico post-intervento, rilevati alla stazione meteorologica più prossima all’edificio considerato.  Media dei gradi giorno degli ultimi dieci anni precedenti l’intervento, per la normalizzazione dei consumi.

• DATI ECONOMICI  Prezzo specifico del combustibile (o dei combustibili) riferiti alla stagione termica considerata per i consumi post-intervento.  Prezzo specifico del combustibile utilizzato in fase ante-intervento; anche per esso si considera il suo costo nella fase “post-”, affinché il raffronto tra la spesa energetica precedente e successiva sia corretto (maggiori dettagli saranno forniti in appendice).

175

 Costi d’investimento iniziale riferiti ai diversi sistemi impiantistici e sottoimpiantistici installati durante l’intervento e costi riferiti agli interventi sull’involucro.  Se l’investimento iniziale è finanziato, è necessario considerare gli oneri finanziari legati a tale finanziamento.  Se l’intervento beneficia di sovvenzioni, è necessario considerare l’entità delle stesse per modificare il valore dell’investimento iniziale.  Eventuali spese aggiuntive di operazione e manutenzione.  Durata del contratto di gestione energetica post-intervento.

Dopo il reperimento dei dati necessari all’analisi, si può procedere col calcolo degli indicatori economici. Il CERA o Costo dell’Energia Risparmiata(Agesi) [c€/kWh], fornisce in maniera nchiara e precisa qual è l’esborso finanziario che il consumatore deve sostenere per ogni C unità S i di energia risparmiata. i E’ 0 definito dal rapporto tra la somma dei costi che il consumatore finale deve  100 CER A  n sostenere per l’intervento e il risparmio energetico atteso alla fine della vita utile Erisp,i dell’impianto/i installato/i (si ricorda che l’Eq. 26 utilizzata per il calcolo del i 1 Eq. 26 energetico dell’edifico è il risultato di inCERA su interventi di efficientamento tegrazioni e semplificazioni applicate da Agesi all’equazione del CER originale).





n

CER A 

 C  S  i 0

i

n

E i 1

dove: C S Erisp,i

 100

Eq. 26

risp,i

costi sostenuti per l’intervento nell’anno i-esimo sovvenzioni ottenute nell’anno i-esimo energia risparmiata nell’anno i-esimo grazie all’intervento

Nello sviluppare questa formula, onde evitare possibili duplicazioni dei benefici, non si prendono in considerazione né i costi energetici precedenti né quelli successivi all’intervento e pertanto i costi corrispondono al solo investimento 176

iniziale (C0). Nel caso in cui i costi di gestione e manutenzione in fase post-intervento siano superiori a quelli in fase ante-intervento, la differenza tra i due (∆CG&M) è sommata ai costi d’investimento iniziale: n

C i 0 n

i

 C0  CG &M

Eq. 27

i

 C0  CG &M

Eq. 27

C 

in 0 venga Nel caso in cui l’intervento pagato in maniera dilazionata, all’investimento n Eq.Eq. 2727(I), in modo da ottenere Ci C C  0C0gli  C GC&GM&finanziari oneri iniziale netto (C0,n) si aggiungeranno i M i 0 i 0 l’investimento iniziale finanziato C0,n (CI0,f): C0, f Eq. 28

C0, n  I  C0, f

Eq. 28

2828 C0C I  C , f 0, fEq.Eq. , n 0 , n  I  0C

Il costo effettivo (Ceff) nell’anno i-esimo sarà quindi ottenuto dalla somma del codifferenza tra i costi di gestione sto d’investimento iniziale finanziato Ceff .(i )  C0, f  (C CO0,f&),Mdella ( i )  S ( i ) Eq. 29 e manutenzione (tra fase post-intervento e fase ante-intervento) nell’anno i-esimo (∆CG&M(i)) e dei sussidi nell’anno i-esimo (S(i)).

Ceff .(i )  C0, f  CO&M (i )  S (i )

Eq. 29

2929 CeffC.(effi ) .(i ) C 0C COC&OM&(iM) (i ) S(iS) (i )Eq.Eq. , f 0 ,f 

Si consideri, ad esempio, un intervento di sostituzione di una caldaia a gasolio con una caldaia a condensazione a metano in un condominio milanese dal volume lordo riscaldato di 40.556 mc e un fabbisogno annuo di energia primaria per la climatizzazione invernale di 3.026.254 kWh/anno in fase ante-intervento. Il CERA calcolato al quindicesimo anno dall’installazione dell’impianto, corrispondente alla vita utile dell’impianto stesso, è risultato pari a 3,4 c€/kWh. Questo dato deve essereCER necessariamente con un CERA obiettivo Eq. 30 Aob  pcomb.rif confrontato (CERAob): esso corrisponde al prezzo di combustibile utilizzato in fase ante-intervento (pcomb.rif.):

CER Aob  pcomb.rif

Eq. 30

CER Aob  pcomb.rif Eq.Eq. 3030 CER Aob  pcomb .rif Nell’esempio considerato, il CERA obiettivo era pari a 11,2 c€/kWh, corrispon177

denti al prezzo specifico del combustibile utilizzato ante-intervento (gasolio) e, poiché il CERA relativo a questo intervento è risultato pari a 3,4 c€/kWh, l’intervento è da considerare fattibile dal punto di vista economico. Il CER e il CERA considerano solamente la differenza tra i consumi energetici prima e dopo l’intervento; nella realtà, qualora ci si trovi anche di fronte ad un cambio di combustibile, il beneficio economico realizzato dopo l’intervento è in parte dovuto alla differenza di costi tra i combustibili utilizzati prima e dopo l’intervento, beneficio economicamente significativo e di cui si deve senz’altro tener conto nella valutazione economica dell’intervento. Pertanto è stato ritenuto opportuno affiancare, all’indicatore economico CER, un altro indicatore semplice ed esplicativo, in grado di considerare in maniera esaustiva tutti i benefici economici derivanti da un intervento di efficientamento energetico dell’edificio: il rapporto benefici/costi (B/C), espresso in valore assoluto. Esso è il rapporto tra flussi di benefici e di costi considerati in un arco di tempo n. Per gli stessi motivi esplicati nella trattazione del CER, rispetto all’equazione del B/C originale, Agesi ha ritenuto opportuno non considerare il tasso di attualizzazione e prudenzialmente, per il calcolo dei costi, non prendere in considerazione né i costi energetici successivi all’intervento né quelli antecedenti all’intervento (a meno di differenze positive nei costi di gestione e manutenzione (∆CG&M) tra la fase post-intervento e quella ante-intervento, che in tal caso devono essere comprese tra i costi), bensì solamente quelli relativi all’investimento iniziale (C0), adeguatamente integrati tramite gli oneri finanziari e i sussidi, se presenti, per ottenere il costo effettivo (Ceff). I benefici (Bi) consistono nella differenza tra la spesa energetica ante-intervento e quella post-intervento; questa differenza è suddivisibile in una componete puramente tecnica consistente nel miglioramento tecnico realizzato grazie all’intervento ed in una componente economica (non sempre presente), legata ai benefici realizzati grazie al passaggio ad un combustibile più economico. Nella trattazione del successivo indicatore economico questo concetto sarà spiegato più nel dettaglio. Il rapporto B/C sarà quindi di seguito indicato con B/CA e ricavato tramite la seguente equazione: n

B  CA

B i 0 n

C i 0

dove: 178

i

Eq. 31 i

Ci Bi

costi sostenuti nell’anno i-esimo benefici ottenuti nell’anno i-esimo

Il rapporto B/CA deve avere un valore maggiore di 1, affinché un progetto sia considerabile conveniente. Il rapporto B/CA può essere calcolato per ogni anno del tempo di vita utile dell’impianto; si possono ottenere importanti informazioni sulla fattibilità economica di un investimento calcolando tale indice a due scadenze: • l’ultimo anno del periodo contrattuale; • il tempo di vita utile dell’impianto. Il rapporto B/CA, inoltre, può essere scomposto nella componente tecnica ed in quella legata al cambio di combustibile; infatti esso può essere calcolato utilizzando i benefici totali (B/CA), utilizzando solo i benefici derivanti dal miglioramento tecnico (Btec/C) o utilizzando solo quelli derivanti dall’utilizzo di un combustibile più economico in fase post-intervento (Bp.comb/C). Nell’esempio già considerato per l’indicatore CERA, è stato calcolato il rapporto B/CA alle due scadenze e secondo le scomposizioni esplicate. Al quinto anno, corrispondente al termine del periodo contrattuale, il rapporto B/CA è pari a 1,96, validando la fattibilità economica dell’investimento; nell’esempio analizzato nella sola componente tecnica è stato ottenuto un risultato pari a 0,77, quindi inferiore a 1, ma la componente legata al cambio di combustibile già al quinto anno è risultata positiva, essendo il Bp.comb/C pari a 1,2. Nonostante questo esempio analizzato tramite il B/CA già al quinto anno sia giudicabile fattibile da un punto di vista economico, ci sono casi in cui in un arco di tempo così ristretto l’analisi economica può fornire risultati negativi; è necessario, quindi, analizzare i singoli casi anche e soprattutto sul tempo di vita utile dell’impianto. Al quindicesimo anno, pari cioè al tempo di vita utile dell’impianto, tutti e tre i rapporti calcolati forniscono risultati molto positivi, confermando la validità dell’investimento: • B/CA = 8,57 • Btec/C = 3,34 • Bp.comb/C = 5,23 In Tabella 50 sono visibili i risultati relativi all’esempio analizzato tramite il rapporto benefici/costi.

179

Tabella 50: rapporto benefici/costi applicato all’analisi di un intervento sull’edificio. Btec

Bp.comb.

B

C

246.053

385.206

631.260

-321.544

anni 5

B/CA B/Ctec B/Cp.comb.

1,96 0,77 1,20

ok ko ok

Btec 738.160

Bp.comb. 1.155.618

B 1.893.779

C -221.047

anni 15

B/CA B/Ctec B/Cp.comb.

8,57 3,34 5,23

ok ok ok

Un ulteriore approfondimento sulla verifica della fattibilità economica di un intervento sull’edificio può essere effettuato tramite l’analisi dei Flussi di Cassa Cumulati (FCC) espressi in euro (€). Il flusso di cassa cumulato è ricavato dai flussi di cassa annuali, ossia entrate ed uscite, che si generano successivamente all’esecuzione di uno o più interventi per il miglioramento dell’efficienza energetica dell’edificio. Il flusso di cassa cumulato all’anno n corrisponde alla differenza tra i flussi positivi e quelli negativi e si esprime tramite la seguente formula:

n  FCC n   Bi  Ci   Rd i   i 0 

Eq. 32

Dove: Ci Bi Rd

costi sostenuti nell’anno i-esimo benefici ottenuti nell’anno i-esimo tasso di attualizzazione

Il flusso di cassa attualizzato cumulato al periodo temporale di riferimento (n), corrisponde al Valore Attualizzato Netto (VAN, espresso in euro, €) Così come nel caso del CER e del rapporto B/C e per gli stessi motivi precedentemente citati, Agesi ha ritenuto opportuno semplificare la formula di calcolo del FCC, omettendo il tasso di attualizzazione; tale indice, quindi, nominato FCCA, si esprime tramite la seguente equazione: 180

n

FCC A   Bi  Ci  i 0

Eq. 33

n

FCC A   Bi  Ci 

Eq. 33

i 0

Come nel caso dei costi per il calcolo del CERA e del rapporto B/CA, gli unici costi da considerare sono quelli d’investimento iniziale (a meno di differenze positive nei costi di operazione e manutenzione tra la fase post-intervento e quella anteintervento, che in questo esempio non sussistono); nel caso in cui l’investimento iniziale sia finanziato si devono considerare gli oneri finanziari applicati a tale costo che ovviamente sarà superiore, mentre se l’intervento beneficia di sussidi, il valore di C0 sarà ridotto della quota di tali sussidi e si otterrà così il costo effettivo (Ceff.). I benefici sono formati da una componente tecnica, legata al miglioramento tecnico realizzato con l’intervento e da una componente puramente economica, legata al passaggio ad un combustibile più economico: n

B n

i

i 0

 Btec (i )  B p.comb.(i )

Eq. 34

Eq. 34 B  B  B • B Benefici “tecnici” realizzati i-esimo: derivano dalla differenza Eq. 34 B  B  B nell’anno tra la spesa per il consumo energetico sostenuta ante intervento (C ) e la tec(i)

n i 0

i 0

i

tec ( i )

p .comb.(i )

i

tec ( i )

p .comb.(i )

en.rif

spesa energetica che si sosterrebbe eseguendo l’intervento ma continuando ad utilizzare il combustibile usato ante-intervento (Cen.att.comb.ri.) (maggiori dettagli sono contenuti in Appendice Btec  CC). en.rif  Cen.att.comb.rif Eq. 35

Btec  Cen.rif  Cen.att.comb.rif Btec  Cen.rif  Cen.att.comb.rif

Eq. 35 Eq. 35

• Bp.comb(i) Benefici derivanti dalla variazione di prezzo del combustibile (variazione legata ad un cambio di combustibile, non variazione legata all’andamento dei prezzi dei combustibili) realizzati nell’anno i-esimo: questi benefici sussistono solamente in quegli interventi in cui vi sia sostituzione di combustibile tra l’impianto ante-intervento e quello post-intervento. Si ricavano dalla differenza tra la spesa che si sosterrebbe eseguendo l’intervento ma B penergetica .comb  Cen.att.comb.rif .  Cen.att. Eq. 36 continuando ad utilizzare il combustibile usato ante-intervento (Cop.att.comb.rif.) e la spesa energetica nella fase post intervento (Cop.att.).

B p.comb  Cen.att.comb.rif .  Cen.att. B p.comb  Cen.att.comb.rif .  Cen.att.

Eq. 36

Eq. 36

181

In Tabella 51 è visibile l’esito dell’analisi dei flussi di cassa relativa all’esempio descritto. Come si può vedere, il flusso di cassa a fine vita utile dell’impianto è positivo, pari a 1.672.731 euro; sulla base di questo esito è possibile giudicare l’intervento fattibile dal punto di vista economico. Tabella 51 – Analisi economica tramite flussi di cassa.

Eseguendo l’analisi economica tramite flussi di cassa, si può ricavare anche il tempo di ritorno dell’investimento, che in questo caso corrisponde al terzo anno, cioè quando i flussi di cassa diventano positivi (Tabella 51); in Figura 49 è visibile la rappresentazione grafica dei flussi di cassa cumulati relativi all’esempio considerato.

182

Figura 49: Rappresentazione grafica dell’analisi tramite flussi di cassa cumulati.

Una guida pratica sulle modalità con cui eseguire un’analisi economica tramite CERA , rapporto B/CA e FCCA è contenuta in Appendice C. 5.3.3.5 - Valutazione ambientale degli scenari Nei paragrafi precedenti sono state descritte le due principali valutazioni, energetica ed economica, che influenzano la scelta degli scenari di intervento. Bisogna, però, considerare, come esistano altri elementi che possono pesare nella scelta della soluzione ottimale: possono essere quelli relativi all’impatto ambientale, all’impiego di certe fonti rinnovabili, ecc.. Sicuramente merita un breve approfondimento l’analisi ambientale, in quanto può imporre vincoli od aggiungere un ulteriore criterio di confronto tra le varie combinazioni di ORE. L’analisi ambientale ha lo scopo di valutare le diverse tipologie d’intervento in modo tale da verificare le emissioni di ciascuna nei diversi comparti ambientali (in questo caso si considera il comparto atmosferico) e scegliere quella che, di conseguenza, genera i minori impatti sulla società e sull’ambiente naturale. Nell’analisi ambientale si confrontano i diversi scenari di intervento e la baseline per la definizione delle emissioni in atmosfera dei gas inquinanti. Si definisce il fabbisogno di energia primaria, in funzione del vettore energetico (elettrico, da combustibili fossili (gas naturale o derivati del petrolio) o da biomasse); si moltiplica il valore con le quantità di gas emessi per unità di energia generata (Tabella 29, al paragrafo 4.2); si ottiene, quindi, la quantità emessa di ciascun gas, in chilogrammi per i diversi vettori energetici: Gasx (kg) = consumox (MWh) * emissione specificax (kg/MWh)

Eq. 37

183

Si riporta una valutazione della produzione degli inquinanti gassosi correlata ai fabbisogni di energia primaria relativi alla baseline e ad uno scenario d’intervento per un caso di sostituzione della caldaia in ambito residenziale (lo stesso utilizzato come esempio nell’analisi economica): questo intervento prevedeva la sostituzione della caldaia a gasolio con una caldaia a condensazione a metano. È doveroso sottolineare che, nonostante l’esempio mostri un solo scenario d’intervento, l’analisi può essere condotta su diversi scenari: in questo caso sarà privilegiato il progetto che determina emissioni di gas in atmosfera inferiori. Tabella 52: Esempio di analisi ambientale relativa agli scenari di intervento.

Nell’esempio si vede chiaramente che l’intervento proposto consente di risparmiare 438,37 MWh a livello annuale e, grazie a tale miglioramento tecnico e al cambio di combustibile, si realizza un miglioramento nelle emissioni di tutti i gas considerati. Nella diagnosi energetica leggera si possono considerare solamente le differenze in termini di emissioni di CO2; per una precisa valutazione delle emissioni di CO2, la UNI EN 15603, all’allegato E, fornisce la quantità di CO2 prodotta per ogni unità di energia (kg/MWh) generata da molte tipologie di fonti e, quindi, saranno scelti gli impianti che causano la minore produzione di questo gas. In diagnosi energetiche di tipo standard e dettagliato, invece, l’analisi ambientale verterà su più gas inquinanti; in particolare, se l’intervento viene svolto all’interno di una città e l’aspetto ambientale viene considerato, saranno da preferire soluzioni impiantistiche che comportino emissioni di NOx e SOx inferiori, poiché questi composti chimici concorrono alla formazione del particolato atmosferico secondario, causando la formazione del 40% del PM2.5 totale. Questa scelta è giustificata dal problema 184

della presenza di particolato atmosferico per diversi giorni dell’anno oltre i limiti di legge, comune a molti grandi centri abitati, tra cui si ritrova anche Milano, che per la localizzazione geografica e gli alti livelli di emissioni in atmosfera, è tra le città con le maggiori concentrazioni di particolato atmosferico; in inverno, in particolare, le condizioni meteorologiche e le emissioni delle caldaie domestiche che si aggiungono alle emissioni delle automobili, portano a pericolose concentrazioni di PM. Quindi, oltre all’analisi dei composti chimici che determinano la formazione del particolato atmosferico secondario, può essere condotta un’analisi delle quantità di particolato atmosferico emesso dalle diverse soluzioni impiantistiche, in modo da considerare anche quello di origine primaria; per questo motivo in tabella è riportata la valutazione delle “polveri” e del “PM10”. Eventualmente, per maggiore precisione, si possono considerare separatamente il PM10 e il PM2.5. Le emissioni specifiche di particolato atmosferico (g/kWh), diversificate per fonte energetica, sono molto variabili anche all’interno della stessa tipologia di fonte, a causa di differenze nella composizione dello stesso combustibile e soprattutto di differenze negli impianti di produzione di energia (miscela combustibile/aria, presenza di filtri di vario genere ecc.); per questo tipo di analisi è quindi opportuno utilizzare valori specifici per i diversi casi. In ogni caso si deve sempre tenere conto che è importante la localizzazione degli impianti, perché a parità di inquinanti emessi ci saranno impatti diversificati nel caso di produzione di energia locale o per mezzo di centrali dislocate lontano dai centri abitati. Si può anche valutare il beneficio sociale che deriva dall’applicazione di uno scenario d’intervento; per fare ciò si valuta il miglioramento annuale nelle emissioni di CO2 in tonnellate (t/anno) e, grazie al prezzo specifico della CO2 (valutato in €/t), si ottiene il beneficio sociale a livello annuale (€/anno): ben. sociale (€/anno) = ∆ CO2 (t/anno) * prezzo spec. CO2 (€/t) Eq. 38

In Tabella 53 è visibile il calcolo del beneficio sociale annuale e del beneficio sociale calcolato nel tempo di vita utile dell’impianto (15 anni), relativi allo stesso esempio precedente. Tabella 53: Esempio di calcolo del beneficio sociale di un intervento sull’edificio.

戀攀渀攀昀椀挀椀漀猀漀挀椀愀氀攀䌀伀㈀ ‫ آ‬䌀伀㈀

瀀爀攀稀稀漀䌀伀㈀

戀攀渀攀昀椀挀椀漀猀漀挀椀愀氀攀愀渀渀甀漀

戀攀渀攀昀椀挀漀猀漀挀椀愀氀攀琀漀琀

琀⼀愀渀渀漀

갠⼀琀

갠⼀愀渀渀漀

갠

㈀　㔀Ⰰ㐀㄀

갠 ㄀㘀Ⰰ㔀　 갠 ㌀⸀㌀㠀㤀Ⰰ㈀㠀 갠 㔀　⸀㠀㌀㤀Ⰰ㄀㔀

185

Nell’analisi si può anche inserire la quantità di energia prodotta da fonti rinnovabili (Tabella 52), anche se per il calcolo delle emissioni di gas sono sufficienti i dati di consumo elettrico o di combustibile e le emissioni specifiche di ciascuna fonte. È utile valutare la producibilità da fonti rinnovabili di un progetto in relazione alla producibilità totale, in modo da poter optare per progetti con la maggiore percentuale di energia prodotta da fonti rinnovabili, nel caso in cui questo sia uno degli obiettivi. 5.3.3.6 - Scelta degli scenari tramite analisi multicriterio Si è quindi visto come le possibili tipologie di analisi su un intervento di miglioramento delle prestazioni energetiche siano molteplici: per avere uno strumento razionale nella definizione di un unico obiettivo finale e nella soluzione di un problema che coinvolge valutazioni molto diverse, si può ricorrere all’analisi multicriterio. Tale metodica di analisi si applica, infatti, quando esistono obiettivi diversi con conseguenti differenti investimenti per ogni potenziale soluzione. Nell’analisi multicriterio ad ogni obiettivo corrisponde: • un indicatore di riferimento; • un criterio di valutazione/confronto; • un eventuale criterio di normalizzazione. Per la scelta tra le varie alternative possibili, occorre fissare, per ogni obbiettivo: • i vincoli (per le valutazioni energetiche ed economiche si è visto nei paragrafi precedenti in che termini); • il peso relativo; • un criterio unificatore dei precedenti. In Tabella 54 è riportato un esempio di analisi multicriterio, riferita a quattro differenti opzioni valutate su due obbiettivi (risparmio energetico e convenienza economica) considerati paritetici. Com’è stato precedentemente esplicato, all’interno dell’analisi multicriterio possono esse inseriti più parametri di valutazione corrispondenti ai diversi obiettivi; in molti casi, differentemente dall’esempio in Tabella 54, agli obiettivi energetico ed economico s’inseriscono anche gli obiettivi ambientale e d’immagine. In questo caso sono stati presi come indicatori di riferimento il tempo di ritorno dell’investimento (obiettivo economico) e il fabbisogno di energia primaria (obiettivo energetico). Dopo la scelta degli indicatori, l’analisi multicriterio si sviluppa secondo le seguenti fasi: • scelta dei vincoli rispetto agli indicatori scelti (in questo esempio: tempo di ritorno minore di 10 anni e fabbisogni inferiori a 100.000 kWh). • Esclusione dei casi che non rispettano i vincoli posti. • Definizione di un criterio di normalizzazione degli stessi cosicché risultino variare tra 0 e 1 (1 valore ottimo). 186

Il valore normalizzato del tempo di ritorno dell’investimento è stato ottenuto dalla formula in figura “min[TRi]/TRi”, ossia dal rapporto tra il valore del tempo di ritorno minimo tra le alternative presenti (pari a 8 anni) e il valore del tempo di ritorno dell’alternativa in analisi (ad es.: nell’alternativa 3, il valore di 0,89 è ottenuto dal rapporto tra 8 e 9). Il valore normalizzato del fabbisogno di energia primaria è stato ottenuto dalla formula in figura “(100.000 - kWhi) / 100.000”; 100.000 sono i kWh corrispondenti al fabbisogno di energia primaria massimo accettabile e kWhi è il fabbisogno di energia primaria dell’alternativa in analisi (ad es.: nell’alternativa 3, il valore di 0,69 è ottenuto da (100.000 - 31.017) / 100.000). • Definizione del peso relativo dei due indicatori normalizzati (in questo caso 0,5 per entrambi). • Calcolo dell’indice unificato, come media pesata dei due indici (in questo caso hanno entrambi lo stesso peso poiché è stato assegnato loro un paritetico peso di 0,5). • Determinazione della soluzione ottima secondo il valore più alto dell’indice unificato (in questo caso l’alternativa 3); come si può vedere in figura, l’alternativa 4 aveva ottenuto il punteggio più alto di tutti, tuttavia è stata esclusa a causa del non rispetto del vincolo economico, poiché aveva un tempo di ritorno superiore ai 10 anni. Tabella 54: Esempio di analisi multicriterio.

187

188

6

Progetto di implementazione delle ORE

L

a procedura operativa di diagnosi energetica è eseguita secondo quanto concordato tra il REDE e la committenza; in particolare il grado di accuratezza e gli obiettivi della diagnosi sono gli elementi che, una volta definiti, guidano le scelte dell’operatore. Il risultato del processo di diagnosi energetica corrisponde ad uno o più pacchetti di ORE, i quali saranno i più idonei tra tutte le scelte possibili, poiché esito di un procedimento eseguito sulla base di precise esigenze della committenza. Le ORE così definite, devono essere progettate e valorizzate prima di essere eseguite; ha inizio, quindi, la fase di progettazione degli interventi.

6.1 - Contenuto del progetto preliminare, definitivo ed esecutivo Una volta terminata la diagnosi energetica sul sistema edificio-impianto, secondo le modalità descritte nel capitolo precedente, occorre progettare a livello tecnico le soluzioni scelte, tenendo conto che sono molteplici le condizioni al contorno che possono influenzare il costo di un’opera e la sua stessa fattibilità tecnica. La legislazione nazionale impone il rispetto di requisiti e procedure minime per la progettazione e l’installazione di impianti all’interno di edifici attraverso il D.M. n. 37/2008. Nel Decreto vengono specificati i passaggi attraverso i quali si arriva al collaudo dell’opera impiantistica, a partire dalla redazione del progetto. Il D.M. n. 37/08 riporta che “…i progetti degli impianti sono elaborati secondo la regola dell’arte. I progetti elaborati in conformità alla vigente normativa e alle indicazioni delle guide e alle norme dell’UNI, del CEI o di altri Enti di normalizzazione appartenenti agli Stati membri dell’Unione Europea o che sono parti contraenti dell’accordo sullo spazio economico europeo, si considerano redatti secondo la regola dell’arte”. I progetti devono contenere almeno (secondo Art. 5, comma 4, D.M. n. 37/08): • gli schemi dell’impianto e i disegni planimetrici; • una relazione tecnica sulla consistenza e sulla tipologia dell’installazione, della trasformazione o dell’ampliamento dell’impianto stesso, con particolare riguardo alla tipologia e alle caratteristiche dei materiali e componenti da uti189

lizzare e alle misure di prevenzione e di sicurezza da adottare. Se l’impianto a base di progetto è variato in corso d’opera, il progetto presentato è integrato con la necessaria documentazione tecnica attestante le varianti, alle quali, oltre che al progetto, l’installatore è tenuto a fare riferimento nella dichiarazione di conformità (Art. 5, Comma 5). La progettazione, nella pratica professionale, si sviluppa su tre livelli di dettaglio: • progettazione preliminare (eseguibile al termine di una DE leggera, senza ulteriori fasi di progettazione); • progettazione definitiva (da eseguire al termine di una DE standard o dettagliata); • progettazione esecutiva (da eseguire al termine di una DE standard o dettagliata). Il progetto preliminare deve contenere almeno: 1. relazione preliminare riguardante lo studio di fattibilità; 2. schemi dell’impianto; 3. relazione tecnica preliminare, contenente il dimensionamento di massima dei componenti dell’impianto; 4. determinazione sommaria dei costi dell’intervento. Il progetto definitivo viene redatto sulla base di quanto contenuto nel progetto preliminare, il quale deve almeno contenere: 1. relazione tecnica descrittiva degli impianti; 2. schemi funzionali di distribuzione delle reti; 3. ubicazione delle centrali; 4. planimetrie; 5. relazioni tecniche di dimensionamento; 6. computo metrico estimativo; 7. elaborati grafici di maggiore dettaglio. Il progetto esecutivo viene redatto sulla base di quanto contenuto nel progetto definitivo, il quale deve almeno contenere: 1. relazione tecnica descrittiva dell’intervento; 2. gli schemi dell’impianto e i disegni planimetrici esecutivi, comprensivi dell’analisi delle interferenze con le altre componenti dell’edificio; 3. computo metrico estimativo definitivo; 4. elenco prezzi; 5. capitolato tecnico delle opere da realizzare.

190

6.2. - Legislazione tecnica e regolamenti locali di riferimento La progettazione di uno o più interventi di riqualificazione energetica, sia che riguardino l’impianto che l’involucro dell’edificio, deve tenere in considerazione le specifiche condizioni al contorno che ciascuna realizzazione comporta. Tali condizioni possono essere di natura esclusivamente tecnica (legislazione in materia impiantistica, energetica), ma possono anche riguardare anche altri ambiti coinvolti in un processo di ristrutturazione: l’adempimento alla normativa urbanistica e al Codice Civile, l’osservanza della legislazione inerente alla Prevenzione Incendi, il rispetto del regolamento di igiene comunale e del regolamento di condominio. Tabella 55: Informazioni reperibili dalla legislazione e regolamenti locali. Regolamento e disposizioni

Stato/Ente

Informazioni contenute

Regolamento Edilizio (Deliberazione reg. n. 81/99 esecutiva dal 7 agosto 1999)

Comune di Milano

Requisiti tecnici degli interventi di trasformazione edilizia negli ambiti del territorio comunale

Regolamento locale d’igiene (Titolo III - Comune Deliberazione 113/95 esecutiva dal 23 di Milano maggio 1995)

Requisiti igienici, qualità dell’aria, illuminotecnici, termici

DPR 412/93, in attuazione dell’art. 4, comma 4, della legge 9 gennaio 1991, n. 10 e successive modifiche ed integrazioni

Italia

È il regolamento recante norme per la progettazione, l’installazione, l’esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia

Decreto Legislativo 19 agosto 2005 n. 192 e successive modifiche ed integrazioni (attuazione della direttiva 2002/91/CE, relativa al rendimento energetico nell’edilizia)

Italia

Requisiti tecnici degli interventi di riqualificazione del sistema edificio-impianto

D.G.R. VIII – 8745 e s.m.i.: Disposizioni in materia di efficienza e risparmio energetico (in aggiunta alle disposizioni a livello nazionale)

Regione Lombardia

Requisiti tecnici degli interventi di riqualificazione del sistema edificio-impianto

191

D.M. del 12/04/1996 “Approvazione Italia della regola tecnica di prevenzione incendi per la progettazione, la costruzione e l’esercizio degli impianti termici alimentati da combustibili gassosi” e DPR 151/2011 “Regolamento recante semplificazione della disciplina dei procedimenti relativi alla prevenzione degli incendi”

Requisiti tecnici e amministrativi delle attività di prevenzione incendi per le centrali termiche

D.M. n° 246 del 16/05/1987 “Norme di sicurezza antincendio per gli edifici di civile abitazione”

Italia

Norme di sicurezza antincendio per gli edifici di civile abitazione

D.M. 01/12/1975 “Norme di sicurezza per apparecchi contenenti liquidi caldi sotto pressione” e specifiche tecniche applicative (Raccolta R ISPESL edizione 2009)

Italia

Regolamentazione tecnica degli impianti centrali di riscaldamento utilizzanti acqua calda sotto pressione con potenza nominale > 35 kW

A seguito, si riportano alcuni estratti e considerazioni in merito ad alcuni regolamenti e disposizioni sopra riportati. 6.2.1 - Legislazione Urbanistica: Regolamento Edilizio Comune di Milano Si riportano alcuni estratti del Regolamento Edilizio del Comune di Milano (Deliberazione reg. n. 81/99 esecutiva dal 7 agosto 1999) che possono essere oggetto di implicazione nel caso di interventi di riqualificazione energetica: •

Art.10: esclusione dal calcolo della superficie lorda di pavimento

“2.5. le superfici relative ai volumi tecnici, cioè ai vani ed agli spazi strettamente necessari a contenere le apparecchiature principali ed accessorie degli impianti tecnici al servizio dei fabbricati (impianti idrici, termici, di condizionamento dell’aria, di sollevamento, elettrici, telefonici, per le telecomunicazioni, fognari, di raccolta e sgombero immondizie, ecc.), comprese le superfici dei vani di passaggio delle canalizzazioni calcolate in corrispondenza dei piani abitabili o agibili, le superfici degli spazi di accesso, cappotti termici, pareti ventilate e tutti gli accorgimenti per il risparmio energetico dell’edificio”; •

Art.28: Edificazione sul confine

“In deroga alle previsioni del precedente Art. 27. 1 è ammessa l’edificazione in fregio al confine di spazi privati nei casi di: 1.9. cabine per impianti tecnologici e similari, purché non venga compromesso l’ambiente circostante e ostacolata la

192

visibilità dei conducenti dei veicoli e dei pedoni”; •

Art.34: altezza minima dei locali

“I ribassamenti necessari alla realizzazione di impianti di climatizzazione e cablaggio non si computano ai fini del calcolo dell’altezza media di un locale purché le relative controsoffittature non occupino, in pianta, una superficie superiore ad 1/3 del locale, fermo restando quanto previsto dal comma 3 (altezza minima 2,10 m)”; •

Art. 47. Ambienti con impianti di combustione

“In ogni ambiente in cui sia previsto un impianto di combustione a fiamma libera che utilizza l’aria dell’ambiente stesso come comburente, l’ingresso dell’aria deve essere permanentemente assicurato secondo le modalità previste dalle norme vigenti”; •

Art. 54. Cavedi tecnici o passi d’uomo

“1. I cavedi tecnici o passi d’uomo sono preordinati al passaggio dei condotti tecnici verticali dell’impiantistica del manufatto edilizio. 2. Nessun locale può affacciarsi sui medesimi. 3. Essi devono contenere strutture fisse di collegamento verticale e piani grigliati per garantire l’accesso agevole e sicuro al personale tecnico. 4. I cavedi tecnici possono essere adiacenti e aperti sui cavedi di aeroilluminazione, a condizione che non ne riducano la superficie minima in pianta; inoltre, devono essere dotati di tiraggio naturale o meccanico dal piede dell’edificio al colmo del tetto”; •

Art. 63. Manutenzione ordinaria

“Sono di manutenzione ordinaria gli interventi che riguardano: le opere necessarie a mantenere in efficienza e ad adeguare gli impianti tecnologici esistenti o ad adeguarli alle normali esigenze di esercizio (comma 3.8); le costruzioni poste sopra o sotto il livello di campagna, senza presenza di persone e manodopera atte a proteggere apparecchiature ed impianti (comma 5.1); basamenti, incastellature di sostegno e apparecchiature all’aperto per la modifica ed il miglioramento di impianti esistenti (comma 5.6); le opere interne ed esterne necessarie a mantenere in efficienza e ad adeguare gli impianti tecnologici esistenti o ad adeguarli alle normali esigenze di esercizio (comma 5.9)”; •

Art. 64. Manutenzione straordinaria

193

“Sono interventi di manutenzione straordinaria quelli riguardanti l’inserimento di nuovi impianti tecnologici quando richiedano la realizzazione di volumi tecnici e degli ascensori; tali impianti devono di regola essere inseriti all’interno dell’edificio; quando ciò non sia possibile possono essere realizzati con soluzioni progettuali organiche rispetto all’intero edificio; •

Art. 65. Restauro e risanamento conservativo

Gli interventi di risanamento conservativo possono consistere anche nelle parziali demolizioni e ricostruzioni dell’esistente, anche con traslazione di superficie lorda di pavimento, se finalizzate esclusivamente all’eliminazione di superfetazioni, al risanamento igienico, al miglioramento dei rapporti aero-illuminanti e all’adeguamento degli impianti tecnologici”. •

Art. 79. Autorizzazione edilizia

“Sono soggetti ad autorizzazione edilizia gli interventi per: e) impianti tecnologici che comportino formazione di nuovi volumi •

Art. 82. Denuncia di inizio attività

Ferma restando la necessità di produrre, congiuntamente alla denuncia di inizio attività, le autorizzazioni previste dalle leggi n. 431/85, n. 183/89 e n. 394/91, gli interessati possono avviare, dopo venti giorni dalla presentazione di detta denuncia, l’esecuzione di interventi per: f)

Impianti tecnologici al servizio di edifici o attrezzature esistenti e realizzazione di volumi tecnici che si rendano indispensabili, sulla base di nuove disposizioni, a seguito della revisione o installazione di impianti tecnologici”;

•

Art. 102. (Difformità nell’esecuzione: variazioni compatibili)

“Costituiscono - seppur non preventivamente assentite - variazioni compatibili col progetto inizialmente approvato, i seguenti interventi: variazioni progettuali comportanti incremento dell’entità delle cubature dei volumi tecnici e degli impianti tecnologici.”

6.2.2 - Legislazione antincendio: DPR 151/2011 e D.M. del 12/04/1996 (per impianti di potenza superiore ai 35 kW) Dal punto di vista della legislazione antincendio occorre sottolineare come l’aggiornamento legislativo imposto dal DPR 151/11 denominato “Regolamento recante semplificazione della disciplina dei procedimenti relativi alla prevenzione 194

degli incendi” abbia modificato sostanzialmente l’iter amministrativo nel caso di installazione di nuovo impianto per la produzione di calore >116 kW (Attività n.74), alleggerendo in maniera sostanziale la procedura burocratica di presentazione della domanda e le logiche di controllo da parte dei VV.F.. Se con il precedente decreto era obbligatorio il rilascio del Certificato di Prevenzione Incendi (C.P.I.) da parte dei VV.F. in ogni caso di potenza installata, con il DPR 151 si passa, nel campo di potenze installate comprese tra 116 e 350 kW, ad una semplice autocertificazione tramite SCIA (Segnalazione Certificata di Inizio Attività) da presentare al Comando dei VV.F. e da rinnovare ogni 5 anni. Tabella 56: schema riassuntivo obblighi amministrativi DPR151/11. Fascia di potenza installata

Cat. Principali obblighi amministrativi

Controlli

116 kW < Ptot < 350 kW

A

Presentazione SCIA

A campione

350 kW < Ptot < 700 kW

B

Presentazione SCIA con progetto

A campione

Ptot > 700 kW

C

Presentazione SCIA con progetto allegato e necessità di rilascio del C.P.I.

Obbligatorio entro 60 gg.

Resta inteso che, in caso di impianto esistente provvisto di C.P.I., questo verrà allegato alla domanda di rinnovo della SCIA. Resta inteso che il DPR 151/11 si riferisce alla procedura amministrativa, mentre per quanto riguarda i riferimenti legislativi tecnici da rispettare si fa ancora riferimento al D.M. 12/04/1996 di cui si riportano alcuni estratti essenziali ai fini della progettazione impiantistica: •

Art. 6. - Disposizioni per gli impianti esistenti

“1. Agli impianti esistenti alla data di emanazione del presente decreto e di portata termica superiore a 116 kW, purché approvati e autorizzati dai competenti organi del Corpo nazionale dei vigili del fuoco, in base alla previgente normativa, non è richiesto alcun adeguamento, anche nel caso di aumento di portata termica, purché non superiore al 20% di quella già approvata od autorizzata e purché realizzata una sola volta. 2. Agli impianti esistenti alla data di emanazione del presente decreto e di portata termica non superiore a 116 kW, purché realizzati in conformità alla previgente normativa, non è richiesto alcun adeguamento, anche nel caso di aumento di portata termica, purché non superiore al 20% di quella esistente e purché realizzata una sola volta e tale da non comportare il superamento della portata termica oltre i 116 kW.

195

3. In ogni caso successivi aumenti della portata termica realizzati negli impianti di cui ai precedenti commi, richiedono l’adeguamento alle disposizioni del presente decreto. (Si rimanda al testo del decreto per le disposizioni tecniche in caso di necessità di adeguamento: documentazione tecnica a corredo del progetto e modalità di collaudo)”.

Per quanto riguarda il rispetto della Legislazione legata alla Prevenzione Incendi, occorre distinguere, il caso in cui si abbia una sostituzione con aumento di potenzialità superiore od inferiore al 20%. Nel primo caso viene prescritta la realizzazione o l’adeguamento della centrale termica conformemente al D.M. del 12/04/1996, mentre nel secondo caso non è richiesta alcuna azione di aggiornamento purché sia già presente, qualora necessario, un Certificato di Prevenzione Incendi (C.P.I.) in corso di validità. 6.2.3 - D.M. 01/12/1975 “Norme di sicurezza per apparecchi contenenti liquidi caldi sotto pressione” e specifiche tecniche applicative (Raccolta R ISPESL edizione 2009) Altra documentazione da produrre nel caso di installazione di impianti di riscaldamento utilizzanti acqua calda sotto pressione con temperatura non superiore a 110°C, e potenza nominale massima complessiva dei focolari superiore ai 35 kW, ai sensi del D.M. dell’1/12/75 e s.m.i. e delle specificazioni tecniche applicative ai sensi dell’art. 26 del decreto medesimo (ISPESL Raccolta R edizione 2009) riguarda la denuncia all’ISPESL di impianto termico, attraverso l’espletazione di specifica pratica. La denuncia riguarda gli impianti termici nuovi o da modificare e deve essere antecedente ai lavori. Le modifiche riguardano i dispositivi di protezione del generatore, ovvero la sostituzione o la modifica del generatore con aumento della potenzialità o variazione (aumento) della pressione di targa, che si traduce nella produzione dei seguenti documenti: • Modello RD, firmato dall’installatore: ubicazione, caratteristiche generali, caratteristiche tecniche dell’impianto e destinazione dei locali riscaldati; • Modello RR / RR1, firmato dal progettista: il progetto e la relazione tecnica con allegato il disegno dell’impianto, eventualmente completati con specifica relazione aggiuntiva; • Schema impianto allegato al modello RR: allegato tecnico con rappresentato lo schema di centrale e tutte le componenti per garantire la sicurezza dell’impianto: ♦♦ valvola di sicurezza, qualificata e tarata ISPESL; ♦♦ valvola di intercettazione combustibile (V.I.C.), qualificata e tarata ISPESL; ♦♦ valvola di scarico termico, qualificata e tarata ISPESL; 196

termostato di regolazione a norma ISPESL; termostato di sicurezza a norma ISPESL; ♦♦ pressostato di sicurezza a norma ISPESL; ♦♦ serbatoi a pressione, omologati ISPESL; ♦♦ vasi di espansione chiusi a membrana, omologati ISPESL, con illustrazione delle modalità di calcolo per il dimensionamento dei vasi di espansione; • Dati complementari richiesti dall’Appendice VI alla raccolta R del D.M.: dichiarazione congiunta di Progettista, Direttore dei Lavori ed Installatore attestante il rispetto delle caratteristiche tecniche e prescrizioni di sicurezza contenute nel documento stesso. Per impianti di potenzialità complessiva maggiore di 116 kW deve essere previsto, inoltre, il libretto matricolare ISPESL sostituibile, in caso di nuove apparecchiature, dalla dichiarazione di conformità CE rilasciata dal Fabbricante. A seguito dell’esito favorevole dell’esame progetto, deve essere presentata richiesta per l’effettuazione della prima verifica di omologazione sull’impianto (All.7 del D.M.). In ogni caso, per tutte le attrezzature ed insiemi a pressione, l’utilizzatore deve presentare, all’atto della messa in servizio, all’ISPESL e alla ASL competenti per territorio, una dichiarazione di messa in servizio redatta ai sensi dell’art. 6 del D.M. 329/2004 (All.9 del D.M.). Infine, in seguito all’esecuzione dei lavori, un importante documento è la Dichiarazione di conformità, richiamata nel D.M. 37/08. Nell’art.7 si specifica, infatti, che “al termine dei lavori, previa effettuazione delle verifiche previste dalla normativa vigente, comprese quelle di funzionalità dell’impianto, l’impresa installatrice rilascia al committente la dichiarazione di conformità degli impianti realizzati nel rispetto delle norme di cui all’articolo 6. Di tale dichiarazione, resa sulla base del modello di cui all’allegato I, fanno parte integrante la relazione contenente la tipologia dei materiali impiegati, nonché il progetto di cui all’articolo 5”. Si riporta in Tabella 57 il sommario degli obblighi tecnici a corredo dell’impianto termico in funzione della potenza termica complessiva. ♦♦ ♦♦

Tabella 57: Obblighi tecnici a corredo dell’impianto termico in funzione della potenza termica complessiva.

35 kW ≤ Pf ≤ 116 kW

metano

GPL

dichiarazione di conformità* libretto di centrale rapporti di controllo tecnico denuncia impianto all’ISPESL

dichiarazione di conformità* libretto di centrale rapporti di controllo tecnico denuncia impianto all’ISPESL c.p.i. relativo al serbatoio

combustibile liquido

combustibile solido



197

116 kW ≤ Pf ≤ 232 kW

232 kW ≤ Pf ≤ 350 kW

Pf > 350 kW

combustibile liquido

combustibile solido

dichiarazione di conformità* libretto di centrale rapporti di controllo tecnico libretto matricolare ISPESL c.p.i. relativo alla centrale termica patentino manutentore impianti termici c.p.i. relativo al serbatoio

dichiarazione di conformità* libretto di centrale rapporti di controllo tecnico libretto matricolare ISPESL c.p.i. relativo alla centrale termica patentino manutentore impianti termici


dichiarazione di conformità* libretto di centrale rapporti di controllo tecnico libretto matricolare ISPESL patentino manutentore impianti termici c.p.i. relativo alla centrale termica

dichiarazione di conformità* libretto di centrale rapporti di controllo tecnico libretto matricolare ISPESL patentino manutentore impianti termici c.p.i. relativo alla centrale termica c.p.i. relativo al serbatoio




dichiarazione di conformità* libretto di centrale rapporti di controllo tecnico libretto matricolare ISPESL c.p.i. relativo alla centrale termica c.p.i. relativo al serbatoio patentino manutentore impianti termici



nomina terzo responsabile in possesso di certificazione di qualità


metano

GPL



198


6.3 - Pianificazione e gestione della manutenzione La Norma UNI 9910 definisce la manutenzione come “la combinazione di tutte le azioni, tecniche e amministrative, incluse le azioni di supervisione, volte a mantenere o a riportare un’entità in uno stato in cui possa eseguire la funzione richiesta”. Si veda bene allora lo scopo della manutenzione: ridurre la velocità con la quale il bene si deteriora; prolungarne la vita operativa; raccogliere informazioni su difetti o cause di deterioramento per eliminarli o prevenirli. Fino a che punto valga la pena di mantenere un bene piuttosto che sostituirlo, è oggetto di considerazioni specialistiche che coinvolgono il suo “costo del ciclo di vita” e che dovranno essere prese in considerazione in fase di scelta delle ORE. Poiché lo scopo della manutenzione è conservare o riportare un’entità ad una condizione di lavoro accettabile, molta attenzione dovrà essere data alla definizione di “condizione accettabile” per un dato sistema. Infatti, gli oggetti soffrono necessariamente di un progressivo deterioramento delle loro caratteristiche durante la loro vita operativa. Ad un certo punto, questo conduce ad una “avaria”, cioè ad una deviazione dai requisiti specificati che necessita di essere corretta perché si rientri nei limiti dell’accettabilità. Un’avaria non corretta può condurre ad un “guasto”, cioè alla cessazione della funzione. Vale l’osservazione che, mentre ogni guasto è un’avaria, non vale il viceversa. Il guasto rappresenta un evento, mentre l’avaria è uno stato. La manutenzione ha a che fare sia con le avarie che con i guasti: in un caso è una manutenzione preventiva; nel secondo caso, è una manutenzione correttiva. Il limite tra i due tipi è chiaro, ed è il “limite di accettabilità” di cui si diceva più sopra. Nei paragrafi seguenti verranno prese in considerazione le modalità organizzative e gli aspetti legislativi legati alla manutenzione, nonché le principali operazioni da svolgere sui sottosistemi impiantistici più “sensibili” in un edificio residenziale. 6.3.1 - Organizzazione e responsabilità Le società che operano in campo manutentivo impiantistico possono inserirsi come semplici manutentori (rispondendo soltanto ai requisiti richiesti dalla L.46/90 e dal D.M.37/08) contrattualizzati dall’Amministrazione condominiale o come “terzi responsabili” nel momento in cui un privato, un amministratore, un’azienda o comunque il proprietario dell’impianto termico dell’immobile residenziale non se la sente di prendersi le responsabilità relativamente al proprio impianto. Al “terzo responsabile” sono affidate la manutenzione e la conduzione della centrale termica e, nel caso di cattiva conduzione, la legislazione vigente 199

prevede sia sanzioni civili sia penali, in base alla tipologia dell’inosservanza delle prescrizioni di legge. Il “terzo responsabile” è un soggetto che deve essere in possesso di determinate capacità tecniche, economiche e organizzative (ad esempio nel caso di impianti di potenza uguale o superiore a 350 KW il terzo responsabile deve possedere la certificazione di qualità a norma ISO 9001). E’ unico per quel che riguarda l’esercizio, la manutenzione ordinaria e quella straordinaria di un impianto: non è possibile, infatti, attribuire queste tre differenti funzioni a soggetti diversi. Dal punto di vista normativo, occorre considerare come Regione Lombardia abbia legiferato in merito agli aspetti manutentivi degli impianti termici, in quanto considerati anch’essi come rientranti nel campo delle materie oggetto della clausola di cedevolezza: ciascun Ente locale ha poi recepito le direttive regionali attraverso l’istituzione di appositi Uffici e Procedure per l’espletamento delle apposite pratiche. Il Comune di Milano, recependo il D.D.U.O. 6104 del 18/06/09 della Regione Lombardia, impone inoltre che per impianti di potenza nominale al focolare inferiore a 35 kW i manutentori sono tenuti a trasmettere, con cadenza biennale, l’apposita dichiarazione conforme al rapporto di controllo e avvenuta manutenzione redatto secondo il modello di cui all’allegato “G” del D.D.U.O. 6104 del 18/06/09 della Regione Lombardia. Per impianti di potenza nominale al focolare, invece, superiore o uguale a 35 kW il terzo responsabile o, ove questo manchi, l’amministratore di condominio è tenuto alla trasmissione dell’apposita dichiarazione conforme al rapporto di controllo e avvenuta manutenzione redatto secondo il modello di cui all’allegato “F” del D.D.U.O. 6104 del 18/06/09 della Regione Lombardia, sempre con cadenza biennale. In presenza di impianti asserviti a edifici in cui non è presente la figura dell’amministratore di condominio o terzo responsabile, il manutentore è tenuto alla trasmissione della dichiarazione di avvenuta manutenzione per conto del responsabile o dei responsabili dell’impianto. A partire dall’1 gennaio 2008 è obbligatorio l’invio informatizzato sul CURIT (Catasto Unico Regionale Impianti Termici) di tutte le comunicazioni inerenti alle attività sugli impianti termici (dichiarazioni di avvenuta manutenzione, nomina revoca del nominativo del terzo responsabile, ecc.) da parte dei “soggetti responsabili della trasmissione” direttamente o tramite i Centri Assistenza Impianti Termici (CAIT) con i quali Regione Lombardia ha formalizzato una convenzione il 12 dicembre 2007. Le dichiarazioni di avvenuta manutenzione in formato cartaceo (distinta, allegato F/G, versamento) devono essere inviate, tramite posta, da parte dei “soggetti responsabili della trasmissione” (successivamente al caricamento informatizzato sul CURIT) anche presso il Comune di Milano - Settore Politiche Ambientali Ufficio Impianti Termici. 200

Tabella 58: Esempio di operazioni da effettuare da parte del responsabile dell’impianto termico. RESPONSABILITA’ DI ESERCIZIO E MANUTENZIONE IMPIANTI 1

Osservare il periodo annuale di esercizio impianti (Zona climatica E: 15 ottobre – 15 aprile);

2

Rispettare le ore max. di funzionamento previste da legge (Zona E: max 14 ore);

3

Mantenere la temperatura ambiente entro i limiti consentiti (Tmedia = 20°C);

4

Far eseguire la manutenzione obbligatoria dell’impianto;

5

Custodire il LIBRETTO DI IMPIANTO/DI CENTRALE dove sono indicati i nomi del responsabile e del manutentore, le caratteristiche tecniche dell’impianto e gli interventi di manutenzione ordinaria e straordinaria

6

Rendere disponibile la volumetria riscaldata ed i consumi del combustibile (solo per il riscaldamento)

Il decreto n.6104, richiamato precedentemente come riferimento adottato dal Comune di Milano nei propri regolamenti, è stato sostituito dal Decreto n.6260 del 13/07/2012: l’operazione viene resa necessaria per adeguarsi al D.G.R. IX 2601/2011, ma non modifica sostanzialmente il contenuto del precedente documento. All’interno del Decreto n.6260 vengono riportate “le disposizioni tecnicooperative per l’esercizio, la manutenzione, il controllo e ispezione degli impianti termici e per la gestione del relativo catasto”, fornendo precise indicazioni su: • schede identificative degli impianti; • redazione di rapporti di controllo tecnico; • comunicazioni di carattere amministrativo riguardanti le responsabilità dell’impianto; • modalità di registrazione impianto al catasto energetico; • modalità di registrazione delle imprese manutentrici. Le indicazioni contenute nei paragrafi seguenti hanno carattere puramente informativo e devono, quindi, essere obbligatoriamente integrate con le disposizioni tecniche, ma soprattutto amministrative contenute nel suddetto Decreto. 6.3.2 - Definizione del Progetto La possibilità e facilità di manutenzione di un’apparecchiatura o di un impianto deve essere prevista fin dal momento della progettazione di un’ORE. L’attività intellettuale che comunemente viene definita “progettazione” deve includere considerazioni e decisioni basilari riguardanti la possibilità di intervenire su macchine e impianti con facilità e in sicurezza, ma non solo: in fase di progettazione dell’ORE occorrerà scegliere, tra le opzioni tecnicamente valide, le 201

soluzioni impiantistiche e i componenti più affidabili, quelli che intrinsecamente hanno bisogno di minore manutenzione, con attenzione rivolta all’identificazione dei componenti, alla visibilità, all’accessibilità, all’ergonomia, alla documentazione completa. Tale attenzione che deve essere inquadrata nel cosiddetto ciclo di vita utile del sistema. Qui di seguito sono riportate le descrizioni sintetiche delle principali procedure di manutenzione che coinvolgono gli impianti comunemente presenti all’interno di edifici a destinazione residenziale. Si riportano a livello indicativo e non esaustivo le prescrizioni di massima e le procedure da effettuarsi; caso per caso queste dovranno essere adattate alle realtà impiantistiche. Manutenzione generale La manutenzione deve essere effettuata come prescritto dal costruttore/installatore seguendo le istruzioni contenute nel libretto/manuale di manutenzione, che accompagna il singolo componente e l’impianto, che deve essere conservato da parte del proprietario e consegnato al manutentore/gestore. Le istruzioni contenute nel libretto di centrale devono essere almeno quelle previste nel paragrafo “Manutenzione ordinaria” e ad esse conformi. Nel caso in cui i libretti/manuali di manutenzione non esistano o siano stati smarriti si prescrive di seguire queste regole minime di manutenzione, adattate caso per caso, come sopra detto.

Generatore di calore Manutenzione ordinaria

La manutenzione ordinaria dei generatori di calore comporta essenzialmente la pulizia dei passaggi del fumo. Nei generatori alimentati da bruciatori azionati da motori elettrici e/o dotati di accensione elettrica le operazioni di pulizia devono essere eseguite dopo aver aperto l’interruttore generale e aver protetto e, se necessario, smontato il bruciatore. Aperti il o i portelli, si procede alla pulizia del focolare e dei passaggi del fumo con mezzi meccanici o chimici fino ad eliminare perfettamente incrostazioni e fuliggini eventualmente presenti. Si richiudono il o i portelli e se questi sono del tipo con camera di combustione pressurizzata occorre assicurarsi della tenuta delle guarnizioni provvedendo, se del caso, alla loro sostituzione. Nelle caldaie a gas dotate di batteria alettata, occorre pulire accuratamente tra le alette così da non ostacolare il passaggio dei prodotti della combustione. 202

Le operazioni di cui sopra devono essere eseguite durante il periodo di esercizio, qualora si rendessero necessarie in seguito a un controllo da effettuarsi con una periodicità di massima quindicinale per i generatori a combustibile liquido e semestrale per quelli a combustibile gassoso ed in ogni altro caso allorché la temperatura dei fumi, all’uscita del generatore, è aumentata di: • 80 °C per potenza del focolare fino a 100 kW • 60 °C per potenza del focolare oltre 100 fino a 250 kW • 40° C per potenza del focolare oltre 250 kW rispetto alla temperatura dei fumi all’atto del collaudo, o a quella indicata dal costruttore, o a quella rilevata con generatore di calore pulito o nuovo. La pulizia a fondo deve essere comunque eseguita allorché si prevede un periodo di inattività di durata maggiore di un mese e in questo caso occorre controllare i risultati a distanza di circa 10 giorni in quanto sovente si rende necessaria una seconda pulizia. Controllo della combustione

All’inizio ed almeno una seconda volta durante l’esercizio stagionale, occorre eseguire un controllo della combustione atto ad accertare che il rendimento del generatore non sia inferiore a quello prescritto dalle disposizioni in vigore. Fanghi e incrostazioni

Qualora in un generatore ad acqua calda o surriscaldata, o a vapore siano presenti fanghi od incrostazioni, (ciò che si deduce di regola da un aumento della temperatura dei fumi rispetto a quella a passaggi del fumo perfettamente puliti), occorre provvedere alla loro eliminazione mediante un lavaggio chimico eseguito da personale specializzato. Per l’eliminazione dei soli fanghi si procede mediante lo spurgo dalle apposite aperture, qualora il generatore ne sia provvisto. Focolari a combustibili solidi

Nei focolari a combustibili solidi con caricamento manuale occorre mantenere la griglia sgombra da scorie, ciò che impone la pulizia del campo di griglia almeno due volte al giorno ed in ogni caso al momento in cui si attenua la combustione per il periodo notturno; occorre altresì allontanare le ceneri e le scorie dal ceneraio. Almeno una volta all’anno occorre un controllo generale dei barrotti e delle traverse provvedendo alla sostituzione degli elementi fusi o deformati. Si controllerà altresì lo stato dell’altare provvedendo, se del caso, al suo ripristino. Nei focolari meccanici è necessario lubrificare i perni quando e come prescritto dal costruttore e controllare almeno ogni sei mesi di esercizio il funzionamento meccanico dell’apparecchio, liberato dal combustibile, assicurandosi che non si verifichino attriti anormali per guasti, deformazioni o presenza di residui vari. 203

Regolazione automatica centrale termica

Con frequenza trimestrale è necessario verificare il regolare funzionamento del sistema di regolazione in cascata delle caldaie, controllando la tenuta delle valvole di regolazione, il fissaggio e la pulizia esterna delle sonde, i collegamenti elettrici e l’integrità dei relativi conduttori. Verificare i segnali delle sonde mediante strumento campione e controllare la taratura del sistema. Periodicamente, secondo necessità, lubrificare e ingrassare le parti in movimento, pulire esternamente le valvole ed effettuare l’eventuale riverniciatura. Verificare l’assenza di trafilamenti attraverso gli organi di tenuta; verificare la presenza di trafilamento dall’otturatore ed eventualmente eliminarlo. Pulire internamente gli organi di regolazione e di contatti elettrici. Quadro elettrico centrale termica

• Controllo visivo delle apparecchiature di potenza ed ausiliarie, mediante apertura dei portelli di protezione, verificando l’efficienza dei blocchi porta e chiusure porte. • Sostituzione lampade bruciate. • Soffiatura con aria compressa di tutte le apparecchiature elettriche di potenza ed ausiliarie. • Controllo delle parti fisse e mobili degli interruttori, teleruttori e verifica del funzionamento. • Verifica e serraggio bulloneria e morsetteria del quadro e delle apparecchiature di utilizzazione. • Verifica della chiusura dei morsetti e rilievo di eventuali segni di riscaldamento. • Verifica del funzionamento degli interruttori e/o differenziali alle tarature termiche indicate. • Controllo degli assorbimenti elettrici. • Verifica della tensione con alimentazione inserita. • Controllo delle connessioni di terra al quadro elettrico. Linea alimentazione gas metano

Le componenti installate in genere sulle linee di alimentazione dei combustibili devono essere regolarmente controllate allo scopo di garantire un buon funzionamento del bruciatore; occorre pertanto verificare: • L’assenza di perdite di gas nell’intero tratto di tubazione • La tenuta della valvola di intercettazione a comando manuale • La tenuta del giunto antivibrante interposto sulla tubazione • La pulizia del filtro • Il corretto funzionamento del regolatore-stabilizzatore di pressione, attraverso i manometri indicatori 204

• La tenuta della valvola di intercettazione del combustibile ed il funzionamento dell’elemento sensibile di temperatura per il comando della valvola Per la manutenzione degli organi interni del regolatore e della valvola di intercettazione, avvalersi delle specifiche indicazioni fornite dal costruttore. Apparecchiatura controllo combustione

Il sistema gestisce il monitoraggio delle caldaie, visualizzando tutti i parametri utili per il controllo della combustione e per la gestione dell’impianto, allo scopo di mantenere un ottimo rendimento. In linea generale è necessario verificare periodicamente la taratura della componentistica utilizzata (sensori, trasmettitori, ecc.) confrontando che i parametri visualizzati dal sistema siano rispondenti a quelli rilevati attraverso alcuni strumenti campione. Nel caso di sensibili scostamenti è opportuno chiedere l’intervento del fornitore del sistema allo scopo di effettuare una ritaratura dei componenti. Occorre verificare che: • la scansione della visualizzazione avvenga secondo il ciclo temporizzato programmato • la stampante funzioni regolarmente e secondo la cadenza programmata • le funzioni di videata e di stampa con comando manuale funzionino regolarmente • la risposta della soglia di allarme di minima e di massima dei diversi parametri sia conforme ai dati impostati, verificando quanto evidenziato sul display e stampato automaticamente • le unità di analisi (CO, NOx, SO2), dove previste, funzionino regolarmente, controllando la pulizia del sensore, l’evacuazione della condensa ed il corretto funzionamento della pompa a membrana di aspirazione e di quella di smaltimento condensa.

Serbatoio per Combustibile Liquido Pulizia interna

La pulizia interna dei serbatoi e l’asportazione dei fondami deve essere effettuata: - ogni 3 anni per serbatoi contenenti oli combustibili; ogni 6 anni per serbatoi contenenti oli da gas (gasoli). Per serbatoi contenenti gasolio l’operazione consiste nell’aspirazione, effettuata mediante una pompa munita di tubazione flessibile che peschi sul fondo e previa apertura del passo d’uomo, delle impurità che si sono raccolte sul fondo. La pulizia è da ritenersi conclusa quando, rabbocchi successivi, dalla pompa viene scaricato gasolio puro. Per serbatoi contenenti olio combustibile l’operazione può procedere come so205

pra indicato, se i fondami hanno sufficiente fluidità. Se questi si presentano molto consistenti, devono essere rimossi manualmente da un operatore, oppure si deve ricorrere a particolari sostanze solventi detergenti. Gli operatori devono entrare all’interno del serbatoio devono adottare idonee misure di sicurezza atte a salvaguardare la propria incolumità: ventilazione preventiva del serbatoio; immissione continua dall’esterno di aria di rinnovo; munirsi di respiratore collegato con l’esterno; legarsi con cintura di sicurezza collegata ad una corda portata all’esterno e saldamente tenuta da altro operatore. Ispezione del serbatoio

Asportati i fondami, si procede ad un accurato esame dello stato delle pareti interne e, se necessario, se ne deve ripristinare l’efficienza. Per i serbatoi interrati contenenti oli da gas (gasoli), deve essere effettuata anche la prova di tenuta stagna, per verificare che non si verifichino perdite di combustibile. Controllo ed eliminazione dell’acqua

Almeno una volta all’anno e dopo ogni singolo rifornimento e/o quando si presenti la necessità si deve procedere al controllo dell’eventuale presenza di acqua di sedimentazione. L’eventuale acqua di sedimentazione deve essere asportata attraverso l’apposita valvola di spurgo e, in sua mancanza, mediante aspirazione con tubazione zavorrata. Superficie esterna dei serbatoi fuori terra

Annualmente si deve provvedere all’ispezione delle pareti esterne dei serbatoi metallici ubicati fuori terra e, se necessario, ripristinare il manto protettivo di vernice. In caso di alterazione del manto protettivo della vernice si deve: • lavare con solvente la superficie del serbatoio; • raschiare con spazzole di ferro e tele abrasive ogni traccia di ruggine; • stendere due mani a senso incrociato di vernice antiruggine (per garantire un’uniforme copertura è consigliabile usare vernici antiruggine di differente colore) prima della tinta di finitura. Controllo degli accessori del serbatoio

Almeno annualmente provvedere alle seguenti operazioni: • controllo e, se del caso, sostituzione della guarnizione di tenuta del passo d’uomo; • controllo e pulizia del filtro di fondo; • controllo dell’eventuale valvola di fondo: • controllo della reticella rompi fiamma del tubo di sfiato; • controllo del limitatore di riempimento della tubazione di carico; • controllo dello stato e della tenuta dell’eventuale serpentino di preriscaldamen206

to (solo per oli combustibili); • controllo della tenuta delle tubazioni di alimentazione del bruciatore e di ritorno; • controllo dell’efficienza della valvola automatica di intercettazione e della valvola a chiusura rapida; • controllo dell’efficienza dell’eventuale indicatore di livello; • controllo dell’ermeticità all’acqua del pozzetto del passo d’uomo e del suo drenaggio; • controllo della tenuta dei vari attacchi sul coperchio del passo d’uomo; • controllo dell’efficienza della messa a terra. Certificazione

L’effettuazione delle suddette operazioni di manutenzione deve essere attestata in un certificato rilasciato dall’operatore che vi ha provveduto. Tale attestato deve essere conservato dall’utente per un periodo non minore di 5 anni, allegato al libretto di centrale assieme alle altre certificazioni.

Scambiatori di calore

La manutenzione degli scambiatori di calore viene effettuata per evitare un’eccessiva riduzione dello scambio termico dovuto a incrostazioni calcaree ed agli accumuli di fanghi. La frequenza delle operazioni di pulizia dipende dalla qualità e quantità di acqua circolante. Si procede alla messa fuori servizio dello scambiatore escludendo i circuiti primari e secondari attraverso le valvole di intercettazione, allo scopo di intervenire sui fasci tubieri ed effettuare una disincrostazione meccanica, eliminando altresì eventuali fanghiglie presenti. Quando non è possibile lo smontaggio o la disincrostazione meccanica per mancanza di spazio, occorre procedere alla pulizia mediante lavaggio chimico, facendo circolare con un’apposita elettropompa una soluzione all’interno dello scambiatore. Il lavaggio si effettua allacciando agli attacchi predisposti sulla mandata e sul ritorno del fascio tubiero le tubazioni provenienti dal gruppo di addolcimento; Nel serbatoio di detto gruppo viene immessa la soluzione decalcificante, opportunamente diluita secondo le istruzioni del fornitore. Si procede in questo modo sostituendo la soluzione fino a che questa non raggiunga il colore previsto, avendo la certezza di aver pulito a sufficienza il fascio tubiero. La soluzione di lavaggio risultante prima di essere scaricata in fogna dovrà essere caratterizzata mediante analisi al fine di verificarne la compatibilità o con i limiti contenuti nell’autorizzazione allo scarico rilasciata al proprietario dello scarico stesso o in mancanza di questa, in conformità ai limiti della tabella 207

3 Allegato 5 parte terza del 152/06 per lo scarico in fogna. Nel caso di parametri non compatibili con la tabella di riferimento, la soluzione di lavaggio dovrà o subire trattamento se possibile o essere gestita come rifiuto speciale . È opportuno un lavaggio con acqua corrente per una decina di minuti, prima del reinserimento dello scambiatore nel circuito, allo scopo di pulire le superfici interessate dal lavaggio chimico. Gli scambiatori a piastre di costruzione a pacco richiedono la seguente manutenzione periodica: • Lubrificazione dei tiranti filettati che racchiudono il pacco in modo che in caso di necessità i bulloni possono essere facilmente svitati. • Controllo del serraggio dei tiranti con apposita chiave dinamometrica tarata secondo le istruzioni del costruttore – a seguito variazioni di pressione e di temperatura a cui il pacco è sottoposto. • Lubrificazione delle barre guida superiori ed inferiori in modo da consentire un facile sfilaggio delle piastre in caso di necessità. • Pulizia dello scambiatore con smontaggio dello stesso, apertura e successiva richiusura: ♦♦ scostare le piastre l’una dall’altra contrassegnandole in caso di sfilaggio; ♦♦ pulire entrambi i lati delle piastre con detergenti indicati dal costruttore e spazzole morbide; ♦♦ risciacquare con abbondante acqua corrente; ♦♦ riassemblare lo scambiatore.

Condizionatori d’aria

Tutte le operazioni e le scadenze suggerite vanno integrate secondo il tipo di macchina e basandosi sul manuale di “manutenzione” fornito dal costruttore/installatore della stessa. Tutte le operazioni previste con macchina in moto dovranno essere fatte dopo funzionamento di almeno 15 minuti a piena potenza. Le temperature lungo il circuito frigorifero possono essere misurate in alcuni casi direttamente, in altri per mezzo dei valori della pressione convertiti nelle temperature di saturazione dei fluidi. E’ necessario ricordarsi di disconnettere l’alimentazione dell’energia elettrica prima di intervenire alla manutenzione di una macchina. L’abitudine a volte fa dimenticare questa precauzione. Split, Multisplit, VRV e a pompa di calore Unità Interne • Pulizia filtri aria o sostituzione 208

Estrarre i filtri dal loro alloggiamento e sbatterli dalla polvere accumulata poi soffiarli controcorrente con un aspirapolvere o se adatti lavarli con acqua e detergente infine sciacquarli con acqua. Può essere utile una serie di filtri puliti di ricambio per ridurre i disagi agli utenti. I filtri rigenerati serviranno a questo scopo successivamente. Nota: non rimettere in funzione l’apparecchiatura con filtri bagnati e non lasciare che gli apparecchi funzionino senza filtri. • Pulizia generale macchina Con l’aspirapolvere asportare da tutti i vani accessibili eventuali residui di polvere o lanugine presenti. • Controllo drenaggio acqua condensa Verificare che il foro scarico acqua dalla bacinella sotto lo scambiatore alettato e la linea di drenaggio scarichino liberamente versandovi un poco d’acqua. • Pulizia bacinella raccolta condensa Pulire la vasca raccogli condensa dei sedimenti con pennello a setole lunghe e con aspirapolvere. Spruzzare prodotto pulente-sanificante in vasca raccogli condensa, lasciare agire e sciacquare con acqua. • Gestione bacinella raccolta condensa Inserire in vasca raccolta condensa tavoletta contenente agente batteriostatico a ampio spettro che previene la formazione di alghe, mucillagini e limo mantenendo puliti gli scarichi, evitando la formazione di occlusioni ed odori fastidiosi. • Controllo regolazioni e funzionamento controlli Comparare l’intervento del termostato con l’indicazione di un termometro ambiente. Agire su tutti i comandi sull’unità e/o sul telecomando e controllare le azioni conseguenti. • Funzionamento programmatore Impostare la funzione a tempi ravvicinati (minuti) e verificarne l’intervento. Reimpostare il programma originale. • Pulizia scambiatore alettato Controllo visivo dello stato. Pulirlo da polvere e lanugine così da facilitarne lo scambio di calore con pennello a setole lunghe e aspirapolvere. Spruzzare sul pacco alettato un prodotto pulente/sanificante, attendere l’azione di scioglimento del particolato e risciacquare con acqua. • Controllo differenza temperatura ingresso–uscita aria Con l’unità in funzionamento da 15 minuti a piena potenza verificare che la differenza fra l’aria all’ingresso e alla mandata del condizionatore sia superiore a 12°C. Differenze inferiori denunciano un cattivo funzionamento e necessità di intervento del servizio assistenza del costruttore. • Cuscinetti motoventilatore 209

Verificare le vibrazioni del motoventilatore e i suoi fissaggi meccanici. Lubrificare se richiesto i cuscinetti con olio fluido. Unità esterne

• Controllo visivo e pulizia generale Controllare esternamente, aprire il pannello superiore e guardare lo stato e la pulizia interne (basamento di fondo, ventilatore, griglie, viterie ecc.) e provvedere di conseguenza. Ritoccare con fondo e vernice per esterni le zone che presentano corrosioni. • Stato e pulizia scambiatore alettato Pulire a mezzo un pennello a setole lunghe fra le alette e getto d’aria o aspirapolvere. In presenza di formazioni resistenti spruzzare con un detergente emolliente e sciacquare. Raddrizzare le alette acciaccate con appositi “pettini” forniti dal costruttore o da negozi di accessori di aeraulica. • Serraggio morsetti, connessioni, collegamenti elettrici Ispezionare l’interno del quadro elettrico, soffiare con aria la polvere ,verificare le connessioni elettriche interne ed esterne, serrare i morsetti specie di potenza e i cablaggi elettronici. • Verifica manotermometrica evaporazione, condensazione ecc. Se possibile a mezzo degli attacchi a spillo connettere i manometri, con scale termometriche del fluido in uso, alla mandata (alta pressione) e all’evaporatore (bassa pressione) e con l’ausilio del termometro a contatto verificare che siano: ♦♦ T condensazione - T aria esterna <15°C ♦♦ T condensazione - T liquido usc.condens. (sottoraffreddamento) > 5°C ♦♦ T aria interna - T evaporazione. < 20°C ♦♦ T mandata - T condensazione.( surriscaldamento mandata) < 40°C ♦♦ T aria esterna - T evaporazione.(pompa di calore) < 7°C ♦♦ T condensazione -T aria interna (pompa di calore) < 15°C • Verifica tenuta circuito frigorifero Mediante cercafughe elettronico seguire le tubazioni del circuito frigorifero insistendo maggiormente sulle giunzioni e i componenti in particolare quelli vicini al compressore maggiormente soggetti a vibrazioni. Non sono ammesse perdite. • Controllo con apparecchio elettronico specifico software macchina Se disponibile dal costruttore eseguire ciclo di controllo di tutte le funzioni e sequenze del software secondo le istruzioni specifiche.

Circuiti idraulici Tubazioni per reti esterne di acqua e gas

Il controllo della tenuta delle tubazioni deve essere eseguito sull’intero tratto di tubazioni a vista; in modo particolare si dovranno esaminare i tratti in corrispon210

denza di raccordi speciali tra spezzoni di tubo, tra questi e organi di linea interposti nelle distribuzioni, tra i tratti terminali di allaccio alle diverse apparecchiature che utilizzano i fluidi convogliati dalle tubazioni. Nelle distribuzioni di tubi che contengono acqua o altri liquidi in generale, occorre effettuare una verifica visiva allo scopo di constatare che: • La tenuta delle congiunzioni a flangia e filettate non presenti perdite e/o gocciolamenti. • Lo stato degli eventuali dilatatori e di giunti elastici sia idoneo al regolare funzionamento di esercizio previsto nel progetto, effettuando, se necessario, la sostituzione delle parti deteriorate. • I sostegni e gli eventuali punti fissi assicurino stabilità al sistema tubi e non presentino cedimenti o deformazioni. • Non sussistono inflessioni nelle tubazioni, sia per eventuali dilatazioni termiche non controllate o per distanza eccessiva fra i punti di appoggio e/o sostegno. • Gli isolamenti termici non siano deteriorati o presentino gocciolamenti dovuti a fenomeni di condensazione (tubazioni percorse da fluidi freddi). Oltre a quanto sopra specificato, negli impianti contenenti gas è necessario verificare la tenuta delle congiunzioni utilizzando lampade cerca fughe o liquidi particolari da versare sopra i giunti. Se necessario dovranno essere ripristinate tutte le verniciature previste a protezione delle tubazioni, degli staffaggi e degli isolamenti termici. Valvolame

La verifica di tutto il valvolame, sia di linea che sulle utenze, consiste nel manovrare periodicamente tutti gli organi di intercettazione e di regolazione, allo scopo di evitare che questi si possano bloccare e non rispondere alla funzione prevista. L’apertura e la chiusura devono essere eseguite senza alcuna forzatura nelle posizioni di aperto e chiuso, meglio manovrando l’otturatore con rotazione finale di una frazione di giro in senso contrario. Alcuni rubinetti a maschio abbisognano di lubrificazione e così pure la filettatura esterna di alcune valvole e saracinesche. L’operazione deve essere eseguita impiegando soltanto i lubrificanti prescritti dal costruttore, nella misura e con le modalità da esso indicate. E’ importante controllare durante la manutenzione l’assenza di perdite di fluido in corrispondenza delle flange e dello stelo degli otturatori. Se dopo chiusura e apertura compare un trasudamento sulla parte inferiore del dado o del premistoppa, si deve regolare il serraggio con una chiave opportuna. Quando, dopo ripetute regolazioni, il premistoppa raggiunge il fine corsa occorre sostituire la baderna in esso contenuta. A tale scopo si deve intercettare la 211

valvola e allentare gradatamente il premistoppa fino a scaricare tutta la pressione, a questo punto è possibile estrarre la baderna, che costituisce la guarnizione dello stelo, e sostituirla. Si procede poi al rimontaggio del premistoppa ed alla sua registrazione. Nel caso in cui si verifichi il passaggio del fluido a otturatore chiuso, occorre azionare nei due sensi l’otturatore per eliminare eventuali corpi estranei. Nel caso in cui la trafilatura continui, occorre smontare l’organo interessato provvedendo alla sua pulizia o, se occorre, alla sua sostituzione. Valvole di sicurezza

Verificare che la pressione di lavoro dell’impianto sia almeno del 5% inferiore alla pressione di richiusura della valvola di sicurezza, per assicurare un minimo margine per il corretto riposizionamento della sede e la relativa tenuta. Qualora si verificasse una lieve perdita per depositi tra sede e otturatore, pulire le superfici azionando la leva di sollevamento e provocare lo scarico della valvola. Se l’inconveniente non viene eliminato significa che probabilmente l’otturatore e la sede sono danneggiati; le riparazioni devono essere eseguite presso il fornitore della valvola. È buona norma azionare di tanto in tanto la valvola di sicurezza a mezzo della leva di azionamento manuale, allo scopo di evitare l’accumulo di depositi che potrebbero pregiudicare un corretto funzionamento. La frequenza con cui è necessario intervenire nei controlli dipende in gran parte dalle condizioni operative e dal tipo di applicazione; maggior frequenza ed attenzione è richiesta per valvole che intervengono spesso, essendo sottoposte ad una maggiore usura negli organi di otturazione. Riduttori di pressione per acqua, vapore, aria compressa

È necessario verificare attraverso i manometri a monte ed a valle, il regolare funzionamento del gruppo secondo i parametri di progetto. Verificare le valvole di intercettazione a monte ed a valle del riduttore, il separatore di linea della condensa ed il relativo scaricatore a galleggiante, il regolare funzionamento della valvola di sicurezza e della valvola di intercettazione della presa di impulso, il grado di intasamento del filtro. Si raccomanda di smontare la valvola una volta ogni 12 – 18 mesi per una revisione completa, sostituendo o rimettendo a nuovo le parti principali: • Sede ed otturatore principale • Gruppo camera e valvola pilota • Filtro valvola principale • Membrane principali • Membrane valvola pilota Sulla base delle indicazioni fornite dal Fornitore, è necessario verificare la molla di controllo e la molla della valvola principale. Per la pulizia del filtro occorre 212

intercettare la valvola di riduzione ed azzerare la pressione. La stessa operazione deve essere effettuata per sostituire le membrane della valvola pilota, intercettando anche l’alimentazione dell’aria di azionamento, azzerando anche in questo caso la pressione: • sostituire o pulire le membrane principali; • controllare e/o sostituire l’otturatore principale e della sede; • controllare e/o sostituire la valvola a solenoide, togliendo l’alimentazione della corrente elettrica; eventuale sostituzione della bobina. Elettropompe

Prima di accedere all’elettropompa per la manutenzione si deve sezionarla dall’impianto elettrico, agendo sul sezionatore di linea o fusibili o teleruttori di quadro, e dall’impianto idraulico, agendo sulle valvole di intercettazione. Essenzialmente la manutenzione è rivolta al controllo degli organi di tenuta ed alla verifica dell’assenza di vibrazioni. Le pompe con tenuta meccanica, non devono avere perdite d’acqua; in caso contrario occorre provvedere alla sostituzione dell’anello di tenuta. Piccole perdite in fase di avviamento sono comunque da considerarsi normalmente accettabili. Le pompe con tenuta a baderna devono avere una leggera fuoriuscita di fluido costante in modo da effettuare un’azione lubrificante e raffreddante; la regolazione della tensione dei premistoppa non deve essere eccessiva in quanto si potrebbe verificare un surriscaldamento dell’albero di trasmissione con conseguente rigatura della sede di scorrimento in corrispondenza della tenuta. Quando, dopo ripetute regolazioni, il premistoppa raggiunge il fine corsa occorre sostituire la baderna in esso contenuta. A tale scopo si deve allentare gradatamente il premistoppa fino a scaricare tutta la pressione e successivamente estrarre l’organo di tenuta dell’albero, provvedendo alla sua sostituzione ed alla nuova registrazione. Periodicamente occorre controllare che: • il corpo pompa e le flange di accoppiamento non presentino alcuna perdita; • la girante della pompa ruoti liberamente; la pompa non funzioni a secco; l’aria sia spurgata; il senso di rotazione sia corretto; • il funzionamento della pompa sia silenzioso e senza vibrazioni; in caso di anomalie occorre sostituire i cuscinetti a sfere al fine di rientrare nei limiti di tollerabilità; • i manometri sull’aspirazione e sul premente riportino le pressioni previste in base alla prevalenza di progetto; • l’assorbimento del motore elettrico sia conforme al valore di progetto. Pompe a rotore bagnato

Queste pompe ermetiche e raffreddate ad acqua non necessitano di particolari manutenzioni funzionali. 213

Controllo quadri e apparecchiature elettriche

Verificare ogni tre mesi lo stato dei quadri elettrici, pulizia, serraggio morsetti, contatti teleruttori e relé. Così pure all’inizio di stagione verificare che i collegamenti siano regolarmente posizionati e ben fermi. Revisione generale interna

Ogni anno di effettivo funzionamento occorre provvedere alla completa revisione delle parti interne. Si smonterà la pompa, controllando lo stato della girante e provvedendo alla pulizia e lubrificazione dei cuscinetti, che devono essere sostituiti se si notano segni di rumorosità e vibrazioni. Nell’eseguire il lavoro seguire le istruzioni del costruttore. Le seguenti operazioni vanno fatte per le pompe aperte: • Allineamento giunto accoppiamento Verificare e mettere a punto, se del caso, l’allineamento del giunto di accoppiamento utilizzando righello e comparatore secondo i dati del costruttore. Spinotti, bussole e quant’altro siano in condizioni di usura dubbia si sostituiscano. • Controllo tenuta sull’albero di comando Le tenute e i premistoppa devono essere sostituite quando si notano perdite consistenti. Piccole perdite sono da considerarsi normali. Il premistoppa non deve essere serrato eccessivamente. • Lubrificazione cuscinetti Se i cuscinetti sono del tipo da lubrificare o a valvola grasso, eseguire l’operazione ogni tre mesi o secondo istruzioni del costruttore . • Controllo gioco assiale Controllare (a giunto sciolto) il gioco assiale del rotore spostandolo nei due sensi. Esso deve essere minimo in modo da impedire assolutamente che la girante possa venire in contatto con il corpo pompa. • Controllo prevalenza Dopo ogni revisione e nel caso di anomalie nella circolazione, verificare la pressione all’aspirazione e alla mandata della pompa, mediante i rispettivi manometri, la portata e la loro conformità ai dati specificati nel progetto. Gruppo riempimento automatico impianto

Verificare periodicamente attraverso i manometri che il gruppo lavori con i parametri di progetto; in genere la taratura avviene ad una pressione non inferiore a quella che si ottiene sommando alla pressione idrostatica 0,3 bar. Il meccanismo interno regola automaticamente la pressione chiudendo l’alimentazione al raggiungimento del valore impostato. È consigliabile chiudere il rubinetto di intercettazione ad avvenuto riempimento, riaprendolo quando si renderà necessario un reintegro di acqua. Verificare lo stato della membrana e la sede di tenuta. 214

Verificare e pulire periodicamente il filtro all’ingresso del gruppo di riempimento, estraendo la relativa cartuccia in modo di effettuare anche la pulizia interna, eliminando eventuali depositi di calcare che ne potrebbero provocare malfunzionamenti. Controllare la funzionalità della valvola di ritegno incorporata nel gruppo. Dopo lo smontaggio è buona norma ritarare l’apparecchio. Vasi di espansione chiusi

È buona norma controllare mensilmente se ci sono perdite nell’impianto, effettuando una verifica visiva e annotando i valori dei manometri di riferimento. Con la stessa frequenza è necessario verificare il regolare funzionamento della valvola di sicurezza a protezione del sistema vaso – impianto (vedere descrizione “valvolame”) ed il sistema di riempimento automatico impianto (vedere descrizione “gruppo riempimento automatico impianto”).

Periodicamente, almeno ogni sei mesi, è necessario verificare il diaframma di separazione aria – fluido, allo scopo di controllarne la regolare tenuta. È anche opportuno controllare a caldo la pressione di funzionamento dell’impianto ed a freddo la pressione di precarica del vaso di espansione, verificando i dati dei manometri di riferimento, accertandosi che gli stessi funzionino regolarmente. Ove necessario ripristinare le verniciature. Vasi di espansione aperti

È buona norma controllare mensilmente se ci sono perdite nell’impianto, effettuando una verifica visiva e annotando i valori dei manometri di riferimento. Con la stessa frequenza è necessario verificare il regolare funzionamento del sistema di riempimento automatico impianto – valvola a galleggiante – e della capacità di scarico del troppo pieno. Periodicamente è opportuno controllare a caldo la pressione di funzionamento dell’impianto ed a freddo la pressione idrostatica dello stesso, verificando i dati dei manometri di riferimento, accertandosi che gli stessi funzionino regolarmente. Ove necessario ripristinare le verniciature. Autoclavi e preautoclavi Bollitori e Autoclavi

Periodicamente occorre effettuare le seguenti operazioni: • Controllo ed eventuale sostituzione delle guarnizioni di tenuta • Controllo delle valvole di sicurezza, con azionamento manuale; la pressione di taratura della valvola non deve superare la pressione massima di esercizio del bollitore • Controllo delle condizioni del fascio tubiero, con smontaggio dello stesso, lavaggio con prodotti suggeriti dal Costruttore e successivo rimontaggio 215

• Controllo all’interno dei serbatoi di eventuali corrosioni e ripristini adeguati delle superfici • Pulizia dei serbatoi con asportazione di eventuali incrostazioni • Controllo resistenza elettrica, con pulizia o eventuale sostituzione • Verifica, attraverso le apposite apparecchiature, della protezione catodica contro la corrosione, con l’eventuale sostituzione degli elementi di protezione installati • Verifica della messa a terra contro le correnti vaganti e/o di guasto Gruppi di pressurizzazione per impianti idrosanitari

Essenzialmente devono essere effettuati i seguenti controlli: • Controllo della corretta pressione dell’impianto • Verifica del livello dell’acqua e dell’aria nel serbatoio • Controllo di eventuali perdite di acqua e/o aria dalle tubazioni e dalle apparecchiature Prima di effettuare le operazioni di manutenzione, occorre escludere tutte le apparecchiature dall’impianto elettrico, agendo sui sezionatori di linea, fusibili, teleruttori da quadro, e dall’impianto idraulico, agendo sulle valvole di intercettazione fluidi. Essenzialmente la manutenzione è rivolta al controllo degli organi di tenuta, alla verifica dell’assenza di vibrazioni ed al corretto funzionamento dei dispositivi di controllo e sicurezza. Periodicamente occorre controllare: Elettropompe

Le pompe con tenuta meccanica, non devono avere perdite d’acqua; in caso contrario occorre provvedere alla sostituzione dell’anello di tenuta. Piccole perdite in fase di avviamento sono comunque da considerarsi normalmente accettabili. Le pompe con tenuta a baderna devono avere una leggera fuoriuscita di fluido costante in modo da effettuare un’azione lubrificante e raffreddante; la regolazione della tensione dei premistoppa non deve essere eccessiva in quanto si potrebbe verificare un surriscaldamento dell’albero di trasmissione con conseguente rigatura della sede di scorrimento in corrispondenza della tenuta. Quando, dopo ripetute regolazioni, il premistoppa raggiunge il fine corsa occorre sostituire la baderna in esso contenuta. A tale scopo si deve allentare gradatamente il premistoppa fino a scaricare tutta la pressione e successivamente estrarre l’organo di tenuta dell’albero, provvedendo alla sua sostituzione ed alla nuova registrazione. Occorre verificare che: • il corpo pompa e le flange di accoppiamento non presentino alcuna perdita • la girante della pompa ruoti liberamente; la pompa non funzioni a secco; l’aria sia spurgata; il senso di rotazione sia corretto. 216

• il funzionamento della pompa sia silenzioso e senza vibrazioni; in caso di anomalie occorre sostituire i cuscinetti a sfere al fine di rientrare nei limiti di tollerabilità. • i manometri sull’aspirazione e sul premente riportino le pressioni previste in base alla prevalenza di progetto • l’assorbimento del motore elettrico sia conforme al valore di progetto Elettrocompressori aria:

• verifica livello olio motore • verifica intervento organi di sicurezza e regolazione (pressostati, valvola di sicurezza ecc.) • pulizia filtro aria • verifica eventuali perdite Verifiche apparecchiature elettriche con:

• • • •

controllo dello stato dei contattori controllo dell’integrità dei conduttori e del loro isolamento controllo serraggio morsetti controllo del funzionamento e della corretta taratura di tutti gli apparecchi di protezione, con la variazione del valore di taratura • controllo funzionamento apparecchi indicatori e lampade spia • controllo messa a terra di tutte le masse metalliche e di tutti gli apparecchi elettrici.

6.4 - Procedura di verifica dei risultati conseguiti 6.4.1 - Introduzione al Protocollo IPMVP® (International Performance Measurement and Verification Protocol) Una volta applicata una o più Opportunità di Risparmio Energetico si pone il problema di verificare quantitativamente gli effetti degli interventi di miglioramento dell’efficienza dell’edificio considerato. La fase di Misura e Verifica dei risultati conseguiti si configura forse come la più importante dell’intero processo descritto nel presente documento, in quanto rappresenta la validazione delle ipotesi, dei calcoli, delle fasi operative descritte nei precedenti paragrafi. Nel caso in cui una società di servizi energetici (ESCo) stipuli un Contratto Servizio Energia a garanzia di risultato, è sufficiente l’utilizzo di semplici strumenti di monitoraggio degli interventi nel tempo come la firma energetica, che consentono alla società di verificare che il sistema edificio-impianto rispetti i risultati attesi e garantiti al cliente. In casi di questo genere il consumatore finale è garantito contrattualmente, per cui il monitoraggio è utile principalmente alla 217

società che funge da garante dei risultati tecnici ed economici; quindi, in caso di mancato rispetto dei risultati attesi, la ESCo si fa carico di tale mancanza. Se il consumatore finale, dopo l’esecuzione di un intervento, desidera stipulare un semplice contratto di manutenzione, l’utilizzo di metodi standardizzati come il Protocollo IPMVP può effettivamente garantire maggiormente il consumatore finale sulla buona riuscita dell’intervento stesso. In Italia ad oggi, 2013, non esiste un Protocollo riconosciuto di calcolo del risparmio ottenibile da interventi di efficienza energetica e neppure una consolidata metodologia di verifica delle prestazioni delle varie apparecchiature che vengono installate nelle strutture edilizie ed industriali: si comprende come tale mancanza penalizzi pesantemente le possibilità di investimento, poiché i committenti non hanno garanzie prestazionali sui loro investimenti energetici né un’indicazione attendibile dei risparmi ottenibili. I finanziamenti per l’efficienza energetica sono strettamente legati alla redditività e questa a sua volta dipende dal risparmio economico ottenibile. L’Organizzazione EVO (Efficiency Valuation Organization) gestisce il Protocollo Internazionale di Misure & Verifiche IPMVP con lo scopo di favorire ed aumentare gli investimenti in progetti nel campo dell’efficienza energetica, della gestione della domanda, delle fonti rinnovabile e degli usi efficienti dell’acqua in tutto il mondo. AICARR, in collaborazione con i Responsabili internazionali di IPMVP, sta provvedendo alla redazione di Linee Guida di Misura e Verifica che recepiscano le direttive di tale Protocollo Internazionale, in modo da fornire a clienti, E.S.Co., finanziatori ed ogni altro soggetto coinvolto in investimenti legati al risparmio energetico una terminologia e metodi di valutazione comuni, ma differenziati per complessità e costo, per la valutazione dei progetti di miglioramento delle prestazioni energetiche. L’utilizzo di un protocollo validato può facilitare la stipula di contratti tra clienti ed E.S.Co. basati sulle prestazioni effettive. Quando i pagamenti finanziari sono basati su risparmi dimostrati di energia, il protocollo IPMVP è in grado di assicurare che il calcolo è stato eseguito secondo una prassi corretta. Un Rapporto di Risparmio basato sulle procedure indicate nel Protocollo assicura il cliente, l’utilizzatore di energia, la compagnia elettrica o del gas ad accettare le prestazioni indicate nel rapporto e, di conseguenza, le compagnie di servizio energetico (E.S.Co.) le cui fatture sono accompagnate da Rapporti di Risparmio basato su IPMVP possono incontrare meno difficoltà nell’incassare. Di seguito vengono descritti i caratteri salienti del Protocollo, in modo da far comprendere l’approccio metodologico che IPMVP adotta in merito alla tematica della Misura e Verifica: per una più completa trattazione si faccia riferimento alle Linee Guida AICARR, attualmente in corso di redazione. 218

6.4.2 - La Misurazione dei Risparmi Energetici Misura e Verifica (M&V) è il procedimento che consiste nell’utilizzo di misurazioni per determinare con affidabilità i reali risparmi generati in una singola struttura da un programma di gestione energetica (energy management). I risparmi non possono essere direttamente misurati, poiché rappresentano l’assenza di utilizzo di una o più risorse. I risparmi possono quindi essere determinati comparando il consumo misurato prima e dopo l’implementazione di un’azione di miglioramento dell’efficienza energetica, attuando le opportune correzioni legate al cambiamento delle condizioni al contorno fra i due periodi.

Figura 50: Esempio di andamento del consumo energetico nel tempo.

In Figura 50 è riportato un esempio di processo di determinazione dei risparmi: la figura mostra l’andamento in funzione del tempo del consumo energetico di una caldaia industriale prima e dopo l’applicazione della misura di miglioramento dell’efficienza energetica che prevede il recupero del calore sullo scarico dei fumi. Circa in corrispondenza dell’installazione della misura di miglioramento dell’efficienza energetica la produzione dell’impianto è stata incrementata. Per documentare in modo adeguato l’impatto della misura di miglioramento dell’efficienza energetica va separato il suo effetto sui consumi energetici da quello dovuto all’incremento della produzione. Allo scopo di determinare la relazione presente fra il consumo energetico e la produzione è stato studiato l’anda219

mento del consumo energetico di riferimento (baseline) antecedente all’installazione della misura di miglioramento dell’efficienza energetica. Successivamente all’installazione di tale misura, la relazione presente nel periodo di riferimento è stata utilizzata per stimare quanta energia l’impianto avrebbe utilizzato ogni mese se non fosse stata installata la misura di miglioramento dell’efficienza (questa nuova relazione viene chiamata “andamento corretto del consumo nel periodo di riferimento”). Il risparmio, o “il consumo energetico evitato”, è la differenza tra l’andamento corretto del consumo nel periodo di riferimento e l’energia che è stata realmente misurata durante il periodo di prova. Senza le correzioni per l’incremento di produzione, la differenza fra il consumo del periodo di riferimento (baseline) e quello del periodo di prova sarebbe stata molto inferiore, sottostimando quindi l’effetto del recuperatore di calore. E’ necessario distinguere gli effetti sul consumo energetico dovuti a misure di miglioramento dell’efficienza energetica dagli effetti dovuti ad altri cambiamenti contemporanei che influenzano il consumo di energia da parte di sistemi. Il confronto tra il consumo o la domanda ante e post intervento deve essere fatto secondo l’equazione seguente: Risparmi = (Consumo o domanda del periodo di riferimento – Consumo o domanda del periodo di prova) ± Correzioni Il termine “correzioni” è utilizzato in questa equazione generale per riportare il consumo o la domanda dei periodi di prova e di riferimento alle stesse condizioni al contorno. Il termine “correzioni” è quello che permette di differenziare un corretto report di risparmi da un semplice confronto di costi o consumi prima e dopo l’implementazione della misura di miglioramento dell’efficienza energetica. Il semplice confronto di costi delle risorse consumate senza l’applicazione di correzioni evidenzia soltanto i cambiamenti di costo e non è in grado di fornire informazioni relative alla reale efficacia di un progetto di riqualificazione energetica. Per quantificare in modo adeguato i risparmi, le correzioni devono tenere conto delle differenti condizioni al contorno presenti nel periodo di riferimento rispetto a quelle presenti nel periodo di prova. Esistono due tipologie di correzioni: • Correzioni legate alla routine – legate ad ogni fattore in grado di influenzare i consumi, che ci si aspetta vari secondo la routine durante il periodo di prova, come le condizioni climatiche o il volume della produzione. Per definire la metodologia di correzione possono essere utilizzate varie tecniche, così come specificate nella Linea Guida AICARR M&V. • Correzioni non legate alla routine – legate ad ogni fattore in grado di influenzare i consumi, che non ci si aspetta vari abitualmente, come la dimensione dell’edificio, la struttura e le modalità di funzionamento delle apparecchiature, 220

il numero di turni di produzione settimanali o la tipologia di occupanti. Questi fattori costanti devono essere monitorati durante tutto il periodo di prova in modo da evidenziarne eventuali variazioni. Vedere la Linea Guida AICARR M&V per un approfondimento sulle correzioni non legate alla routine. 6.4.3 - Panoramica sulle opzioni di M&V IPMVP propone quattro opzioni per la determinazione dei risparmi (A, B, C e D). La scelta tra queste opzioni dipende da numerose considerazioni, inclusa la localizzazione dei confini della misura. Se ci si vuole occupare soltanto della prestazione legata alla sola misura di miglioramento dell’efficienza energetica, è consigliabile la scelta di opzioni di valutazione dei risparmi energetici in interventi misurabili singolarmente (opzioni A, B o D). Se invece si è deciso di determinare i risparmi a livello di intero edificio è consigliabile la scelta delle opzioni C o D. La Tabella 59 riassume i principi su cui si basano le quattro opzioni. Tabella 59: Principi su cui si basano le quattro opzioni di M&V. Opzione IPMVP A. Interventi misurabili singolarmente: misurazione di parametri chiave I risparmi vengono determinati attraverso la misurazione in campo di parametri chiave della prestazione, in grado di definire il consumo energetico del/dei sistema/i influenzato/i dall’intervento di miglioramento dell’efficienza energetica e/o il successo del progetto. La frequenza di misurazione spazia dal breve periodo al continuo, in funzione delle variazioni attese dei parametri misurati e della durata del periodo di prova. I parametri che non vengono misurati in campo, vengono stimati. Tali stime possono basarsi su dati storici, specifiche tecniche dei produttori o formulazioni deterministiche. E’ richiesta la documentazione della fonte o la giustificazione dei parametri stimati. Verosimilmente l’errore nel calcolo dei risparmi dipende dalle stime più che dalla valutazione delle misurazioni.

Metodologia di calcolo dei risparmi

Applicazioni tipiche

Calcolo deterministico del consumo energetico del periodo di riferimento e del periodo di prova sulla base di: misurazione di breve periodo o in continuo di parametri chiave nel funzionamento; valori stimati. Correzioni legate alla routine e non legate alla routine come richiesto

Intervento di miglioramento dell’efficienza energetica nell’illuminazione artificiale dove la potenza assorbita è il parametro chiave della prestazione che viene misurato periodicamente. Le ore di funzionamento vengono stimate sulla base degli orari di occupazione dell’edificio e delle attività degli occupanti.

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Opzione IPMVP

Metodologia di calcolo dei risparmi

Applicazioni tipiche

B. Interventi misurabili singolarmente: misurazione di tutti i parametri I risparmi vengono determinati attraverso la misurazione in campo del consumo energetico del sistema influenzato dalla misura di miglioramento dell’efficienza energetica. La frequenza di misurazione spazia dal breve periodo al continuo, in funzione alle variazioni attese nei risparmi e alla durata del periodo di prova.

Misurazioni di breve periodo o in continuo del consumo energetico del periodo di riferimento e del periodo di prova, e/o calcoli deterministici che utilizzano i dati misurati di parametri costitutivi del consumo energetico. Correzioni legate alla routine e non legate alla routine come richiesto

Applicazione nell’azionamento a velocità variabile e controllo di un motore per la regolazione delle pompe. Misurazione della potenza elettrica attraverso uno strumento di misurazione dei kW installato sull’alimentazione elettrica del motore, che effettua una lettura della potenza ogni minuto. Misurazione di una settimana in continuo durante il periodo di riferimento in modo da verificare l’andamento costante del carico ed individuarne il valore. Misurazione durante tutto il periodo di prova in modo da individuare le variazioni nell’utilizzo della potenza.

C. Intero edificio I risparmi vengono determinati misurando il consumo energetico a livello di intero edificio o sottosistema impiantistico. Sono previste misurazioni in continuo del consumo energetico dell’intero edificio durante tutto il periodo di prova.

Analisi dei dati misurati (anche da contatori dei fornitori) relativi all’intero edificio per il periodo di riferimento e il periodo di prova. Correzioni legate alla routine come richiesto dall’utilizzo di tecniche quali la semplice comparazione o l’analisi di regressione. Correzioni non legate alla routine come richiesto.

Programma di gestione dell’energia riguardante più sistemi in un edificio. Misurazione dei combustibili e dell’energia elettrica attraverso i contatori dei fornitori per i dodici mesi del periodo di riferimento e durante tutto il periodo di prova.

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Opzione IPMVP D. Simulazione calibrata I risparmi vengono determinati attraverso la simulazione dei consumi energetici dell’intero edificio o di un suo sottosistema. E’ dimostrato che le simulazioni sono in grado di modellare in modo adeguato la prestazione energetica reale misurata nell’edificio. Questa opzione abitualmente richiede abilità rilevanti nel campo della simulazione calibrata.

Metodologia di calcolo dei risparmi Simulazione del consumo energetico, calibrate con dati orari o mensili da contabilizzazione. (Possono essere utilizzati strumenti di misurazione del consumo energetico finale per affinare i dati di input).

Applicazioni tipiche Programma di gestione dell’energia riguardante più sistemi in un edificio ma in cui non sono presenti sistemi di misurazione durante il periodo di riferimento. Le misurazioni del consumo energetico, successive all’installazione di strumenti di misurazione dei combustibili e dell’energia elettrica, vengono utilizzate per calibrare la simulazione. Il consumo energetico del periodo di riferimento, determinato attraverso la simulazione calibrata, viene comparato con il consumo energetico del periodo di prova simulato.

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In Figura 51 è visibile la procedura semplificata per la scelta dell’opzione di M&V.

Figura 51: Procedura semplificata di scelta dell’Opzione di M&V.

6.4.4 - Confini ed obiettivi della misura I risparmi possono essere determinati per l’intero edificio o semplicemente per una sua porzione, in funzione dagli obiettivi finali dell’attività. • Se l’obiettivo dell’attività è il supporto nella gestione delle sole apparecchiature influenzate dalle misure di miglioramento dell’efficienza energetica, i confini della misura devono essere disegnati intorno a tali apparecchiature. A questo punto possono essere quantificate tutte le domande significative di energia delle apparecchiature all’interno di tali confini. Questo approccio solitamente 224

viene usato nelle opzioni di valutazione dei risparmi energetici in interventi misurabili singolarmente (Opzioni A e B). • Se l’obiettivo dell’attività è il supporto alla gestione della prestazione energetica dell’intero edificio, i dati provenienti dagli strumenti di misura relativi all’approvvigionamento energetico dell’intero edificio possono essere utilizzati per la valutazione della prestazione e dei risparmi. In questo caso i confini della misura devono essere studiati in modo da contenere l’intero edificio (Opzione C). • Se i dati del periodo di riferimento o del periodo di prova risultano inattendibili o non sono disponibili, i dati energetici derivanti da un modello di simulazione calibrata possono essere utilizzati al posto dei dati mancanti, e questo può valere sia per una porzione che per l’intero edificio (opzione D). 6.4.5 - Selezione dei Periodi di Misurazione Deve essere prestata molta attenzione nella scelta dell’intervallo di tempo da usare come periodo di riferimento e come periodo di prova. Il periodo di riferimento deve essere stabilito in modo da: • essere rappresentativo di tutte le modalità di funzionamento presenti nell’edificio. Tale periodo deve estendersi in modo da coprire un intero ciclo di funzionamento, dall’utilizzo massimo di energia al minimo; • essere il più possibile rappresentativo di tutte le condizioni di operatività presenti in un normale ciclo di funzionamento. Ad esempio, nel caso in cui venga scelto un intero anno come periodo di riferimento, se i dati di un mese di tale anno non sono presenti, devono essere utilizzati i dati di uno stesso mese riferiti ad un altro anno al fine di garantire che i dati del periodo di riferimento non sottostimino le condizioni presenti nel mese in cui mancano i dati; • includere soltanto quegli intervalli temporali in cui sono noti gli elementi stazionari e variabili che influenzano il consumo energetico dell’edificio. L’estensione del periodo di riferimento a periodi antecedenti per includere più cicli di funzionamento richiede la medesima conoscenza del comportamento dei fattori che influenzano il consumo energetico durante tutto il periodo di riferimento esteso al fine di identificare in modo opportuno le correzioni legate alla routine e non legate alla routine per il periodo post intervento; • coincidere con il periodo immediatamente precedente all’impegno ad effettuare l’intervento di miglioramento dell’efficienza energetica. Periodi maggiormente antecedenti potrebbero non riflettere le condizioni presenti appena prima della realizzazione dell’intervento e potrebbero quindi fornire un riferimento (baseline) non adatto per misurare gli effetti della sola misura di miglioramento dell’efficienza energetica. 225

La pianificazione della misura di miglioramento dell’efficienza energetica può richiedere lo studio di un intervallo di tempo più lungo di quello scelto per il periodo di riferimento. L’analisi di intervalli temporali più lunghi può aiutare il pianificatore dell’azione nella comprensione della prestazione energetica dell’edificio e nella determinazione di quale sia al momento la lunghezza del ciclo di funzionamento. Periodo di Prova (Reporting Period)

La lunghezza del periodo di prova può essere definite su richiesta dell’utente finale a cui sono destinati i report dell’attività di M&V. Il periodo di prova dovrebbe comunque comprendere almeno un intero ciclo normale di funzionamento dell’apparecchiatura o dell’edificio, allo scopo di permettere una completa caratterizzazione dell’efficacia dei risparmi in tutte le normali modalità di funzionamento. Alcuni progetti possono smettere di analizzare i risparmi dopo un determinato periodo di “test”, la cui durata può variare tra una lettura istantanea fino a uno o due anni. La lunghezza di ogni periodo di prova deve essere determinata tenendo conto delle dovute considerazioni legate alla durata di vita utile della misura di miglioramento dell’efficienza energetica e alla probabilità di diminuzione nel tempo dell’iniziale risparmio ottenuto. Indipendentemente dalla lunghezza del periodo di prova, gli strumenti di misurazione possono comunque esser lasciati in campo al fine di fornire agli addetti al funzionamento feedback in tempo reale relativamente al corretto funzionamento. Se viene ridotta la frequenza di misurazione dei risparmi dopo una prova iniziale della prestazione, possono essere intensificate altre attività di monitoraggio nell’ottica di garantire che i risparmi permangano. Periodi di misurazione consecutivi (On/Off Test)

Quando una misura di miglioramento dell’efficienza energetica può essere facilmente attivata e disattivata, i periodi di riferimento e prova possono essere scelti in modo da essere consecutivi. Una modifica nelle logiche di controllo è un esempio di misura di miglioramento dell’efficienza energetica che può spesso essere attivata e disattivata senza influenzare l’operatività dell’edificio. Questo tipo di “on/off test” richiede la misurazione dei consumi energetici con la misura di miglioramento dell’efficienza energetica attiva e poi subito dopo la stessa misurazione con la misura di miglioramento dell’efficienza energetica disattivata in modo da ritornare alle condizioni ante-intervento (di riferimento). La differenza di consumo energetico tra i due periodi di misurazione consecutivi 226

corrisponde ai risparmi creati dalla misura di miglioramento dell’efficienza energetica. Questa tecnica può essere applicata sia per le opzioni di misurazione di singoli interventi che per le opzioni di misurazione dei risparmi a livello di intero edificio. 6.4.6 - Costi relativi alle opzioni di M&V I costi legati alla M&V devono essere appropriati alla quantità di risparmi energetici attesi, alla lunghezza del tempo di ritorno dell’investimento per le ORE analizzate ed alle aspettative dei clienti legate al dettaglio, alla frequenza e durata del processo di “reporting”. E’ importante valutare i costi legati alla M&V anche in funzione degli ulteriori risparmi che una campagna di monitoraggio dettagliata può generare, in quanto può permettere di effettuare regolazioni e correzioni gestionali in grado di ottimizzare ulteriormente l’edificio. Il processo di M&V non è, quindi, da intendere soltanto come validazione delle ipotesi fatte in fase di diagnosi, ma anche come occasione per aumentare la consapevolezza dell’andamento dei flussi energetici. Quantificare i costi per determinare i risparmi energetici dipende da diversi fattori, quali: • l’opzione di IPMVP selezionata; • il numero di ORE coinvolte nell’analisi ed il grado di interazione tra di esse; • il numero di flussi energetici entranti ed uscenti al singolo sottosistema dell’edificio nelle opzioni A, B, D; • il livello di dettaglio con il quale si determina la baseline per la determinazione dei risparmi energetici; • il numero e la complessità degli strumenti di misurazione con riferimento alla progettazione, installazione, manutenzione, calibrazione, lettura, rimozione degli stessi; • quantità di dati necessaria per ottenere un campione significativo; • competenze ingegneristiche per effettuare le stime utilizzate nelle Opzioni A oppure D; • numero e complessità di variabili indipendenti da inserire nel modello di calcolo energetico; • durata del periodo di monitoraggio; • requisiti di tolleranza di errore; • requisiti dei “report” che documentino i risparmi energetici; • esperienza e qualifiche professionali del personale responsabile della campagna di Misura e Verifica. Di solito l’Opzione A, poiché si basa anche su delle stime, comporta minori punti di misurazione e, dunque, minori costi, anche se è possibile che i costi legati 227

all’ispezione ed alle stime dei parametri possano essere comunque alti. Ovviamente l’Opzione B, a fronte di una maggiore precisione, ha solitamente costi più alti. Poiché le Opzioni A e B richiedono spesso l’installazione di nuova strumentazione per il controllo del singolo componente, il costo di manutenzione e gestione di tali strumenti potrebbe rendere più conveniente l’adozione dell’Opzione C, in particolare per lunghi periodi di monitoraggio. Quando vengono adottate contemporaneamente più ORE, può essere più conveniente in termini di rapporto costi-benefici monitorare il comportamento globale dell’edificio, e quindi adottare le opzioni C o D, piuttosto che isolare le singole ORE ed applicare le opzioni A o B. Per quanto riguarda l’opzione D, ovviamente bisogna verificare che il grado di dettaglio per la realizzazione del modello energetico sia conforme all’obiettivo che si vuole raggiungere (così come visto nei paragrafi precedenti), in modo da non fare lievitare i costi.

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Efficienza Energetica Attraverso La Diagnosi e Il Servizio Energia Negli Edifici

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