a synthesis of our recent activity about CONSTRUCTION, DEEP RETROFIT FEASIBILITY and BUILDING TECHNOLOGIES, done with SCUOLA EDILE di BRESCIA

1. La Rete Sistema Abitare
Pro
Il!pr
cum
scia
Figura 11. Immagini utilizzate per spiegare le modalità di lavoro per sottogruppi di lavo-
ro e di gruppo di condivisione generale. Durante lo svolgimento del progetto si sono
aperti quattro tavoli: pareti perimetrali, serramenti, solai interni e coperture (a falda).
.Figura 10. Sottogruppi di lavoro, come stabilito negli incontri del gennaio 2012

2. L’ottimizzazione dei nodi
Colloqui.ATe
H = 3.10 m
L = 4 msp
hH
0%
10%
20%
30%
40%
50%
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0%
10%
20%
30%
40%
50%
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0%
10%
20%
30%
40%
50%
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0%
10%
20%
30%
40%
50%
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
Sb=6 cm Sb=8 cm Sb=10 cm Sb=12 cm
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50
Sezione ver cale
Sezione orizzontale
DU/UPPV
UPPV [W/(m2K)] UPPV [W/(m2K)] UPPV [W/(m2K)]UPPV [W/(m2K)]
UPPV [W/(m2K)]
DU/UPPV
Parete monostrato 30 cm[PILASTRO 25 x 30 cm]
lPPV =
0.06-0.08-0.09-0.10-0.12-0.16 W/m K
lPPV = 0.06-0.09-0.12-0.16 W/m K
lb = 0.04-0.06-0.08-0.10 W/m K
sb = 0.06-0.08-0.10-0.12 m
lb = 0.04-0.06-0.08-0.10 W/m K
sb = 0.05 m
Fodera pilastro 5 cm
lBordo [W/mK]
Sezione ver cale
UPPV [W/(m2K)]
DU/UPPV
lISOL = 0.04 W/m K
lISOL = 0.03 W/m K
lPPV = 0.12-0.16-0.24 W/m K
sPPV = 0.30 m
lISO = 0.03-0.04 W/m K
sISO = 0.06-0.10-0.16 m
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.16
0.10
0.06
sISOL [m]
l
ISOL=0.24
W
/m
K
lISOL
=0.16 W/m
K
lISOL
=0.12 W/m K

3. Diagnosi energetiche
Colloqui.ATe
DIAGNOSI LEGGERA
[I LIVELLO]
DIAGNOSI STANDARD
[II LIVELLO]
DIAGNOSI DETTAGLIATA
[III LIVELLO]
STIMA INDICATIVA
[LIVELLO ZERO]
Valutazione rapida, preliminare, senza eseguire
sopralluogo e senza esplicitare costi intervento)
Analisi energetica ed economica, con sopralluogo;
indicazione scenari di intervento (grafico EPH-costi)
Dettagli costruttivi dell’involucro, offerta
economica, tempi di ritorno e costi globali
analisi dettagliate, ad esempio in regime dinamico
Età dell’edificio
Serramenti
Pareti
Coperture
Solaio inferiore
Spesa per il
riscaldamento
consumi
Superficie commerciale
dell’unità immobiliare
Numero di piani del’edificio
Età dell’edificio
N. di persone occupanti
Località
[provincia]
[comune]
[zona]
[soleggiamento]
[m2]
Tipologia di imp.
Impianto di
risc.
Impianto ACS
Cottura cibi
Oscuranti
Classe energetica prevista: D – 126 kWh/m2anno. Consumi previsti:
• 130 [q.li di legna] per Riscaldamento e Acqua Calda Sanitaria
• 23 [m3 di gas GPL] per cottura cibi

4. Il caso studio
Italy – Brescia (1965)
24 flats
85 m2 average flat
2046 m2 Ac
S/V = 0.46 m-1
District heating
M15101
Piani di lavoro in tavole metalliche, comprese
tavole fermapiede (valutazione a m2 proiettati di
facciata)
a
Montaggio, trasporto, approvvigionamento,
scarico, avvicinamento e tiro in alto dei materiali
per i primi 30 giorni e smontaggio e ritiro dal
cantiere a fine lavori.
2.33 2296 10699.36
b Noleggio per i successivi mesi (2.3 mesi) 0.76 2296 4013.41
automontante per elevazione materiale mese 900 3.3 2970
montaggio e smontaggio automontante h 60 24.0 1440
Totale cantiere 54997.71
Totale cantiere (impresa)
UM CU Q CT
€/UM UM €
A85067
Isolamento termico a cappotto di pareti esterne
già preparate, eseguito mediante pannelli rigidi di
materiale isolante, completo di intonaco sottile
armato con fibra di vetro, escluso pittura o
rivestimento di finitura da pagarsi a parte,
realizzato con pannelli in polistirene espanso ad
alta resistenza meccanica autoestinguente euro
classe E, conduttività termica lambda 0,034
W/mK, resistenza a compressione > 300 kPa.
costo per i primi 30 mm 47.18 1850 87283.00
8 cm: costo per i 5 cm aggiuntivi (2.27 €/cm) 11.35 1850 20997.50
16 cm: costo per i 13 cm aggiuntivi (2.27 €/cm) 29.51 1850 54593.50
Imbotte finestre isolato con 4 cm di EPS (47.18
€/m2 più 2.27 €/m2 per 1 cm in più di isolante)
con cappotto da 8 cm 49.45 201.96 9986.92
con cappotto da 16 cm 49.45 250.92 12407.99
REALIZZAZIONE CAPPOTTO Durata 88 gg
m2
rif. Descrizioni
m2
m2

5. I dettagli
Utherm 0.311 W/(m2
K)
Ltherm 1.937 m
UPPV 0.204 W/(m2
K)
LPPV 1.420 m
UW 1.250 W/(m2
K)
LW 0.105 m
ψ 0.182 W/mK
parete
sPPV 0.320 m
λPPV 0.433 W/mK
isolante
sISO 0.160 m
λISO 0.040 W/mK
solaio
sSOL - m
λSOL - W/mK
serramento
sSER 0.068 m
λSER 0.108 W/mK
S3.a - SERRAMENTO (nuovo) CON PILASTRO 30X30 cm CON RISVOLTO ISOLANTE IMBOTTE DA 4 cm (P 3°-4°-5°)
0.13
0.04
Ltherm
Ltherm
LPPV LW
Utherm 0.185 W/(m2
K)
Ltherm 2.978 m
UPPV 0.204 W/(m2
K)
LPPV 2.978
ψ -0.056 W/mK
parete
sPPV 0.320 m
λPPV 0.433 W/mK
isolante
sISO 0.160 m
λISO 0.040 W/mK
solaio
sPPV - m
λPPV - W/mK
serramento
sSER - m
λSER - W/mK
A1.a - ANGOLO SPORGENTE CON PILASTRO 30x42.5 cm (P T- 1°- 2°)
Ltherm=LPPV
Ltherm=LPPV
0.13
0.13
0.04
0.04

6. La ricerca della soluzione più conveniente
0
5
10
15
20
25
30
35
0
50
100
150
200
250
0 20 40 60 80 100 120 140 160
costs/Ac[€/m2]
EPh [kWh/(m2y)]
LimitEPh-value
ClassB(Incentives)
ClassA
ReduceC
Reduce EPH

7. La ricerca della soluzione più conveniente
0
5
10
15
20
25
30
35
0
50
100
150
200
250
0 20 40 60 80 100 120 140 160
costs/Ac[€/m2]
EPh [kWh/(m2y)]
ROOFS
LimitEPh-
ClassB(Incentives)
ClassA

8. La ricerca della soluzione più conveniente
0
5
10
15
20
25
30
35
0
50
100
150
200
250
0 20 40 60 80 100 120 140 160
costs/Ac[€/m2]
EPh [kWh/(m2y)]
WINDOWS
ROOFS
LimitEPh-
ClassB(Incentives)
ClassA

9. La ricerca della soluzione più conveniente
0
5
10
15
20
25
30
35
0
50
100
150
200
250
0 20 40 60 80 100 120 140 160
costs/Ac[€/m2]
EPh [kWh/(m2y)]
INTERNAL
INSULATIONS
WINDOWS
ROOFS
LimitEPh-
ClassB(Incentives)
ClassA
WALL INSUL
(CAVITY)
Corso Envipark
Torino, 13 febbraio 2013 14

10. La ricerca della soluzione più conveniente
0
5
10
15
20
25
30
35
0
50
100
150
200
250
0 20 40 60 80 100 120 140 160
costs/Ac[€/m2]
EPh [kWh/(m2y)]
E.T.I.C.S.
LimitEPh-
ClassB(Incentives)
ClassA
INTERNAL
INSULATIONS
WINDOWS
ROOFS
WALL INSUL
(CAVITY)

11. La ricerca della soluzione più conveniente
Classe B Classe A Classe B
(NO DH)
Total cost € 326’800 € 422’800 € 437’200
Total cost
per flat
€ 13’617 € 17’617 € 18’217
Saving € 656 € 765 € 958
Initial
Cost for
heating
per flat
€ 921 € 921 € 1170
Cost of
interventi
on (€/m2
of AC)
€ 160 € 207 € 214
EPh 49 29 46
E
B
C
D
A
G
F
H
I
0
5
10
15
20
25
30
35
0
50
100
150
200
250
0 20 40 60 80 100 120 140 160
costs/Ac[€/m2]
EPh [kWh/(m2y)]
Elementary works
Combined works
LimitEPh-
ClassB(Incentives)
ClassA
A. Internal insulation
G. ETICS 12 cm
I. ETICS 16 cm

12. Valutazione economica-finanziaria
Energy
cost
Reference
period
MARR
Rate of
interest
discount
Incentives
CCE;
DCF;
GC
5%
0.98%
4%
10-20-30 years
20%
65%
In case of a loan
• Costo Energia
Risparmiata [€/kWh]
• Rapporto
Benefici/Costi [-]
• Flusso di Cassa
Cumulato [€]
• Costo globale [€]

13. Valutazione economica-finanziaria
L
M N
O
E
B
C
D
A
G
F
H
I
0
50
100
150
200
250
0 50 100 150 200
Costs/Ac[€/m2]
EPH [kWh/(m2y)]
CCE = 0.024 €/kWh
CCE = 0.040 €/kWh
CCE = 0.029 €/kWh
CCE = 0.024 €/kWh
20 years• Costo Energia
Risparmiata [€/kWh]
• Rapporto
Benefici/Costi [-]
• Flusso di Cassa
Cumulato [€]
• Costo globale [€]

14. Valutazione economica-finanziaria
• Costo Energia
Risparmiata [€/kWh]
• Rapporto
Benefici/Costi [-]
• Flusso di Cassa
Cumulato [€]
• Costo globale [€]
€(20,000)
€(17,500)
€(15,000)
€(12,500)
€(10,000)
€(7,500)
€(5,000)
€(2,500)
€-
€2,500
€5,000
€7,500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
€/av.flat
Years
CLASS
B
CLASS
A

15. Valutazione economica-finanziaria
Theglobal costsaredef nedby:
theinitial investment costsat thestart of themeasure;
plusthepresent valueof thesum of therunningcosts(e.g.fuel costs)duringthe
calculation period;
Cg
(τ) Global costsreferring to starting year τ
0
CI
Initial investment costs
Ca,I
(j) Annual costsyear i for energy-related component j
(energy costs,operational costs,periodic or replacement costs,
maintenance costs)
Rd(i) Discount rate for year I (depending on interest rate)
Vf,τ (j) Final value of component j at the end of the calculation
period (referred to the starting year τ 0).Here also disposal
cost (if applicable) can be taken into account.
• Costo Energia
Risparmiata [€/kWh]
• Rapporto
Benefici/Costi [-]
• Flusso di Cassa
Cumulato [€]
• Costo globale [€]

16. Valutazione economica-finanziaria
• Costo Energia
Risparmiata [€/kWh]
• Rapporto
Benefici/Costi [-]
• Flusso di Cassa
Cumulato [€]
• Costo globale [€]
0
100
200
300
400
500
600
0 50 100 150 200 250
Globalcost[€/m2]
EPh [kWh/m2/a]
30 years
20 years
10 years
Con teleriscaldamento

17. Valutazione economica-finanziaria
• Costo Energia
Risparmiata [€/kWh]
• Rapporto
Benefici/Costi [-]
• Flusso di Cassa
Cumulato [€]
• Costo globale [€]
0
100
200
300
400
500
600
0 50 100 150 200 250
Globalcost[€/m2]
EPh [kWh/m2/a]
30 years
20 years
10 years
Senza teleriscaldamento

18. Prossimi passi
• Gli impianti
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 50 100 150 200
€/m2
EPh [kWh/(m2a)]
PdC
COP=3.5
PV 195 m2

19. Prossimi passi
• Gli impianti
0
100
200
300
400
500
600
0 50 100 150 200 250
Globalcost[€/m2]
EPh [kWh/m2/a]
30 years
20 years
10 years

20. Prossimi passi
• Gli impianti
• La pianificazione energetica con i
dati territoriali (GIS)
OGC 12-019
LOD0 FootPrint LOD0 RoofEdge
Building
Fig. 29: The two possibilities of modeling a building in LOD0 using horizontal 3D surfaces. On the left, the building footprint
(lod0FootPrint) is shown (cyan) which denotes the shape of the building on the ground. The corresponding surface representation is located
at ground level. On the right, the lod0RoofEgde representation is illustrated (cyan) which results from a horizontal projection of the build-
ing’s roof and which is located at the eaves height (source: Karlsruhe Institute of Technology (KIT), courtesy of Franz-Josef Kaiser).
LOD1 LOD2 LOD3 LOD4
BuildingBuildingInterior
Fig. 30: Building model in LOD1 – LOD4 (source: Karlsruhe Institute of Technology (KIT), courtesy of Franz-Josef Kaiser).
Tab. 5 shows the correspondence of the different geometric and semantic themes of the building model to LODs.
In LOD1 – 4, the volume of a building can be expressed by a gml:Solid geometry and/or a gml:MultiSurface
geometry. The definition of a 3D Terrain Intersection Curve (TIC), used to integrate buildings from different
sources with the Digital Terrain Model, is also possible in LOD1 – 4. The TIC can – but does not have to – build
Fonte: G. Agugiaro

21. Pubblicazioni recenti
Colloqui.ATe
• 2014, E. De Angelis, G. Pansa, E. Serra, “Research of economic sustainability of different energy refurbishment
strategies for an apartment block building.”, in Energy Procedia, Volume 48, 2014, Pages 1449–1458
• 2013, G. Pansa, E. De Angelis, E. Serra, “Balconies and thermal bridges: a case study and a method in building
refurbishment.”, Taiwan.
• 2013, E. De Angelis, G. Dotelli, A. La Torre, G. Pansa, F. Pittau, C. Porcino, N. Villa, “LCA and LCC based Energy
Optimization of Building Renovation Strategies.”, in “Sustainable Buildings Construction Products & Technologies”, Graz.
• 2013, E. De Angelis, G. Pansa, E. Serra, A. Ciribini, “Economic Sustainability of Energy Efficiency Retrofits for Residential
Buildings. A Case Study and a Methodology.”, in “Changing Needs, Adaptive Buildings, Smart Cities”, Milano.
• 2013, E. De Angelis, D. Pasini, G. Pansa, G. Dotelli, E. Serra, “A tool for the optimization of Building Envelope
Technologies – basic performances against construction costs of exterior walls.”, in Proceedings of CISBAT 2013
International Conference, Lausanne.
• 2013, A. La Torre, E. De Angelis, G. Dotelli, G. Pansa, F. Pittau, C. Porcino, N. Villa, “LCA ed LCC di un intervento di
demolizione totale”, in VII Convegno Scientifico della Rete Italiana LCA, Milano.

22. Pubblicazioni recenti
Colloqui.ATe
• 2012, G. Pansa, E.Serra, E. De Angelis, “Proposta di un metodo per il calcolo della trasmittanza termica media corretta
considerando i ponti termici”, in 67° Congresso Nazionale ATI – Trieste.
• 2011, C. Monticelli, F. Re Cecconi, G. Pansa, A.G. Mainini, “Influence of Degradation Service Life of Construction
Materials on the Embodied Energy and the Energy Requirements of Buildings”, 12th International Conference on
Durability of Building Materials and Components (XII DBMC), Porto.
• 2010, E. De Angelis, G. Pansa, “Il fabbisogno energetico di climatizzazione del patrimonio immobiliare industriale
italiano”, in Riduzione dei fabbisogni, recupero di efficienza e fonti rinnovabili per il risparmio energetico nel settore
industriale, Padova.
• 2009, T. Poli, L.P. Gattoni, R. Paolini, G. Pansa, M. Favaron, S. Pilati, “The influence of the urban heat island over building
energy demand: the case of Milan”, The Seventh International Conference on Urban Climate (ICUC-7), Yokohama, Japan.
• 2007, T. Poli, L.P. Gattoni, R. Arlunno, G. Pansa, D. Zappalà, “The influence of albedo of surfaces on microclimatic
modifications. New scenarios for Milano”, Proceedings in PLEA2007 - 24th International Conference on Passive and Low
Energy Architecture, Singapore
• 2007, L.P. Gattoni, R. Arlunno, G. Pansa, “Strategie sostenibili per il benessere termico negli edifici a basso consumo”,
Proceedings in L’involucro edilizio. Una progettazione complessa, ARTEC 2007, Ancona