Dalla diagnosi energetica alla implementazione delle azioni di retrofit: prospettive e criticità

1. INVOLUCRO AD ALTO ISOLAMENTO TERMICO E ACUSTICO:
DIAGNOSI, VERIFICHE E SOLUZIONI PROGETTUALI A
CONFRONTO
Workshop
Dalla diagnosi energetica alla implementazione delle
azioni di retrofit: prospettive e criticità
Sandro Attilio Scansani
Politecnico di Milano – Dipartimento ABC
giovedì 23 ottobre 2014
ore 9.00/18.00
Auditorium "Il Parco" – BCC
Carate Brianza

2. La definizione degli interventi
Efficienza e Rinnovabili
una sinergia fondamentale
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3. La definizione degli interventi
AREE DI INTERESSE
Involucro edilizio (coperture, basamenti, pareti,
involucro trasparente, protezione solare, daylighting,
ecc.);
Impianti meccanici (riscaldamento, climatizzazione
estiva, ventilazione, produzione di acqua calda, servizi
idrici, ecc.);
Impianti elettrici (generazione, distribuzione e utilizzo
dell’energia, illuminazione);
Miglioramento della gestione (miglioramento della
gestione, manutenzione e contabilità energetica, ecc.).
Fonti energetiche rinnovabili (solare termico, solare
fotovoltaico, biomassa, ecc.);
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4. La definizione degli interventi
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5. La definizione degli interventi
1 è
2
3
4
esterno 5 interno
La trasmittanza U definita dall'inverso
della somma delle resistenze degli strati e
delle intercapedini che costituiscono la
parete:
6
1
⎛
= + s 1
+ s n
+ 1
+ 1
+
U 1
i 1
h
1
C
C
h
−
⎞
⎟ ⎟⎠
⎜ ⎜
⎝
1
=
λ λ R
n a e ⎠ tot
•
Qtot = U
A (Ti −
Te) 5

6. La definizione degli interventi
CHIUSURE VERTICALI
Isolamento dall’esterno – sistema “a cappotto”
Comunemente noto come “cappotto” consiste
nell’applicazione, sull’intera superficie esterna
verticale dell’edificio, di pannelli isolanti che
vengono poi coperti da uno spessore sottile,
protettivo, di finitura realizzato con particolari
intonaci.
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7. La definizione degli interventi
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8. La definizione degli interventi
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9. La definizione degli interventi
Isolamento dell’intercapedine
Il sistema di isolamento termo termo‐acustico in
Intercapedine, conosciuto col nome di “muro a
cassetta”, consta di due pareti dello stesso o di
diverso materiale, di differenti dimensioni,
separate da una camera d’aria continua al cui
interno si pone il materiale isolante
È possibile isolare l’intercapedine della
muratura attraverso l’insufflaggio di materiale
isolante. Occorre prestare attenzione affinché i
materiali utilizzati garantiscano una buona
areazione ed evitino la formazione della
condensa tra l’isolante e la struttura muraria.
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Insufflaggio schiuma isolante
9

10. La definizione degli interventi
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11. La definizione degli interventi
Isolamento dall’esterno – facciata ventilata
La facciata ventilata sfrutta la ventilazione di una
camera d’aria creata fra l’isolante ed il rivestimento
esterno. Quest’ultimo può essere costituito da elementi
di varia natura: lapidei, terrecotte, metallici, plastici,
conglomerati cementizi fibrorinforzati, ceramici. Le
pareti ventilate sono progettate e realizzate per dar
luogo, nell’’intercapedine, ad un flusso d’’aria
ascendente azionato dalla prevalenza naturale dovuta
alla differenza di temperatura fra l’aria presente
nell’intercapedine e quella presente in ingresso della
Sistema ventilato
nell intercapedine stessa, detto “effetto camino”.
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12. La definizione degli interventi
Isolamento dall’interno
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13. La definizione degli interventi
COPERTURE INCLINATE
TETTO VENTILATO
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14. La definizione degli interventi
COPERTURE
Isolamento delle coperture piane – tetto rovescio
Nel tetto freddo il materiale isolante è posizionato sopra
lo strato impermeabile. In questo caso, il materiale
isolante protegge il manto impermeabile dalle
escursioni termiche (giornaliere e stagionali) e dalle
intemperie, aumentandone la durata nel tempo. È
l’isolante ad essere sottoposto a notevoli sollecitazioni
fisiche e meccaniche. In fase di progettazione, è
necessario prestare attenzione alla scelta di un
adeguato isolante. Esempio di tetto rovescio
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15. La definizione degli interventi
Isolamento delle coperture piane – tetto caldo
Nel tetto caldo il materiale isolante è posizionato sotto
lo strato impermeabile. E’ necessario, prestare
attenzione alla barriera al vapore, che deve essere
progettata correttamente affinché possa frenare
l’evacuazione dell’eventuale vapore acqueo
proveniente dall’ interno dell’edificio.
Esempio di tetto caldo
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16. La definizione degli interventi
INFISSI
• legno
• materiali polimerici (PVC) con anima in metallo
• profilato metallico (alluminio,acciaio) con taglio termico
• misto metallo legno e metallo polimero
Alluminio con
taglio termico
PVC‐Alluminio
PVC
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17. La definizione degli interventi
Prestazioni
– depositi superficiali di metalli
o ossidi metallici:
ε < 0,3
– trasmittanza vetro-vetro:
U = 1,0 ÷ 2,0 W/m²K
– guadagno solare:
F = 50 ÷ 70%
– coefficiente di trasmissione
visibile:
tv = 70 ÷ 75%
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18. La definizione degli interventi
INFISSI
Schermature
Sistema di schermatura
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19. La definizione degli interventi
PONTI TERMICI U = 0.364 W/m2K - h lorda 3.00 m
ψ = 0.82 W/mK
inc. 24%
ψ = 0.62 W/mK
inc. 18%
ψ = 0.41 W/mK
inc. 12%
ψ = 0.16 W/mK
inc. 5%
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20. La definizione degli interventi
PONTE TERMICO CORRETTO
U = 0.364 W/m2K - h lorda 3.00 m
ψ = 0.03 W/mK
inc. 0,8%
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21. La definizione degli interventi
IMPIANTI
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22. La definizione degli interventi
GENERAZIONE
SCHEMA BILANCIO ENERGETICO
Caldaia
tradizionale
Caldaia
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a condensazione

23. La definizione degli interventi
S t Sorgente Cld
Calda Aria/Acqua
QH
PDC L
(Lavoro)
QC
Sorgente Fredda
Acqua/Acqua
Coefficient of Performance
C.O.P.=
QH C.O.P.
=
TH
Terra/Acqua
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P.
REALE IDEALE TH - TC
L

24. La definizione degli interventi
Energia Elettrica L
Q QC Q
QH
Sorgente calda
(impianto/edificio)
Sorgente fredda
(aria, acqua, terreno)
Generatore di calore Pompa di di calore
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25. La definizione degli interventi
POMPA SCHEMA GENERALE
DI CALORE
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26. La definizione degli interventi
Sistemi ibridi
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27. La definizione degli interventi
SISTEMA DI REGOLAZIONE
Valvole termostatiche
Il risparmio di energia indotto dall'uso delle
valvole termostatiche può arrivare fino al 20%.
Proprio per questa ragione, salvo poche eccezioni,
ne è fatta obbligatoria l'installazione negli edifici di
nuova costruzione e nelle ristrutturazioni.
Nei modelli più recenti di radiatori, la valvola è già
predisposta per ricevere una "testa" termostatica.
In questo caso l'installazione è più semplice e
costa circa 40 euro per ogni radiatore. Se invece è
necessario sostituire l'intera valvola, il costo si
aggira sui 50/80 euro, mano d'opera compresa.
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28. La definizione degli interventi
SISTEMA DI DISTRIBUZIONE
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29. La definizione degli interventi
VMC
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30. La definizione degli interventi
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31. La definizione degli interventi
MILANO 2404 GG Eph lim. B A A+
Torre 8 appartamenti S/V = 0.40 55,21 58 ‐ 29 29 ‐ 14 > 14
Condominio 4 appartamenti S/V = 0.60 72,10 58 ‐ 29 29 ‐ 14 > 14
Villetta 1 appartamento
S/V = 0.90 97,44 58 ‐29 29 ‐ 14 > 14
Qv = V * n * Ca * GG * 24
Wh = m3 * (1/h) * Wh/m3K * K/anno * h
Qv = 300 * 0.3 * 0.34 * 2404 * 24 = 1765.50 kWh
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Per appartamento di 100 m2
Qve = 17,65 kWh/m2 anno

32. La definizione degli interventi
MILANO 2404 GG Eph lim. B A A+
Torre 8 appartamenti S/V = 0.40 55,21 58 ‐ 29 29 ‐ 14 > 14
Incidenza QV 17,41 32% 30% 61% 126%
Condominio 4 appartamenti S/V = 0.60 72,10 58 ‐ 29 29 ‐ 14 > 14
Incidenza QV 17,41 24% 30% 61% 126%
Villetta 1 appartamento S/V = 0.90 97,44 58 ‐29 29 ‐ 14 > 14
Incidenza QV 17,41 18% 30% 61% 126%
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33. La definizione degli interventi
ILLUMINAZIONE
Effetti diretti e indiretti
L’efficienza dei sistemi di illuminazione riduce il carico interno, portando dei benefici nella stagione estiva; razionalizza i consumi
g energetici riducendoli anche fino all’80%, , nei casi di sostituzione di p lampade ad incandescenza con q
quelle fluorescenti o a Led.
Per gli alimentatori, è bene optare per quelli elettronici, che consentono di ridurre i consumi di energia elettrica fra il 5 ed il 10%,
(maggiori durate rispetto a quelli magnetici).
Aspetti economici
Controllo Risparmio energetico
Controllo manuale 0 (Caso base)
La sostituzione delle lampade a incandescemza con quelle
fluorescenti comporta un ammortamento in 5-12 mesi e hanno
una durata di 15 volte superiore.
C iti ità li ti
Parzializzatore 10%
Interruttori a tempo 10%
Criticità applicative Sensore di presenza 20%
Fase di controllo della sua applicazione ed esistenza di un
progetto di illuminazione.
Controllo in funzione della luce naturale 20-30%
Fonte: Osram
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34. La definizione degli interventi
SOLARE TERMICO
COLLETTORE A TUBI SOTTO VUOTO
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35. La definizione degli interventi
IMPIANTO ALONE
SOLARE FOTOVOLTAICO
STAND CELLE FOTOVOLTAICHE
IMPIANTO GRID BILANCIO ENERGETICO
CONNECTED
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36. La definizione degli interventi
POMPE DI CALORE PER ACS
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37. La definizione degli interventi
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38. Dalla diagnosi energetica alla implementazione
delle azioni di retrofit: prospettive e criticità
Sandro Attilio Scansani
Politecnico di Milano – Dipartimento ABC
sandro.scansani@polimi.it