Calcolo energetico degli edifici

Guida al progetto ed alla certificazione energetica secondo le procedure contenute nelle norme UNI TS 11300

La prestazione energetica di un edificio rappresenta un'informazione indispensabile, non solo per chi l'edificio lo progetta, ma anche per chi lo abita. Il concetto di risparmio energetico nelle costruzioni ha suscitato nuove opportunità per cittadini e professionisti. I primi, anche grazie agli incentivi proposti dalle finanziarie, ottengono una riduzione dei consumi insieme ad un aumento di valore del proprio immobile. I secondi trovano nuove possibilità professionali, oltre all'interesse legato a metodologie innovative volte ad una progettazione più efficiente.
Il quadro legislativo europeo ed italiano ha incentivato questa filosofia progettuale, imponendo livelli di elevata prestazione energetica per i nuovi edifici e la certificazione di quelli esistenti. Dopo un periodo transitorio, i legislatori sono approdati ad un'unica procedura: le norme UNI TS 11300.

La guida illustra le procedure conenute nelle norme UNI TS 11300, Parte 1 e Parte 2, relative al calcolo del fabbisogno invernale ed estivo dell'involucro dell'edificio, ai fabbisogni per acqua calda sanitaria e riscaldamento, agli indici di prestazione del sistema edificio-impianto; è riportato qualche cenno alla recente UNI TS 11300 Parte 3 in merito al calcolo dell'energia primaria per il periodo estivo ed al progetto di norma UNI TS 11300 Parte 4, riguardante i sistemi di generazione a fonte rinnovabile. Applicazioni pratiche ed esempi illustrano i calcoli per il progetto di un nuovo edificio e per la certificazione energetica di un edificio esistente. Un capitolo, dedicato ai recepimenti della norma UNI (D.Lgs. n. 311/2006, D.P.R. n. 59/2009 e Linee guida per la certificazione), mostra come calcolare gli indici di prestazione dell'edificio. Le appendici propongono infine due esempi di calcolo interamente svolti.

Il CD-ROM allegato installa una banca dati normativa in materia di certificazione energetica ed il software Termolog LT, versione ridotta di Termolog EpiX 2 prodotto da Logical Soft. Termolog LT calcola le dispersioni termiche, i fabbisogni e la prestazione energetica di piccoli edifici, con riferimento alla normativa nazionale D.P.R. n. 59/2009, al Decreto Ministeriale 26 giugno 2009 (Linee Guida per la certificazione energetica degli edifici) ed alle norme UNI TS 11300 Parte 1 e 2.

Requisiti minimi hardware e software
Banca Dati Normativa: Processore da 1.00 GHz; Microsoft Windows 2000; 128 Mb di RAM; 500 Mb liberi sull'Hard Disk; Adobe Acrobat Reader 4.0.
Termolog LT: Processore da 1.00 GHz; Microsoft Windows XP (SP2 o SP3), Vista o 7 (per gli utenti Microsoft Windows Vista e Microsoft Windows 7 sono necessari i privilegi di "amministratore"); 1 Gb di RAM; 200 Mb liberi su Hard Disk; scheda video impostata a 1024 x 768 pixel.

Indice
1. Inquadramento normativo
1.1. Il protocollo di Kyoto
1.2. Il contesto normativo in Europa e in Italia
1.3. Il D.P.R. n. 59/2009
1.4. Le Linee guida alla certificazione energetica
1.5. Incentivi per la riqualificazione energetica degli edifici esistenti
1.6. Le UNI TS 11300
1.7. Altre norme tecniche di riferimento
1.8. Applicazione delle nuove norme
1.9. La normativa regionale

2. Introduzione alla procedura di calcolo
2.1. Finalità del calcolo
2.1.1. Caratteristiche dell'analisi: accuratezza e riproducibilità
2.1.2. Valutazione di progetto e qualificazione energetica
2.1.3. Certificazione energetica
2.1.4. Diagnosi energetica
2.2. Il calcolo delle prestazioni energetiche dell'edificio
2.2.1. Il metodo di calcolo
2.2.2. Fabbisogni termici ideali: l'involucro edilizio e l'acqua calda sanitaria
2.2.3. Perdite dell'impianto: riscaldamento e acqua calda sanitaria

3. I dati dell'edificio
3.1. I dati di ingresso al calcolo
3.2. Il concetto di edificio
3.2.1. I dati geometrici dell'edificio
3.3. Le zone termiche
3.3.1. La temperatura di regolazione della zona
3.3.2. Il ricambio d'aria della zona
3.4. Gli ambienti confinanti
3.5. I dati climatici
3.5.1. La durata dei periodi di climatizzazione
3.6. Gli elementi disperdenti dell'involucro
3.6.1. La trasmittanza
3.6.2. La trasmittanza dei componenti opachi
3.6.3. La trasmittanza dei componenti trasparenti
3.6.4. I ponti termici
3.6.5. Gli elementi verso terreno

4. Gli scambi termici attraverso l'involucro
4.1. Il calcolo dell'energia termica dell'edificio
4.2. Il fabbisogno mensile ideale di energia termica
4.3. L'energia scambiata per trasmissione
4.3.1. Il coefficiente di scambio termico per trasmissione globale
4.3.2. Il coefficiente di scambio termico per trasmissione con l'ambiente esterno HD
4.3.3. Il coefficiente di scambio termico per trasmissione con il terreno Hg
4.3.4. Il coefficiente di scambio termico per trasmissione con ambienti non climatizzati HU
4.3.5. Il coefficiente di scambio termico per trasmissione con ambienti climatizzati da altro impianto HA
4.3.6. Calcolo del flusso di calore disperso verso la volta celeste
4.4. L'energia scambiata per ventilazione
4.4.1. Il coefficiente di scambio termico per ventilazione
4.5. Gli apporti termici gratuiti
4.5.1. Gli apporti interni
4.5.2. Gli apporti solari
4.6. I parametri dinamici

5. l'impianto per il riscaldamento
5.1. Gli impianti termici
5.1.1. Studio di un sottosistema
5.1.2. Il flusso di calcolo
5.2. Le tipologie di impianto per il riscaldamento
5.3. I metodi di calcolo
5.3.1. Le semplificazioni nel calcolo
5.3.2. Il regime di funzionamento dell'impianto
5.4. Il sistema di emissione
5.4.1. I fabbisogni elettrici del sistema di emissione
5.5. Il sistema di regolazione
5.6. Il sistema di distribuzione
5.6.1. Il fabbisogno termico effettivo
5.6.2. Il calcolo delle perdite di distribuzione con il metodo tabellare
5.6.3. Struttura delle reti di distribuzione complesse: circuiti primari e circuiti secondari
5.6.4. Il calcolo della temperatura del fluido nelle tubazioni
5.6.5. Il calcolo delle perdite di distribuzione con il metodo dettagliato
5.6.6. I fabbisogni elettrici del sistema di distribuzione
5.7. Il sistema di accumulo
5.8. Il sistema di generazione
5.8.1. Il generatore: metodi di calcolo
5.8.2. Il generatore: i parametri tecnici
5.8.3. Il calcolo delle perdite di generazione con il metodo semplificato
5.8.4. I fabbisogni elettrici del sistema di generazione
5.8.5. Il calcolo delle perdite di generazione con il metodo dell'appendice B2
5.8.6. Il metodo dell'appendice B3
5.9. L'energia primaria invernale e il rendimento globale

6. L'impianto per la produzione di acqua calda sanitaria
6.1. L'energia termica per la produzione di acqua calda sanitaria
6.2. Il metodo di calcolo
6.3. Il sistema di erogazione
6.4. Il sistema di distribuzione
6.5. Il sistema di accumulo
6.6. Il sistema di produzione separato e combinato
6.6.1. Produzione dell'acqua calda sanitaria separata dal riscaldamento
6.6.2. Produzione combinata per acqua calda sanitaria e riscaldamento degli ambienti
6.7. L'energia primaria e il rendimento globale per ACS

7. gli indici di prestazione energetica per il progetto e la certificazione
7.1. Gli indici di prestazione energetica
7.2. Le verifiche di progetto
7.3. La certificazione energetica degli edifici
7.3.1. La classificazione degli edifici
7.3.2. La certificazione degli edifici non dotati di impianto termico
7.3.3. La classificazione degli edifici per il raffrescamento
7.3.4. Altre prescrizioni sulla certificazione energetica
7.3.5. Contenuti dell'Attestato di Certificazione Energetica

Appendice A - Un esempio svolto: la certificazione energetica di un edificio esistente
A.1. L'edificio di esempio
A.2. I dati generali dell'edificio
A.2.1. La planimetria
A.2.2. Informazioni generali e geometria
A.2.3. I dati climatici
A.2.4. La zonizzazione e i dati relativi all'utenza
A.3. L'involucro disperdente
A.3.1. I componenti strutturali opachi dell'involucro
A.3.2. I componenti trasparenti dell'involucro
A.3.3. I ponti termici
A.3.4. Le ombreggiature su elementi opachi e trasparenti
A.3.5. Le dispersioni: l'involucro delle zone termiche
A.3.6. Il riscaldamento dell'involucro: risultati dei calcoli
A.3.7. Il raffrescamento dell'involucro: risultati dei calcoli
A.4. L'impianto di riscaldamento ed acqua calda sanitaria
A.4.1. Dati dell'impianto di riscaldamento
A.4.2. Fabbisogno di energia termica per la produzione dell'acqua calda sanitaria
A.4.3. Dati dell'impianto di produzione istantanea dell'acqua calda sanitaria
A.4.4. Schema riassuntivo dei rendimenti dei singoli sistemi
A.4.5. Impianto di produzione dell'acqua calda: fabbisogno uscente dal sistema di generazione
A.4.6. Impianto di riscaldamento: perdite stagionali e fabbisogno di energia primaria
A.4.7. Impianto a produzione combinata: perdite stagionali e fabbisogno di energia primaria
A.4.8. Impianto di produzione di ACS: perdite stagionali e fabbisogno di energia primaria
A.4.9. Calcolo degli indici di prestazione
A.5. L'attestato di certificazione energetica

Appendice B - Esempio di calcolo: la certificazione energetica di un nuovo edificio con impianto centralizzato
B.1. L'edificio di esempio
B.2. I dati generali dell'edificio
B.2.1.  La planimetria e i prospetti
B.2.2. Informazioni generali e geometria
B.2.3. I dati climatici
B.2.4. La zonizzazione e i dati relativi all'utenza
B.3. L'involucro disperdente
B.3.1. I componenti strutturali opachi dell'involucro
B.3.2. I componenti trasparenti dell'involucro
B.3.3. I ponti termici
B.3.4. Le ombreggiature su elementi opachi e trasparenti
B.3.5. Le dispersioni: l'involucro delle zone termiche
B.3.6. Il riscaldamento dell'involucro: risultati dei calcoli
B.3.7. Il raffrescamento dell'involucro: risultati dei calcoli
B.3.8. Riepilogo del fabbisogno di energia termica per l'involucro dell'edificio
B.4. L'impianto di riscaldamento ed acqua calda sanitaria
B.4.1. Dati dell'impianto di riscaldamento
B.4.2. Fabbisogno di energia termica per la produzione dell'acqua calda sanitaria
B.4.3. Dati dell'impianto di produzione istantanea dell'acqua calda sanitaria
B.4.4. Impianto di produzione dell'acqua calda: fabbisogno uscente dal sistema di generazione
B.4.5. Impianto di riscaldamento: perdite stagionali e fabbisogno di energia primaria
B.4.6. Impianto a produzione combinata: perdite stagionali e fabbisogno di energia primaria
B.4.7. Impianto di produzione di ACS: perdite stagionali e fabbisogno di energia primaria
B.4.8. Calcolo degli indici di prestazione
B.5. Le verifiche di progetto
B.6. L'attestato di certificazione energetica

Appendice C - Calcolo dell'energia primaria per la stagione estiva: la UNI TS 11300 parte 3
C.1. Il calcolo dell'energia primaria per la stagione estiva

Appendice D - Il riscaldamento e la produzione di acqua calda con fonti rinnovabili e altri metodi di generazione: la UNI TS 11300 parte 4
D.1. I contenuti della UNI TS 11300 Parte 4
D.1.1. I sistemi di produzione trattati nella UNI TS 11300 Parte 4

Appendice E - Guida all'installazione del CD-ROM
E.1. Contenuti del CD-ROM allegato
E.2. Requisiti minimi hardware e software
E.3. Richiesta della password per l'attivazione della Banca Dati
E.4. Installazione della BANCA DATI
E.5. Attivazione della Banca Dati
E.6. Installazione di TERMOLOG LT
E.7. Avvio e abilitazione di TERMOLOG LT
E.8. Introduzione al software Termolog lt
Legge n. 10/1991
Input grafico
Archivio
Certificazione energetica
Limitazioni di TERMOLOG LT
E.9. Consultazione del manuale
E.10. Apertura del file di esempio

Bibliografia e norme di riferimento
Calcolo energetico
Impianti
Calcolo involucro
Normativa tecnica di riferimento