Cosa prevede la nuova norma di calcolo introdotta dalla Direttiva Europea EPBD IV in materia di efficienza energetica degli edifici? Si va dall’abbattimento delle emissioni, ai nuovi metodo di calcolo, a strumenti di progettazione più evoluti. Il punto sulla nuova EPBD al convegno di ISNOVA ed ENEA, in collaborazione con i docenti del Politecnico di Milano e Logical Soft.
Migliorare l’efficienza energetica degli edifici, prevedendo nuove metodologie di calcolo per raggiungere l’obiettivo di emissioni zero.
La Direttiva Europea EPBD IV, presentata dalla Commissione Europea all’interno del pacchetto “Pronti per il 55%”, prevede una norma di calcolo e standard più rigorosi per raggiungere l’efficienza energetica degli edifici.
Tra i principali obiettivi della Direttiva EPBD IV vi è quello di ridurre le emissioni dell’UE entro il 2030 di almeno il 55% rispetto ai livelli del 1990. Secondo un’analisi infatti, il 75% degli edifici europei è inefficiente sotto il profilo energetico e richiede ristrutturazioni su vasta scala.
Direttiva EPBD: la nuova norma di calcolo energetico
Per raggiungere gli obiettivi della EPBD IV , i tecnici e i professionisti del settore dovranno confrontarsi con una nuova norma di calcolo e strumenti di lavoro più adeguati. ISNOVA, ENEA in collaborazione con Logica Soft hanno affrontato questo tema organizzando un webinar gratuito che si è svolto il 15 giugno. All’incontro hanno partecipato i Professori Giuliano Dall’Ò e Luca Sarto del Politecnico di Milano, Dipartimento ABC.
L’incontro, moderato dall’Ing. Alberto Boriani Amministratore Unico di ISNOVA, ha suscitato grande interesse e ha rappresentato un’importante occasione per approfondire le novità introdotte dalla normativa in materia di efficienza energetica degli edifici.
“La Commissione Europea sta mettendo in campo tante azioni diverse per raggiungere l’obiettivo di neutralità climatica entro il 2050- afferma Alberto Boriani- Queste azioni incluse all’interno del Green Deal porteranno molte novità per i progettisti. La novità più grande sarà quella di dover cambiare il metodo di calcolo e di progettazione. In futuro, dovremo progettare edifici a emissioni zero e utilizzare strumenti di calcolo più evoluti. Questo significa che dovremo inoltre applicare norme tecniche richieste in tutta Europa. Ognuno di noi dovrà tornare ad applicarsi per imparare qualcosa di nuovo.”
La EPBD IV richiede agli stati membri di adottare una metodologia di calcolo per la prestazione energetica degli edifici basata sulle norme europee. Durante il webinar attraverso esempi pratici i tecnici hanno confrontato i vecchi e i nuovi metodi di calcolo energetico sottolineando i cambiamenti emersi nel progetto di un edificio.
Obiettivo emissioni zero: calcolo mensile e calcolo orario
Ad affrontare il tema del metodo orario dinamico per il calcolo dei fabbisogni dell’edificio è stato il Professore Giuliano Dall’Ò, Ordinario di Fisica Tecnica Ambientale presso il Dipartimento ABC – Politecnico di Milano. Il professore Dall’Ò ha ripercorso la storia dei vari metodi di calcolo utilizzati nel tempo mettendo a confronto calcolo mensile e calcolo orario.
“Più ci spostiamo verso edifici di prestazioni elevate, più dobbiamo stare attenti nell’effettuare dei calcoli che simulino in modo sempre più puntuale quello che succede realmente– afferma Dall’Ò. E prosegue – nonostante ci si trovi di fronte a nuove sfide i nuovi strumenti a disposizione dimostrano il passaggio a un processo di “democratizzazione”. Per affrontare questo metodo di calcolo e utilizzare un modello dinamico non occorre più essere ricercatori o professori, ma occorre essere semplicemente tecnici. È chiaro che le informazioni all’interno di un software come TERMOLOG vanno inserite senz’altro con cura, ma il risultato apre nuovi orizzonti”.
La norma di calcolo UNI EN ISO 52016-1
Ad entrare nel dettaglio della norma di calcolo della Direttiva EPBD è stato l’Ing. Luca Sarto, Docente a contratto, Dipartimento ABC – Politecnico di Milano.
L’ing. Sarto ha approfondito il metodo dinamico orario della norma UNI EN ISO 52016– che definisce le procedure di calcolo dei fabbisogni energetici per riscaldamento e raffrescamento su base oraria o mensile, utilizzando un approccio dinamico in grado di considerare l’influenza delle condizioni climatiche esterne sulla prestazione energetica degli edifici.
La UNI EN ISO 52016 sostituisce cinque importanti norme precedentemente in vigore:
- UNI EN 15265:2008 – Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti mediante metodi dinamici – Criteri generali e procedimenti di validazione.
- UNI EN 15255:2008 – Calcolo del carico sensibile di raffrescamento di un ambiente – Criteri generali e procedimenti di validazione.
- UNI EN ISO 13790:2008 – Prestazione energetica degli edifici – Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento.
- UNI EN ISO 13791:2012 – 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 13792:2012 – Prestazione termica degli edifici – Calcolo della temperatura interna estiva di un locale in assenza di impianti di climatizzazione – Metodi semplificati.
In particolare la UNI EN ISO 13790:2008 è richiamata nella UNI TS 11300, norma utilizzata per il calcolo delle prestazioni energetiche e per la certificazione.
Scopri la simulazione dinamica oraria per la nuova EPBD
Le principali novità introdotte dalla UNI E ISO 52016
Le principali novità introdotte dalla UNI E ISO 52016 rispetto al precedente gruppo di norme sono le seguenti:
- Abolizione del metodo di calcolo stagionale (comunque non previsto dalla UNI/TS 11300)
- Revisione del metodo di calcolo mensile
- Integrazione all’interno del gruppo di norme EPB come specificato nella norma ISO 52000-1
- Integrazione del calcolo dei carichi termici estivi ed invernali
- Introduzione di un nuovo metodo di calcolo orario più affidabile e più chiaro da applicare.
II metodo di calcolo orario proposto dalla ISO 52016-1 si basa sulla ISO 52017-1 che fornisce un metodo generale per il calcolo del bilancio termico di un edificio.
Uno degli aspetti nodali introdotti dalla norma è il calcolo della trasmissione termica in regime dinamico attraverso il modello a parametri concentrati. Questi modelli consentono infatti di determinare come si propaga il flusso di calore attraverso una parete. Altro elemento importante sono poi i dati climatici.
Vantaggi immediati della simulazione dinamica
La simulazione dinamica in Italia non è certo una novità! Dal 2017, con il supporto tecnico scientifico del Politecnico di Milano, si è resa infatti possibile l’implementazione del modello di calcolo dinamico orario proposto dalla norma ISO 52016 nel Software TERMOLOG. Il software è stato sottoposto ai test previsti dallo standard ANSI/ASHRAE 140:2017 e ha ottenuto la validazione. Ricordiamo inoltre che risale al 1° marzo 2018 la pubblicazione della appendice italiana della UNI 52016.
Il grande cambiamento, sottolinea nel suo intervento l’Ing. Castagna di Logical Soft, è che ora è proprio l’Europa con la Direttiva EPBD a introdurre una nuova norma di calcolo a richiedere l’adozione del metodo dinamico orario, l’unico in grado di restituire il comportamento reale dell’edificio nelle sue condizioni d’uso.
Direttiva EPBD IV – Allegato 1
2) Il fabbisogno e il consumo di energia per il riscaldamento, il raffrescamento di ambienti, la produzione di acqua calda sanitaria per uso domestico, la ventilazione, l’illuminazione integrata e altri sistemi tecnici per l’edilizia, sono calcolati facendo uso di intervalli di calcolo del tempo orari o suborari, in modo da tenere conto delle condizioni variabili che incidono sensibilmente sul funzionamento e sulle prestazioni dell’impianto, come pure sulle condizioni interne, e da ottimizzare il livello di costi, benessere, la qualità dell’ambiente interno e il comfort, come definiti dagli Stati membri a livello nazionale o regionale.
La Direttiva, nel suo allegato 1, pone l’accento su valori importanti quali il comfort, il benessere, le condizioni e la qualità dell’ambiente interno.
5 motivi per adottare subito la nuova norma con calcolo dinamico orario prevista dalla EPBD
Nella pratica quali sono i vantaggi oggi? Per esemplificare, spiega l’Ing. Castagna, prendiamo un edificio che oggi è un nZEB in classe A4, situato in provincia di Torino. Sappiamo che per ottenere questo edificio è stato usato il calcolo stazionario con le UNI TS 11300. Come si comporta questo stesso edifico se il calcolo è dinamico?
EPBD e nuova norma di calcolo: la semplicità del metodo dinamico orario
Il primo aspetto essenziale per i progettisti è sapere che il calcolo con la UNI 52016 può essere svolto senza richiedere dati aggiuntivi al modello energetico già creato. In TERMOLOG questo avviene con un semplice click.
Valutare la bontà dell’involucro
Il secondo aspetto è poter analizzare con il dinamico il comportamento dell’edificio in free floating. Vale a dire il comportamento dell’edificio in assenza di impianto dove la temperatura è “libera di fluttuare”. Il software mostra chiaramente la temperatura interna ed esterna dell’edifico che varia giorno dopo giorno. Questo permette di fare una chiara diagnosi della bontà dell’involucro. Con il calcolo in free floating, si evince infatti che l’edificio nZEB raggiunge a giugno temperature superiori ai 40° interni. Un comportamento non efficiente ma che è il risultato del metodo semi-stazionario mensile che privilegia il regime invernale rispetto a quello estivo.
Calcolare il vero fabbisogno estivo
Un altro tipo di analisi da svolgere è quello di Fabbisogno energetico (EPnd) con un profilo ideale, dove la potenza dell’impianto è all’infinito. Questo permette di confrontare il profilo d’uso degli edifici con impianto acceso nelle 24ore. L’analisi in questione ci permette di mettere a confronto, a parità di condizioni d’uso, il calcolo con metodo standard e quello dinamico.
Cosa succede se vogliamo mantenere la temperatura costante tra i 20° in inverno e i 26° in estate? I risultati con il calcolo dinamico orario mostrano una differenza enorme soprattutto per il fabbisogno richiesto da raffrescamento. I risultati del calcolo UNI TS 11300 mostrano un indice di energia termica utile per il raffrescamento poco sopra 12KWh/m2. Il calcolo dinamico, molto più realisticamente, calcola questo per il medesimo edificio un indice pari a 41,89KWh/m2: oltre il triplo.
Edifici non residenziali: come ottimizzare il comfort
L’esempio successivo mostrato dall’Ing. Castagna è un edificio non residenziale: un ufficio con apporti interni importanti, dotato di grande vetrate e con presenza costante di molte persone . Qui, attraverso il metodo dinamico orario di TERMOLOG, valutiamo 3 temperature interne:
- la temperatura dell’aria
- la temperatura media radiante
- la temperatura interna operante.
Quest’ultima in particolare si riferisce alla temperatura percepita, vale a dire che è possibile misurare il comfort. Qual è il principale vantaggio? Naturalmente poter modificare i profili d’uso e valutare l’adozione ora per ora di sistemi intelligenti come i BACS, o le schermature solari ora per ora.
Quest’ultimo dato permette di fare valutazioni interessanti sui sistemi intelligenti che si possono applicare per migliorare il comfort, ora per ora, considerando i picchi nelle ore più calde e il calo nelle ore notturne: sonde, schermature ecc. L’Ing. Castagna ricorda come i BACS sono una delle altre richieste della Direttiva EPBD.
È subito evidente il beneficio in termini di comfort sulle temperature ed è quindi molto più semplice presentare e condividere con il committente le scelte progettuali alla luce di simulazioni comprensibili e realistiche. Nell’esempio specifico, si migliora di 5 gradi il picco di temrpatura estiva in free floating.
Riqualificare con una pompa di calore
Infine si è affrontato un caso di edificio ristrutturato passando da caldaia a pompa di calore con il fotovoltaico. Con un esempio molto chiaro l’Ing. Castagna ha dimostrato come solo con il calcolo dinamico è possibile dimensionare correttamente la PdC consentendo una progettazione efficiente di tutto l’impianto e migliorando il comfort.
Prova il nuovo metodo di calcolo orario dinamico
