Efficienza energetica e conto termico: Blumatica EGE semplifica verifiche e interventi migliorativi | Ingegneri.info

Efficienza energetica e conto termico: Blumatica EGE semplifica verifiche e interventi migliorativi

Blumatica EGE consente in un’unica applicazione di gestire tutti gli aspetti relativi al risparmio energetico degli edifici sia in fase di progettazione che per la redazione degli Attestati di Prestazione Energetica con calcolo automatico degli interventi migliorativi. Ecco la guida

Blumatica_EGE
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Con Blumatica EGE le verifiche in fase di progettazione avvengono in maniera semplificata. A due anni dalla data di pubblicazione, i nuovi decreti attuativi della Legge 90/2013 continuano infatti a mietere vittime tra i tecnici. Chiariamo i vari aspetti del tema e come il software Blumatica risolva diversi problemi.

Il quadro normativo e criticità applicative del D.M. Requisiti Minimi per i professionisti

Il Decreto, nonostante le buone intenzioni, non è particolarmente chiaro e lascia ampio margine d’interpretazione generando non pochi dubbi ai professionisti che si trovano di fronte a scenari, e soprattutto risultati di calcolo, del tutto nuovi e a cui è difficile dare un’interpretazione.

Da un primo studio condotto da un gruppo di lavoro composto da ENEA e CTI sono emerse non poche criticità applicative del D.M. Requisiti Minimi; criticità in parte imputabili al fatto che nei decreti ci si è preoccupati quasi esclusivamente della situazione invernale puntando sostanzialmente alla sola diminuzione delle trasmittanze termiche stazionarie. Infatti, parametri quali la trasmittanza termica periodica ed il controllo attraverso le schermature dei vetri non riescono complessivamente a gestire la problematica estiva limitandosi ad alcuni puntuali aspetti legati alla stagione calda.

Inoltre capita frequentemente che, nonostante si presti notevole attenzione ai valori di trasmittanza dei componenti e di rendimento degli impianti scelti per il progetto, il tecnico non riesca a soddisfare tutte le verifiche previste dal decreto (come ad esempio gli indici di prestazione termica utile alla climatizzazione invernale o estiva oppure l’area solare equivalente estiva, la percentuale di copertura da fonti rinnovabili, ecc.).

In questa breve guida si cercherà di far luce sui principali parametri che incidono sul rispetto delle verifiche in fase di progettazione.

Area solare equivalente estiva (Asol,est/Asup)

L’area equivalente estiva Asol,est dell’edificio è definita come la sommatoria delle aree equivalenti estive (in m2) di ogni componente vetrato k:

Asol,est = Σk Fsh,ob·ggl+sh·(1-FF) ·Aw,p·Fsol,est      [m2]

dove:

Fsh,ob è il fattore di riduzione per ombreggiatura relativo ad elementi esterni per l’area di captazione solare effettiva della superficie vetrata k–esima;
ggl+sh è la trasmittanza di energia solare totale della finestra, quando la schermatura solare è utilizzata;
FF è la frazione di area relativa al telaio, rapporto tra l’area proiettata del telaio e l’area proiettata totale del componente finestrato;
Aw,p è l’area proiettata totale del componente vetrato (area del vano finestra);
Fsol,est è il fattore di correzione per l’irraggiamento incidente, ricavato come rapporto tra l’irradianza media nel mese di luglio sull’esposizione considerata e l’irradianza media annuale sul piano orizzontale di Roma.

 

Il valore di Asol,est rapportato all’area della superficie utile deve essere inferiore al valore massimo ammissibile riportato in tabella seguente:

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Il rispetto di tale limite influenza la progettazione architettonica e in particolare pone l’attenzione sull’utilizzo di una superficie vetrata non eccessiva al fine di evitare i surriscaldamenti ambientali (sia invernali che estivi).

La metodologia sopra indicata cerca di limitare l’utilizzo di superfici vetrate oltre i valori limite indicati.

Le norme ASHRAE utilizzate per il protocollo LEED stabilisce che, se la percentuale di superficie vetrata rispetto a quella di ciascuna facciata è inferiore al 40%, tale valore resta inalterato. Se invece supera il 40% della superficie lorda opaca, l’edificio di riferimento assume la percentuale del 40% fissa.

Il metodo indicato dal decreto sui requisiti minimi è più articolato poiché fa riferimento all’area solare equivalente estiva calcolata con la relazione sopra indicata.

In definitiva le nuove norme ripropongono il problema del controllo del surriscaldamento per effetto di grandi superfici vetrate. Il metodo indicato non è più quello di limitare la superficie delle pareti vetrate (Sv/Su <0.2, come indicato nel D.Lgs. 311/06) ma limitare le caratteristiche radiative (fattore ggl-sh) e il rapporto Asol,est/Autile. In questo modo, per avere grandi superfici vetrate, occorre utilizzare vetri antisolari (g < 0,35) che hanno un costo elevato.

Ai fini della verifica del rapporto Asol,est/Asup utile bisogna osservare il seguente abaco dal quale si evince che, per rapporti Aw/Asup utile superiore a 1/8, occorre utilizzare schermature solari (tenda bianca, veneziana bianca) e vetri basso emissivi.

Per valori superiore a 0,20 di Aw/Asup utile occorrono necessariamente vetri basso emissivi (ε=0,05) e veneziana bianca (fattore di schermatura 0,1).

Per avere una verifica positiva del rapporto Asol,est/Asup,utile è quasi sempre necessario, specialmente nelle zone climatiche più soleggiate (A e B), utilizzare vetri non solamente basso emissivi (ε=0,05) ma anche con trasmittanza  termica bassa quale quella raggiungibile con gas pesanti (krypton, SF6) nell’intercapedine dei vetri camera.

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È evidente che, nella verifica del rapporto Asol,est/Asup,utile , incidono 4 fattori:

· ggl+sh la trasmittanza di energia solare totale della finestra;
· FF la frazione di area relativa al telaio;
· Aw,p l’area proiettata totale del componente vetrato (area del vano finestra);
· Fsol,est il fattore di correzione per l’irraggiamento incidente

 

Per ridurre il rapporto Asol,est/Asup,utile occorre agire su:

  • Aggetti (Fsh,ob);
  • Superfici vetrate (Aw,p) eventualmente riducendole;
  • Fattore di trasmissione solare (ggl+sh) utilizzando vetri con ggl basso e, soprattutto, con l’utilizzo dei tendaggi.

 

Quest’ultima azione su ggl+sh appare alquanto formale poiché si ipotizza, in sede di progetto, l’utilizzo di tendaggi che poi nella realtà non si sa se sarà rispettato.

In ogni caso si hanno due necessità da affrontare:

  1. Verificare il rapporto Asol,est/Autile agendo come sopra descritto;
  2. Ridurre gli apporti solari al fine di verificare EPC,nd che dipende fortemente dalle caratteristiche dei vetri. Ancora di più si osserva che spesso è necessario utilizzare vetrate di pregio basso emissive (ε =0,05) con gas di riempimento pregiati.

Coefficiente medio globale di scambio termico (H’T)

Il coefficiente medio globale di scambio termico H’T è definito nel modo seguente:

Htr,adj è il coefficiente globale di scambio termico per trasmissione dell’involucro definito dalla UNI/TS 11300-1, espresso in W/K:

Htr,adj = HD + Hg + HU + HA

dove:

–          HD    è il coefficiente di scambio termico diretto per trasmissione verso l’ambiente esterno;

–          Hg    è il coefficiente di scambio termico stazionario per trasmissione verso il terreno;

–          HU    è il coefficiente di scambio termico per trasmissione attraverso gli ambienti non climatizzati;

–          HA  è il coefficiente di scambio termico per trasmissione attraverso gli ambienti climatizzati a temperatura diversa.

Ak è la superficie del k-esimo componente (opaco e/o trasparente) costituente l’involucro, m2.

In pratica si tratta di una sorta di trasmittanza media dell’involucro. Il relativo calcolo considera tutti i componenti disperdenti dell’involucro, siano essi opachi o trasparenti, unitamente alle dispersioni dei ponti termici presenti.

Il limite per tale parametro è un valore fisso che viene diversificato per zona climatica e per rapporto S/V.

Tale parametro è utilizzato come requisito per edifici nuovi e per edifici sottoposti a ristrutturazioni importanti di primo livello, oltre che ampliamenti e ristrutturazioni importanti di secondo livello.

Nelle nuove costruzioni e nelle ristrutturazioni importanti di primo livello l’H’T è determinato per l’intero involucro edilizio, mentre per le ristrutturazioni importanti di secondo livello H’T è determinato per l’intera parete, comprensiva di tutti i componenti su cui si è intervenuti.

Sono due gli aspetti fondamentali per rispettare tale limite:

  • I ponti termici devono essere ridotti al minimo;
  • Risulta difficile eccedere con le superfici vetrate qualora esse non abbiano altissime prestazioni in termini di isolamento termico.

Nel caso di edifici nuovi, l’introduzione di tale limite si è resa necessaria come conseguenza del fatto che i limiti sulla prestazione energetica del fabbricato e sull’energia primaria globale non sono più valori fissi, bensì variabili, con il meccanismo dell’edificio di riferimento in funzione della geometria e quindi anche dell’area delle superfici vetrate dell’edificio reale.

Il limite sull’H’T può dunque essere visto come operante in sinergia con i limiti sugli EPnd al fine di portare ad ottenere un edificio con caratteristiche energetiche performanti.

Il valore di H’T dovrà essere inferiore al valore massimo ammissibile riportato in tabella seguente in funzione della zona climatica e del rapporto S/V:

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Attraverso i limiti relativi al coefficiente medio globale di scambio termico per trasmissione, il D.M. Requisiti Minimi vuole contenere gli scambi termici che avvengono attraverso l’involucro disperdente del fabbricato.

Di conseguenza, quindi, una buona progettazione architettonica che rispetti i valori limite tende a contenere la presenza di quegli elementi che per la loro stessa natura tecnologica sono maggiormente disperdenti (chiusure tecniche trasparenti, cassonetti, chiusure tecniche opache verso ambienti non climatizzati, ponti termici, ecc.).

Ad esempio, nel caso di edifici completamente vetrati risulta impossibile osservare i requisiti di legge relativi alla verifica del parametro H’T.

Tuttavia, pur essendo i valori limite fissi (definiti attraverso i prospetti), la verifica di tale parametro non può prescindere dal doversi relazionare anche con i valori dell’edificio di riferimento ed in particolare con gli indici di prestazione termica utile per riscaldamento (EPH,nd) e raffrescamento (EPC,nd).

Infatti, può capitare spesso che, pur rispettando le trasmittanze termiche di tutti componenti (e di conseguenza il coefficiente di scambio termico), uno degli indici di prestazione termica utile risulti non verificato. In particolare, esaminando il grafico seguente, si osserva come ad un incremento del grado di isolamento del fabbricato corrisponda da un lato un contenimento dei fabbisogni di energia termica utile nella stagione di riscaldamento (EPH) e, dall’altro, fabbisogni maggiori di energia termica utile nella stagione di raffrescamento (EPC).

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Risulta pertanto fondamentale scegliere il giusto grado di isolamento dei diversi componenti al fine di rispettare contemporaneamente tutte e tre le verifiche imposte dal decreto.

Il software Blumatica EGE punta a semplificare e velocizzare il lavoro dei tecnici. Blumatica EGE consente infatti, in un’unica applicazione, di gestire in maniera semplice e professionale tutti gli aspetti relativi al risparmio energetico degli edifici sia in fase di progettazione (adeguando il progetto al fine di rispettare le verifiche obbligatorie previste dal DM Requisiti Minimi) che per la redazione degli Attestati di Prestazione Energetica (con calcolo automatico degli interventi migliorativi) ed il calcolo degli incentivi Conto Termico 2 per l’efficientamento energetico degli edifici e degli impianti.

In particolare, durante la fase di progettazione (ovvero redazione di una ex Legge 10), Blumatica EGE effettua una correzione automatica del progetto per la verifica degli indici di prestazione previsti dal D.M. Requisiti Minimi del 26 giugno 2015.

Grazie ad una semplicissima procedura guidata, il software propone la soluzione energeticamente ed economicamente migliore al fine di rispettare le seguenti verifiche di legge:

  • Area solare equivalente estiva per unità di superficie (Asol,est/Asup,utile)
  • Coefficiente medio globale di scambio termico per trasmissione (H’T)
  • Indice di prestazione termica utile per la climatizzazione invernale (EPH,nd)
  • Indice di prestazione termica utile per la climatizzazione estiva (EPC,nd)
  • Percentuale di copertura da fonti rinnovabili per la produzione di ACS e degli altri servizi
  • Potenza elettrica minima degli impianti alimentati da fonti rinnovabili
  • Trasmittanze limite dei componenti opachi e trasparenti
  • Massa superficiale e trasmittanza periodica dei componenti opachi.

In base alla tipologia di intervento (nuova costruzione, ampliamento, ristrutturazione importante di I o II livello, riqualificazione, ecc.), il software propone le modifiche da apportare al progetto per rispettare le verifiche previste dal decreto (ad es. modifica del grado di isolamento dei componenti opachi; sostituzione della tipologia di infissi o vetro; applicazione di schermature mobili; calcolo dell’inclinazione, orientamento e superficie ottimali degli impianti solari termici e fotovoltaici, ecc.).

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