Efficienza energetica negli edifici
Quando si parla di efficienza energetica negli edifici Solitamente ci riferiamo all'insieme delle procedure che portano alla Costruisco consumo meno energiaMa il nocciolo della questione è determinare fino a che punto è possibile o ragionevole spingersi.
Le normative statali ispirate alla Direttiva Efficienza Energetica prendono solitamente come riferimento quello che viene chiamato “costo ottimale”, cioè che i costi di investimento siano accettabili in relazione ai benefici economici che l'energia comporta. minor consumo di energia (ottimizzazione).
Nota: è possibile consultare l'applicazione della metodologia del «costo ottimale» nei paesi dell'UE da QUI in inglese.
sebbene il viabilità economica, è non è l'unico criterio possibile e potrebbe cercare di ridurre il consumo energetico dell'edificio finché non lo è praticamente nullo o che il l'impatto ambientale derivante dalla costruzione e dall'esercizio dell'edificio è minimo (minimizzazione).
È evidente che secondo i diversi criteri adottati come riferimento, anche i livelli di ambizione nell'ottenimento dell'efficienza energetica saranno differenti.
In questo articolo cercheremo di valutare per un dato edificio, qual è il livello di ambizione fornito da questi diversi criteri e mostreremo che il più comunemente usato, che è l'ottimizzazione energetica, porta proprio ad essere il meno ambizioso e faremmo bene in non considerarlo come il criterio preferito.
Metodologia
- Utilizzeremo un edificio di esempio e, modificando solo il parametro "isolamento", verranno valutati i consumi energetici finali per Riscaldamento, Raffrescamento e loro ausiliari (pompe e ventilatori).
- Da questo studio sono stati esclusi i consumi derivanti da illuminazione, impianti, acqua calda sanitaria in quanto questi sono indipendenti dal livello di isolamento ed è proprio quest'ultimo che si desidera evidenziare, poiché in alcune occasioni alcuni hanno affermato che un “Eccesso di isolamento” potrebbe non essere raccomandato dal punto di vista dell'efficienza energetica.
- Una volta ottenuto per ogni ipotesi di isolamento, tradurremo il consumo di energia primaria in impatto economico (costo) o ambientale (effetto serra GWP).
- Per rendere i risultati più facilmente utilizzabili per altri edifici di dimensioni simili, i risultati verranno normalizzati in base alla superficie condizionata dell'edificio.
- Infine, i risultati verranno analizzati sotto forma di grafico a nuvola di punti dove si intuisce l'andamento di ciascuna variabile all'aumentare della quantità di isolamento disponibile nell'edificio.
Argomento di studio
Si considera per questo caso, a edificio plurifamiliare tra case composto da piano terra + 4 piani per un totale di 16 case con una superficie condizionata di 1282 m2 (solo le case sono considerate condizionate)
L'immagine seguente mostra l'edificio considerato:
CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE:
- L'orientamento dell'edificio è Nord-Sud.
- La costruzione è tradizionale con materiali isolanti in facciata mediante tamponamento e copertura piana con tetto rovescio.
- Gli isolanti utilizzati sono Lana di Vetro nel rivestimento e XPS nel tetto rovescio.
- Per i livelli di isolamento sono stati considerati 12 livelli di isolamento per facciata e tetto e il calcolo è stato effettuato con tutte le possibili combinazioni con valori compresi tra 0 cm e 22 cm, che rappresenta l'esecuzione di 144 casi.
- In tutti i casi sono disponibili finestre con doppi vetri nell'edificio.
- Il profilo occupazionale e la gestione della ventilazione sono quelli che sono considerati rappresentativi dell'uso per l'edilizia abitativa.
- L'olio da riscaldamento è il gas naturale mentre quello utilizzato in raffrescamento e ausiliario è l'elettricità.
- Per lo studio, i tracciati sono stati ripetuti per due siti (Barcellona e Madrid) per tenere conto della possibile influenza del tempo.
Software utilizzato
- La geometria è stata utilizzata per la modellazione Sketchup.
- OpenStudio è stato utilizzato per costruire il modello energetico
- I calcoli sono stati effettuati direttamente sullo strumento Energy Plus.
- I calcoli parametrici e l'estrazione dei risultati sono stati effettuati con l'ausilio di JEplus.
- L'analisi dei risultati è stata effettuata utilizzando Excel.
Calcoli
1.- Consumo energetico
La prima fase consiste nel valutare la quantità di energia finale consumata dagli impianti di riscaldamento e raffrescamento, inclusi i relativi consumi dei circolatori di fluido.
In entrambi i casi si vede che all'interno dei livelli di isolamento considerati nello studio (tra 0 e 22 cm) il consumo diminuisce all'aumentare della disponibilità di isolamento, e quindi sarà sempre positivo aumentare l'isolamento se lo si desidera. minimizzare il consumo di energia.
2.- Costo totale
È chiamato “Costo totale” alla somma dei costi derivanti dall'investimento in coibentazione e dei costi di esercizio dell'edificio.
- Per il costo dell'investimento in coibentazione è stato considerato solo il derivato di coibentazione, rappresentativo del caso di nuova costruzione.
- Per il costo dell'investimento è stato considerato solo il termine energetico e le sue imposte derivate basate sul combustibile e con un orizzonte di 50 anni come vita probabile dell'edificio.
I risultati sono riprodotti di seguito:
È evidente che, in questo caso, esiste un valore che fornisce un costo totale minimo e che livelli di isolamento inferiori o superiori comportano un aumento del costo.
Si apprezza anche che i livelli più elevati di isolamento rappresentano aumenti di costo totale trascurabili. Pur riducendo i livelli di isolamento, forniscono un notevole aumento dei costi.
Quello che comunemente viene definito "livello ottimale" di isolamento, è in realtà il "livello minimo" al di sotto del quale non dovremmo mai trovarci per non includere significativi sforamenti di costo.
3.- Impatto ambientale (Effetto Serra)
Per valutare l'impatto ambientale dovuto all'incorporazione dell'isolante, sono state prese le Dichiarazioni Ambientali dei Prodotti (DAP/EPD) introdotte nell'edificio ed è stato considerato l'effetto serra (GWP) di ogni caso durante tutto il ciclo di vita.
Ricordiamo che abbiamo un ampio articolo su come calcolare l'impatto ambientale di un edificio e quali programmi, scritto anche da Josep Sole.
Analogamente a come il consumo finale di energia è stato tradotto in costo di esercizio, il potenziale di effetto serra è stato valutato in base al tipo di combustibile utilizzato. I risultati sono riassunti nei grafici seguenti.
Come per i consumi energetici, anche in questo caso l'impatto ambientale totale durante l'intero ciclo di vita viene ridotto aumentando il livello di isolamento senza trovare, almeno nell'ambiente studiato, un valore limite che provochi un aumento dell'impatto ambientale dell'edificio .
Di conseguenza, contrariamente a quanto sostengono alcuni, la quantità di isolamento da installare nell'edificio non dovrebbe in alcun caso essere limitata per ragioni ambientali.
Conclusioni.
- Gli studi parametrici consentono di rilevare l'evoluzione del consumo energetico, dei costi o dell'impatto ambientale aumentando il livello di isolamento disponibile in un edificio.
- Entro i limiti studiati, solo per il criteri economici, esiste un valore minimo che non corrisponde al livello di isolamento massimo.
- Il il criterio del "costo ottimale" è il meno ambizioso dei criteri possibili, e quindi non dovrebbe essere usato preferenzialmente come di consueto.
- Il il criterio di minimizzazione dell'impatto ambientale coincide con il criterio di minimizzazione del consumo energetico e dovrebbe essere utilizzato preferenzialmente come criterio di efficienza energetica.
- Il Gli obiettivi di decarbonizzazione degli edifici passano fondamentalmente attraverso una massimizzazione della protezione termica della stessa.
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