Riqualificazione energetica

Aggiornato 12/11/2024

Una doverosa premessa

Questa pagina non è redatta da un esperto con riconosciute competenze in materia di riqualificazione energetica e/o connesse discipline legislative o tecnico-scientifiche, bensì da un cittadino che si è trovato coinvolto in un progetto di Superbonus nella periferia romana.

La pagina segue e riflette semplicemente il mio personale percorso di conoscenza sulla materia e per tale motivo è soggetta a frequenti aggiornamenti e modifiche offrendo comunque, a supporto e conferma dei miei testi semplificativi, validi e utili link di informazione e approfondimento, sia sugli aspetti legislativi (Gazzetta Ufficiale - ENEA) che tecnici, spazianti tra i più autorevoli siti.

Si tratta sicuramente di un progetto unico nel suo genere nel panorama offerto dal web su tale materia. Eventuali commenti sono possibili nella pagina blog dedicata.

INDICE ARGOMENTI TRATTATI

  • NEWS →SUPERBONUS
  • Unità di misura energetiche
  • GLOSSARIO
  • NORMATIVE
  • UTILITÀ
  • ZONE CLIMATICHE E GRADI GIORNO
  • Calcolo online dei dati climatici e dimensionamento della PdC
  • CILA
  • APE - CLASSI ENERGETICHE
  • APE →F.A.Q.
  • TRASMITTANZA TERMICA →U
  • TRASMITTANZA TERMICA PERIODICA →Yie
  • INFISSI
  • FOTOVOLTAICO - ENERGIA
  • PdC - CHILLER - RISCALDAMENTO E PRODUZIONE ACS
  • CALDAIE A GAS
  • TELERISCALDAMENTO

ALTRE PAGINE CHE TRATTANO DEL SUPERBONUS

SERVIZI ►NEWS SUPERBONUS 110

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DOCUMENTI

SUPERBONUS VIA ASPERTINI

Unità di Misura Energetiche

  • Energia, Lavoro e Calore: Sono grandezze fisiche scalari e dimensionali tra loro omogenee, misurabili in joule (J). Nel contesto dell'efficienza energetica, la loro misura può essere espressa in kilowattora (kWh), dove 1 kWh = 3.600.000 J.

  • Potenza (Watt): Rappresenta il tasso di trasferimento dell'energia nel tempo e si misura in watt (W), dove 1 W = 1 J/s. Anche la potenza può essere espressa in kWh nel contesto dell'energia consumata o prodotta su un periodo di tempo.

Uso del kWh:

  • Nella termodinamica, certificazioni energetiche degli edifici (APE) e efficientamento energetico, il kilowattora (kWh) è un'unità di misura pratica e standardizzata per confrontare e calcolare l'energia consumata o risparmiata.

Questa standardizzazione facilita la valutazione dell'efficienza energetica e la gestione del consumo energetico, rendendo più semplice il monitoraggio e la comparazione delle prestazioni.

W - KWh

Watt (W): Il watt è un'unità di misura della potenza. Definisce il lavoro svolto da 1 joule per secondo (1 J/s) ed è esprimibile anche come il prodotto di 1 volt per 1 ampere

(1 V × 1 A).

Kilowattora (kWh): Il kilowattora è un'unità di misura dell'energia consumata. Rappresenta il consumo energetico espresso dalla potenza impiegata (in kilowatt) per il tempo di utilizzo, convenuto nell'unità di misura di 1 ora, ovvero 3600 secondi. Infatti, 1000 watt per 3600 secondi corrispondono a 3.600.000 joule (J), equivalenti a 1 kWh.

(Assistenza fornita da Microsoft Copilot)

GLOSSARIO 1
Asol,est/Asup utile

In sostanza è il rapporto fra la superficie degli infissi e quella utile calpestabile. Costituisce insieme a Yie i parametri che definiscono la prestazione energetica estiva del fabbricato

EOdC

Edificio Oggetto di Calcolo

Energia Primaria

Qualunque forma di energia disponibile in natura allo stato naturale, ottenuta quindi sia da fonti rinnovabili come il sole, il vento e l'acqua, sia da quelle non rinnovabili come il petrolio, il gas naturale e il carbone →LINK

EPgl,ren

Indice di prestazione energetica globale rinnovabile

EPgl,nren

EPgl,nren = EPgl,tot - EPgl,ren

= EPH,nren + EPC,nren + EPW,nren + EPV,nren 

→esprime il consumo totale annuo di energia primaria non rinnovabile per la climatizzazione e produzione di ACS determinando la classe energetica in base al rapporto risultante con l'indice EPgl,nren,rif,standard dell'edificio di riferimento. Viene espresso in kWh/m² anno

EPH,nd

Corrisponde al fabbisogno di energia termica utile al riscaldamento invernale per m² di superficie. Dipende esclusivamente dalla qualità dell'involucro edilizio nel contenere le dispersioni termiche indipendentemente dagli impianti di riscaldamento adottati.

Viene espresso in kWh/m² anno

Sostanzialmente corrisponde al totale delle dispersioni termiche attraverso le superfici opache e trasparenti esterne, ponti termici e ventilazione, ovvero (Qt+Qv)-(Qi+Qs) di cui al glossario 2

EPH,nd,limite Indice di prestazione termica utile per il riscaldamento invernale dell'edificio di riferimento
EPh,tot fabbisogno di energia primaria totale (nren+ren) per riscaldamento (H) 
EPC,nd Fabbisogno energetico estivo utile al mantenimento di una temperatura di 26 °C. Anch'esso viene espresso in kWh/m² anno
EPW,nd Fabbisogno energetico per la produzione di acqua calda sanitaria (ACS)
EPV,nd Fabbisogno energetico per la ventilazione meccanica

EtaGh

EtaGc

EtaGw

Efficienza globale media stagionale dei rispettivi impianti di riscaldamento, raffrescamento e produzione ACS.  Sono calcolate come rapporto tra il fabbisogno di energia termica utile del servizio e il corrispondente fabbisogno di energia totale primaria. Possono essere espresse in percentuale % moltiplicando per 100 il rapporto ottenuto →vedi link

EtaGh ƞH 

ottenuto da EPh,nd / EPh,tot  →vedi glossario seguente (3)
FATTORE SOLARE (g) Percentuale di energia o radiazione solare che attraversa le superfici vetrate 
FER Fonti energetiche rinnovabili
H't

Coefficiente medio globale di scambio termico dell'involucro per unità di superficie espresso in W/m²K. Si riferisce all'insieme delle superfici opache e trasparenti costituenti l'involucro.

►Link→DM 26/6/2015→Appendice A→2.1 Tabella 10

H't, limite

Nelle ristrutturazioni di II livello è riferito alle singole unità abitative.

Nella zona climatica D (Roma) è convenuto in 0,68 W/m²K

ƞH -ƞC - ƞW 

Efficienza media stagionale degli impianti di riscaldamento, raffrescamento e produzione di acqua calda sanitaria (ACS)

Nell'uso pratico equivalgono a EtaGh - EtaGc - EtaGw (ƞ = eta)

Pel_FR

Potenza elettrica installata da fonti rinnovabili

QhFR_perc

QcFR_perc

QwFR_perc

QhcwFR_perc

Rispettivamente le percentuali di copertura da fonti rinnovabili per i servizi di riscaldamento (h), raffrescamento (c), ACS (w), oppure l'insieme dei servizi di riscaldamento, raffrescamento e ACS

→vedi LINK

Qh

fabbisogno di energia termica utile riferito all'intera abitazione, viene ottenuto da EPh,nd × m² dell'unità abitativa

Yie

Trasmittanza termica periodica →è il parametro che valuta la capacità di una parete opaca di sfasare ed attenuare il flusso termico che la attraversa nell’arco delle 24 ore, definita e determinata secondo la norma UNI EN ISO 13786:2008 e successivi aggiornamenti 

U Trasmittanza termica  →in ambito edilizio viene riferita alla dispersione termica delle superfici opache, dall'ambiente più caldo e quello più freddo, si misura in W/m²K

W/m2K

o

W/m²K

Unità di misura di U  →Quantità di calore espressa in Watt che attraversa un metro quadrato di superficie per una differenza di temperatura di un grado Kelvin o Centigrado

 

GLOSSARIO (3) RIFERITO ALLE SCHEDE ELABORATE DA TerMus ACCA software:

H't  →Coefficiente medio globale di scambio termico dell'involucro per unità di  superficie espresso in W/m²K . Convenuto a Roma nel valore limite di 0,68 

EPh,nd  →esprime in kWh/m²anno il fabbisogno di energia termica utile per il  riscaldamento invernale dipendendo esclusivamente dalla coibentazione dell'involucro edilizio 

EPgl,nren →viene ottenuto dalla differenza EPgl,tot - EPgl,ren

EPgl,tot →ottenuto dalla somma EPh,tot+EPw,tot, equivalente a EPgl,nren+EPgl,ren

EPgl,ren →ottenuto dalla somma EPh,ren+EPw,ren

EPh,tot  →fabbisogno di energia primaria totale per riscaldamento (h) ottenuto dalla somma EPh,nren + EPh,ren

EPw,tot →fabbisogno di energia primaria totale per ACS, ottenuto da EPw,nren+EPw,ren

EtaGh → esprime il rendimento riferito al riscaldamento, è ottenuto da EPh,nd / EPh,tot

Qh  →fabbisogno di energia termica utile riferito all'intera abitazione, viene ottenuto da EPh,nd × m² dell'unità abitativa

QhcwFR_perc  →e sprime la percentuale di copertura da fonti rinnovabili per servizi di   riscaldamento (h), raffrescamento (c) e ACS (w) 

NOTE:

Se EPw,nren = 0

→EPw,tot=EPw,ren →EPgl,nren = EPh,nren = EPgl,tot-EPgl,ren = EPh,tot-EPh,ren

Nota: l'energia, il lavoro e il calore, sono grandezze fisiche omogenee fra loro correlate, pertanto possono essere misurate con la stessa unità di misura, ad esempio il kWh

 

 1 smc di gas metano equivale a 10,69 kWh

 pertanto il fattore di conversione dei kWh in smc di gas è pari a 0,0935

La risposta di Bing-AI alla domanda se esiste una relazione diretta fra H't e EPh,nd:

Bing► In generale, non esiste una relazione diretta tra H’t e EPh,nd. Tuttavia, un aumento di H’t può portare ad un aumento del fabbisogno di energia termica per il riscaldamento dell’edificio. Ciò è dovuto al fatto che un valore più elevato di H’t indica una maggiore dispersione di calore attraverso l’involucro dell’edificio, il che richiede una maggiore quantità di energia per mantenere la temperatura interna desiderata 1. Spero di esserti stato utile!

NORMATIVE

Legge 30 dicembre 2021, n. 234 (Legge di Bilancio 2022) → modifiche alla procedure per la predisposizione dell'APE convenzionale

Il successivo punti 12.3 dell'Allegato A citato prevede che gli APE convenzionali siano predisposti considerando l’edificio nella sua interezza, considerando i servizi energetici presenti nella situazione ante-intervento. Per la redazione degli APE convenzionali, riferiti come detto a edifici con più unità immobiliari, tutti gli indici di prestazione energetica dell’edificio considerato nella sua interezza, compreso l’indice EPgl,nren,rif,standard (2019/21) che serve per la determinazione della classe energetica dell’edificio, si calcolano a partire dagli indici prestazione energetica delle singole unità immobiliari. In particolare ciascun indice di prestazione energetica dell’intero edificio è determinato calcolando la somma dei prodotti dei corrispondenti indici delle singole unità immobiliari per la loro superficie utile e dividendo il risultato per la superficie utile complessiva dell’intero edificio.

Testo tratto da LAVORIPUBBLICI.IT


→Link di approfondimento e utilità

ZONE CLIMATICHE E GRADI GIORNO (GG)

ROMA    ►Zona climatica →D       ►GRADI GIORNO →1415

Stagione invernale dal 1° novembre al 15 aprile →166 giorni

Orario accensione riscaldamento →12 ore

Temperatura minima di progetto →0 °C

Calcolo online dei dati climatici e dimensionamento della PdC →APP

Ad esempio, ipotizzando a Roma un mega-appartamento ai piani intermedi, con un ottimo isolamento termico e superficie di 1080 m² equivalente alla somma di 12 appartamenti da 90 m², si otterrebbe con l'App in link, una indicazione approssimativa di 31-40 kW per la potenza termica della PdC ai soli fini del riscaldamento invernale. Per singolo appartamento si otterrebbe invece una stima di Potenza termica di 2,58-3 kW.

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CILA

APE - CLASSI ENERGETICHE

Al seguente link una chiara ed esauriente spiegazione delle procedure di calcolo dell'APE con la determinazione della classe energetica:

Vedere anche in SERVIZI→SUPERBONUS 110

L'indice EPgl,nren non determina la classe in base al suo valore assoluto, ma in base al rapporto risultante con l'indice EPgl,nren,rif,standard (2019/21) espresso dall'edificio di riferimento convenzionalmente posto in classe A1 con i requisiti minimi previsti dal decreto interministeriale del 26/5/2015

Ricordiamo in proposito che l'edificio di riferimento, convenuto nella classe A1, non si avvale di energia rinnovabile, i suoi impianti termici e di climatizzazione sono esclusivamente alimentati da energia primaria non rinnovabile, pertanto la sua collocazione in classe A1 è in gran parte dovuta alla qualità dell'involucro edilizio, ovvero ai lavori trainanti del Superbonus_110

QUALITÀ DELL'INVOLUCRO EDILIZIO

In sostanza un edificio potrebbe vantare anche una classe elevata, C, B o addirittura A (come nel paradosso evidenziato dall'ingegner Pesaresi →vedi di seguito) pur mostrando nell'APE delle faccine "tristi o non sorridenti", sia d'inverno che d'estate.

La classe energetica certificata nell'APE è determinata dall'indice EPgl,nren che è a sua volta determinato dalla combinazione di diversi fattori fra i quali, sostanzialmente, il livello di isolamento termico raggiunto dall'edificio (misurato dal correlato indice EPH,nd) e l'efficienza energetica (η) dei vari impianti di climatizzazione e produzione di ACS.

Gli indici EPh,nd e Yie sono entrambi legati ai valori della trasmittanza termica (U) delle superfici opache che fanno da confine tra l'ambiente esterno e interno. Nel primo caso nel periodo invernale dall'interno verso l'esterno, nel secondo caso nel periodo estivo dall'esterno verso l'interno, infatti il calore si trasmette dall'ambiente più caldo a quello più freddo:

Yie= f*U, dove f è un fattore di attenuazione →f = Yie/U

Entrambi sono espressi in W/m²K, dove K sta per un grado centigrado.

Quindi, riassumendo e semplificando, le faccine dell'APE, dipendenti dai valori EPh,nd - Asol/Asup,utile - Yie, ci restituiscono l'immagine della qualità dell'involucro edilizio nella sua attitudine a contenere le dispersioni termiche invernali attraverso le pareti esterne (misurato da EPh,nd) e alla mitigazione dell'energia termica solare estiva in entrata attraverso:

→finestre e porte-finestre (Asol/Asup,utile)

→pareti esterne (Yie),

trovando infine l'ottimale equilibrio fra le due esigenze contrapposte.

GLOSSARIO 2

 Qh

Qh,nd

Fabbisogno energia termica per riscaldamento invernale,

equivalente a EPh,nd*m² abitazione

Qt Calore disperso per trasmissione attraverso le pareti esterne, ovvero calore in uscita
Qv Calore disperso per ventilazione, ovvero nei ricambi d'aria per apertura di porte e finestre
Qi Apporti termici interni, ad esempio noi stessi, escludendo impianti di riscaldamento
Qs Apporti termici solari attraverso le superfici vetrate, calore in entrata

Qh,nr

Energia termica proveniente da fonti non rinnovabili

energia consumata

dagli impianti termici

in rapporto

alla loro efficienza

Qh,r

Energia termica proveniente da fonti rinnovabili

Qh = (Qt + Qv) - (Qi + Qs) = Qh,nr + Qh,r 

Quando all'attribuzione della classe, concorrono, in misure variabili, la qualità dell'isolamento termico dell'involucro dell'edificio (il primo polinomio al centro delle uguaglianze) e l'energia assorbita dagli impianti termici per il mantenimento della temperatura convenuta (l'ultimo polinomio), possono verificarsi dei paradossi, spiegati dall'ingegner Pesaresi al seguente link, dove l'attribuzione delle classi A, nella normativa italiana, possono essere ottenute con il solo concorso degli impianti termici alimentati dal rinnovabile a scapito della qualità edilizia dell'involucro.

 

In altre parole nell'uguaglianza Qh = Qh,nr + Qh,r a parità di Qh la richiesta di energia non rinnovabile potrebbe ridursi all'aumentare dell'energia rinnovabile utilizzata permettendo così l'attribuzione di una classe energetica più alta, essendo quest'ultima basata sulla performance dell'indice Qh,nr, ma l'energia termica richiesta resterà invariata e con essa la qualità termoisolante del fabbricato.

Paradossalmente infatti  potrebbe verificarsi che il miglioramento della classe energetica nell'ambito del Superbonus 110 venga ottenuto non tanto dai lavori trainanti quanto piuttosto dai lavori trainati, ovvero i lavori secondari diventano più determinanti dei lavori principali costituenti le finalità del Superbonus stesso.

Di seguito nell'articolo in link un interessante confronto tra la normativa italiana e quella di CasaClima adottata in Trentino Alto Adige  e su richiesta in tutte le altre regioni.

Infatti, come evidenziato su Ingenio-web dall'ingegner Pesaresi, negli edifici nZEB il fabbisogno energetico è prossimo allo zero

(Qt + Qv) - (Qi + Qs) ≈ 0

 pertanto considerando il trascurabile valore di Qi + Qs otteniamo:

→ (Qt + Qv) ≈ (Qi + Qs)

ovvero  →Qh,nr + Qh,r ≈ 0

Un risultato ottenuto, torniamo a sottolineare, non tanto in virtù dell'efficienza degli impianti termici alimentati da energia rinnovabile, quanto piuttosto dalla qualità ed efficienza energetica dell'involucro edilizio e delle sue caratteristiche architettoniche bioclimatiche, tra le quali l'orientamento solare.

In conclusione

Stabilita la zona climatica, forma dell'edificio e relativa esposizione solare, le performance degli indici EPH,nd e EPC,nd dipendono esclusivamente dalla qualità dell'involucro edilizio, e pertanto ne sono la più diretta espressione, mentre "l’indicatore della classificazione EPgl-nren rappresenta il fabbisogno di energia coperto da fonti non rinnovabili, quindi, maggiore è la quota rinnovabile minore sarà il valore di tale indicatore a prescindere dagli altri aspetti e quindi migliore la classe energetica."

(tratto da→aleo-solar.it)

Ne discende che la classe energetica di per sè non esprime la qualità dell'involucro edilizio, bensì una combinazione di diversi fattori fra i quali l'efficienza degli impianti termici e la quota di energia rinnovabile utile al loro funzionamento, rendendo di conseguenza possibile il paradosso evidenziato dall'ingegner Pesaresi, confermato anche dall'ingegner Michele Sanfilippo nel documento di seguito scaricabile in pdf:

Download
Michele Sanfilippo
A-254-5-prestazione-energetica-edifici.p
Documento Adobe Acrobat 1.1 MB

Ne riproduco un breve estratto che sono prontissimo a rimuovere su segnalazione di violazione di copyright:

"La classe energetica non è un indicatore sufficiente a valutare la qualità e quindi il valore di un edificio." (M. Sanfilippo)

Aggiunge infatti l'autore che una classe A può essere raggiunta con interventi di ottimizzazione dell’involucro, in grado di ridurre i fabbisogni di energia primaria, oppure con un contributo “eccessivo” degli impianti alimentati da fonti rinnovabili. In quest’ultimo caso vanno però tenuti in debito conto i significativi costi di esercizio dovuti alla manutenzione e anche sostituzione a fine vita degli impianti stessi.

Superbonus 110 →Quando va redatto l'APE convenzionale?

APE ►F.A.Q.

►F.A.Q.   →link (insiel.it)

  • Asol/Asup,utile? →vedere al punto 3.36
  • Come viene calcolato l'apporto del fotovoltaico, o altre fonti rinnovabili, nella determinazione della classe energetica? →vedere al punto 3.44 - 3.45

TRASMITTANZA TERMICA (U)

Quindi, in ambito termico, le relazioni che legano la Trasmittanza termica (U) con la conduttività (λ) e la resistenza (R) sono:

U = 1/R = λ / m  → λ = U*m  → R = m / λ

dove m è lo spessore in metri del materiale considerato.

Trasmittanza termica periodica →Yie

Yie = f * U

f (fattore di decremento) = Yie / U

Diminuendo la Trasmittanza termica dell'involucro edilizio, si aumenta il comfort termico sia estivo che invernale.

INFISSI

GLOSSARIO 3 Unità di misura
Uv Trasmittanza termica complessiva della finestra

W/m2K

(m2 sta per m²)

Ug Trasmittanza relativa al solo vetro
Uf Trasmittanza riferita al profilo perimetrale della finestra
Psi Trasmittanza perimetrale della canalina di vetro

Il FATTORE SOLARE g è invece la percentuale di radiazione solare che attraversa le superfici vetrate. Viene ottenuto moltiplicando per 100 il rapporto tra l'energia solare entrante nelle nostre case dalle superfici vetrate e quella solare totale incidente sulle stesse dall'esterno.

FOTOVOLTAICO (FV) - ENERGIA

PdC - Chiller →Riscaldamento e produzione ACS

La variabilità del COP in rapporto alle temperature dell'Aria esterna (A) e dell'acqua di mandata (W) →IMG 15 e 16

Immagini tratte da LAMIACASAELETTRICA.COM

BOILER

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TELERISCALDAMENTO