Gestione energetica e ambientale - prof. Casini

Qualità edilizia

La qualità è un processo verso cui tendere per soddisfare l'utente che si basa su 3 concetti fondamentali (trinomio qualità):

• Esigenza: richiesta dell'utente non espressa in termini tecnici
• Requisito: è la traduzione tecnica del professionista dell'esigenza dell'utente
• Prestazione: è la risposta tecnica di un dispositivo a requisito

Lo strumento per la misurabilità e il controllo della qualità è il capitolato. Qualità percepita (customers satisfaction) non è qualità assoluta perché funzione di molteplici variabili.

Qualità negli appalti

È l'insieme di proprietà e caratteristiche di un bene o un servizio che conferiscono allo stesso la capacità di soddisfare esigenze, ovvero le necessità espresse esplicitamente (da contratto) o implicite (da utente).

Qualità in edilizia

È la misura del grado di rispondenza ai requisiti ambientali (illuminazione, comfort acustico e ambientale, legati ad utilizzo) e tecnologici (dotazione impiantistica e strumentale) che hanno guidato il processo di progettazione e realizzazione del bene. Qualità è capacità di rispondenza a requisiti (edificio che di volta in volta riesce a rispondere a esigenze).

Definizioni qualità (UNI 10838)

L'insieme delle proprietà e delle caratteristiche dell'organismo edilizio o di sue parti che conferiscono ad esso la capacità di soddisfare, attraverso prestazioni, esigenze espresse (da utente, committente) o implicite (da normativa).

Implicite sono requisiti inalienabili perché espresse da normativa e non sono oggetto di contrattazione (es. requisiti antincendio edificio). Implicite sono requisiti specifici (es. vetri antiproiettili o maniglie d'oro) richiesti da soggetti coinvolti nel processo edilizio. L'obiettivo della qualità edilizia si ottiene con dettaglio di tutta la filiera del processo edilizio.

Regole sul processo edilizio

Tipologie di intervento - manutenzione ordinaria, straordinaria, CILA, DIA, contratti sanzioni: standard urbanistici, titoli abilitativi e certificazioni. Per opere pubbliche ho regole per procedure e contratti. Unione europea (atti vincolanti: regolamenti direttamente obbligatori e direttive che devono essere recepite da norme nazionali/ non vincolanti: pareri commissioni) in attuazione direttive ho sempre D.Lgs. Nei comuni regolamenti d'igiene e regolamento edilizio a partire dagli anni 30.

Organismi di normalizzazione

ISO (internazionale – organismo internazionale per la standardizzazione), CEN (europeo – comitato europeo di normalizzazione), UNI (Italia – ente italiano di normazione). Specifica tecnica: documento che prescrive determinati requisiti tecnici che un prodotto o processo deve soddisfare. Norma tecnica: specifica tecnica approvata da un organismo riconosciuto la cui osservanza non è obbligatoria. Regola tecnica: specifica tecnica la cui osservanza è resa obbligatoria dal legislatore (UNI TS 11300 es.). Serve sia per avere un linguaggio/uno standard comune anche in caso di rivalse economiche. Marcatura CE con caratteristiche del prodotto comprende procedimenti di prova e valutazione di conformità.

Regola dell'arte

I progetti degli impianti devono essere elaborati in conformità di tutte le norme tecniche UNI vigenti. DPR 380/2001 testo unico sull'edilizia:

• Manutenzione ordinaria (sostituzione infisso, ritinteggiatura… non soggetta a titolo autorizzativo da parte comune) attività ad edilizia libera.
• Manutenzione straordinaria (attività soggette a titolo autorizzativo da parte del comune (DIA 30 gg, CILA immediata, CIL - non ricevano atto espresso da parte del comune).
• Restauro e risanamento conservativo.
• Ristrutturazione edilizia (serie di interventi di manutenzione ordinaria e/o straordinaria insieme).
• Nuova costruzione (Permesso di costruire oneroso di 3 anni di durata con costo in proporzione alla grandezza dell'intervento e agli oneri di urbanizzazione oppure se stessa sagoma e volumetria DIA).
• Ristrutturazione urbanistica.
• Certificato di agibilità a fine lavori che certifichi requisiti essenziali di sicurezza, igiene, salubrità, risparmio energetico (va presentato APE altrimenti no).

Art. 148 direttore dei lavori

Cura che i lavori siano eseguiti a regola d'arte ed in conformità al progetto e al contratto e verifica dei materiali e si occupa dell'accettazione.

Art. 215 collaudo

Soggetto terzo che verifica che i lavori siano eseguiti a regola d'arte ed in conformità del progetto e del contratto. Per lavori pubblici può essere necessaria VIA e VAS. Validazione del progetto da parte di ente terzo. Richiesta del titolo abilitativo (per iniziare i lavori). Relazione tecnica conformità requisiti energetici. Deposito progetto strutture a Genio Civile. Prevenzione Incendi. Dichiarazione inizio lavori. Segnalazione certificata di inizio attività per varianti al progetto.

Attestato di qualificazione energetica edificio (AQE)

È come APE ma redatto dal direttore lavori. Relazione con certificati delle prove eseguite sui materiali, acciaio, calcestruzzo redatte da lavoratori specifici. Dichiarazione fine lavori con AQE. Poi agibilità: collaudo opera e strutture da Genio Civile. Attestato di prestazione Energetica (APE) soggetto terzo. Certificati P. Incendi/ Asl. Certificato di agibilità (per poter abitare).

A livello progettuale

Nel rispetto degli standard dimensionali e layout distributivi. Materiali marcati CE. Progettazione a regola d'arte. Livelli prestazionali da requisiti minimi di legge.

A livello costruttivo

Fondamentale il ruolo del direttore del lavoro: consiste nella realizzazione a regola d'arte di tutti gli impianti e delle strutture e componenti. Conformità ai requisiti normativi viene attestata (fase di progetto) dal titolo abilitativo necessario per iniziare i lavori e tramite certificazioni e asseverazioni da professionisti terza e validata (lavora sulla realizzazione) da agibilità che da permesso ad abitare e riguarda sicurezza, igiene, salubrità e risparmio energetico valutate secondo normativa vigente.

Sicurezza

• Resistenza meccanica norme tecniche per le costruzioni (NTC 2018) è sottoposto a serie di carichi… vedi slide Azioni dirette e indirette. Resista per il tempo che non necessario al suo ciclo di vita (progetto delle strutture).
• Antincendio capacità portante per dato periodo, propagazione fuoco e fumo, esodo, soccorso in sicurezza (REI, compartimentazione, esodo).
• Sicurezza nell'impiego, nell'abitarlo scale parapetti, alzata gradini e impiantistica caldaia elettrico (rapporto alzata/pedata 2 a + p = 64cm).

Igiene e salute

• Qualità dell'aria indoor
• Tenuta all'acqua e condensa
• Evitare muffe
• Acqua potabile e scarico legale di acque reflue e piovane
• Protezione dalle intrusioni di animali nocivi

Acque reflue in edificio

(150 litri/giorno pro capite)

• Bianche (di pioggia)
• Acque grigie (usate da uomo ma senza carico inquinante alto - doccia, lavabo, bidet)
• Acqua Nere (WC e Lavello e lavastoviglie)

Ad esempio acque grigie per utilizzare come acque nere. Un recupero per ridurre consumi edificio può ricevere bonus cubatura.

Benessere

• Acustico (DPCM 5/12/1997 requisiti acustici passivi degli edifici che divide secondo destinazione d'uso da requisiti minimi)
• Termico igrometrico riducendo fabbisogno energetico
• Luminoso: livello di illuminazione naturale/artificiale sempre in relazione a richiesta di attività da svolgere (es. grande finestra mi da luce però mi crea dispersioni, quindi dimensionamento ottimale - qualità utile)

Efficienza energetica

• Riduzione dei fabbisogni energetici (non ho necessità) per servizi
• Ridurre i consumi energetici (un impianto efficiente)
• Massimizzazione di utilizzo di fonti rinnovabili

Fruibilità

(assenza barriere architettoniche ai disabili, quindi accessibilità/ visibilità per esterni e adattabilità. Es. Bagno per disabile)

Integrabilità impiantistica

(ad es. fognaria)

Sostenibilità ambientale

(materiali riciclabili una volta dismessa, materiali compatibili con ambiente, materiali riciclati per risparmio uso materie prime)

Il 40% dei rifiuti che vanno in discarica nel mondo viene dal settore edile e solo il 20% di questo viene riciclato (C2C to crudle to crudle dalla culla alla culla) green building.

Durabilità e manutenibilità

Mantenimento dell'integrità es. finestre per le quali deve essere garantita apertura minima di 10.000 volte facilità di manutenzione piano di manutenzione che deve essere consegnato a chiusura lavori)

Regole sulla progettazione

(elaborati con scala, verifiche, relazioni geologiche…) caratteristiche definite degli elaborati. Requisiti sull'organismo edilizio in relazione alla tipologia edilizia (scuola, abitazione) e alle caratteristiche del territorio dove sorge (fascia climatica), requisiti su prodotti di costruzione, sicurezza anche fase di realizzazione.

Il preliminare mi serve per capire se posso mettere a budget (programmazione) un Opera pubblica, per questo può essere quasi considerata un livello intermedio tra programmazione e progettazione. Preliminare 1:100 esecutivo anche 1:10 perché informazioni differenti.

I lavori pubblici

Sono disciplinati da Codice degli Appalti D.lgs 50/2016 (art. 23):

• Progetto di fattibilità tecnica ed economica (preliminare art. 18). Contiene sempre a meno di diverse indicazioni del RUP:
• Relazione illustrativa
• Relazione tecnica
• Studio di fattibilità ambientale
• Indagini idrogeologiche e archeologiche
• Planimetrie generali
• Prime indicazioni piani di sicurezza
• Calcolo sommario della spesa (per inserirlo nel programma triennale dei lavori pubblici)
• Progetto definitivo (art. 25). Individuo tutti gli aspetti dell'opera da realizzare nel rispetto di esigenze, criteri vincoli stabiliti in fase in fase di preliminare. Il livello è necessario per ottenere i permessi per costruire e trovo indicazione delle soluzioni tecnologiche adottate per raggiungimento di requisiti minimi. Relazione illustrativa, relazione tecnica, studio di impatto ambientale, relazioni idrogeologiche e archeologiche, calcolo preliminare delle strutture e degli impianti, computo metrico estimativo (costo effettivo della lavorazione / realizzazione), quadro economico (tutte le opere connesse alla realizzazione, progettista espropri etc.), elaborati grafici, disciplinare prestazionale degli elementi tecnici (rispondenza a requisiti minimi normativa).

A livello definitivo ho la soluzione tecnica adottata con l'identificazione di tutti gli strati con le prestazioni specifiche e requisiti tecnici di ogni strato. Al definitivo ho disciplinare descrittivo e prestazionale così da poter verificare la rispondenza ai requisiti minimi di legge e così poter ottenere permessi.

Progetto esecutivo

Rappresenta l'ingegnerizzazione di tutte le lavorazioni definisce ogni particolare architettonico, strutturale e impiantistico. È il livello della soluzione costruttiva (esattamente cosa metto in opera – pannello Knauf che risponde alla soluzione tecnica individuata in definitivo – pannello in lana di roccia con λ specifica).

• Relazione generale
• Relazione specialistiche
• Elaborati grafici contenenti strutture, impianti
• Calcolo esecutivo delle strutture
• Piano di manutenzione
• Piano sicurezza e coordinamento
• Studio di impatto ambientale
• Computo metrico estimativo definitivo (costo effettivo della lavorazione / realizzazione)
• Quadro economico (tutte le opere connesse alla realizzazione, progettista espropri etc.)
• Cronoprogramma
• Elenco dei prezzi unitari (verifica di Glaser Diagram per condensazione)

ARPA: Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale

Mappatura nazionale RADON (maggiormente tufo perché è vulcanico e soprattutto poroso) Aperture ventilazione vespaio Nord SUD facciate sud più calda.

Il percorso progettuale

È necessario un approccio globale, ovvero un'attenta analisi iniziale preliminare:

• Esigenze da soddisfare
• Prestazioni necessarie per qualità da raggiungere
• Normativa da rispettare
• Contesto ambientale

L'analisi di queste 4 categorie costituiscono l'input alla progettazione in un processo di 4 principali quadri di riferimento che costituiscono le analisi pre-progettazione. Ambientale non è un limite ma rappresenta opportunità e mi stabilisce strategie progettuali. (migliori opportunità stante l'ambiente dove ricade progetto) Quadro di riferimento ambientale (tre aspetti principali)

• Territorio (uso suolo e morfologia, vegetazionale, geologico idrogeologico e radon, paesaggistico e storico-culturale) Analisi luogo fisico che dovrà ospitare progetto sia a livello di superficie che di sottosuolo e inquadramento storico paesaggistico.

Parametri meteoclimatici - clima: T medi, massima radiazione solare venti ovvero tutti i parametri climatici. Mentre altri tre aspetti sono legati all'interazione tra edificio ed elementi ambientali:

• Soleggiamento (conoscere esposizione al sole delle facciate, degli ambienti di progetto camere, salone perché il sole può essere sia problema che opportunità (< energia termica) RADIAZIONE SOLARE DIRETTA (sole bacia facciata)
• Illuminazione naturale (capacità dell'ambiente di vedere il cielo, adeguata porzione di cielo che fa entrare luce dalla finestra che deve essere adeguatamente dimensionata)
• Disponibilità fonti rinnovabili (tanto più che si va verso edifici ZEB) legate al contesto naturale di riferimento

Qualità ambientale del luogo intervento (acustica, Campi elettromagnetici e qualità dell'aria) perché si inserisce in contesto inquinato. NB es. analisi inquinamento acustico sia che subisco dal contesto (misure preventive) che quello che vado a portare nell'ambiente (misure compensative). Analisi del contesto ambientale condizionano scelte e soluzioni tecnologiche.

RADON

(gas inodore incolore e insapore radioattivo) è elemento chimico naturale in quanto contenuto naturalmente nel sottosuolo in prevalenza in suoli di origine vulcanica. È presente nella composizione aria/atmosfera il problema è quello della concentrazione per radiazione (agente cancerogeno seconda causa di decessi per tumore polmonare dopo il fumo).

La radioattività del radon si misura in Becquerel (Bq), dove un Becquerel corrisponde al numero di trasformazione di un nucleo atomico (trasformazioni nucleari) al secondo. + trasformazioni + radon. Sui nuovi edifici – 200 bq per esistenti 400bq Valori limiti (es. Calcata 4000bq). ARPA: Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale. Mappatura nazionale RADON (maggiormente tufo perché è vulcanico e soprattutto poroso – Lazio, Lombardia e Campania) Europa concentrazione media 59 Italia 79. È ovviamente un gas e come tale si insinua nelle fessure non tutto è sigillato. Anche pozzi gas si scoglie e poi lo posso bere.

Soluzione tecnologica è vespaio ventilato (anche meccanicamente) per portare Radon verso esterno. Aperture ventilazione vespaio Nord SUD facciate sud più calda e quindi effetto camino. Dalla bocchetta SUD aria più calda.

Analisi progettuali

Analisi climatica

Per clima si intende l'insieme delle condizioni meteorologiche medie (temperatura, umidità, precipitazioni, venti e pressione) che caratterizzano una determina area geografica per un periodo di osservazioni di 20-30 anni. L'analisi del clima ci riporta a parametri meteoclimatici, ovvero il comportamento statistico su lunghe serie riguardo Minimo 5 anni (diverso da tempo meteorologico – che è quotidiano, o meglio è lo stato dell'atmosfera nella stessa area ad un dato istante).

La mappa di Koppen restituisce tre parametri per una prima mappatura del clima a livello globale:

• Clima prevalente
• Precipitazioni
• Temperatura

L'Italia per la sua forma allungata presenta una mappa variegata con differenza tra aree costiere, appenniniche e alpine. Gli aspetti climatici condizionano le scelte progettuali a scala edilizia legate a tipologie edilizie fortemente diverse nel territorio italiano perché l'edilizia è risposta al clima. Gli aspetti climatici vanno considerati in fase di progettazione in quanto l'esposizione a stress climatici (venti, pioggia sbalzi di T) non considerati possono condurre ad un prematuro deperimento dell'involucro edilizio con aumentati costi di manutenzione.

I parametri climatici da conoscere al momento di progettazione:

• Temperatura aria (massima assoluta, minima e massima media mensile, i picchi, media giornaliera più valore legati a parametri specifici perché ogni distinto valore mi porta un'informazione distinta)
• Umidità (media mensile umidità massima e relativa)
• Precipitazioni (tipo neve/acqua e quantità)
• Venti (velocità, frequenza, direzione)
• Stato del cielo (parzialmente coperto es. su pannello solare)
• Radiazione solare (al suolo su piano orizzontale ad es. dimensionare impianto fotovoltaico e capire carico termico)
• Percorso solare (facciate est sud etc) e durata del giorno (quante ore di luce ho a disposizione)
• Gradi giorno HDD e CDD (heating and cooling)

Gli obiettivi generale sono quelli di avere un benessere termoigrometrico, luminoso, respiratorio-olfattivo (sfruttando areazione), fisiologico, psicologico.

Al tempo stesso attraverso un'efficace analisi del clima posso avere una riduzione dei fabbisogni energetici sfruttando al tempo stesso le fonti rinnovabili avendo anche una ripercussione positiva sulla durabilità dei materiali con la conseguente riduzione dei costi di manutenzione.