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Scenari di riqualificazione energetica di un appartamento, Tesi

Contiene la normativa vigente in materia di riqualificazioni, il calcolo dei fabbisogni energetici di un appartamento, della classe energetica e del ritorno economico degli investimenti effettuati (paybacktime, bolletta energetica e VAN). Il programma utilizzato è Edilclima e sono proposti diversi scenari di riqualificazione (sostituzione infissi, caldaia e cappottatura interna) e scenari combinati. Vedi di più

Materia di Impianti Tecnici T relatore Prof. E. Zanchini

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ESTRATTO DOCUMENTO

RENDIMENTI VALORE

ɳ 0.867

RENDIMENTO DI GENERAZIONE ( )

H,gn

ɳ 0.910

RENDIMENTO DI EMISSIONE ( )

H,e

ɳ 0.834

RENDIMENTO DI REGOLAZIONE ( )

H,rg

ɳ 0.950

RENDIMENTO DI DISTRIBUZIONE ( )

H,du ɳ 0.625

RENDIMENTO GLOBALE MEDIO STAGIONALE ( )

H,g

Tabella 3.6: rendimenti dei sottosistemi dell'impianto di riscaldamento e rendimento globale

medio stagionale

3.4.2 Impianto per la produzione di acqua calda sanitaria

Per quanto riguarda la produzione di acqua calda sanitaria si ha un fabbisogno giornaliero di

140 l/giorno. La produzione è combinata con l'impianto di riscaldamento e non c'è sistema di

∆T

accumulo. La temperatura di mandata è di 40° C e il di progetto è di 20°C.

Nella tabella seguente si riportano i rendimenti dei sottosistemi.

RENDIMENTI VALORE

ɳ 0.950

RENDIMENTO DI EROGAZIONE ( )

W,er

ɳ 0.900

RENDIMENTO DI DISTRIBUZIONE ( )

W,du

ɳ 0.903

RENDIMENTO DI GENERAZIONE ( )

W,gn ɳ 0.800

RENDIMENTO GLOBALE MEDIO STAGIONALE ( )

W,g

Tabella 3.7: rendimenti dei sottosistemi dell'impianto di produzione di acs e rendimento

globale medio stagionale 54

CAPITOLO 4. SITUAZIONE PRIMA

DEGLI INTERVENTI

In questo capitolo si analizza l'edificio nel suo complesso e si mostrano i risultati ottenuti con il

software Edilclima, inserendo i dati indicati riportati nel capitolo 3. Si traggono ora le

conclusioni riguardo le prestazioni energetiche dell’involucro e dell’impianto termico.

I calcoli delle potenze sono stati effettuati, come previsto dalla norma UNI/TS 12831,

supponendo che la temperatura interna dei locali climatizzati sia di 20°C tranne per il bagno

(24°C) e che i ricambi d’aria siano di 0.5 vol/h tranne che per il soggiorno (1,5 vol/h) e il bagno

(2 vol/h).

Per i calcoli dell'energia primaria è stata invece adottata una temperatura interna all'edificio pari

a 20 °C.

4.1 Le dispersioni termiche

Si riporta una tabella con le dispersioni dell'appartamento, in cui si riportano separate le

dispersioni per trasmissione e ventilazione.

LOCALE Θi n VOLUME Φtr Φve Φrh Φhl

]

[°C] [W] [W] [W] [W]

[ ] [

20 0.50 92.3 2388 385 0 2772

SOGGIORNO 20 1.50 39.7 816 497 0 1313

CUCINA 24 2.00 27.9 954 540 0 1495

BAGNO 20 0.50 49.8 1724 207 0 1932

CAMERA 1 20 0.50 43.2 955 180 0 1135

CAMERA 2 20 0.50 9.7 44 41 0 85

DISIMPEGNO - - 262.7 6881 1850 0 8731

TOTALE Tabella 4.1: dispersioni dell'appartamento 55

Le dispersione totali dell'edificio risultano di 8731 W e sono così ripartite:

1%

13% disimpegno

32% soggiorno

22% cucina

bagno

camera 1

camera 2

15%

17%

Figura 4.1: grafico torta delle dispersioni per locale

La maggior parte

e delle dispersioni sono quelle per trasmissione. Nel

el grafico seguente viene

messo ciò in evidenza.

21% Trasmissione

Ventilazione

79%

Figura 4.2: grafico a torta delle dispersioni per trasmissione e ventilazione

All’interno delle dispersioni per trasmissione si può fare un’ulteriore suddivisione:

 Dispersioni

sioni da strutture opache: 5197 W

 Dispersioni

ioni da strutture trasparenti: 969 W

 Dispersioni

spersioni da ponti termici: 715 W

Nel grafico seguente

nte si mostra tale suddivisione: 56

10%

14% Strutture opache

Strutture trasparenti

Ponti termici

76%

Figura 4.3

4.3:

: grafico a torta delle dispersioni per trasmissione

Da questo grafico si nota come le dispersioni per trasmissione siano dovute per la maggior

parte alle strutture opache, che infatti non presentano alcun tipo di isolamento, e q

quindi sarà

fondamentale intervenire su queste negli interventi di riqualificazione energetica.

Si mostra nella tabella seguente invece, quali fra le strutture opache siano quelle maggiormente

responsabili di dispersioni di calore. Indubbiamente i muri esterni

erni sono i componenti più critici.

critici

Il solaio contro terra, vista la

a superficie disperdente e la trasmittanza, è il componente meno

problematico.

STRUTTURA TRASMITTANZA Θe SUPERFICIE DISPERSIONI %

[ / ]

OPACA [°C] DISPERDENTE [W]

]

[

1.722 -5 58.12 2892 42

MURO

ESTERNO 1.491 0 33.26 992 14.4

MURO

VERSO IL

FIENILE 0.367 -5 126.56 1181 17.2

SOLAIO

CONTRO

TERRA 2.000 -5 2.52 132 1.9

PORTA Tabella 4.2: dispersioni per trasmissione delle strutture opache 57

4.2 Le prestazioni energetiche

Per il calcolo della prestazione energetica si fa riferimento alla normativa UNI TS 11300.

Edilclima calcola le prestazioni energetiche seguendo la procedura spiegata nel capitolo 2.

I fabbisogni di energia termica nel periodo invernale dell'appartamento in questione sono i

seguenti:

MESE GIORNI Θe,m [°C] Qh,nd [KWh]

17 13.6 384

Ottobre 30 8.9 1682

Novembre 31 3.4 2894

Dicembre 31 0.9 3288

Gennaio 28 5.0 2161

Febbraio 31 9.2 1495

Marzo 15 12.3 350

Aprile 183 - 12255

TOTALE

Tabella 4.3: fabbisogno di energia termica dell'appartamento nei mesi di funzionamento

dell'impianto di riscaldamento

Il fabbisogno di energia termica, nelle stagione di riscaldamento che va dal 15 ottobre al 15

aprile, è in totale di 12255 KWh. In questo periodo il consumo specifico di energia è di 125.95

KWh/m .

Considerando l'intera zona climatizzata si riporta nella tabella seguente la suddivisione fra le

dispersioni e gli apporti gratuiti di energia all'appartamento.

Qh,tr Qh,ve Qh,ht Qsol,w Qint Qgn Qh,nd Consumo

[KWh] [KWh] [KWh] [KWh] [KWh] [KWh] [KWh] Specifico

[KWh/ ]

13770 1525 15296 1100 1945 3046 12255 125.95

Tabella 4.4: dispersioni e apporti gratuiti di energia dell'appartamento 58

Una volta determinato il fabbisogno di energia termica per il riscaldamento, dividendolo per il

rendimento globale medio stagionale dell'impianto di riscaldamento, si ottiene il fabbisogno di

energia primaria Qp,h.

Tali valori sono riportati nella tabella seguente, dove di riporta anche il fabbisogno di energia

elettrica Q ,aux.

H Q ,aux

H

ƞ

Q ,nd [KWh/anno] [%] Qp, [Kwh/anno]

H H,g H [KWh/anno]

12255 62.5 19599 132

Tabella 4.5: fabbisogni termici e elettrici per il riscaldamento dell'appartamento

Per quanto riguarda il fabbisogno energetico per la produzione di acqua calda sanitaria, per

l'appartamento preso in considerazione tale valore è di 1592 KWh/anno.

I risultati relativi all'impianto di produzione di acqua calda sanitaria sono riportati nella tabella

seguente. ƞ

Q ,nd [KWh/anno] [%] Qp, [Kwh/anno] Q ,aux [KWh/anno]

W W,g W W

1592 79.8 1995 11

Tabella 4.6: fabbisogni termici e elettrici per la produzione di acqua calda sanitaria

Non rimane che ricavare gli indici di prestazione energetica, tenendo conto dei seguenti fattori

di conversione:

 Metano: fp,nren,m=1,05 e fp,ren,m=0;

 Energia elettrica da rete: fp,nren,el=1,95 e fp,ren,el=0,44

I risultati ottenuti vengono riportati nella tabella seguente:

EP,nren EP,ren EP,tot

Servizio [KWh/ [ KWh/ [KWh/

] ] ]

218.14 1.32 219.46

Riscaldamento 20.50 0.05 20.55

Acqua calda sanitaria Tabella 4.7 : indici di prestazione energetica 59

EP gl,nren EP gl,ren EP gl,tot

[KWh/ [KWh/ [KWh/

] ] ]

238.64 1.37 240.01

Tabella 4.

4.8 : indici di prestazione energetica globali

Ai fini della determinazione della classe energetica serve il valore di EPgl,nren.

EPgl,nren

Di seguito si riporta la classificazione energetica dell'appartamento che si trova nell’APE.

Figura 4.4: certificazione energetica dell'appartamento

L' EPgl,nren dell'edificio di riferimento risulta essere di 57.88 KWh/ valore che corrisponde

,

alla classe energetica A1.

Il nostro edificio è invece in classe G, il che indica che l'indice di prestazione energetica è

maggiore di 3,5 volte quello dell’edificio di riferimento. La differenza è molto elevata e indica

che sono necessarie modifiche sia per l'involucro che per l'im

l'impianto.

Inoltre si vede che se l'edificio fosse stato nuovo si sarebbe trovato almeno in classe B in

quanto avrebbe rispettato tutti i requisiti minimi imposti dalla legge.

Nel capito 6 dell'elaborato si analizzeranno diversi scenari di riqualificazione e

energetica,

mostrando come tali interventi portino a un risparmio energetico e quindi anche a un risparmio

in termini monetari. Prima fare ciò nel capitolo 6 si parla degli strumenti usati per l'analisi

economica fatta nel capitolo 7. 60

CAPITOLO 5. STRUMENTI PER

L'ANALISI ECONOMICA

Prima di parlare degli interventi di riqualificazione, si ritiene opportuno spiegare gli strumenti

che verranno utilizzati nel capitolo seguente per l'analisi economica di ogni intervento.

Si parte parlando della bolletta energetica, poi del VAN e del Payback time.

5.1 Bolletta energetica per il riscaldamento dell’edificio

Prima di andare a studiare gli interventi di riqualificazione è importante avere un’idea del costo

che i proprietari devono sostenere per il riscaldamento dell’edificio allo stato attuale.

Questo dato si ottiene applicando la seguente formula:

, , ∗ *

Bolletta energetica (C) = c

dove:

 ℎ/ anno

EP,gl,nren è l’indice di prestazione energetica dell’edificio espresso in

 S è la superficie utile dell’edificio espressa in ;

 PCI è il potere calorifico inferiore del combustibile espresso in KWh/ . Per il

metano è pari a 9.940 KWh/ ;

 c è il costo di 1 di combustibile calcolato in base al consumo medio mensile e alla

regione di appartenenza ed è espresso in €/ . Si assume pari a 0.82 €/ . Tale

dato è preso dall' "Elenco regionale dei prezzi delle opere pubbliche della regione

Emilia Romagna".

Per l'appartamento oggetto dell'elaborato il costo per il riscaldamento è:

. ∗ .

=

C * 0.82 = 1915.51 €/anno

. 61

Il risparmio in termini economici sarà quindi possibile solo se l’intervento permetterà una

riduzione di questo indice di costo.

Posto che i valori di S, K e PCI risultano invariabili rispetto agli eventuali interventi, l’unico

indice sensibile sarà EPgl,nren. L'obiettivo sarà quindi la riduzione di quest'ultimo. Una volta

individuato un intervento che permetta di ottenere un risparmio, sarà valutata la convenienza di

tale intervento. Questa valutazione può essere effettuata per mezzo di strumenti per l’analisi

economica descritti di seguito.

5.2 VAN e Payback time

Questi parametri, di natura puramente economica, devono essere valutati al fine di verificare la

convenienza degli interventi. Questi sono:

 VAN (valore attuale netto);

 Payback Time (tempo di ritorno dell’investimento).

Il VAN è lo strumento più efficiente per valutare quale investimento risulta più conveniente in

termini economici. Nello specifico esso risulta dall’operazione di attualizzazione, ad un istante

iniziale, di tutti i flussi di cassa generati dall’investimento, con un tasso pari al costo

opportunità del capitale, ovvero di un tasso di interesse che tiene conto della rischiosità del

progetto. Si determina dalla formula:

Rk

= − Io

(1 + i)

dove:

 Io è l’investimento iniziale;

 k = scadenze temporali;

 n = numero di periodi considerati;

 Rk = flusso di cassa;

 i = costo opportunità del capitale ovvero il tasso di interesse che tiene conto anche della

rischiosità del progetto. Nell'elaborato viene assunto pari al 4.5%

 = fattore di attualizzazione al tempo k o fattore di sconto.

( ) 62

Il VAN misura operativamente il valore generato da un progetto. Se il VAN ha valore maggiore

di zero, allora il progetto produce valore, mentre sa ha valore minore di zero il progetto

distrugge valore e quindi non è conveniente.

Per valutare la convenienza degli interventi di riqualificazione che verranno proposti sarà

necessario anche un secondo strumento: il payback time.

Quest'ultimo corrisponde al tempo richiesto affinché i flussi dei profitti dell'investimento,

attualizzati al tempo iniziale, ripaghino il costo dell'investimento stesso. Dunque coincide con

il numero di anni tale per cui il VAN diventa nullo.

Per calcolarlo si possono utilizzare le seguenti formule, in cui si introduce il tasso di

incremento annuo del costo del combustibile (e).

  k

 

R R 1 e

Flusso di cassa k-esimo: k 0   k

1 e

R R

Flusso di cassa attualizzato:  

k 0 0 k

1 i

  k

1 e

n n

 

   

VAN R I R I

 

n k 0 0 0 0

k

1 i

 

k 1 k 1

Per e = i risulta: I

    0

VAN nR I n

n 0 0 pb R

0

Per calcolare il payback time si può quindi utilizzare la formula semplificata riportata sopra,

dove:

 I è il costo totale dell’investimento;

0

 R è il risparmio annuo, valutato rispetto al costo dell’edificio (C) allo stato attuale

0

calcolato nel paragrafo precedente.

Ricreando in Edilclima il modello con le opportune modifiche apportate rispetto al tipo di

intervento fatto sulla struttura, si può ricavare il nuovo EPgl,nren con il quale stimare la

bolletta energetica per il riscaldamento dell’edificio nella condizione post-intervento (che sarà

indicata come C*). 63

Il risparmio, in termini monetari, si determina quindi per differenza con la bolletta energetica

per il riscaldamento dell’edificio allo stato pre-intervento (C). Il risparmio è quindi dato dalla

formula:

R = C – C*

Il risparmio si misura in €/anno.

Per determinare il costo del''investimento da inserire nella formula del payback time occorre

tenere conto delle agevolazioni e detrazioni fiscali concessi dallo stato per interventi che

aumentano l'efficienza energetica di edifici esistenti.

Il D.L. 63 del 2013, conosciuto come Decreto “Ecobonus”, regola tali detrazioni fiscali.

Queste consistono in una detrazione fiscale del 65% dall'IRPEF (imposta sul reddito delle

persone fittizie) o dall'IRES (imposta sul reddito delle società), entro un limite massimo di

spesa che è differente a seconda del tipo di intervento:

 100000 € per una riqualificazione energetica di edifici esistenti;

 60000 € per interventi sull'involucro;

 30000 € per la sostituzione di impianti di climatizzazione invernale e/o estiva.

La detrazione fiscale viene spalmata su 10 anni quindi l'importo totale va diviso in 10 rate di

uguale importo, che andranno scaricate in 10 anni mediante la dichiarazione dei redditi

(modello Unico o 730).

Si può usufruirne di tali agevolazioni se le spese sono state sostenute per:

 La riduzione del fabbisogno energetico per il riscaldamento;

 Il miglioramento termico dell’edificio (coibentazioni, pavimenti, finestre comprensive

di infissi);

 Installazione di pannelli solari;

 Miglioramenti degli impianti di condizionamento invernale.

Infine, le detrazioni, sono riconosciute nelle seguenti misure:

 55% delle spese sostenute fino al 5 giugno 2013

 65% delle spese sostenute dal 6 giugno 2013 al 31 dicembre 2016

Dal 1 gennaio 2017 tali detrazioni sono prorogate. 64

Il costo dell'investimento considerando le detrazioni fiscali, si determina dalla formula

seguente, dove al costo dell'investimento senza detrazioni si sottrae il valore dell'Ecobonus

attualizzato:

Io' = Io - * ( )

con:

Io': costo investimento con detrazioni fiscali;

Io: costo investimento senza nessuna detrazione;

i:tasso di interesse, assunto del 4.5 %;

E: valore dell'Ecobonus 65

CAPITOLO 6. SCENARI DI

RIQUALIFICAZIONE

ENERGETICA

Si descrivono di seguito gli interventi di riqualificazione che si ipotizzano per migliorare le

prestazioni energetiche dell'appartamento. Ogni scenario è accompagnato dall'analisi

economica dell'investimento.

6.1 Scenario 1: sostituzione del generatore di calore

In questo intervento si prende in considerazione la sostituzione della caldaia in quanto i

rendimenti globali medi stagionali sia del servizio di riscaldamento che di produzione di acqua

calda sanitaria erano molto bassi. Si ipotizza di sostituire il generatore di calore tradizionale

con un generatore a condensazione Ariston Clas Premium Evo 12 FF.

Si riportano i dati dalla scheda tecnica della caldaia:

 Caldaia murale a condensazione

 Combustibile: metano

 Classe di efficienza energetica: A

 Potenza utile nominale: 12 kW

 Rendimento energetico (92/42/CEE) ****

 Rendimento al 100% Pn (80-60°C): 97.5%

 Rendimento al 100% Pn (50-30°C): 105.8%

 Potenza elettrica assorbita di 76 W;

 Produzione acqua sanitaria ΔT 25°C

 Ampio campo di modulazione con rapporto di modulazione 1:5

 Salto termico di temperatura fumi-acqua di ritorno inferiore a 12°C

 installazione all'interno

 temperatura di ritorno dell'acqua in caldaia nel mese più freddo: 40° 66

L'appartamento con questo intervento di riqualificazione passa dalla classe energetica G alla

classe F. Il nuovo EP gl,nren è pari a 196.37 KWh/ .

Con questa nuova caldaia vengono soddisfatte tutte le verifiche a cui è sottoposto un intervento

di sostituzione del generatore

ratore di calore. In particolare esse riguardano:

 l’efficienza

’efficienza media stagionale dell’impianto per servizi riscaldamento e acqua calda

sanitaria.

 il

l rendimento termico utile per riscaldamento e ACS.

Figura 6.1: prestazione energetica dell'appartamento dopo la sostituzione della

caldaia

caldaia, con una caldaia a condensazione

Analisi economica

:

Il costo complessivo dell'intervento, IVA esclusa e senza Ecobonus è di 2653.76 €. Di questi:

 l' 82%, ovvero 2176.08 € è il costo per la caldaia stessa;

 il 18 %, ovvero 477.68 €, è il costo relativo alla manodopera.

Tali valori sono stati reperiti nel Bollettino regionale dei prezzi delle opere pubbliche per

l'Emilia Romagna, nella sezione E relativa agli "Impianti Tecnologici", sezione E.02 degli

"Impianti di riscaldamento".

Considerando l'IVA al 22% per i materiali e al 10 % per la manodopera (installazione) si

ottiene:

 2176.08 * 0.22 = 478.74 €

 477.68 * 0.10 = 47.77 € 67

Il costo dell'intervento compreso di IVA è quindi di: 3180.27 €

Soddisfando i requisiti minimi, si possono ottenere le detrazioni fiscali del 65% grazie

all'Ecobonus.. Il costo da sostenere non sarà di 3180.27 € ma di soli 1544.30 €.

Il risparmio monetario che si ha in seguito all'intervento è di:

R = C - C* = 1915.51 - 1576.21 = 339.30 €/anno

dove C* è la nuova bolletta energetica.

Il payback time risulta di 4.55 anni.

Tutti i valori sopra determinati sono stati calcolati mediante le formule mostrate nel capitolo

precedente.

EPgl,nren,new Nuova classe Esborso con Payback Risparmio

[KWh/ energetica detrazioni del 65% time [€/anno]

] [€] [anni]

196.37 F 1544.30 4.55 339.30

Tabella 6.1: riepilogo scenario 1, sostituzione della caldaia

6.2 Scenario 2: sostituzione dei serramenti

In questo scenario si ipotizza di sostituire i serramenti.

Si sostituiscono innanzitutto le finestre, le quali rappresentano un punto critico per le

dispersioni dell'appartamento. Si ipotizza di sostituire sia il telaio che il vetro in quanto il

K

valore di trasmittanza 3.511 W/ supera di molto il valore di trasmittanza imposto per

K.

legge per le opere di riqualificazione energetica, che è pari a 1.8 W/

K,

Si sostituisce poi la porta in quanto ha trasmittanza pari a 2 W/ quando il limite di legge

K..

per interventi di riqualificazioni è di 1.9 W/ K,

La nuova porta è in legno di noce, blindata, ha trasmittanza pari a 1.3 W/ valore fornito

dal costruttore.

I nuovi serramenti invece sono in PVC con spessore di 60 mm e 3 camere cave. Hanno un

doppio vetro 4+15+4 riempito con kripton. La trasmittanza di queste finestre è di 1.291

K

W/ e rispettano quindi il valore di trasmittanza imposto per legge. 68

Per quanto riguarda le verifiche a cui è sottoposto l'intervento, che ricade nelle riqualificazioni

energetiche, le verifiche da rispettare sono le seguenti:

 Verifica termo igrometrica;

 Trasmittanza media delle strutture trasparenti e della porta;

 Fattore di trasmissione solare Ggl,sh minore di 0.350 W/ K.

Per soddisfare quest’ultima verifica è stato necessario aggiungere delle veneziane, Tali

veneziane, di colore bianco, hanno un fattore di assorbimento pari a 0.1 e un fattore di

trasmissione pari a 0.3. Grazie a queste si ottiene un valore del fattore di trasmissione solare

totale Ggl,sh,max

,max pari a 0.230 W

W/ K, quindi entro i limiti di legge.

L'appartamento con questo intervento di riqualificazione non cambia classe energetica e questo

già di per se mostra che non è un intervento conveniente. Il nuovo EP gl,nren è infatti pari a

224.15 KWh/ come mostrato nella figura seguente.

,

Figura 6.2:

: prestazione energetica dell'appartamento do

dopo

po la sostituzione degli infissi

Analisi economica:

Porta:

: il costo per la sostituzione della porta è di 984.85 €,

, escluso di IVA. Di questi:

 l' 86%, ovvero 846.97 € riguardano il costo per la porta stessa;

 il 14 %, ovvero 137.88 €, è il costo relativo alla manodopera. 69

Tali valori sono stati reperiti nel Bollettino regionale dei prezzi delle opere pubbliche per

l'Emilia Romagna, nella sezione A, precisamente nella sezione A.18 relativa alle opere da

falegname.

Considerando l'IVA al 22% per i materiali e al 10 % per la manodopera (installazione) si

ottiene:

 846.97 * 0.22 = 186.33 €

 137.88 * 0.10 = 13.79 €

Il costo dell'intervento compreso di IVA è quindi di: 1184.97 €

Finestre: .

Il costo dell'intervento di sostituzione delle finestre è di 200 €/ Tale valore è stato preso dal

prezziario riportato in Edilclima e non è compreso di IVA, smontaggio dei vecchi infissi e

installazione dei nuovi. Considerando solo i materiali, il costo è quindi di 1296 €.

La manodopera ha un costo invece di 250 € a finestra, IVA esclusa. Tale valore è stato deciso

prendendo come media il costo di installazione riportato in diversi siti internet. Il totale del

costo di installazione è di 1500 €, in quanto l'appartamento ha 6 finestre.

A questi costi occorre aggiungere l'IVA al 22% per il materiale e al 10% per la manodopera. Si

ottiene:

 1296 * 0.22 = 285.12 €

 1500 * 0.10 = 150 €

Il costo complessivo di sostituzione delle finestre, compreso di IVA e manodopera è quindi di

3231.12 €

Veneziane:

Il cui costo per le veneziane, senza IVA è di 30 €/ , per un totale di 194.4 €.

Con l'IVA al 22% il costo sale a 237.17 €. Il costo della manodopera si considera incluso nel

costo di montaggio delle finestre. 70

Il costo complessivo dell'intervento è quindi di:

Intervento Spesa (compresa di IVA e

manodopera) [€]

1184.97

Sostituzione porta 3231.12

Sostituzione finestre 237.17

Montaggio veneziane 4653.26

Totale

Tabella 6.2: riepilogo spesa sostituzione porta, sostituzione finestra e montaggio veneziane

Considerando le detrazioni fiscali del 65% il costo si abbassa a 2259.96 €.

Il risparmio monetario che si ha in seguito all'intervento è di:

R = C - C* = 1915.51 - 1799.20 = 116.31 €/anno

dove C* è la nuova bolletta energetica.

Il payback time dell'investimento è di: 19.43 anni.

Da questi dati si capisce che l'investimento non è assolutamente conveniente in quanto:

 le prestazioni energetiche dell'edificio non variano significativamente;

 l'appartamento rimane sempre in classe G;

 il tempo di ritorno dell'investimento è troppo elevato;

 il risparmio in termini monetari è esiguo.

Quanto determinato è in accordo con il fatto che le dispersioni dell'appartamento sono dovute

per il 76 % alle strutture opache e solo per il 14 % alle strutture trasparenti.

Per ottenere risultati più performanti sarà quindi necessario agire sulle strutture opache, con un

intervento di isolamento, come verrà analizzato nei sottocapitoli seguenti.

EPgl,nren,new Classe Esborso con Payback Risparmio

[KWh/ energetica detrazioni del 65% time [€/anno]

] [€] [anni]

224.15 G 2259.96 19.43 116.31

Tabella 6.3: riepilogo scenario 2, sostituzione dei serramenti 71

6.3 Scenario 3: cappottatura interna

In questo scenario si prende in considerazione la realizzazione di un cappotto interno sulle due

pareti esterne e sulla parete verso il fienile. Queste tre pareti sono infatti le maggiori

responsabili delle dispersioni dell'appartamento.

La trasmittanza dei muri esterni vale 1.663 W/ mentre quella del muro verso il fienile

vale 1.491 W/ .

L'opera di cappottatura interna ricade nelle ristrutturazioni importanti di secondo livello, ed

entrambi i valori non rispettano quindi i limiti di trasmittanza stabiliti per legge. Occorre tener

conto anche di questo quando di andrà a decidere lo spessore dell'isolamento.

Si sceglie una cappottatura interna e non esterna in quanto l’appartamento si trova in un

condominio in cui gli altri appartamenti non accettano l'intervento di cappottatura.

La realizzazione di una cappottatura interna ha comunque il lato positivo che all’accensione

dell’impianto di riscaldamento l’ambiente si scalda prima perché non serve scaldare anche il

muro. Le caratteristiche negative sono invece:

 riduzione dello spazio interno dell'edificio

 muro rimane freddo, con maggior rischio di formazione di condensa interstiziale.

Per la scelta del tipo di isolante si sono presi in considerazione quelli tradizionali come il

poliuretano espanso, pannelli in lana di roccia e pannelli in lana di vetro, presenti in Edilclima,

ma anche un'isolante di ultima generazione: l' Aerowall+.

I pannelli isolanti Aerowall+ si compongono di due elementi principali:

 la parte rigida è costituita da una lastra in gessofibra Fermacell: questa lastra è

composta da una miscela omogenea di gesso e cellulosa che con l'aggiunta di acqua

viene compressa ad alta pressione per formare lastre stabili e inodori, dalle elevate

prestazioni meccaniche e caratteristiche di resistenza al fuoco.

 la parte isolante termica è affidata alle proprietà dell'aerogel: l'aerogel è

una miscela simile a un gel, costituita da una sostanza allo stato solido e un gas, per cui

rispetto al gel il componente liquido è sostituito dal gas. Il risultato è una schiuma solida

dalla proprietà isolante. La porosità dell'aerogel arriva fino al 99%. 72

I nanopori sono tanto fitti e numerosi da rallentare il trasporto di calore e massa,

λ

fornendo così un valore di conduttività termica molto basso. Il vale infatti 0.015

W/mK.

Di seguito si riporta un'immagine dei pannelli Aerowall+, un'immagine relativa all'

installazione degli stessi e una tabella con le proprietà.

Figura 6.3: pannelli Aerowall+

Figura 6.4:installazione pannelli Areowall+ 73

Prodotto S Lastra + Dimensioni Tipologia lastra λ

[mm] isolante [m] [W/mK]

[mm]

23 13 + 10 1.2 x 1.4 Gessofibra 0.15

Aerowall 23

GF 33 13 + 20 1.2 x 1.4 Gessofibra 0.15

Aerowall 33

GF 43 13 + 30 1.2 x 1.4 gessofibra 0.15

Aerowall 43

GF Tabella 6.4: proprietà isolante Aerowall+

R isolante R Rtot

lastra in gesso

[ K/W] [ K/W]

[ K/W]

0.25 0.92

0.67 0.25 1.59

1.34 0.25 2.26

2.01 Tabella 6.5: resistenze pannelli isolanti Aerowall+

I dati sulle dimensioni dei pannelli, la resistenza e la conducibilità termica sono stati reperiti dal

sito Aerowall.

La resistenza termica della lastra in gesso è invece stata calcolata mediante il rapporto fra lo

spessore della lastra e la conducibilità termica dei pannelli in gesso.

La conducibilità di pannelli in gesso è in genere compresa tra 0.395 W/mK e 0.663 W/mK, dati

reperiti dal libro Handbook of Thermodynamic tables and charts di Kuzman Raznjevic.

Per il calcolo si è considerato un valore medio pari a 0.529 W/mK.

Per quanto riguarda il costo, i pannelli Aerowall nello spessore 43 (3 cm di isolante) hanno un

costo di circa 150 €/ mentre nello spessore 53 (4 cm di isolante) ha un costo di circa 190

€/ . Tali prezzi sono esclusi di costi di installazione.

I pannelli sono disponibili anche in formati differenti e con spessori superiori a 4.3 centimetri.

Inoltre può essere inserita una barriera al vapore. 74

I pannelli Aerowall hanno quindi le caratteristiche di:

 basso spessore;

 alto potere isolante termico;

 facile applicazione;

 sono inoltre smaltibili in discarica comune.

Per quanto riguarda le verifiche di legge da rispettare, l'intervento di cappottatura interna ricade

nelle ristrutturazioni importanti di secondo livello in quanto riguarda una superficie maggiore

del 25 % della superficie disperdente totale.

Le verifiche da rispettare quindi sono le seguenti:

 verifica termo igrometrica, di cui fanno parte le verifiche di condensa superficiale ed

interstiziale;

 verifica della trasmittanza media di ogni parete esterna o confinante con un ambiente

non riscaldato. Tale valore deve essere inferiore al valore limite di 0.3 W/ ;

 verifica del coefficiente globale medio di scambio termico per trasmissione (H’t) , che

non deve superare in valore limite ammissibile pari a 0.65 W/ .

Nella tabella seguente si riportano i tipi di isolante riportati in Edilclima:

Costo per pannelli con

λ

Conduttività spessore 10 cm [€/ ]

Isolante (senza IVA e costi di

[W/mK] installazione)

Poliuretano espanso 0.028 35.00

/

(35 )

Poliuretano espanso 0.033 20.00

/

(30 )

Pannelli in lana di vetro 0.036 13.00

/

(20 )

Pannelli in lana di roccia 0.038 10.00

/

35( )

Pannelli in fibra di legno 0.038 20.00

/

(50 )

Tabella 6.6: tipologie di isolante tradizionale 75

Nel seguito si prendono in considerazione tre casistiche, una in cui si utilizzano come isolante

dei pannelli in poliuretano espanso, una seconda in cui si utilizzano pannelli in lana di roccia

per interni e una terza in cui si utilizzano i pannelli Aerowall+.

6.3.1 Cappottatura interna con pannelli in poliuretano espanso

Si prende ora in considerazione la realizzazione del cappotto interno mediante il montaggio di

pannelli in polistirene espanso. Un'immagine è riportata di seguito.

Figura 6.5: pannello isolante in poliuretano espanso

Le proprietà dei pannelli in poliuretano e il costo sono riportati nelle tabelle seguenti. I dati

seguenti sono forniti dal software Edilclima.

Capacità Massa volumica

Conduttività Dimensioni Spessori disponibili

termica /

[W/mK] [cm] sul mercato [cm]

[ ]

[KJ/KgK] 4 - 6 - 8 - 10

0.028 1.25 35 200 x 125 12 - 14 - 16

Tabella 6.7: proprietà dei pannelli in poliuretano espanso

4 cm 6 cm 8 cm 10 cm 12 cm 14 cm 16 cm 20cm

Costo (senza IVA e

costo di installazione) 15.00 22.00 28.00 35.00 42.00 45.00 50.00 55.00

[€ ]

/

Tabella 6.8: costo dei pannelli in poliuretano espanso in base allo spessore 76

Sulle due pareti esterne viene installato uno spessore di 16 cm, mentre sulla parete verso il

fienile uno spessore di 8 cm.

Le nuove trasmittanze sono calcolate dal programma, comprensive dei ponti termici presenti

sulla parete e quindi rappresentano un valore medio. I dati dell'intervento sono riportati nelle

tabelle di seguito.

Pareti esterne:

S Trasmittanza Spessore Trasmittanza Trasmittanza Costo Costo

iniziale isolante dopo media dopo intervento intervento

[ ] [cm] l'intervento l'intervento (solo (solo

]

[W/ materiali) materiali)

] ]

[W/ [W/ [€]

[€/ ]

58.12 1.663 16.00 0.158 0.282 50.00 2906.00

Tabella 6.9: dati relativi alla cappottatura delle pareti esterne

Parete verso il fienile:

S Trasmittanza Spessore Trasmittanza Trasmittanza Costo Costo

iniziale isolante dopo media dopo intervento intervento

[ ] [cm] l'intervento l'intervento (solo (solo

]

[W/ materiali) materiali)

] ]

[W/ [W/ [€]

[€/ ]

33.26 1.491 8.00 0.282 0.282 28.00 931.28

Tabella 6.10: dati relativi alla cappottatura della parete verso il fienile

Con gli spessori stabiliti si ottiene la verifica di tutti i requisiti di legge, infatti:

 La verifica termoigrometrica è rispettata in quanto non si ha formazione di condensa

superficiale e interstiziale

 Il coefficiente medio globale di scambio termico per trasmissione (H't) è inferiore al

limite stabilito per legge. Il valore ammissibile è di 0.65 W/ e quello

dell'appartamento dopo la cappottatura è di 0.44 W/ .

 Le trasmittanze medie delle pareti sono inferiori al limite di legge, come schematizzato

nella tabella seguente: 77

Struttura U ammissibile U media Verifica di legge

sulla trasmittanza

[W/ [W/

] ] (Umedia < Uamm)

0.300 0.282 verificata

Muri esterni 0.300 0.294 verificata

Muro verso il

fienile

Tabella 6.11:

: rispetto delle verifica di legge sulla trasmittanza

Dopo l'intervento l'appartamento si trova in classe D, con un EPgl,nren

nren di 111.53 KWh/ ,

come mostrato nella figura seguente.

Figura 6.6:

: prestazione energetica dell'appartamento do

dopo

po l'intervento di cappottatura

interna con pannelli in poliuretano espanso

Analisi economica:

Il costo per l'intervento di cappottatura

cappottatura, per quanto riguarda il solo materiale. è di:

- 931.28 € per l'isolante del muro verso il fienile;

- 2906 € per l'isolante dei muri esterni;

Il totale è di 3837.28 €. Aggiungendo l'IVA al 22% si ottiene un costo di 4681.48 €.

A questo va aggiunto il costo della manodopera che si considera pari a 35 €/ compreso di

IVA (valore medio di riferimento preso dal

al sito internet dell'azienda Ecofine Nanotechnologies

che si occupa di isolamenti termici) 78

Il costo della manodopera è quindi di 35 * (58.12 + 33.26) = 3198.30 €, compreso di IVA.

Il costo totale dell'intervento sale quindi a 7879.78 €.

Considerando però anche le detrazioni fiscali del 65% dell'Ecobonus, la spesa si riduce a 3827€

Il risparmio annuo è invece:

R = C - C* = 1915.51 - 895.22 = 1020.29 €

Il payback time è di 3.75 anni.

EPgl,nren,new Nuova classe Esborso con Payback time Risparmio

[KWh/ energetica detrazioni del 65% [anni] [€/anno]

] [€]

111.53 D 3827 3.75 1020.29

Tabella 6.12: riepilogo scenario 3, cappottatura interna con pannelli in poliuretano espanso

Questo intervento risulta essere sicuramente il migliore fin'ora analizzato. Il risparmio in

termini monetari è notevole e l'appartamento passa dalla classe G alla classe D.

Si analizza adesso il caso in cui la cappottatura viene realizzata utilizzando pannelli in lana di

roccia.

6.3.2 Cappottatura interna con pannelli in lana di roccia

Si prende ora in considerazione la realizzazione del cappotto interno mediante il montaggio di

/

pannelli in lana di roccia con massa volumica di 35 . Un'immagine è riportata di

seguito. Figura 6.7: pannelli isolanti in lana di roccia 79

Le proprietà dei pannelli in lana di roccia e il costo sono riportati nelle tabelle seguenti. I dati

sono stati reperiti dal sito Edilclima.

Capacità Massa volumica

Conduttività Dimensioni Spessori disponibili

termica /

[W/mK] [cm] sul mercato [cm]

[ ]

[KJ/KgK]

0.038 0.84 35 200 x 125 6 - 8 - 10

Tabella 6.13: proprietà dei pannelli in poliuretano espanso

6 cm 8 cm 10 cm

Costo (escluso di IVA e 6.00 8.00 10.00

installazione [€ ]

/

Tabella 6.14: costo dei pannelli in poliuretano espanso in base allo spessore

Sulle due pareti esterne viene installato uno spessore di 20 cm, mentre sulla parete verso il

fienile uno spessore di 10 cm. In questo modo si verificano i limiti di legge sulla trasmittanza

media delle strutture, come mostrato nella tabella seguente.

U ammissibile Verifica di legge sulla

Struttura [W/ U media [W/ trasmittanza

] ] (Umedia < Uamm)

0.300 0.265 verificata

Muri esterni

Muro verso il 0.300 0.297 verificata

fienile Tabella 6.15: rispetto delle verifica di legge sulla trasmittanza

Inoltre si ha il rispetto della verifica sul coefficiente medio globale di scambio termico H't.

Il valore limite è di 0.65 W/ e il valore per l'appartamento dopo l'intervento di

cappottatura è di 0.44 W/ . La verifica è quindi ampiamente soddisfatta. 80

Per quanto riguarda la verifica termo igrometrica, si ha il soddisfacimento della verifica a

condensa superficiale per tutti i muri, ma non per la condensa interstiziale nel muro verso il

fienile, come mostrato di seguito.

Figura 6.8:

: immagine tratta dal software Edilclima sulla verifica termo igrometrica

Per il muro verso il fienile, dopo l'inserimento dell'isolante, si ha infatti la formazione di

condensa interstiziale. La quantità di condensa che si forma ammissibile è di 70 g/ , ma nel

caso del muro in esame la condensa che si forma è nettamente superiore e l

la verifica non è

soddisfatta.

I mesi in cui si ha formazione di condensa sono dicembre e gennaio. In dicembre si

accumulano 299 g/ di vapore e in gennaio 591 g/ , per un totale di 890 g/ . .

In febbraio parte di questa condensa evapora dal muro e l'accumulo si riduce a 506 g/ A

marzo termina il processo di evaporazione e il muro risulta asciutto.

Di seguito si riportano i diagramm

diagrammi di Glaser relativi ai mesi di novembre, dicembre, gennaio,

febbraio, marzo e aprile.

Il diagramma di Glaser è un metodo grafico che permette lo studio del fenomeno della

condensazione interstiziale all'interno di un muro

muro.

Tali diagrammi, uno per ogni mese

mese,

, vengono costruiti mediante le seguenti fasi:

1. si identificano le superfici di separazione tra i vari strati della struttura, il muro verso il

fienile in questo caso;

2. si definiscono gli spessori dei vari strati della struttura e delle proprietà dei materiali di

cui sono composti, quali la conducibilità e la permeabilità;

3. in corrispondenza

orrispondenza di ogni strato, si determinano le temperature, le pressioni di

saturazione del vapore d'acqua e le pressioni parziali del vapore,

, che sono funzione

delle caratteristiche termo igrometriche dell'aria in contatto con la parete e

81

della permeabilità dei materiali che la costituiscono. La pressione

ione di saturazione del

vapore corrisponde alla massima quantità di vapore che l’aria può contenere ad una

certa temperatura,

, mentre la pressio

pressione parziale corrisponde alla quantità di vapore

contenuta nell’aria ad una certa temperatura;

4. per ultimo si confronta il valore di pressione parziale del vapore con quello

di saturazione.

. La formazione della condensa si deduce grazie al diagramma di Glaser

quando il valore di pressione parziale risulta maggiore di quello della pressione di

saturazione. Nei punti in cui le linee delle due pressioni si intersecano, si ha formazione

di condensa.

Si riportano i diagrammi di Glaser del muro verso il fienile.

Figura 6.9:

: diagramma di Glaser per il mese di novembre 82

Figura 6.10

10: diagramma di Glaser per il mese di dicembre

Figura 6.11

11: diagramma di Glaser per il mese di gennaio 83

Figura 6.12

12: diagramma di Glaser per il mese di febbraio

Figura 6.13

13: diagramma di Glaser per il mese di marzo 84

Figura 6.14

14: diagramma di Glaser per il mese di aprile

Da questi diagrammi si vede come si ha la presenza di condensa nei mesi di dicembre, gennaio

e febbraio in quanto le rette dell'andamento della pressione di vapore e della pressione di

saturazione si intersecano.

Per risolvere il problema della condensa è possibile introdurre nella parte calda dell'isolante

(ovvero nella parte verso l'ambiente riscaldato) una barriera al vapore,

, ovvero un materiale

caratterizzato da un valore di permeab

permeabilità molto basso.

La barriera al vapore serve

erve a proteggere l'isolante dalla condensa, infatti

nfatti i materiali isolanti

perdono quasi totalmente la loro capacità termo

termo-isolante quando

do vengono a contatto con

l’acqua.

La funzione della barriera al vapore è quella di ridurre drasticamente la traspirabilità del

materiale isolante per

r abbattere il valore della pressione parziale del vapore,

vapore in modo tale che il

valore di quest’ultima si mantenga

ntenga sempr

sempre

e al di sotto di quello della pressione di saturazione

per tutto lo spessore dell’elemento

elemento costruttivo

costruttivo. 85

Si introduce quindi nel muro una barriera al vapore costituita da fogli di alluminio, come

mostrato nella figura seguente.

Figura 6.15: barriera al vapore in alluminio

alluminio,

, con spessore di 0.5 mm

Inserendo la barriera al vapore si ottiene il soddisfacimento della verifica termoigrometrica.

Di seguito si riporta la nuova stratigrafia del muro verso il fienile

fienile.

Figura 6.16:

: Stratigrafia del muro verso il fienile, dopo l'intervento di

cappottatura e l'inserimento della barriera al vapore

Si mostrano nelle tabelle di seguito, i dati globali dell'intervento di cappottatura con pannelli di

lana di roccia. 86

Pareti esterne:

S Trasmittanza Spessore Trasmittanza Trasmittanza Costo Costo

iniziale isolante dopo media dopo intervento intervento

[ ] [cm] l'intervento l'intervento (solo (solo

]

[W/ materiali) materiali)

] ]

[W/ [W/ [€]

[

[€/ ]

58.12 1.663 20.00

.00 0.129 0.265 60.00 3487.20

Tabella 6.16:

: dati relativi alla cappottatura delle pareti esterne

Parete verso il fienile:

S Trasmittanza Spessore Trasmittanza Trasmittanza Costo Costo

iniziale isolante dopo media dopo intervento intervento

[ ] [cm] l'intervento l'intervento (solo (solo

]

[W/ materiali) materiali)

] ]

[W/ [W/ [€]

[€

€/ ]

33.26 1.491 10.00

.00 0.303 0.298 10

10.00 332.60

Tabella 6.17:

: dati relativi alla cappottatura dell

della

a parete verso il fienile

Dopo l'intervento l'Ep,gl,nren si abbassa a 110.44 KWh/ anno e l'edificio passa in classe D,

come mostrato nella figura seguente.

Figura 6.17:

: prestazione energetica dell'appartamento dopo

po la cappottatura

interna con pannelli in lana d

di roccia 87

Analisi economica:

Il costo dell'intervento, per i soli materiali, è di:

- pareti esterne: 3487.20 €

- parete verso il fienile: 332.60

Il totale di 3819.8 €. A questo occorre aggiungere l'IVA al 22 % e si raggiunge un costo di

4660.16 €. ,

Il costo della manodopera si considera in media sempre di 35 €/ compreso di IVA.

Il costo della manodopera totale è quindi di 35 * (58.12 + 33.26) = 3198.3 €.

Il costo della barriera al vapore è di 2.10 €/m , compreso di IVA. Un rotolo ha dimensioni di

/m

1.60 x 50 metri e basta per coprire una superficie muraria di 80 . Tali valori sono stati

presi dal listino prezzi della T&M Euro Case srl. Considerando l'area della parete verso il

m

fienile che è di 33.26 , il costo della barriera al vapore, IVA inclusa è quindi di 70 €.

Al costo del materiale va aggiunto anche il costo della manodopera che si considera compreso

con il costo di montaggio dell'isolante.

In totale il costo dell'intervento, compreso di manodopera, IVA, e della barriera al vapore è di

7928.46 €.

Considerando la detrazione fiscale al 65 %, il costo si abbassa a 3850.63 €.

Il risparmio annuale in termini monetari che si ottiene con l'intervento vale:

R = C - C* = 1915.51 - 886.48 = 1029.03 €

Il payback time è di 3.74 anni

EPgl,nren,new Nuova classe Esborso con Payback time Risparmio

[KWh/ anno energetica detrazioni del [anni] [€/anno]

] 65% [ ]

110.44 D 3850.63 3.74 1029

Tabella 6.18: riepilogo scenario di cappottatura interna con pannelli isolanti in lana di roccia

88

Dall'analisi dei due scenari di riqualificazione con differenti tipologie di isolante si può

concludere che:

 entrambi gli scenari sono convenienti in quanto portano a un notevole risparmio, sia dal

punto di vista energetico che monetario, e il tempo di ritorno dell'investimento è

ragionevole;

 inizialmente poteva sembrare più conveniente l'utilizzo dei pannelli in lana di roccia in

quanto il costo al metro quadrato è inferiore. Questi però hanno un valore della

conducibilità maggiore rispetto ai pannelli in poliuretano espanso e quindi occorre uno

spessore di isolante maggiore. Inoltre utilizzando i pannelli in lana di roccia è stato

necessario inserire una barriera al vapore, che costituisce comunque un costo irrisorio

rispetto al costo totale. In conclusione la spesa per l'intervento di riqualificazione è circa

la stessa utilizzando l'uno o l'altro tipo di isolante.

 E' da preferirsi comunque l'intervento con i pannelli di poliuretano espanso in quanto si

riduce meno l'area utile dell'edificio, essendo necessario uno spessore di isolamento

minore.

6.3.3 Cappottatura interna con pannelli Aerowall

Le caratteristiche dei pannelli Aerowall sono gia state descritte nel paragrafo 6.3.

Si procede andando a considerare uno spessore di isolante di 4 cm sul muro verso il fienile e di

5 cm sui due muri esterni.

L'intervento ricade nelle ristrutturazioni importanti di secondo livello e come nei due casi

precedenti le verifiche da rispettare sono le seguenti:

 verifica termo igrometrica, di cui fanno parte le verifiche di condensa superficiale ed

interstiziale;

 verifica della trasmittanza media di ogni parete esterna o confinante con un ambiente

non riscaldato. Tale valore deve essere inferiore al valore limite di 0.3 W/ ;

 verifica del coefficiente globale medio di scambio termico per trasmissione (H’t) , che

non deve superare in valore limite ammissibile pari a 0.65 W/ .

Con gli spessori stabiliti si ottiene la verifica delle trasmittanze medie delle pareti, come

schematizzato nella tabella seguente: 89

Struttura U ammissibile U media Verifica di legge

sulla trasmittanza

[W/ [W/

] ] (Umedia < Uamm)

0.300 0.297 verificata

Muri esterni 0.300 0.295 verificata

Muro verso il

fienile

Tabella 6.19: rispetto delle verifica di legge sulla trasmittanza

Anche la verifica del coefficiente medio globale di scambio termico per trasmissione (H't) è

verificata. Il valore ammissibile è di 0.65 W/ e quello dell'appartamento dopo la

cappottatura è di 0.47 W/ .

La verifica termoigrometrica non è però rispettata, per nessuno dei muri. Si ha la verifica a

condensa superficiale, ma si ha la formazione di condensa interstiziale.

Per i muri esterni in novembre si accumulano 273 g/ di vapore, in dicembre 1322 g/ ,

in gennaio 1726 g/ e in febbraio 406 g/ . Tale condensa viene smaltita nei mesi di

marzo, aprile e maggio.

Per quanto riguarda il muro verso il fienile invece in dicembre si accumulano 444 g/ di

vapore e in gennaio 852 g/ . Questa condensa viene smaltita in febbraio e marzo.

Per ottenere la verifica a condensa interstiziale è necessario inserire una barriera al vapore,

come nel caso dell'isolamento con pannelli in lana di roccia. Un'altra opzione è quella di

comprare direttamente i pannelli Aerowall dotati di barriera al vapore.

Dopo l'intervento di cappottatura con i pannelli Aerowall, l'Ep,gl,nren si abbassa a

117.26KWh/ anno e l'edificio passa in classe D, come mostrato nella figura seguente. 90

Figura 6.18:

: prestazione energetica dell'appartamento dopo

po la cappottatura

interna con pannelli Aerowall

Analisi economica:

I pannelli Aerowall nello spessore 53 (4 cm di isolante

isolante)

) hanno un costo di circa 190 €/ .,

.

mentre nello spessore 63 (5 cm di isolante) il costo sale a 230 €/ Tali prezzi sono compresi

di IVA, ma esclusi di costi di installazione.

I costi di installazione si considerano sempre pari a 35 €/ , compreso di IVA.

IVA

Si ottiene quindi un costo di:

-pareti esterne:

Costo pannelli isolanti: 58.12 * 230 =13367.6 €/

Costo manodopera: 35 * 58.12 = 2034.2 €/

Il totale è quindi di: 15401.8 €.

- parete verso il fienile:

Costo pannelli isolanti: 33.26 * 190 = 6319.4 €/

Costo manodopera: 35 * 33.26 = 1164.1 €/

Il totale è quindi di: 7438.5 €

€.

Occorre aggiungere il costo della barriera al vapore, su tutte e tre le pareti. Si considera la

stessa barriera la vapore del caso precedente con un costo di 2.10 €/ compreso

mpreso di IVA.

Si ottiene: 2.10 * (33.26 + 58.12) = 191.9 €

Il costo totale dell'intervento di cappottatura con pannelli Aerowall, compreso di IVA e

installazione e barriera al vapore è di: 23032.2 €. 91

Considerando le detrazioni fiscali del 65 %, il costo totale si abbassa a 11186.13 €.

Il risparmio annuale in termini monetari che si ottiene con l'intervento vale:

R = C - C* = 1915.51 - 941.22 = 974.29 €

Il payback time è di 11.48 anni

EPgl,nren,new Nuova classe Esborso con Payback time Risparmio

[KWh/ anno energetica detrazioni del [anni] [€/anno]

] 65% [ ]

117.26 D 11186.13 11.48 974.29

Tabella 6.20: riepilogo scenario di cappottatura interna con pannelli isolanti Aerowall

L'intervento di cappottatura utilizzando questa tipologia di pannelli è molto costoso e il tempo

di ritorno dell'investimento è molto elevato.

Un fattore positivo dell'utilizzo di questi pannelli isolanti è però sicuramente lo spessore.

Usando spessori così piccoli rispetto a quelli che si avrebbero con l'utilizzo di isolanti

tradizionali, si contiene il problema della riduzione dell'area utile dell'appartamento.

Si consiglia quindi di utilizzare questo isolante solo in casi in cui non si debba ridurre troppo

l'area utile di un edificio, altrimenti la spesa economica è elevata.

I pannelli Aerowall hanno prestazioni elevate, con conducibilità pari a 0.015 W/ k, ma il

costo rispetto agli altri isolanti rappresenta un limite al loro utilizzo.

Fra gli isolanti proposti si conclude quindi che il migliore, in termini sia risparmio energetico

che monetario è il poliuretano espanso. Tale materiale ha il miglior rapporto prezzo-spessore-

beneficio.

Di seguito si ipotizzano altri interventi di riqualificazione, combinando gli interventi sopra

descritti. In questo modo si mostrerà come la combinazione degli interventi porti a un

miglioramento in termini di prestazione energetica e in termini di risparmio economico 92

6.4 Scenario 4: isolamento dei muri e sostituzione degli infissi

Come primo intervento combinato si considera la sostituzione degli infissi e la cappottatura

interna dei due muri esterni e del muro verso il fienile

fienile.

Si considerano separatamente due casi, usando in uno pannelli in poliuretano

poliur espanso e

nell'altro i pannelli Aerowall.

6.4.1 Isolamento dei muri con pannelli in poliuretano espanso e sostituzione degli

infissi

In questo intervento si sostituiscono i serrament

serramenti,

, come quelli dello scenario 2. I nuovi

serramenti sono in PVC con spessore di 60 mm e 3 camere cave. Hanno un doppio vetro

4+15+4 riempito con kripton.

. Si sostituisce anche la porta.

. La nuova ha una trasmittanza pari a

K,

1.3 W/ , valore fornito dal costruttore.

Per quanto riguarda l'isolante, vengono montati pannelli in poliuretano espanso, 16 centimetri

sulle due parete esterne e 8 centimetri sulla parete verso il fienile.

Dopo l'intervento l'appartamento passa dalla classe G, alla classe D, con un Ep,gl,nren di 96.94

KWh/ , come mostrato di seguito

seguito.

Figura 6.19:

: prestazione energetica dell'appartamento dopo

po la cappottatura interna

con pannelli in poliuretano e sostituzione degli infissi

Tale intervento ricade sempre nelle ristrutturazioni importanti di secondo livel

livello e le verifiche

di legge sono quindi le stesse indicate nei sottocapitoli precedenti. L'unica eccezione riguarda i

93

componenti finestrati per i quali non vi è più l’obbligo di avere un fattore di trasmissione solare

Ggl,sh minore del valore ammissibile (0.35 W/m2K). Dunque nell’investimento non serve

tener conto del prezzo delle veneziane. Per quanto riguarda le altre verifiche, queste rimangono

invariate e risultano soddisfatte.

Analisi economica:

Il costo di sostituzione della porta, compreso di IVA e manodopera è di 1184.97 €

Per le finestre invece il costo,sempre comprensivo di IVA e manodopera è di 3231.12 €.

Il totale per l'intervento è di 4416.09 €.

Il costo da sostenere per la cappottatura è invece di 7879.78 €, compreso di IVA e manodopera.

Il totale dell'intervento completo è di 12295.87 €.

Considerando lo sgravo fiscale del 65 % per l'Ecobonus, la spesa si abbassa a 5971.78 €.

Il risparmio annuale in termini monetari vale:

R = C - C* = 1915.51 - 778.11= 1137.4 €

Il payback time è di 5.25 anni.

EPgl,nren,new Nuova classe Esborso con Payback time Risparmio

[KWh/ anno energetica detrazioni del [anni] [€/anno]

] 65% [ ]

96.94 D 5971.78 5.25 1137.4

Tabella 6.21: riepilogo scenario combinato di cappottatura interna con pannelli

isolanti in poliuretano espanso e sostituzione infissi 94

6.4.2 Isolamento dei muri con panne

pannelli Aerowall e sostituzione degli infissi

Questo intervento è identico al precedente, l'unica variazione è data dall'utilizzo dei pannelli

Aerowall. Ricade pertanto anche quest'ultimo nelle ristrutturazioni importanti di secondo

livello.

Con l'intervento l'appartamento passa alla classe D, con un Ep,gl,nren pari a 102.72

KWh/ anno.

Figura 6.20:

: prestazione energetica dell'appartamento dopo

po la cappottatura interna

con pannelli isolanti Aerowall e sostituzione degli infissi

Analisi economica:

Il costo di sostituzione della porta, compreso di IVA e manodopera è di 1184.97 €.

Per le finestre invece il costo,sempre comprensivo di IVA e manodopera è di 3231.12 €.

Il totale per l'intervento è di 4416.09 €.

Il costo da sostenere per la cappottatura è invece di 23032.2 €,

, compreso di IVA, manodopera e

barriera al vapore.

Il totale dell'intervento completo è quindi di 27448.29 €.

Considerando lo sgravo fiscale del 65 % per l'Ecobonus, la spesa si abbassa a 13330.90 €.

Il risparmio annuale in termini monetari vale:

R = C - C* = 1915.51 - 824.43 = 1091.08 €

Il payback

back time è di 12.22 anni. 95

EPgl,nren,new Nuova classe Esborso con Payback time Risparmio

[KWh/ anno energetica detrazioni del [anni] annuo [€/anno]

] 65% [€]

102.72 D 13330.90 12.22 1091.08

Tabella 6.22: riepilogo scenario combinato di cappottatura interna con pannelli

Aerowall e sostituzione infissi

6.5 Scenario 5: isolamento dei muri, sostituzione degli infissi e

sostituzione del generatore di calore

In questo scenario si considera l'isolamento dei muri, la sostituzione degli infissi e la

sostituzione del generatore di calore. I nuovi infissi sono uguali a quelli degli scenari precedenti

e anche il generatore di calore è uguale a quello dello scenario 1.

A differenza degli scenari precedenti, questo intervento risulta però classificato come

ristrutturazione importante di primo livello e quindi cambiano le verifiche di legge da

rispettare, che sono le seguenti:

 verifica termo igrometrica;

 verifica di massa e trasmittanza periodica;

 area solare equivalente estiva per unità di superficie utile;

 coefficiente medio globale di scambio termico per trasmissione (H’t);

 indice di prestazione termica utile per il riscaldamento;

 indice di prestazione termica utile per il raffrescamento;

 indice di prestazione energetica utile;

 efficienza media stagionale dell’impianto per servizi di riscaldamento, acqua calda

sanitaria e raffrescamento.

Si considerano due casi, il primo in cui vengono utilizzati pannelli in poliuretano e il secondo

in cui vengono usati i pannelli Aerowall. 96

6.5.1 Isolamento con pannelli in poliuretano espanso, sostituzione del generatore di

calore e sostituzione infissi

In questo intervento, per soddisfare le verifiche indicate sopra, viene installato uno spessore di

20 cm di isolante sulle

lle due pareti esterne e di 10 centimetri sulla parete verso il fienile.

Affinchè venga soddisfatta la verifica sull'efficienza media stagionale dell'impianto occorre

però effettuare una variazione a quest'ultimo.

Il rendimento globale medio stagionale dell'impianto di riscaldamento deve essere i

infatti

maggiore del 63.3%.

.3%. Nel nostro caso invece è del 61.2%.

. Si decide allora di migliorare il

sottosistema di regolazione inserendo una regolazione per singolo locale e climatica. La

regolazione è di tipo P con banda proporzionale di 0.5

0.5°. Occorre quindi

i l'installazione di una

sonda climatica esterna e di valvole termostatiche nei 6 radiatori dell'appartamento. Dopo

questa modifica all'impianto, il rendimento globale medio stagionale dell'impianto di

riscaldamento

iscaldamento si alza all' 84.4%, rispettando così la verifica.

Il rendimento globale medio stagionale relativo alla produzione di acqu

acqua calda sanitaria è

verificato in quanto il limite è del 53.3 %, e quello dell'impianto dell'appartamen

dell'appartamento risulta

dell'86.2 %.

Dopo l'intervento, l'appartamento si trova in c

classe

lasse B, con un Ep,gl,nren di 61.77

KWh/ anno,

, come mostrato nella figura seguente.

Figura 6.21: prestazione energetica dell'appartamento do

dopo

po la cappottatura interna con

poliuretano espanso, sostituzione degli infissi e del generatore di calore 97

Analisi economica:

Cappottatura:

Il costo per l'intervento di cappottatura, per quanto riguarda il solo materiale. è di:

- 1163.75 € per l'isolante del muro verso il fienile;

- 3196.6 € per l'isolante dei muri esterni;

Il totale è di 4360.35 €. Aggiungendo l'IVA al 22% si ottiene un costo di 5319.63 €.

A questo va aggiunto il costo della manodopera che si considera pari a 35 €/ compreso di

IVA (valore medio di riferimento preso dal sito internet dell'azienda Ecofine Nanotechnologies

che si occupa di isolamenti termici)

Il costo della manodopera è quindi di 35 * (58.12 + 33.26) = 3198.30 €, compreso di IVA.

Il costo totale dell'intervento sale quindi a 8517.93 €.

Sostituzione infissi:

Il costo per la sostituzione delle finestre e della porta, compreso di montaggio e IVA è di

4416.09 €.

Sostituzione del generatore di calore:

Il costo di sostituzione della caldaia, compreso di IVA e montaggio, è invece di 3180.27 €.

Montaggio valvole termostatiche e sonda climatica esterna:

Il prezzo medio di valvole termostatiche presenti sul mercato è di 90 € l'una mentre la sonda

climatica esterna ha un costo in media di 200 €. Tali prezzi sono compresi di IVA e costo di

installaizone. Il costo totale per il montaggio delle valvole e della sonda è quindi di 740 €.

Il costo complessivo dell'intervento ammonta a 16854.29 €.

Considerando le detrazioni fiscali del 65 % la spesa si abbassa a 8185.67 €.

Il risparmio annuo è invece:

R = C - C* = 1915.51 - 495.81 = 1419.70 €

Il payback time è di 5.77 anni. 98

EPgl,nren,new Nuova classe Esborso con Payback time Risparmio

[KWh/ anno energetica detrazioni del [anni] [€/anno]

] 65% [€]

61.77 B 8185.67 5.77 1419.7

Tabella 6.23:

: riepilogo scenario combinato di cappottatura interna con pannelli

in poliuretano, sostituzione infissi e generatore di calore

6.5.2 Isolamento

solamento con pannelli Areowall

Areowall, sostituzione del generatore di calore e

sostituzione infissi

Questo intervento ricade come il precedente nelle riqualificazioni importanti di primo livello

Per la verifica dei requisiti occorre installare uno spessore di 5 cm di isolante sulle pareti

esterne

ne e di 4 cm sulla parete verso il fienile. Inoltre occorre il montaggio di una barriera al

vapore in tutti e tre i muri per soddisfare la verifica termo igrometrica.

Per soddisfare la verifica sul rendimento globale medio stagionale dell'impianto di

riscaldamento

ldamento occorre montare come nel caso precedente, le valvole termostatiche e la sonda

climatica esterna.

Dopo l'intervento l'appartamento si trova in classe B, con un Ep,gl,nren di 68.22 KWh/ anno,

come mostrato nella figura seguente.

Figura 6.22: prestazione energetica dell'appartamento do

dopo

po la cappottatura interna con

pannelli Aerowall, sostituzione degli infissi e del generatore di calore 99

Analisi economica:

Cappottatura:

Il costo per l'intervento di cappottatura con i pannelli Aerowall, compreso di IVA e montaggio

è di 23032.2 €.

Sostituzione infissi:

Il costo per la sostituzione delle finestre e della porta, compreso di montaggio e IVA è di

4416.09 €.

Sostituzione del generatore di calore:

Il costo di sostituzione della caldaia, compreso di IVA e montaggio, è invece di 3180.27 €.

Montaggio valvole termostatiche e sonda climatica esterna:

Il prezzo medio di valvole termostatiche presenti sul mercato è di 90 € l'una mentre la sonda

climatica esterna ha un costo in media di 200 €. Tali prezzi sono compresi di IVA e costo di

installaizone. Il costo totale per il montaggio delle valvole e della sonda è quindi di 740 €.

Il costo complessivo dell'intervento ammonta a 31368.56 €.

Considerando le detrazioni fiscali del 65 % la spesa si abbassa a 15234.87 €.

Il risparmio annuo è invece:

R = C - C* = 1915.51 - 547.59 = 1367.92 €

Il payback time è di 11.14 anni.

EPgl,nren,new Nuova classe Esborso con Payback time Risparmio

[KWh/ anno energetica detrazioni del [anni] annuo [€/anno]

] 65% [€]

68.22 B 15234.87 11.14 1367.92

Tabella 6.24: riepilogo scenario combinato di cappottatura interna con pannelli

in poliuretano, sostituzione infissi e generatore di calore 100


PAGINE

106

PESO

3.79 MB

AUTORE

ambrat

PUBBLICATO

+1 anno fa


DESCRIZIONE TESI

Contiene la normativa vigente in materia di riqualificazioni, il calcolo dei fabbisogni energetici di un appartamento, della classe energetica e del ritorno economico degli investimenti effettuati (paybacktime, bolletta energetica e VAN). Il programma utilizzato è Edilclima e sono proposti diversi scenari di riqualificazione (sostituzione infissi, caldaia e cappottatura interna) e scenari combinati.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in ingegneria energetica
SSD:
Università: Bologna - Unibo
A.A.: 2017-2018

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher ambrat di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Impianti Tecnici T e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Bologna - Unibo o del prof Zanchini Enzo.

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