- scritto da Giovanna Barbaro
- categoria Criteri Progettuali
Il software gratuito per le diagnosi energetiche degli edifici
L’ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile) in sinergia con il DESTEC dell’Università di Pisa e grazie ad un Accordo di Programma con il Ministero dello Sviluppo economico ha sviluppato, testato e messo a disposizione un software, il SEAS-3, per la diagnosi energetica di diverse tipologie di edifici e di occupazione in linea con le direttive UE (“pacchetto 20-20-20”) riguardanti l’uso efficiente dell’energia e la riduzione dei gas climalteranti. Vediamo le principali peculiarità del software per calcolare gratuitamente i fabbisogni energetici, arrivato ormai alla terza edizione, e come testarlo.
LA DIAGNOSI ENERGETICA SUL COSTRUITO
Le prime versioni del software gratuito
La prima versione del software, SEAS-1, risale al 2012 ed è stata realizzata con una sequenza di fogli di calcolo, con lo scopo di diffondere la pratica delle diagnosi energetiche per valutare le possibilità di contenimento del consumo energetico tramite interventi di riqualificazione edilizia.
Precisiamo che, comparata alla certificazione della prestazione energetica (APE), la procedura di diagnosi risulta molto più accurata, poiché parte dalle effettive condizioni di utilizzo dei locali e degli impianti. Pertanto, i fabbisogni energetici stimati per i vari vettori energetici sono confrontati con i consumi reali dell’utenza (principalmente le bollette di gas, o gasolio). Il software è stato studiato per valutare vari tipi di sistemi edifici-impianti come illustreremo e adattato alla normativa nazionale sugli incentivi energetici (5° Conto energia). È stato denominato SEAS, acronimo di Software per l’Audit Energetico.
La SEAS-2 è stata la prima versione del software testata confrontando i risultati ottenuti mediante diagnosi energetiche condotte su più di un centinaio di edifici situati in diverse zone geografiche e riconducibili a tre diverse destinazioni d’uso, nonché diverse tipologie di impianti:
- residenziale,
- scuole,
- uffici.
Brevemente illustriamo i principali risultati osservati confrontando le diagnosi energetiche per tipologia di edificio analizzato.
I monitoraggi degli edifici residenziali
I monitoraggi che hanno riguardato edifici ad uso residenziale con distinta posizione geografica (non solo il nostro Paese ma anche Danimarca, Grecia, Francia e Portogallo) numero di occupanti, superficie utile e altre peculiarità. La ricerca scientifica si è concentrata sull’analisi dei consumi dovuti agli apparecchi elettrici, e dovuti al condizionamento dell’aria dei locali (raffrescamento e riscaldamento). Per quanto riguarda i consumi elettrici, nel periodo ante crisi, avevano una tendenza ad incrementare (+10,8% dal 1999 al 2004 in UE). Per quanto riguarda l’entità dei consumi dovuti al riscaldamento, nel 2006 rappresentavano il 42% di quelli totali per riscaldamento in Italia, il cui 64% era soddisfatto con impianti a metano e il 20% da combustibili derivati dal petrolio.
I monitoraggi degli edifici scolastici
Per quanto riguarda il monitoraggio degli edifici ad uso scolastico, sono state comparate varie tipologie (asili nido, scuole materne, elementari, medie e scuole superiori) dove si è potuto solamente notare lo stretto rapporto tra il parametro S/V (superficie utile ed il volume riscaldato dell’edificio) e il consumo energetico. In pratica, gli asili nido e le scuole materne sono in genere caratterizzate da parametri di S/V elevati e registrano consumi medi considerevoli (80-100 kWh/mq anno), mentre le scuole superiori sono in genere caratterizzate da rapporti S/V inferiori e perciò registrano minori consumi (20 kWh/mq anno). Per poter evidenziare i punti strategici per la riduzione dei consumi e l'efficientamento energetico degli edifici scolastici –sostiene l’ENEA- servirebbe sensibilizzare i dirigenti scolastici poiché per la loro formazione mentale non hanno alba riguardo alle tematiche del risparmio energetico e spesso nemmeno dei parametri di comfort indoor nei luoghi di lavoro (argomento ostico anche per gli addetti ai lavori, poiché la soluzione intelligente non è spegnere le caldaie d’inverno e aprire le finestre d’estate, n.d.r.). L’installazione di impianti efficienti porterebbe ad una riduzione consistente dei consumi energetici per riscaldamento. Infine, un fattore importante che contribuisce ai consumi energetici è la ventilazione: questa è, nella maggior parte dei casi di tipo manuale e pertanto porta a perdite di calore elevate, quantificabili fino a 4500 kWh/anno. L’utilizzo di sistemi di ventilazione meccanica controllata porterebbe ad una riduzione dei consumi energetici che sono dovuti ad un’errata modalità di ventilazione dei locali.
Il monitoraggio di edifici per uffici
Durante il monitoraggio della tipologia di edifici destinati ad uffici, nel solo periodo di riscaldamento si è notata un’interessante riduzione dei consumi termici invernali grazie ad uno spinto isolamento termico e ad un recupero di calore dall’aria di ventilazione, tuttavia nel periodo estivo, gli effetti prodotti da tali migliorie prestazionali, si sono rivelati in genere indesiderati, o comunque non univocamente deducibili. Infine, sono individuati degli indicatori energetici per fornire una stima abbastanza accurata dei consumi energetici (E), ovvero l’energia totalmente assorbita (elettrica o termica) dall’edificio. In altri termini “E” è direttamente proporzionale alla somma dei prodotti tra gli indicatori energetici Is (riferito alla superficie) e Iocc (riferito al numero degli occupanti) con i relativi parametri, rispettivamente legati alla superficie (S) dell’involucro edilizio e al numero di occupanti (n occ) secondo una relazione del tipo: E = Is· S + Iocc · n occ.
Per ulteriori approfondimenti vi invitiamo a scaricare la documentazione descrittiva dei vari casi di studio testati.
L'ultima versione del software per le diagnosi energetiche
L’ultima versione del software SEAS per le diagnosi energetiche è stata aggiornata nelle seguenti tematiche:
- requisiti generali delle diagnosi energetiche degli edifici;
- risparmi energetici conseguibili tramite l’utilizzo di sistemi di automazione e controllo;
- livelli ottimali in funzione dei costi per i requisiti di prestazione energetica;
- incentivi statali per gli interventi di efficientamento energetico e per la produzione di energia da fonti rinnovabili.
Ricordiamo che con il 5° Conto Energia è prevista una tariffa “omnicomprensiva” corrispondente alla quota di energia netta immessa in rete dall’impianto e, una tariffa “premio” per la quota di energia netta consumata in situ. L’entità dell’incentivo dipende dalla tipologia dell’impianto, dalla sua potenza nominale installata e dal semestre di attivazione. Rispetto i precedenti Conti energia, offre un’ulteriore novità: viene fissato un limite massimo di incentivi erogabili. In altri termini, dopo 30 giorni solari dalla data in cui si raggiunge un costo indicativo cumulato degli incentivi di 6,7 miliardi di euro l’anno, non possono più essere riconosciuti incentivi. Il 6 luglio 2013 sono stati interrotti gli incentivi del 5° Conto energia, causando non poche perplessità e insoddisfazione da parte specialmente di chi aveva creduto di poter ammortizzare l’impianto in un periodo inferiore ai 10 anni con l’appoggio delle banche.
La legislazione in materia diagnosi energetica
A livello nazionale la diagnosi energetica è stata introdotta con il D.Lgs. 115/08 il quale promuove l’incremento del livello di obiettività e di attendibilità di tutte le misure e i sistemi finalizzati al miglioramento dell’efficienza energetica. Inoltre, il decreto sostiene l’adozione di un’apposita norma tecnica UNI/CEI che definisca una procedura di certificazione per le diagnosi energetiche. Le norme tecniche UNI CEI/TR 11428:2011 e la CEI UNI EN 16247-1:2012 recepiscono i contenuti del menzionato D.Lgs e costituiscono il riferimento per l’approccio globale alle diagnosi e definiscono la figura dell’auditor. Le due norme tecniche sono pressoché equivalenti con la sola differenza dell’estensione del campo di applicazione a tutte le tipologie di edifici da parte della UNI CEI/TR 11428:2011.
La norma CEI UNI EN 16247-1:2012 definisce i requisiti di qualità e le modalità di esecuzione della diagnosi energetica e le modalità di rapporto dell’esito al committente. I contenuti principali, che valgono da elementi qualificanti per il lavoro, riguardano un’adeguata competenza del redattore della diagnosi (l’auditor) nei seguenti argomenti:
- involucro dell’edificio;
- impianto di riscaldamento;
- impianto di ventilazione e trattamento aria;
- impianto di raffrescamento estivo;
- impianto elettrico;
- impianti a fonti rinnovabili;
- sistemi di automazione e controllo (BACS);
- componenti di movimentazione all’interno degli edifici, quali ascensori, scale mobili, nastri trasportatori;
- comfort termico, qualità dell’aria, acustica e illuminazione.
La norma promuove un approccio olistico tra tutte queste competenze, poiché l’audit è, per sua definizione, un’operazione di sistema che coinvolge diversi sistemi fisici, competenze e tipologie di analisi energetiche ed economiche. Per essere attendibili, i dati devono essere raccolti con sopralluoghi e indagini approfondite, in numero e qualità necessari allo sviluppo della diagnosi.
Come testare il software gratuito
Innanzitutto, è necessario scaricare il software dal sito web dell’ENEA, basterà compilare il formulario on-line debitamente con tutti i propri dati richiesti ed attendere, via posta elettronica, il link per il download. L’installazione è semplice, basta seguire la procedura autoguidata, che prevede il caricamento del DBMS MySQL 5.6 su sistemi operativi: WINDOWS XP e WINDOWS VISTA a 32 o a 64 bit.
Il SEAS consente di calcolare il fabbisogno energetico sia per i servizi di riscaldamento dei locali e sia dell’acqua calda sanitaria (ACS) -esclusi gli impianti aeraulici- e di energia elettrica per l’illuminazione e l’alimentazione di elettrodomestici ed altri apparecchi. Le fonti rinnovabili calcolabili sono prodotte dai seguenti impianti: pannelli solari sia termici che fotovoltaici, pompe di calore e infine generatori a biomassa. Inoltre, il software permette di svolgere la fondamentale analisi “costi-benefici” dei possibili interventi di riqualificazione energetica proposti dall’auditor. Nella sezione economica troviamo le seguenti definizioni per la valutazione dei costi-benefici.
- TEMPO DI RITORNO SEMPLICE: il tempo stimato in cui i ricavi non attualizzati dovuti all’intervento eguagliano i costi non attualizzati;
- TEMPO DI RITORNO ATTUALIZZATO: il tempo stimato in cui i ricavi attualizzati dovuti all’intervento eguagliano i costi attualizzati;
- INDICE DI PROFITTO: è il valore attuale netto dell’investimento al termine della vita utile diviso l’investimento iniziale;
- INDICE ENERGETICO GLOBALE: è il rapporto tra i kWh risparmiati a seguito dell’intervento e il costo complessivo dell'intervento;
- VALORE ATTUALE NETTO: è la sommatoria dei flussi di cassa attualizzati, calcolata al termine della vita utile;
- VALORE NETTO: è la sommatoria dei flussi di cassa non attualizzati al termine della vita utile.
Attualmente, è scaricabile il software gratuito SEAS-3 aggiornata alle più recenti normative tecniche e integrata con funzionalità utili per adattare, nel migliore dei modi, i risultati della diagnosi energetica alla reale gestione dei locali da parte degli utilizzatori finali. L’interfaccia grafica è stata studiata in modo da consentire, intuitivamente, la simulazione dei fabbisogni energetici del sistema edificio-impianto suddividendolo in zone funzionali, descrivibili in base alle proprie caratteristiche tecniche e al grado di occupazione giornaliera dei vari locali.
