Anno accademico 2012/2013
Validazione di un software di calcolo commerciale per la certificazione
energetica degli edifici mediante un caso studio redatto dal CTI
Relatore prof. Natale ArcuriCorrelatore ing. Roberto Bruno
Candidato Gesufatto Colosimo
Validare un software di calcolo commerciale per la certificazione energetica degli edifici.
OB
IET
TIV
O
Candidato Colosimo Gesufatto
OBIETTIVI
Individuare eventuali errori per contribuire al miglioramento del software.
Verificare condizione necessaria per ottenere certificazione CTI.
Errore massimo commesso nel calcolo del Fabbisogno stagionale di energia primaria per riscaldamento, non superi il ±5% del valore ottenuto applicando la norma UNI TS 11300.
Soft
war
e es
amin
ato
Candidato Colosimo Gesufatto
Il software in esame è stato sviluppato dalla GeoStru e prende il
nome di B.E.S.T. (Building Energy Sizing Techniques)
B.E.S.T.
Fase 1
Fasi
del
lavo
ro sv
olto Ricerca legislativa e
approfondimento normetecniche da utilizzare.
Fase 3
Costruzione Cartella Excel e compilazione con dati del caso studio 1E.
Fasi del lavoro svolto
Confronto risultatiExcel vs caso studio 1E.
Candidato Colosimo Gesufatto
Fase 2
Fase 4
Fasi
del
lavo
ro sv
olto
Fase 5
Calcolo con software BEST e confrontoBEST vs Cartella Excel.
Eventuali errori e conclusioni.
Candidato Colosimo Gesufatto
Fasi del lavoro svolto
Leg
isla
zion
e E
urop
aDirettiva 2002/91/CE
EPBD (Energy Performance Buildings Directive)
32%
27%25%
13%2% 1% Trasporti
CivileIndustriaServiziAgricolturaAltro
Consumo di energia primaria dell'Unione europea (2010) Fonte Eurostat
Candidato Colosimo Gesufatto
Leg
isla
zion
e E
urop
aDirettiva 2002/91/CE
EPBD (Energy Performance Buildings Directive)
Obbligo attestato di certificazione energetica (ACE) per la costruzione, la compravendita o la locazione di un
edificio.
Candidato Colosimo Gesufatto
Leg
isla
zion
e E
urop
aThe
“Umbrella document”
Candidato Colosimo Gesufatto
Leg
isla
zion
e E
urop
aDirettiva 2010/31/UE
19 maggio 2010
Tassello per piano 20-20-20
“… entro il 31 dicembre 2020 tutti gli edifici di nuova costruzione dovranno essere a energia quasi zero …”
ACE APE
Candidato Colosimo Gesufatto
- 20% gas serra + 20% risparmio energia+ 20% energia rinnovabile
Leg
isla
zion
e It
alia
1976 Legge 373 del 30/04/1976Si limitano le dispersioni dell’edificio e si introducono alcuni dati climatici.
1991 Legge 10 del 09/01/1991si introduce l’obbligo della relazione tecnica e della certificazione energetica.
Candidato Colosimo Gesufatto
Legislazione italiana
Leg
isla
zion
e It
alia D.P.R. 412 del 26-08-1993
decreto attuativo dell’articolo 4 della legge 10. Norme per la progettazione, installazione, esercizio e manutenzione degli impianti termici degli edifici per contenere i consumi di energia.
D.Lgs. 192 del 19-08-2005 attua la direttiva EPBD
Candidato Colosimo Gesufatto
2006 -D. Lgs. 311 del 29-12-2006 modifica il decreto 192 nell’articolo 2 che disciplina l’obbligo dell’attestato di certificazione energetica per edifici o impianti esistenti.
Legislazione italiana
2005
1993
Leg
isla
zion
e It
alia
Candidato Colosimo Gesufatto
-D.P.R. 59 del 2 aprile 2009 nuovo quadro di disposizioni obbligatorie.-Decreto Ministeriale 26-6-09 “Linee guida nazionali per la certificazione energetica”.
-D. Lgs n. 63 del 4-06-13
-Legge 3 agosto 2013 2013
2009
Legislazione italiana D.lgs. 30 maggio 2008, n.115Metodologie di calcolo della prestazione energetica degli edifici e degli impianti. Riconoscimento dei soggetti abilitati alla certificazione energetica degli edifici.
2008
Nor
me
tecn
iche
Candidato Colosimo Gesufatto
Norme tecniche di riferimento
UNI/TS 11300-1 Prestazioni energetiche degli edifici-parte 1Determinazione del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione invernale.
UNI/TS 11300-2 Prestazioni energetiche degli edifici-Parte 2Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale.
Cas
o st
udio
Caso studio 1E – Villetta unifamiliare
Pianta piano terra climatizzato
Candidato Colosimo Gesufatto
Cas
o st
udio
Sezione Edificio
Candidato Colosimo Gesufatto
Caso studio 1E – Villetta unifamiliare
Cas
o st
udio
Candidato Colosimo Gesufatto
Dati di contesto dell'edificioDestinazione d’uso prevalente Abitazione ad uso civileTipologia E,1Numero di appartamenti 1Numero di piani riscaldati 1Numero di piani non riscaldati 2 (interrato e sottotetto)Comune Milano (MI)Gradi Giorno 2404 - Zona climatica ETemp. esterna di progetto invernale - 5 °CInizio periodo convenz. di riscaldamento 15-ottFine periodo convenz. di riscaldamento 15-aprNumero di giorni di attivazione 183Numero di ore di attivazione 24 ore/giornoComposizione del terreno Argilla o fangoConduttività termica del terreno [W/mK] 1,5
Cas
o st
udio
Variabile Metodo di calcolo
Tipo di valutazione A2 – Valutazione standard (asset rating)
Imputazione della superfici disperdenti Interne al netto dei divisori
Imputazione delle trasmittanze termiche delle superfici opache
Ricavate dai Prospetti dell’Appendice A della UNI TS 11300-1
Imputazione delle trasmittanze termiche di porte, di vetri e telai dei componenti finestrati Trasmittanze note fornite dal costruttore
Calcolo dello scambio termico per trasmissione attraverso i ponti termici Secondo la UNI EN ISO 14683
Calcolo fattori di correzione dello scambio termico tra ambienti climatizzati e non climat. Secondo il Prospetto 5 UNI TS 11300-1
Calcolo dello scambio termico verso il terreno Non necessario in questo caso
Calcolo della capacità termica interna Secondo il Prospetto16 UNI TS 11300-1
Calcolo del rendimento di distribuzione Secondo Prospetti 21 UNI TS 11300-2
Calcolo del rendimento di generazione Secondo Prospetti 23 UNI TS 11300-2
Candidato Colosimo Gesufatto
Car
tella
Exc
el
Candidato Colosimo Gesufatto
Conforme alle norme UNI TS11300-1-2 è dettagliatamente descritta nell’Allegato B.
- comprendere al meglio i calcoli previsti dalla norma;
- avere un maggior numero di dati da confrontare con i risultati del programma.
Cartella Excel
E’ stata realizzata per
Cas
o st
udio
vs E
xcel
UNI 11300-1 Fabbisogno di energia termica stagionale periodo di riscaldamento.
QHtr QH,ve Qint Qsol QH,nd 0
150003000045000600007500090000
105000120000135000 Caso studio Excel
Errore-0,02%
Errore-0,16%
Errore1,00%
Errore0,00%
[MJ]Errore-0,08%
Candidato Colosimo Gesufatto
Cas
o st
udio
vs E
xcel
QP,H [KWh]0
10000
20000
30000
40000
50000
Caso studio
Excel
[KW
h]
Caso studio Excel Errore %QP,H [KWh] 48002 47886 -0,24%
ηg,H[-] 0,655 0,655 0,00%
Candidato Colosimo Gesufatto
UNI 11300-2 Fabbisogno di energia primaria stagionale periodo di riscaldamento.
Soft
war
e B
.E.S
.T.
B.E.S.T.(Building Energy Sizing Techniques)
Linee Guida nazionaliin conformità al DPR N°59/09 e alle
Norme tecniche UNI TS 11300-1-2 e 4
Candidato Colosimo Gesufatto
Il programma opera secondo le
Soft
war
e B
.E.S
.T.
B.E.S.T.(Building Energy Sizing Techniques)
Candidato Colosimo Gesufatto
Soft
war
e B
.E.S
.T.
B.E.S.T.(Building Energy Sizing Techniques)
Candidato Colosimo Gesufatto
Soft
war
e B
.E.S
.T.
B.E.S.T.
Candidato Colosimo Gesufatto
Soft
war
e B
.E.S
.T.
B.E.S.T.(Building Energy Sizing Techniques)
Candidato Colosimo Gesufatto
B.E
.S.T
. vs E
xcel
Genna
io
Febbra
ioMarz
oApri
le
Ottobre
Novem
bre
Dicembre
Period
.Risc
ald.0
35007000
10500140001750021000245002800031500
BEST Excel
QH,nd [KWh]Mese BEST Excel Error%
Gennaio 7773 7651 1,60%Febbraio 5826 5727 1,73%Marzo 3920 3842 2,03%Aprile 787 1001 -21,36%
Ottobre 1067 1404 -24,02%Novembre 4768 4690 1,66%Dicembre 7179 7067 1,59%Periodo di
riscald. 31321 31382 -0,19%
Fabbis. ideale energia termica per riscaldamento [KWh]
[KWh]
Candidato Colosimo Gesufatto
B.E
.S.T
. vs E
xcel
Genna
io
Febbra
ioMarz
oApri
le
Ottobre
Novem
bre
Dicembre
Period
.Risc
ald.0
35007000
10500140001750021000245002800031500
BEST Excel
QH,nd [KWh]Mese BEST Excel Error%
Gennaio 7773 7651 1,60%Febbraio 5826 5727 1,73%Marzo 3920 3842 2,03%Aprile 787 1001 -21,36%
Ottobre 1067 1404 -24,02%Novembre 4768 4690 1,66%Dicembre 7179 7067 1,59%Periodo di
riscald. 31321 31382 -0,19%
Fabbis. ideale energia termica per riscaldamento [KWh]
[KWh]
Candidato Colosimo Gesufatto
B.E
.S.T
. vs E
xcel
Genna
io
Febbra
ioMarz
oApri
le
Ottobre
Novem
bre
Dicembre
Period
.Risc
ald.0
5000100001500020000250003000035000400004500050000
BEST Excel
QP,H [KWh]Mese BEST Excel Error%
Gennaio 11084 11214 -1,16%Febbraio 8555 8631 -0,87%Marzo 6284 6279 0,09%Aprile 1664 1861 -10,54%
Ottobre 2019 2384 -15,30%Novembre 7107 7139 -0,45%Dicembre 10269 10379 -1,06%Periodo di
riscald. 46985 47886 -1,88%
Fabbis. di energia primaria per riscaldamento [KWh]
[KWh]
Candidato Colosimo Gesufatto
B.E
.S.T
. vs E
xcel
Genna
io
Febbra
ioMarz
oApri
le
Ottobre
Novem
bre
Dicembre
Period
.Risc
ald.0
5000100001500020000250003000035000400004500050000
BEST Excel
QP,H [KWh]Mese BEST Excel Error%
Gennaio 11084 11214 -1,16%Febbraio 8555 8631 -0,87%Marzo 6284 6279 0,09%Aprile 1664 1861 -10,54%
Ottobre 2019 2384 -15,30%Novembre 7107 7139 -0,45%Dicembre 10269 10379 -1,06%Periodo di
riscald. 46985 47886 -1,88%
Fabbis. di energia primaria per riscaldamento [KWh]
[KWh]
Candidato Colosimo Gesufatto
B.E
.S.T
. vs E
xcel
Genna
io
Febbra
ioMarz
oApri
le
Ottobre
Novem
bre
Dicembre
Period
.Risc
ald.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
BEST Excel
ηg,H[-]Mese BEST Excel Error%
Gennaio 0,701 0,682 2,79%Febbraio 0,681 0,664 2,63%Marzo 0,624 0,614 1,94%Aprile 0,473 0,538 -12,10%
Ottobre 0,528 0,589 -10,29%Novembre 0,671 0,657 2,12%Dicembre 0,699 0,681 2,67%Periodo di
riscald. 0,667 0,655 1,72%
Rendimento medio stagionale impianto di riscaldamento[-]
Candidato Colosimo Gesufatto
Err
ori i
ndiv
idua
tiProbabili errori individuati dai confronti sono riportati nell’allegato A
Aprile e ottobre errori maggiori.
BEST utilizza le temperature della UNI 10349 non mediate per i mesi parzialmente riscaldati.
Candidato Colosimo Gesufatto
Err
ori i
ndiv
idua
tiFab. energia termica per riscaldamento [KWh]
[KW
h]
Aprile Ottobre0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Excel con T corretta BEST Excel con T usata in BEST
Candidato Colosimo Gesufatto
Err
ori i
ndiv
idua
ti
Aprile Ottobre0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Excel con T corretta BEST Excel con T usata in BEST
[KW
h ]
Candidato Colosimo Gesufatto
Fab. energia primaria per riscaldamento[KWh]
Err
ori i
ndiv
idua
tiMaggiori errori per la UNI TS 11300-2
L’errore è imputabile ad un bug informatico nel menù “generatore” del programma.
Candidato Colosimo Gesufatto
Con
clus
ioni
ConclusioniBEST ha ottenuto un fabbisogno stagionale di energia primaria per il riscaldamento inferiore dell’1.88% rispetto a quello calcolato con Excel.
Il CTI prescrive un errore massimo accettabile di ±5% valutato sul fabbisogno stagionale di energia primaria.
Per il caso studio in esame il software BEST rispetta i limiti prescritti dal CTI ed è perciò certificabile.
Candidato Colosimo Gesufatto
Con
clus
ione Sebbene il software si sia dimostrato
efficace per il caso studio 1E, dopo le correzioni suggerite nell’Allegato A, ulteriori prove dovranno necessariamente essere eseguite per stabilirne la validità anche per casi studio che implicano difficoltà maggiori.
Osservazione
Candidato Colosimo Gesufatto
Gra
zie
per
l’att
enzi
one
Grazie
per
l’attenzione.
Candidato Colosimo Gesufatto