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La riqualificazione energetica del patrimonio edilizio residenziale europeo: il progetto di ricerca EPISCOPE

L’Unione Europea ha adottato diversi provvedimenti per raggiungere gli importanti obiettivi di riduzione delle emissioni di gas ad effetto serra e di miglioramento dell’efficienza energetica per i prossimi decenni in tutti i settori che utilizzano energia. Il potenziale del patrimonio edilizio esistente nel raggiungere gli obiettivi posti è considerato significativo; infatti ci si aspetta che nel 2050 l’ambiente costruito sia pressoché esente da emissioni inquinanti (80-90% più basse di quelle del 1990).

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La Termotecnica, giugno 2017

Pubblicato
da Alessia De Giosa




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Estratto del testo
Tecnica 50 LA TERMOTECNICA GIUGNO 2017 Edilizia & Energia INTRODUZIONE
Gli obiettivi del progetto EPISCOPE
L'Unione Europea ha adottato diversi provvedimenti per raggiungere gli
importanti obiettivi di riduzione delle emissioni di gas ad effetto serra e
di miglioramento dell'efficienza energetica per i prossimi decenni in tutti i
settori che utilizzano energia. Il potenziale del patrimonio edilizio esistente
nel raggiungere gli obiettivi posti considerato significativo; infatti ci si
aspetta che nel 2050 l'ambiente costruito sia pressoch esente da emissioni
inquinanti (80-90% pi basse di quelle del 1990).
Al fine di monitorare e indirizzare il processo che dovrebbe portare al
raggiungimento dei target di protezione climatica, necessario conoscere
le caratteristiche dei patrimoni edilizi europei, la loro attuale prestazione
energetica e le dinamiche della riqualificazione energetica. La limitata
disponibilit di dati sul consumo energetico e sui tassi di riqualificazione
energetica dei patrimoni edilizi in molti paesi europei compromette l'af-
fidabilit dei modelli dei parchi edilizi e dei calcoli di scenario, basati in
gran parte su ipotesi non sempre verificate.
Il progetto di ricerca EPISCOPE (Energy Performance Indicator tracking
Schemes for the Continuous Optimisation of refurbishment Processes in
European housing stocks), co-finanziato dal programma dell'Unione Euro-
pea 'Intelligent Energy Europe', ha avuto come obiettivo strategico quello
di rendere i processi di riqualificazione energetica del settore immobiliare
pi trasparenti ed efficaci. Il progetto, di durata triennale da aprile 2013
a marzo 2016, ha coinvolto 17 paesi europei (Germania ' coordinatore,
Austria, Regno Unito, Grecia, Paesi Bassi, Norvegia, Slovenia, Italia,
Spagna, Ungheria, Irlanda, Repubblica Ceca, Serbia, Cipro, Francia,
Belgio, Danimarca). L'attivit di ricerca
L'attivit principale del progetto stata quella di monitorare l'evoluzione
della riqualificazione energetica del patrimonio edilizio residenziale esi-
stente a scale diverse (nazionale, regionale, locale) ed elaborare modelli
dei parchi edilizi adatti a sviluppare calcoli di scenario. L'utilizzo di un insieme concordato di indicatori di prestazione energetica, che descrive lo
stato di riqualificazione energetica di sottoinsiemi del patrimonio edilizio
a diverse scale, ha permesso il confronto di andamenti e scenari di paesi
diversi.
Alla luce dei risultati ottenuti, sono state formulate raccomandazioni da
fornire agli attori-chiave (es. amministratori locali, autorit politiche) utili
ad indirizzare la politica energetica verso l'effettivo conseguimento delle
riduzioni delle emissioni di gas ad effetto serra previste al 2020, 2030 e
2050. I soggetti coinvolti sono incoraggiati ad effettuare un monitoraggio
regolare ed efficace del patrimonio edilizio residenziale per mezzo di una
serie di strumenti, quali ad esempio i database dei certificati energetici
degli edifici, indagini rappresentative, censimenti, catasti energetici. LE PILOT ACTION
Finalit e ambito territoriale
Ciascun paese partecipante al progetto EPISCOPE ha sviluppato una
propria pilot action, scelta a livello locale, regionale o nazionale, mirata
ad identificare e quantificare i seguenti aspetti: -i tassi attuali di riqualificazione energetica in base al tipo di misura, -l'effettiva conformit ai requisiti di riqualificazione definiti dalla legisla- zione vigente, -le condizioni per gli interventi di isolamento termico dell'involucro e per l'installazione di tecnologie a fonti rinnovabili, -i valori di riferimento del consumo energetico. Lo sviluppo della pilot action ha previsto le seguenti attivit: -definizione del Caso Base, che rappresenta il modello per la determi- nazione della prestazione energetica attuale del patrimonio edilizio
residenziale; -sviluppo di scenari di riqualificazione energetica relativi al patrimonio edilizio o al portfolio edilizio (nel caso di pilot action locale), da applicarsi
al Caso Base, con l'identificazione delle misure di efficienza energetica
sul sistema edificio-impianto, dei risparmi energetici conseguibili, dei di I. Ballarini, V. Corrado La riqualificazione energetica del patrimonio edilizio
residenziale europeo: il progetto di ricerca EPISCOPE
L'articolo illustra metodologie e risultati di analisi energetiche condotte su alcuni parchi edilizi residenziali europei nell'ambito del progetto IEE-
EPISCOPE. La finalit della ricerca verificare se l'attuale tendenza della riqualificazione sia sufficiente per conseguire le riduzioni di emissioni
fissate dall'UE. I risultati mostrano che gli obiettivi saranno difficilmente raggiungibili senza l'applicazione di interventi pi efficaci e l'incremento del
tasso annuo di ristrutturazione. THE ENERGY REFURBISHMENT OF THE EUROPEAN RESIDENTIAL BUILDING STOCK: THE EPISCOPE RESEARCH PROJECT
The article describes methods and results of the energy assessment of some European residential building stocks carried out within the IEE-EPISCOPE
project. The aim of the research is to verify whether the current trend of energy refurbishment is adequate to achieve the emission reduction targets
established by the EU. The results show that the objectives are hardly to be attained without the adoption of more efficient measures and the performing
of higher annual rates of building retrofit. Ilaria Ballarini, Vincenzo Corrado - Politecnico di Torino, Dipartimento Energia Tecnica LA TERMOTECNICA GIUGNO 2017 51 Edilizia & Energia tassi annui di riqualificazione; -in caso di non raggiungimento degli obiettivi stabiliti ' rappresentati da valori limite di emissioni di CO 2 al 2020, 2030 e 2050 ' definizione di azioni correttive, che incidano sui tassi di riqualificazione e sul consumo
energetico. Nell'ambito del progetto sono state sviluppate 17
pilot action, delle quali 7 nazionali, 3 regionali e
7 locali, illustrate in Figura 1. In Tabella 1 sono
riportati, di ogni pilot action, l'ambito territoriale, il
numero di abitanti, il numero di edifici residenziali,
il numero di appartamenti e la superficie di pavi-
mento del patrimonio edilizio residenziale oggetto
di studio. DETERMINAZIONE DELLA
PRESTAZIONE ENERGETICA
Fonti di dati
Svariate fonti di dati sono state utilizzate per lo svi-
luppo delle pilot action a seconda della disponibilit
e reperibilit all'interno dei singoli paesi. Le fonti pi
utilizzate rientrano nelle seguenti categorie: -portfolio di edifici e inventari completi, -censimenti, -attestati di prestazione energetica, -indagini a campione. L'utilizzo dei dati derivanti da ciascuna di queste ca-
tegorie di fonti ha presentato vantaggi e svantaggi, sia nella caratterizzazione del patrimonio edilizio sia nello sviluppo delle
analisi di scenario. In due casi studio (Repubblica Ceca e Francia) i dati
disponibili coprono quasi tutti gli edifici della pilot action rendendo l'inda-
gine pi puntuale e il modello di analisi pi vicino alla realt; tuttavia, in
questi casi gli inventari completi sono limitati a sottoinsiemi del patrimonio
edilizio (come ad esempio il portfolio di societ immobiliari). Eccezioni
sono rappresentate dai dati censuari (come nel caso della Slovenia),
i quali solitamente coprono tutto il territorio edificato, ma rischiano di
perdere in attendibilit, forniscono informazioni limitate e sono soggetti
ad aggiornamenti saltuari. Il livello di dettaglio dell'informazione fornita
correlato all'estensione territoriale; infatti, l'utilizzo dei portfolio pi
diffuso nelle azioni locali, quello dei dati censuari nelle azioni nazionali.
Ampliamente utilizzati all'interno di EPISCOPE sono i database dei cer-
tificati energetici degli edifici, come nelle pilot action di Austria, Italia,
Francia, Irlanda e Grecia. Sebbene il certificato fornisca un numero
elevato di informazioni correlate alla prestazione energetica dell'edificio,
il database potrebbe non essere uno strumento efficace per caratterizzare
l'intero stock edilizio per la limitata copertura del parco. In aggiunta, il cer-
tificato presenta limiti di attendibilit, legati alla diligenza professionale
del soggetto certificatore e all'utilizzo di semplificazioni nella procedura
di calcolo. Altri database utilizzati nel progetto sono quelli costruiti sui
risultati dei programmi di incentivazione (es. in Austria e Slovenia) e
delle domande di detrazione fiscale per le riqualificazioni energetiche
(es. in Italia).
In EPISCOPE stato fatto largo uso anche di indagini a campione, come
nelle azioni di Belgio, Cipro, Ungheria, Irlanda, Serbia, Germania, Inghil-
terra, Norvegia, Slovenia. Si tratta di una metodologia che permette l'ac- ' r
FIGURA 1 - Ambito territoriale delle pilot action
sviluppate nel progetto EPISCOPE
TABELLA 1 - Consistenza numerica
delle pilot action sviluppate nel
progetto EPISCOPE
Tecnica 52 LA TERMOTECNICA GIUGNO 2017 Edilizia & Energia quisizione di dati con ridotte risorse economiche, e si applica solitamente
per grandi patrimoni edilizi. Al fine di garantire la rappresentativit delle
informazioni ottenute per mezzo dell'indagine, necessario assicurare che
la selezione di edifici sia effettuata solo mediante campionamento casuale.
In EPISCOPE la tipologia e la qualit dei dati disponibili provenienti da
indagini a campione differiscono da una pilot action all'altra. Indicatori di monitoraggio e assunzioni di modello
Nell'ambito del progetto stato elaborato uno schema metodologico co-
mune a tutti i paesi partecipanti per lo sviluppo della propria pilot action.
Lo schema si basa su un sistema di indicatori prestazionali che costituiscono
un linguaggio comune per lo scambio delle informazioni tra paesi diversi.
Per la caratterizzazione del parco edilizio si sono utilizzati 'indicatori di
monitoraggio' e 'assunzioni di modello'. Gli 'indicatori di monitoraggio'
sono dati attendibili sul parco edilizio, da raccogliere e aggiornare rego-
larmente, ad esempio per mezzo di indagini o statistiche rappresentative.
Le 'assunzioni di modello' sono invece ipotesi avanzate in caso di mancan-
za o incompletezza di uno o pi indicatori di monitoraggio. Le assunzioni
di modello devono essere chiaramente dichiarate e giustificate nell'analisi;
occorre garantire che siano di quantit limitata e che rappresentino le
condizioni pi probabili.
L'insieme di indicatori di monitoraggio e assunzioni di modello ha reso
possibile l'effettuazione di calcoli energetici, sia per determinare la pre-
stazione energetica attuale dello stock edilizio sia per analizzare scenari
di riqualificazione energetica. Modelli dei parchi edilizi residenziali
Nella maggior parte delle pilot action regionali e nazionali sono stati
utilizzati e ulteriormente sviluppati modelli di parchi edilizi residenziali
gi esistenti, come nelle pilot action di Italia, Paesi Bassi, Norvegia, Ger-
mania e Slovenia. Alcuni modelli sono stati ricavati dalle tipologie edilizie
nazionali sviluppate nel progetto TABULA (Typology Approach for Building
Stock Energy Assessment, 2009-2012), co-finanziato dal programma dell'Unione Europea 'Intelligent Energy Europe' e avente come obiettivo
la creazione di una metodologia armonizzata per la definizione delle
tipologie edilizie residenziali nazionali a livello europeo. La prestazione
energetica del parco edilizio residenziale stata determinata attraverso
l'utilizzo di edifici-tipo rappresentativi di sottoinsiemi dello stock edilizio.
Questi edifici-tipo presentano propriet geometriche e termofisiche medie
del sottoinsieme del parco che rappresentano. La prestazione energetica
annuale di questi edifici, determinata applicando una metodologia di
calcolo semplificata in condizioni quasi-stazionarie, stata estrapolata
all'intero parco edilizio moltiplicando i risultati del singolo edificio per il
numero complessivo di edifici da esso rappresentato.
Un'attenzione particolare stata rivolta alla modellazione del Caso Base
affinch fosse quanto pi prossimo alla realt. In alcuni casi, come nelle
pilot action di Grecia e Inghilterra, sono state sviluppate analisi di compa-
razione tra la prestazione energetica calcolata e il consumo reale al fine
di calibrare il modello di calcolo. RISULTATI PRINCIPALI
I risultati principali delle pilot action sono stati espressi in termini di indi-
catori sintetici di prestazione energetica. L'indicatore principale rap-
presentato dalle emissioni annue di CO 2 per metro quadrato di superficie dell'intero parco edilizio residenziale. Le emissioni riguardano i servizi di
climatizzazione invernale e produzione di acqua calda sanitaria, inclusa
l'energia elettrica ausiliaria e l'energia per la ventilazione meccanica
(se presente). Un altro indicatore la domanda energetica complessiva
annua per metro quadrato di superficie del parco edilizio residenziale
per gli stessi servizi energetici.
Si riporta in Figura 2, per il Caso Base (2015) delle diverse pilot action,
la domanda energetica complessiva annua.
All'interno degli scenari di riqualificazione, le emissioni di CO 2 relative agli anni 2020, 2030 e 2050 sono state confrontate con i valori di
riferimento (benchmark) ricavati da una traduzione diretta dei target
di protezione climatica dell'Unione Europea, la quale ha stabilito che FIGURA 2 - Risultati pilot action, Caso Base (2015). Domanda energetica Tecnica LA TERMOTECNICA GIUGNO 2017 53 Edilizia & Energia vi sia una riduzione del 20% e del 40% delle emissioni, rispettivamente
nel 2020 e nel 2030, rispetto ai valori del 1990. Nel 2050 la riduzione
dovrebbe raggiungere l'80%. In EPISCOPE si assunto, mediante un'e-
strapolazione lineare, che al 2015 si sia raggiunta una riduzione media
del 15% (rispetto al 1990).
In Figura 3, per le diverse pilot action, sono riportate le emissioni annue
di CO 2, normalizzate sulla superficie di pavimento del parco edilizio re- sidenziale, del Caso Base (2015) e dello scenario Trend al 2020. Il Trend
lo scenario di riqualificazione energetica comune a tutte le pilot action.
In questo scenario stato applicato il tasso medio di riqualificazione che
si registrato negli ultimi anni sul territorio analizzato.
Dalla rappresentazione in Figura 3 possibile individuare i casi (in
colore verde) in cui le emissioni dello scenario Trend si porrebbero al
di sotto dei valori target al 2020. Solo sette casi rispettano gli obiettivi
fissati dall'Unione Europea: Germania, Norvegia, Paesi Bassi e Slove-
nia, tra le azioni nazionali; regione di Salisburgo (Austria), tra le azioni
regionali; parte settentrionale di Dublino (Irlanda) e Montreuil (Francia),
tra le azioni locali.
In aggiunta occorre segnalare che, se venisse mantenuto l'attuale trend di
riqualificazione energetica del patrimonio edilizio residenziale, nessun
territorio tra quelli analizzati rispetterebbe i target di emissioni al 2030
e 2050.
Ulteriori scenari pi ambiziosi, sviluppati individualmente dai paesi par-
tecipanti e documentati nei rispettivi report nazionali, hanno permesso
di determinare le condizioni per conseguire le riduzioni di CO 2 attese a livello europeo negli anni di riferimento. Si rivelano necessari interventi
di risparmio energetico pi intensi ed efficaci, che prevedano un aumento
del tasso annuo di riqualificazione, requisiti energetici pi restrittivi e una
progressiva decarbonizzazione degli impianti di fornitura energetica
mediante uso di tecnologie a fonti rinnovabili, pompe di calore, collega-
mento a centrali di teleriscaldamento. CONCLUSIONI
Il progetto EPISCOPE ha definito e applicato metodi e strumenti per ren-
dere i processi di riqualificazione energetica del patrimonio immobiliare
europeo pi trasparenti ed efficaci per il conseguimento delle riduzioni di
emissioni inquinanti. Il progetto ha reso disponibili informazioni sulle pi
appropriate misure di efficienza energetica e potenziali di risparmio per
singoli edifici rappresentativi e per l'intero patrimonio edilizio residenziale.
Il progetto offre agli attori-chiave coinvolti nei processi di trasformazione
del patrimonio edilizio la garanzia di una qualit elevata delle azioni sul
territorio, incoraggiando e controllando i processi, con una valutazione
efficace dei risparmi energetici conseguibili.
I risultati delle pilot action condotte dai paesi partecipanti su parchi immo-
biliari a diverse scale hanno mostrato come le attuali tendenze di riqualifi-
cazione su quasi tutti i territori analizzati siano insufficienti per rispettare gli
obiettivi di protezione climatica imposti a livello europeo. Globalmente, gli
obiettivi relativi agli anni 2030 e 2050 saranno difficilmente conseguibili
a meno di attuare misure pi efficaci di quelle applicate oggi e aumentare
i tassi annui di ristrutturazione.
Dall'analisi delle fonti dei dati su cui si sono fondate le pilot action emerso
come le informazioni sullo stato dei patrimoni edilizi residenziali in Eu-
ropa siano generalmente carenti e contengano dati di scarsa qualit. In
molti casi le fonti dei dati si sono rivelate non rappresentative, incomplete,
obsolete e incoerenti. Per realizzare modelli dello stock edilizio si reso
necessario colmare le lacune con assunzioni di modello: nella maggioran-
za dei casi questo stato il solo modo possibile per procedere nell'analisi.
Pertanto, occorre rendere consapevoli gli attori-chiave dell'importanza
di creare una base di informazioni affidabili, coerenti e aggiornate; solo
cos pu essere intrapresa una discussione seria e fondata sulle strategie
di protezione del clima mediante interventi sul patrimonio edilizio. Ulteriori
informazioni su EPISCOPE e i report progettuali possono essere reperiti
all'indirizzo: www.episcope.eu FIGURA 3 - Risultati pilot action, Caso Base (2015) e scenario Trend (2020). Emissioni di CO 2 Tecnica 54 LA TERMOTECNICA GIUGNO 2017 Edilizia & Energia RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
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http://episcope.eu/communication/ 8. B. Stein, T. Loga, N. Diefenbach (Editori). Tracking of Energy Perfor- mance Indicators in Residential Building Stocks ' Different Approaches
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2016. Disponibile al seguente link: http://episcope.eu/communi-
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nell'edilizia. Gazzetta Ufficiale dell'Unione europea n. L153 del 18
giugno 2010. NOMENCLATURA Simbolo Grandezza Unit di misura m massa kg Q energia termica Wh Pedici gn generazione (sottosistema) H riscaldamento out uscita (energia) W acqua calda sanitaria www.tedom.com 25 anni sul mercato METANO - BIOGAS - LPG | 7 kW ' 10 MW LE TECNOLOGIE DI COGENERAZIONE
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