Edifici NZEB ed Efficienza energetica l'evoluzione delle norme

Edifici NZEB ed Efficienza energetica: l'evoluzione delle norme

Annalisa Marra - CEI - Comitato Elettrotecnico Italiano

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Sommario
Le norme CEI come strumento di lavoro: La NORMA CEI 64-8
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Conclusioni

Sommario

Il Contesto Energetico attuale impone di considerare l'efficienza energetica tra i criteri fondamentali di progettazione al pari di quelli più classici. Edifici aa Zero Energy Building (Edifici NZEB) e l'evoluzione delle norme CEI, consentono di raggiungere una sempre più maggiore efficienza energetica.

Efficienza energetica degli Edifici NZEB tra gli obiettivi energetici e ambientali dell'UE

Il Contesto Energetico
Il settore dell'edilizia è fondamentale per il raggiungimento degli obiettivi energetici e ambientali dell'UE
Obbiettivi
- Efficienza dei prodotti energetici;
- Incentivazione dell'uso di fonti rinnovabili;
- Prestazione energetica degli edifici;
- Efficienza energetica degli Edifici NZEB.

Le Direttive
Nel 2009, l'Unione Europea ha varato il "Pacchetto Clima-Energia" (cosiddetto "Pacchetto 20-20- 20"), con i seguenti obiettivi energetici e climatici al 2020:
1. ridurre di almeno il 20% delle emissioni di gas serra
2. contributo del 20% di energia da fonti rinnovabili
3. Una riduzione del 20% nel consumo di energia primaria tramite misure di efficienza energetica.

Nel 2010 con la Direttiva 2010/31/EU* viene introdotto il concetto di NZEB:
- Edificio a energia quasi zero (Nearly Zero Energy Building - Edifici NZEB): edificio ad altissima efficienza energetica. Il fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo dovrebbe essere coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili, compresa quella prodotta in loco o nelle vicinanze.
Alcune osservazioni
- Secondo quanto previsto dal decreto, sono "edifici a energia quasi zero" tutti gli edifici, sia di nuova costruzione che esistenti, per cui sono contemporaneamente rispettati tutti i requisiti prestazionali previsti dal decreto stesso e gli obblighi di integrazione delle fonti rinnovabili previsti dal D.lgs. 3 marzo 2011, n. 28;
- Si opera la compensazione tra i fabbisogni energetici e l'energia da fonte rinnovabile prodotta e utilizzata all'interno del confine del sistema;
- La compensazione è possibile solo per i fabbisogni del medesimo vettore energetico (elettricità con elettricità, energia termica con energia termica, ecc) ed è possibile solo fino a copertura dei fabbisogni energetici considerati nella prestazione (autoproduzione, SEU, ecc.);
- L'eccedenza di energia rispetto al fabbisogno mensile, prodotta in situ e che viene esportata, non concorre alla prestazione energetica dell'edificio.
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Direttiva 2018/844 Energy Performance of Buildings - EPBD
Il 9 luglio 2018 è entrata in vigore la nuova direttiva UE 2018/844 in materia di efficienza energetica degli edifici.
Modifica della direttiva 2010/31/UE sulla prestazione energetica nell'edilizia e della direttiva 2012/27/UE sull'efficienza energetica.
L'EU chiedeva che la direttiva venisse recepita entro il 10 marzo 2020, al fine di raggiungere i nuovi obiettivi: 1. Riduzione delle emissioni di gas a effetto serra di almeno il 40% entro il 2030;
2. Sviluppo di un sistema energetico sostenibile, competitivo, sicuro e decarbonizzato entro il 2050. Tre le maggiori novità introdotte:
- Obbligo di migliorare la prestazione energetica di edifici nuovi ed esistenti;
- Strategie nazionali di ristrutturazione degli immobili e indicatori d'intelligenza;
- Sostegno allo sviluppo di infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici.

Alcune osservazioni
- Sono state aggiunte indicazioni sulla dotazione di tecnologie smart e sistemi tecnologici definendo il "sistema di automazione e controllo dell'edificio": il sistema comprendente tutti i prodotti, i software e i servizi tecnici che contribuiscono al funzionamento sicuro, economico ed efficiente sotto il profilo dell'energia dei sistemi tecnici per l'edilizia tramite controlli automatici e facilitando la gestione manuale di tali sistemi";
- Viene proposto un "indicatore d'intelligenza", strumento che misura la capacità degli edifici di migliorare l'operatività e il livello di interazione con la rete, adattando il consumo energetico alle esigenze reali degli abitanti. La Commissione europea dovrà definire questo strumento entro la fine del 2019;
- Saranno attivate seriamente le verifiche degli impianti termici e di termo condizionamento.

Elementi di contesto
Crescente e progressiva elettrificazione degli usi (e consumi) finali
Mix Consumi
- Energia elettrica: EE al 38% entro il 2050;
- Altro: Altro al 62% entro il 2050.

Ruolo delle tecnologie elettriche:
- Generazione;
- Distribuzione;
- Utilizzazione.

CEI 64-8 Parte 8.1
Settori di attività
- Edifici residenziali (abitazioni): locali progettati e costruiti per abitazione privata;
- Edifici commerciali: uffici, banche, edifici pubblici, ..... Edifici per vendita o distribuzione, alberghi...;
- Edifici industriali: locali progettati e costruiti per attività di fabbricazione e trasformazione (fabbriche, officine, centri di distribuzione, ...);
- Infrastrutture. sistemi o locali progettati e costruiti per le attività di trasporto o di servizio (aeroporti, porti, ...).
Due Scenari
- Adeguamento:
o Consumi noti o misurabili;
o Ritorno dell'investimento da confrontare con i risparmi.
- Nuovo impianto:
o Consumi presunti;
o Differenza sull'investimento da confrontare con i risparmi presunti.
Prescrizioni e raccomandazioni
Devo considerare:
- Il Profilo di carico;
- La Disponibilità della produzione locale (solare, eolica...);
- La Riduzione delle perdite di energia all'interno del sistema elettrico;
- La Disposizione dei circuiti riguardo l'efficienza energetica (maglie);
- L'Uso energia secondo esigenze;
- La Struttura tariffaria.

Prescrizioni e raccomandazioni
- Installazione del trasformatore e del quadro di distribuzione in funzione del consumo di energia dei carichi: metodo del baricentro;
- Efficienza energetica dei trasformatori;
- Perdita nelle condutture (dimensionamento della sezione delle linee);
- Efficienza dei motori (componenti di costo di un motore);
- Efficienza dell'impianto di illuminazione;
- Impianti di climatizzazione;
- Lay out sistema di distribuzione.

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Edifici NZEB ed Efficienza energetica: l'evoluzione delle norme CEI

Le norme CEI come strumento di lavoro: La NORMA CEI 64-8

- CEI 64 -8 Edizione 2012;
- CEI 64 -8 V2 (2015);
- CEI 64 -8 Parte 8 -1 (2016);
- Norma CEI 64-8/8-1 (IEC 60364-8-1 Ed 2):
o Campo di applicazione;
o Riferimenti normativi;
o Termini e definizioni;
o Generalità;
o Settori di attività;
o Prescrizioni e raccomandazioni relative al progetto;
o Determinazione delle zone, degli utilizzi e delle maglie;
o Sistema di gestione dell'efficienza energetica e dei carichi;
o Manutenzione e miglioramento delle prestazioni d'impianto;
o Parametri per la realizzazione delle misure di efficienza;
o zioni per l'efficienza energetica;
o Processo di valutazione per gli impianti elettrici.
ALLEGATO A: Determinazione della posizione del trasformatore e del quadro di distribuzione principale mediante il metodo del baricentro (informativo);
ALLEGATO B: Metodo di valutazione dell'efficienza energetica di un impianto elettrico (normativo);
ALLEGATO C: Elenchi di note riguardanti alcuni paesi (informativo) NEW.
Questa Seconda edizione include alcune importanti modifiche tecniche:
a) introduzione di nuove definizioni;
b) revisione del punto 4.2 (ex 12): valutazione per gli impianti elettrici;
c) aggiornamento del paragrafo: Misurazione;
d) revisione completa dell'allegato B.
- Norma CEI 64-8/8-2 (IEC 60364-8-2 Ed 1)
Impianti elettrici a bassa tensione di utenti attivi (prosumer).
La parte 8-2 della CEI 64-8 fornisce ulteriori requisiti, misure e raccomandazioni per la progettazione, il montaggio e la verifica di tutte le installazioni elettriche di bassa tensione, compresa la produzione locale e lo stoccaggio di energia per garantire la compatibilità con i modi esistenti e futuri di fornire energia elettrica ad apparecchiature che utilizzano corrente o che sono collegate alla rete pubblica, o alimentate da altre fonti locali o dalla rete pubblica PEI. Tali impianti elettrici sono dotati di un sistema di gestione dell'energia elettrica locale (EEMS) e designati come Prosuming Electrical Installations (PPEI). Questi requisiti e raccomandazioni si applicano, nell'ambito della CEI 64-8, per nuove installazioni e modifiche di installazioni esistenti.

- Norma IEC 60364-8-3 Futura Parte 8.3 CEI 64-8
Evoluzione degli impianti elettrici utilizzatori
Questo standard fornisce requisiti e raccomandazioni agli utenti e ai gestori di impianti o impianti elettrici a bassa tensione per far funzionare le loro installazioni elettriche come l'Installazione elettrica di Prosumer. Questo documento fornisce anche requisiti e raccomandazioni sui parametri tecnici e sui loro valori limite che influenzano: la Sicurezza e il corretto funzionamento . Questo standard fornisce anche requisiti e raccomandazioni sui modelli di scambio di dati e prova procedure per l'installazione elettrica di prosumer che potrebbero includere le seguenti applicazioni: Generatori locali (ad es. Impianti fotovoltaici, generatori rotanti, turbine eoliche), Unità di accumulo dell'energia (ad esempio batterie secondarie stazionarie), Carica del veicolo elettrico, Prosumer's Measurement Unit (PMU), Sistema di gestione dell'energia elettrica (EEMS).

Edifici NZEB ed Efficienza energetica: l'evoluzione delle norme

Conclusioni

Sistema di gestione dell'efficienza energetica
Un Sistema di Gestione dell'efficienza energetica è un insieme di strategie, azioni, procedure e istruzioni pianificate e attuate proprio con lo scopo di gestire le attività aziendali assicurando il risparmio energetico.
L'efficienza energetica di un impianto elettrico viene assegnata ad una delle seguenti classi a partire dalla efficienza di livello minore a quello maggiore: EE0, EE1, EE2, EE3, EE4 e EE5.
Classi di efficienza Impianto Elettrico:
- EIEC4 Efficienza ottimizzata;
- EIEC3 Efficienza di riferimento;
- EIEC2 Efficienza di riferimento;
- EIEC1 Efficienza bassa;
- EIEC0 Efficienza molto bassa.
Determinazione della classe di efficienza dell'installazione elettrica
- Installazione iniziale;
- Gestione dell'energia;
- Manutenzione delle prestazioni;
- Monitoraggio dell'alimentazione.