Nuovo centro per attività Culturali: Progettazione architettonica e approfondimenti energetici

UNIVERSITA’  DI ROMA “La Sapienza” 
Tesi di Laurea     
“Nuovo centro per attività culturali: progettazione architettonica e approfondimenti energetici” Pagina 1 
Alessandro Zeqireja    A.A.2010/2011 RELATORE: Prof. Paolo Cavallari CORRELATORE: Ing. Giulio Vannucci 
Introduzione 
 
 
Alla base di questo progetto  vi e’ la  volontà , in un periodo storico come questo, in cui si sente 
continuamente parlare di tutta una serie di problematiche relative  all’ uso sconsiderato dell’ 
energia, di chiarire quali sono effettivamente gli aspetti e le problematiche da analizzare durante la 
progettazione di un involucro edilizio con la finalità di abbattere i consumi energetici.  
       Normative di riferimento 
In Italia, le primissime Leggi sul risparmio energetico possono essere considerate la n°373 del 
1976 e la "famosa" Legge n°10 del 1991. Quest'ultima, intitolata "Norme in materia di uso 
razionale dell'energia, di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia", è nata 
con il preciso intento di regolamentare l'intero settore termotecnico e razionalizzare il più possibile i 
consumi di energia. Essa è stata, per molto tempo anche a livello europeo, uno dei principali punti 
di riferimento in questo campo, grazie soprattutto all'avanguardia dei suoi contenuti, come la 
divisione del territorio in aree geografiche con determinati periodi di esercizio e dati climatici quali 
le temperature medie mensili, le velocità dei venti e i coefficienti di esposizione. I due decreti che 
ne hanno regolamentato l'attuazione sono stati il DPR 412 del 1993 e il DPR 551 del 1999. 
 
Tutta la recente normativa sul risparmio energetico parte invece dal 1997, anno in cui fu ratificato il 
cosiddetto "Protocollo di Kyoto", con il quale le Nazioni partecipanti si impegnarono a ridurre le 
emissioni di biossido di carbonio per una maggiore salvaguardia dell'ambiente. In Europa il 
Protocollo di Kyoto è stato recepito attraverso il Decreto Comunitario 2002/91/CE, che imponeva 
l'obbligo ai Paesi membri di sviluppare e adottare una metodologia per il calcolo dei consumi 
energetici degli edifici.  
 
A livello nazionale quest'ultimo decreto è stato recepito attraverso il D.Lgs 192 del 19 agosto 2005: 
"Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia", 
successivamente corretto dal D.Lgs 311 del 29 dicembre 2006: "Disposizioni correttive ed 
integrative al D.Lgs 192 del 19 agosto 2005". 
Il 3 marzo 2008 è stato pubblicato il D.Lgs 115, che aveva fra gli obiettivi quello di sopperire 
all'assenza dei decreti attuativi al D.Lgs 192, prescrivendo l'obbligo di riferirsi alla Specifica tecnica 
UNI/TS 11300 Parti 1 e 2 per il calcolo del fabbisogno energetico degli edifici e mandando in 
deroga precedenti Norme UNI.  
 
Il 2 aprile 2009 è stato pubblicato il DPR 59, decreto attuativo del D.Lgs 192 e del D.Lgs 311. Nel 
mese di giugno dello stesso anno il DPR 59/09 è stato completato dalle "Linee guida nazionali per 
la certificazione energetica degli edifici".  
 
A livello Europeo la prima direttiva sul risparmio energetico degli edifici è stata l'EPBD (Energy 
Performance of Buildings Directive) del 2002 (direttiva 2002/91/CE). Nel 2010 è uscita la nuova 
edizione di tale direttiva, ovvero la 2010/31/UE, che ha di fatto avviato il recast del cosiddetto 
pacchetto di norme EPBD.
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       Obbiettivi 
Questo progetto  si pone come obbiettivo principale  quello di valutare come le scelte 
architettoniche e impiantistiche  influiscono sulle  prestazioni energetiche di un edificio. 
Ho scelto di affrontare questa tematica considerando i due aspetti, architettonico e impiantistico, 
strettamente correlati e ritenendo fondamentale, per una buona progettazione, lo sviluppo 
congiunto delle due problematiche. 
 
       Oggetto dello studio 
L’oggetto alla base dello studio e’ la progettazione di un Centro Polifunzionale sito a Rieti ed in 
particolare nel quartiere di Villa Reatina. 
La progettazione, anche sotto il profilo architettonico e’ stata pensata e si e’ sviluppata con un 
occhio sempre attento alle influenze che, le varie scelte architettoniche avrebbero avuto sulle 
prestazioni energetiche. 
In una prima fase di analisi sono state evidenziate tutte quelle che erano le esigenze in termini     
di spazi all’ interno dell’ edificio: 
  
-Sala conferenze 
 -Aule didattiche 
 -Sala espositiva 
 -Sala lettura 
 -Sala informatizzata 
 -Uffici amministrativi 
 -Zone distributive 
 -Servizi 
 
Si e’ passati quindi in una seconda fase, ad alcune valutazioni sulla forma dell’ edificio,  sulla sua 
compattezza , in relazione al “rapporto di forma”,  e al suo orientamento, iniziando fin da subito a 
pensare  a quelle che potessero essere le superfici sulle quali sarebbero stati montati sia               
l’ impianto fotovoltaico, per la produzione di energia elettrica , che l’ impianto solare termico a tubi 
sottovuoto. 
E’ stata data quindi fin da subito una notevole importanza alle risorse rinnovabili che, come 
vedremo, saranno la fonte principale di risparmio sui costi di gestione annuali. 
Particolare attenzione e’ stata osservata nella schermatura delle pareti vetrate, fonti di 
surriscaldamento se investite direttamente dai raggi solari nel periodo estivo, effettuata attraverso l’ 
aggetto del solaio di copertura e attraverso schermatura a mezzo di brisoleil. 
Un ulteriore aspetto considerato e’ stato quello della ventilazione naturale, che ha portato alla 
scelta di creare in copertura un lucernario che potesse assolvere alla funzione di smaltimento del 
calore accumulato all’ interno degli ambienti, grazie al principio della stratificazione dei flussi d’aria 
a temperature differenti.
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       Scelte impiantistiche 
Uno dei maggiori problemi nella climatizzazione di un centro polifunzionale, risiede nel fatto che i 
locali serviti dall’ impianto sono caratterizzati da, tempi di funzionamento different, indici di 
affollamento molto variabili nel tempo, apporti di calore (sensibile e latente) interni molto variabili. 
Queste valutazioni hanno portato alla scelta di diversificare l’ impianto zona per zona, o per lo 
meno di servire le zone con caratteristiche, e quindi con necessità di climatizzazione, più o meno 
simili. 
I tipi di impianto utilizzati, dei quali si riportano le specifiche di funzionamento nelle tavole 
presentate, saranno: 
 -impianto a tutt’aria a portata costante 
 -impianto a tutt’ aria a portata variabile 
 -impianto di riscaldamento a pannelli radianti 
 
La tecnologia scelta, che sta alla base del sistema di climatizzazione e’ quella del “SOLAR 
COOLING”, che sfrutta il principio di funzionamento delle macchine ad assorbimento, in grado di 
sfruttare l’ energia solare per la produzione di acqua refrigerata. Questo tipo di  
Il consumo di energia elettrica, in questo contesto, sarà limitato, oltre che all’ alimentazione di tutte 
le utenze all’ interno della struttura (luci,prese….), alla sola alimentazione delle pompe di 
circolazione dell’ impianto ed alle centraline di controllo e regolazione e sarà affidato all’ impianto 
fotovoltaico. 
 
      Strutture a confronto 
Per potersi meglio rendere conto di quanto tutte le considerazioni fatte in precedenza incidano nel 
risparmio che e’ possibile raggiungere, sia in termini energetici che economici, effettuando le 
giuste scelte sia dal punto di vista architettonico che impiantistico-energetico, e’ stato molto utile 
efettuare un vero e proprio confronto tra due tipologie edilizie differenti. 
 
TIPOLOGIA     A 
La prima tipologia analizzata e’ quella di una struttura che pur rispettando quelli che sono i 
parametri di legge inerenti a trasmittanza delle strutture dell’ involucro edilizio, integrazione 
attraverso l’ uso di energie rinnovabili nella misura di 5,00 kWp per l’ impianto fotovoltaico e del 
50%del fabbisogno di A.C.S.  
Le strutture che compongono l’ involucro edilizio soddisferanno tutte le verifiche di legge sia in 
merito ai limiti di trasmittanza che ai limiti di formazione di condensa. 
TIPOLOGIA     B 
Nella progettazione dell’ edificio B e’ stata prestata una maggiore attenzione a tutti i parametri 
accennati in precedenza e che portano quindi ad una maggiore prestazione energetica. 
Le strutture che compongono l’involucro edilizio, oltre a rispettare di gran lunga i parametri dettati 
dalla normativa, grazie all’ utilizzo di materiale piu performante, hanno inoltre la peculiarità di 
essere composte da materiale ecocompatibile. 
Gli impianti di produzione di energia elettrica e di A.C.S. da fonte dinnovabile, sono stati 
dimensionati per il massimo della superficie a disposizione, e raggiungeranno una potenza di,      
25 kWp (produzione annua 35.000 kWh /anno) per l’ impianto fotovoltaico e di 384.000 kWh/ anno 
per l’ impianto solare termico.
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      Valutazioni energetico-economiche 
Grazie al confronto tra queste due tipologie si e’ arrivati infine a valutare effettivamente quali 
fossero le differenze sia energetiche, quindi inerenti al fabbisogno di energia della struttura per la 
climatizzazione e per l’A.C.S., che economiche, inerenti sia ai costi di realizzazione  che ai costi di 
gestione di due realtà edilizie così differenti. 
Grazie al programma Termus e’ stato possibile mettere a confronto i dati relativi al calcolo del 
fabbisogno energetico delle due strutture, dai quali risulta che, in una eventuale qualificazione 
della classe energetica, l’ edificio della Tipologia A, ricadrebbe in Classe C, mentre quello della 
Tipologia B si qualificherebbe in Classe A+.  
Naturalmente, in una analisi economica, la realizzazione di un edificio in Classe A+, risulterebbe 
maggiorata di circa il 20 % rispetto alla stessa struttura in una classe energetica piu bassa. 
Quello che e’ stato però interessante valutare e’ che un edificio in classe energetica  A+ avrà dei 
costi di gestione annuali nettamente più bassi rispetto ad un edificio in classe C.  
E’ da considerare inoltre che grazie agli eco-incentivi statali, oltre al risparmio economico, e’ stato 
valutato anche il guadagno ricevuto dal Conto Energia. 
 
 
 
 
 
Nelle pagine a seguire sono state riportate le relazioni di calcolo inerenti ai due 
fabbricati in oggetto e le valutazioni economiche finali