NZEB

NET/NEAR Zero Energy Building - Edifici ad emissione quasi zero

LA LEGISLAZIONE EU


Direttiva Europea EPBD RECAST (2010/31/EU)

Promuove il miglioramento delle prestazioni energetiche* degli edifici, tenendo conto sia delle prescrizioni relative al comfort degli ambienti interni, sia delle condizioni climatiche di ciascun Paese membro, comprendendo anche i costi che tali prestazioni richiedono, sancisce che entro il 31/12/2020 tutte le nuove

costruzioni dovranno essere realizzate “ad energia quasi zero” ,NZEB, termine anticipato al 2018 per edifici occupati da enti pubblici o di proprietà di questi ultimi. In tale testo viene definito l’edificio a energia “quasi zero” (nearly (net) Zero Energy Building) come un edificio ad altissima prestazione energetica il cui fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo dovrebbe essere coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili*, compresa l’energia da fonti rinnovabili prodotta in loco o nelle vicinanze.

Qui puoi trovare il testo della direttiva (clicca QUI).

EPBD-recast

La EPBD-recast introduce un nuovo concetto che aiuta a comprendere il significato dell’attributo “quasi zero” che viene dato al risultato del bilancio energetico dell’edificio, introduce cioè il concetto di “livello di prestazione energetica ottimale in funzione dei costi”, intendendo con ciò il livello di prestazione che comporta il costo più basso durante il ciclo di vita economico stimato. Tale costo deve essere determinato da ogni Stato membro tenendo conto dei costi di investimento connessi all’energia, dei costi di manutenzione e di funzionamento e, se del caso, gli eventuali costi di smaltimento.

* PRESTAZIONE ENERGETICA:

Quantità di energia, calcolata o misurata, necessaria per soddisfare il fabbisogno energetico connesso ad un uso normale dell’edificio, compresa l’energia per riscaldamento, raffrescamento, ventilazione, acqua calda e illuminazione.

* FONTI RINNOVABILI:

Si intende l’energia proveniente da fonti rinnovabili non fossili, quali l’energia eolica, solare aerotermica, idrotermica, oceanica e idraulica, nonché da biomassa, gas di discarica, gas residuati dai processi di depurazione e biogas.


DEFINIZIONE


Edificio ad energia quasi zero

Secondo la direttiva europea RECAST (art.2) uno NZEB (Nearly Zero Energy Building) è “un edificio ad altissima prestazione energetica, il cui fabbisogno risulta molto basso o quasi nullo ed è coperto in misura significativa da energia da fonti rinnovabili prodotta all’interno del
sistema in loco o nelle vicinanze.”
È da ricordare la differenza tra Net ZEB e nearly ZEB:

  • NZEB, Net Zero Energy Building: è un edificio che utilizza 0 kWh/(m²anno) di energia primaria;
  • nZEB, nearly (Net) Zero Energy Building: è un edificio il cui livello energetico, fissato in base al costo ottimale delle soluzioni costruttive e tecnologiche, è maggiore di 0 kWh/(m²anno) di energia primaria.

Il concetto di edificio ad energia zero, Net ZEB, si fonda completamente sul bilancio di energia importata ed esportata. Il bilancio è calcolato tra l´energia prodotta in loco (ovvero entro i confini fisici del sistema) da fonti rinnovabili ed esportata alla rete, e l’energia importata dall’edificio affinché sia mantenuto un adeguato livello di comfort ambientale interno. Nel calcolo del bilancio dovranno essere inclusi tutti gli usi energetici presenti nell´edificio (riscaldamento, raffrescamento, acqua calda sanitaria, ventilazione, illuminazione, ausiliari  gli usi elettrici). Il bilancio dovrà essere calcolato in termini di energia primaria, utilizzando i fattori di conversione dell’energia nazionali/locali. Il bilancio energetico tra energia importata ed esportata si rivela particolarmente efficace per la valutazione dell’effettiva interazione energetica edificio-infrastruttura, perché tiene conto della porzione di energia generata e consumata dall’edificio.

Bilancio energetico

nzeb

 

 

Dove:
i = vettore energetico
gi = energia generata relativa all’ i-esimo vettore energetico
li = energia importata relativa all’ i-esimo vettore energetico
we,i = fattore di conversione per l’energia esportata relativa all’i-esimo vettore energetico
wd,i = fattore di conversione per l’energia importata relativa all’i-esimo vettore energetico
G = energia totale generata
L= energia totale importata

Confini fisici del sistema edificio

I confini fisici del sistema edificio servono ad identificare la localizzazione dei sistemi di generazione e gli usi energetici. Come
mostrato nel grafico, ci sono diversi gradi e possibilità di definizione dei confini fisici variabili tra ‘in-loco’ e ‘fuori-loco’.

Integrazione degli impianti di produzione energetica

Gli impianti di produzione energetica possono essere integrati all’edificio e/o installati all’interno del confine fisico e sfruttare le fonti di energia rinnovabile disponibili. Al fine di garantire un’elevata qualità architettonica, dovrà essere garantita l’integrazione degli impianti di
generazione energetica nell’edificio o nei suoi sistemi accessori, collocati all’interno del lotto edificabile.

Fattori di peso (fattori di conversione dei vettori energetici)

Prima di calcolare il bilancio energetico, sommando e sottraendo i diversi vettori energetici (termici ed elettrici) prodotti in
loco o prelevati dalla rete, è necessario definire l’unità di misura del bilancio:

  • Energia primaria (kWh/m2anno o kWh);
  • Emissioni di CO2 (kg);
  • Costo energia (€, $…).

I fattori di pesatura convertono l’unità fisica in metrica, e indicano quanta energia è stata impiegata affinché si abbia un determinato vettore energetico disponibile in loco. Quindi considerano le emissioni prodotte o l’energia impiegata per estrarre, generare, conservare e trasportare tale vettore energetico.

Raggiungere il target energetico

Fin dalle prime fasi progettuali dovrebbe essere elaborata una strategia energetica capace di ridurre i fabbisogni energetici (termici ed elettrici) anche attraverso l´utilizzo di strategie passive, come:

  • orientamento dell’edificio;
  • forma dell’edificio;
  • compattezza del manufatto;
  • soluzioni per l´illuminazione e la ventilazione naturale;
  • sistemi oscuranti;
  • definizione dell’involucro esterno per l’integrazione di impianti solari.

In sintesi:

Il termine “energia zero” si riferisce ad edifici energeticamente autonomi ossia off-grid, mentre l’edificio NZEB è generalmente collegato a una o più infrastrutture energetiche. Quando la produzione di energia (da fonti rinnovabili) supera il consumo dell’edificio, il surplus di energia elettrica e/o calore può essere esportato verso la rete elettrica o la rete di teleriscaldamento. La produzione di energia rinnovabile in eccesso va quindi a compensare l’uso di energia primaria da combustibili fossili. La definizione di NZEB è quindi collegata intrinsecamente all’infrastruttura energetica, di cui anche gli edifici sono parte.


SISTEMI


Per raggiungere l’obiettivo di un Near Zero Energy Building entrano in gioco tutti i componenti edilizi.

Sistemi isolanti

  • Nelle varie tipologie e nei diversi materiali essi rallentano la dispersione del calore.
    Entrano in ballo spessori superiori alla norma, con coefficienti inferiori agli 0,2 kwh/mq °K e particolare attenzione rivoltaalla correzione dei ponti termici.
  • Evitare il trafilamento dell’aria .
  • Attenzione alla stratigrafia delle pareti opache che assicurino il comfort interno grazie allo sfasamento termico.

Chiusure trasparenti

I serramenti, qualsiasi sia il materiale scelto (alluminio, pvc, legno, misti) devono assicurare un ottimo isolamento termico
non superiore ad 1,8 kwh/mq °K.

Apparati tecnologici

quali caldaie, pompe di calore, corpi riscaldanti, recuperatori di calore, ventilazione con recupero di calore, pannelli solari termici e/o elettrici, sistemi di termoregolazione e domotici. Solitamente, per avere un edificio a bassissimo consumo occorre rivolgersi a sistemi in pompa di calore serviti da un impianto fotovoltaico con un sistema di ventilazione meccanica controllata con un recupero di calore di
almeno il 90%; eventualmente, dei pannelli solari termici possono contribuire alla produzione di acqua calda a costi bassi.

La parte progettuale è forse la più impegnativa in quanto progettista e committente devono procedere con simulazioni successive sino ad ottenere il miglior compromesso tra prestazioni, costi semplicità di gestione, tenendo sempre in considerazione le variabili di ogni progetto:

  • destinazioni d’uso,
  • località geografica
  • disponibilità economica.

La chiave di volta nella progettazione di un edificio NZEB sta quindi nell’interazione di più figure professionali, dando vita alla progettazione energetica integrata (IED).

nzeb case energetiche

Scopri di più

SISTEMA IED
Alessia Nociaro – Laureata presso la facoltà di Architettura ed Ingegneria Edile di Ascoli Piceno – Università di Camerino. Dopo una intensa esperienza all’estero (Rotterdam) con il progetto “Leonardo” sono ora concentrata sull’attività di progettazione e ricerca in architettura e design.