L’analisi cost-optimal come strategia di valutazione delle prestazioni dell’involucro edilizio

Il ruolo dell'involucro edilizio nelle prestazioni energetiche per gli edifici esistenti

Le soluzioni applicabili all'involucro edilizio possono essere suddivise in pacchetti di intervento che possono includere:

Sono di seguito elencati esempi di interventi per la riqualificazione degli involucri esistenti.

Isolamento termico delle pareti opache

• • Isolamento a cappotto esterno con diversi spessori e materiali
• • Isolamento in intercapedine
• • Isolamento dall’interno
• • Installazione contestuale di sistemi radianti a parete

Riqualificazione dei serramenti

• • Sostituzione finestre con vetri doppi o tripli
• • Vetri selettivi basso-emissivi
• • Sistemi di oscuramento, ombreggiamento
• Sistemi integrati di VMC nelle finestre

Interventi sulla copertura

• • Isolamento del sottotetto o dell'ultimo solaio
• • Coperture ventilate ad alte prestazioni
• • Integrazione di sistemi solari
• • Installazione contestuale di sistemi radianti a soffitto

Interventi sui solai contro terra o verso ambienti non riscaldati

• • Coibentazione pavimenti contro terra
• • Installazione di vespaio
• • Installazione contestuale di sistemi radianti a pavimento

Eliminazione o riduzione dei ponti termici

• • Correzione dei nodi strutturali
• • Utilizzo di elementi isolanti specifici
• • Continuità dell'isolamento termico.

L’analisi cost-optimal

L'analisi cost-optimal è una metodologia di valutazione tecnico-economica introdotta nel 2010 nella Direttiva Europea EPBD (Direttiva EPBD 2010/31/UE) con l’obiettivo di identificare i livelli ottimali di prestazione energetica degli edifici dal punto di vista dei costi. Questo approccio è fondamentale sia per edifici nuovi che per interventi di riqualificazione energetica.

Un esempio di analisi cost-optimal e valutazione SRI applicata ad un edificio residenziale dotato di sistema radiante a pavimento e ventilazione meccanica controllata è descritto nell’articolo dal titolo “On the Multi-Domain Impacts of Coupling Mechanical Ventilation to Radiant Systems in Residential Buildings ” pubblicato nella rivista “Energies” nel 2023 scritto da Maria Ferrara (Politecnico di Torino), Clara Peretti, Enrico Fabrizio e Stefano Paolo Corgnati.

La procedura applicata prevede, per ogni scenario di progettazione energetica, una valutazione dell’indicatore costo globale, inteso come valore attuale netto della somma di tutti i costi di investimento e operativi associati all’implementazione di tali misure in un periodo di calcolo definito nel ciclo di vita utile stimato dell’edificio, tenendo conto dei valori residui dei componenti con durata maggiore rispetto al periodo di analisi. Il costo globale è determinato sommando i costi attualizzati, con un appropriato tasso di sconto, dei costi di investimento iniziali, dei costi periodici di sostituzione, dei costi annuali di manutenzione e dei costi annuali energetici e sottraendone del valore finale, come mostrato nell’equazione di seguito:

dove

• τ è il periodo di calcolo
• Cg(τ) rappresenta il costo globale riferito all'anno iniziale τ0
• CI è il costo dell'investimento iniziale
• Ca,i (j) è il costo annuale per il componente j all'anno i (compresi i costi di gestione e i costi periodici o di sostituzione)
• Rd (i) è il tasso di sconto per l'anno i
• Vf,τ (j) è il valore finale del componente j alla fine del periodo di calcolo (riferito all’anno iniziale τ0).

L’analisi approfondisce il tema dell'implementazione di misure di efficienza energetica sull'involucro dell'edificio (isolamento termico e aumento della tenuta all'aria), associate ad una scarsa qualità dell'aria interna tematica sempre più attuale anche per gli edifici residenziali.

L’analisi cost-optimal per la valutazione delle prestazioni dell’involucro

Un secondo riferimento per la valutazione cost-optimal è riportato nel documento “Implementing the cost-optimal methodology in EU countries. lessons learned from three case studies”, realizzato nel 2013 dal Buildings Performance Institute Europe (BPIE). Lo studio presenta le analisi di ottimizzazione dei costi applicate ad edifici pilota. L'obiettivo generale è quello di fornire un'analisi più approfondita e ulteriori indicazioni su come attuare correttamente la metodologia di ottimizzazione dei costi per gli Stati membri.

Il documento è scaricabile al seguente link

Nell’analisi vengono presentate le valutazioni per diverse soluzioni di involucro e impiantistiche. Al fine di descrivere la metodologia applicata è riportato un esempio per la valutazione degli isolanti dei componenti opachi (isolamento termico esterno) così suddiviso:

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