LEED EA: Un caso reale di Ottimizzazione della Prestazione Energetica

IN COSA CONSISTE IL CREDITO EA E COSA SI DEVE PRODURRE PER LA SUA ASSEVERAZIONE 

LEED Leadership in Energy and Environmental Design, è un sistema di certificazione ambientale  in grado di definire e misurare la sostenibilità degli edifici, dal punto di vista ambientale, sociale, economico e della salute.Torniamo a parlarvi di LEED, dopo un primo post introduttivo, perché resta uno dei sistemi di certificazione ambientale tra i più importanti e diffusi a livello globale, ma anche perché abbiamo avuto l’occasione di applicarlo a un caso reale e vogliamo condividere impressioni e approcci operativi.

L’obiettivo mirato del Prerequisito su cui ci concentreremo Vi avevamo già parlato di LEED approfondendo il tema del comfort interno; in questo post approfondiremo nello specifico il tema del risparmio energetico vero e proprio, attraverso l’analisi del  credito EA – Energia e Atmosfera.

Tra gli obiettivi generali che LEED persegue vi è quello di “ridurre il deperimento ambientale e economico dovuto ad un uso smodato dell’energia raggiungendo un livello di efficienza minimo per l’edificato e il suo sistema”.

Anche per il relativo credito della sezione EA – Energia e Atmosfera, l’obiettivo è quello di incentivare l’efficientamento dei fabbricati se esistenti, o se nuove costruzioni spronarne una progettazione mirata alla funzionalità, alla efficienza dei componenti costruttivi ed impiantistici, e alla riduzione dei consumi.

Illustriamo quindi i nodi “cardine” del processo e come questi vengono elaborati in un caso reale.

La certificazione LEED per il soddisfacimento del prerequisito e del credito EA relativo alla performance energetica dell’edificato fornisce varie opzioni, ognuna caratterizzata da diversi livelli di difficoltà e proporzionalmente premiate.

L’opzione che può fornire la maggiore quantità di punti, ovvero 18/110, il 16% del punteggio totale concentrato in un solo credito, è la prima, opzione che richiede un uso sapiente della simulazione dinamica e una certa confidenza con la normativa americana ANSI/ASHRAE 90.1. 

Il processo proposto dalla ASHRAE è di riferimento a livello internazionale al fine di individuare la prestazione energetica dell’edificio in analisi.

Il processo rimane il medesimo sia per il Prerequisito che per il Credito ad esso collegato. Analogia che si riscontra anche nella elaborazione documentale da produrre al fine di attestare il Prerequisito e il Credito. Sarà infatti possibile produrre una sola volta la maggiore parte dei documenti che verranno utilizzati dai crediti.

Una differenza tra l’analisi per il rispetto del Prerequisito e quella per la verifica del Credito sta nell’implementazione all’interno del modello rispettivamente del sistema impianto al netto della generazione di energia rinnovabile,  e invece delle prestazioni dello stesso con l’ausilio delle energie rinnovabili.

Altra differenza sta nei valori da raggiungere per soddisfare il prerequisito piuttosto che il credito: infatti per il primo basterà dimostrare un miglioramento dell’edificato del 5%, mentre per il secondo per assicurarsi il punteggio pieno si dovrà dimostrare un miglioramento del 50%.

Il processo si può sintetizzare nei seguenti punti:

• creazione del modello di simulazione “as built”, sempre con premura verso le prescrizioni dell’ASHRAE sui valori limite da potere implementare, il PROPOSED BUILDING;
• trasformazione del modello da PROPOSED a BASELINE. In questa fase le geometrie e le architetture rimarranno le medesime, come anche le condizioni al contorno degli ambienti interni, le temperature di setpoint e di setback, il funzionamento degli impianti. A variare saranno le definizioni delle stratigrafie delle chiusure verticali e orizzontali, opache e trasparenti, in funzione della zona climatica propria dell’area geografica in cui è previsto l’edificio, da individuare tramite la divisione geografica prescritta da ASHRAE. Altra delicata variazione tra PROPOSED e BASELINE building sta nel modificare il sistema impianto tramite i sistemi definiti dalla normativa americana in funzione di variabili come la superficie di progetto, l’altezza dell’edificato, l’alimentazione propria degli impianti dell’edificato, la potenza dei dispositivi, la diversità degli ambienti.
• Simulazione dinamica di estensione annuale sull’edificio di riferimento  – BASELINE BUILDING – nella posizione di progetto (0°) e seguentemente girato di 90° – 180° – 270°, al fine di verificare l’efficacia della sua esposizione.
• Simulazione dinamica dell’edificio proposto – PROPOSED BUILDING -, senza implementare le energie rinnovabili probabilmente presenti, e poi una seconda volta implementandole.
• Sviluppare la media aritmetica dei valori di consumo dei 4 edifici di riferimento al fine di considerare un valore soddisfacente al netto delle cattive prestazioni dovute ad una esposizione non efficace.
• VERIFICA PREREQUISITO: Confrontare il valore così ottenuto con quello dell’edificio proposto senza energie rinnovabili al fine di attestare il prerequisito ed accedere al credito.
• VERIFICA CREDITO: Confrontare il valore mediato degli edifici di riferimento con quello dell’edificio proposto, questa volta aiutato dalle energie rinnovabili, al fine di attestare i punti acquisiti tramite il credito.

Questo complesso, molto complesso ed articolato nella sua elaborazione, è molto utile già in fase di progettazione preliminare, al fine di verificare e correggere al meglio le prestazioni dell’edificio.

I tempi di elaborazione di un’analisi mirata all’ottenimento del Prerequisito e del Credito LEED EA sono in funzione del grado di complessità architettonica e impiantistica dell’edificio oggetto dell’analisi energetica, e possono andare da un minimo di qualche settimana ad anche qualche mese (4-6 mesi) di lavoro, soprattutto se c’è una fase di scambio e di confronto con i progettisti e una conseguente variazione degli elaborati progettuali in base a quanto emerso dalle simulazioni energetiche dinamiche condotte.

Le fasi di lavoro per una simulazione dinamica si possono grossolanamente suddividere in:

• Creazione delle geometrie dell’edificio;
• Implementazione delle stratigrafie delle divisioni orizzontali e verticali;
• Implementazione del “sistema impianto”.

In seguito ai tempi per la modellazione energetica dell’edificio bisogna poi considerare i tempi fisici per l’elaborazione e la compilazione della documentazione richiesta dall’USGBC per la certificazione LEED vera e propria, al netto di eventuali incongruenze nel modello da risolvere con i tecnici e i progettisti coinvolti nella progettazione e nella modellazione dinamica dell’edificio.