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La diagnosi energetica degli edifici secondo UNI/TR 11775

PREMESSA

La strategia europea e le recenti disposizioni legislative, tra cui in primis la nuova Direttiva EPBD IV, hanno messo ancor più in luce il ruolo centrale della diagnosi energetica, da sempre fondamentale ai fini dell’identificazione del miglior set di interventi per il miglioramento della prestazione energetica.

Per “diagnosi energetica” o “audit energetico” si intende, ai sensi del D.Lgs. 102/14, una procedura sistematica volta ad analizzare i consumi energetici di un sistema, a valutarne le possibili opportunità di efficientamento e a riferirne in merito ai risultati.

Il pacchetto europeo UNI CEI EN 16247, aggiornato nel novembre 2022, definisce i principi di fondo e le regole generali alla base della diagnosi energetica. Il rapporto tecnico UNI TR/11775, pubblicato nel marzo 2020, definisce invece le linee guida operative riguardanti la diagnosi energetica degli edifici.

OPERATORI COINVOLTI E SERVIZI ENERGETICI CONSIDERATI

La diagnosi energetica può coinvolgere differenti operatori (es. proprietario, occupante, gestore, amministratore), tra cui particolare rilevanza è assunta dai seguenti:

• il “referente della diagnosi energetica (REDE)” o “auditor energetico” (colui che ha la responsabilità della diagnosi e provvede al suo svolgimento);
• il “committente” (persona fisica o giuridica che commissiona la diagnosi energetica);
• la cosiddetta “organizzazione” (qualsiasi persona fisica o giuridica che abbia in proprietà, faccia funzionare, utilizzi o gestisca l’oggetto o gli oggetti sottoposti a diagnosi).

Ai fini della diagnosi energetica devono essere considerati, in linea di principio, tutti i servizi energetici presenti nell’edificio, salvo che il REDE non valuti di incentrare l’analisi solo su alcuni, ritenuti significativi. Devono essere inoltre contemplati tutti i servizi tra loro interferenti (influenti l’uno sull’altro) o comunque condividenti il medesimo vettore energetico, scorporandone la relativa quota parte, ove non rilevante nella valutazione.

PROCEDURA DI DIAGNOSI ENERGETICA

La procedura di diagnosi energetica si articola, ai sensi della norma UNI CEI EN 16247-1, in nove fasi distinte, così riassumibili: contatto preliminare, incontro di avvio, raccolta dei dati, piano di misurazione, metodi di campionamento, attività in campo, analisi, rapporto, incontro finale.

Il rapporto tecnico UNI TR/11775 riprende le medesime fasi (fatta eccezione per quelle relative alla misurazione e al campionamento, introdotte con successiva revisione del pacchetto europeo), approfondendo, in particolare, quella di analisi.
Dal “combinato disposto” della normativa europea e nazionale, la procedura di diagnosi energetica è dunque, in estrema sintesi, così riassumibile:

• attività iniziali (contatto preliminare, incontro di avvio, raccolta dei dati, piano di misurazione, metodi di campionamento, attività in campo);
• analisi (costruzione dell’inventario energetico, costruzione e validazione del modello di calcolo, simulazione degli interventi migliorativi);
• attività finali (rapporto, incontro finale).

Concetti fondamentali, alla base della procedura di diagnosi energetica, sono quelli di “consumo” (operativo, operativo normalizzato, effettivo, effettivo di riferimento), inteso come energia in ingresso agli impianti, e di “indicatori di prestazione energetica” (operativi, effettivi, di benchmark, obiettivo), ottenuti esprimendo il consumo (o altre grandezze correlate) in forma specifica, per unità di superficie o volume. Altrettanto fondamentali, al fine di comprendere la logica sottostante alla procedura di diagnosi, sono i concetti di interventi “interferenti” (contraddistinti da influenze reciproche) e “non interferenti” (privi di influenze reciproche).

La tipologia di interventi impatta infatti su alcuni passi della procedura di diagnosi, incidendo sulla necessità o meno di costruzione del modello di calcolo e sulla modalità di simulazione delle opere.

Lo schema di flusso della diagnosi energetica, come dettagliato dal rapporto tecnico UNI/TR 11775, è rappresentato nella figura n.1. L'impatto della tipologia di interventi sulla procedura di calcolo è invece sintetizzato nella fig. n. 2.

Fig. n. 1: diagramma di flusso della diagnosi energetica (secondo UNI/TR 11775, par. 6.1, e UNI CEI EN 16247-1, appendice A)

NOTA. Si evidenzia come, nello schema di flusso rappresentato in figura, si siano aggiunti, per completezza, anche i passaggi relativi al piano di misurazione e ai metodi di campionamento, non formalmente riportati dal rapporto tecnico UNI/TR 11775, bensì introdotti dalla successiva revisione della norma UNI CEI EN 16247-1.

Fig. n. 2: tipologie di interventi (secondo UNI/TR 11775, par. 6.8)

ATTIVITÀ INIZIALI

Le attività iniziali hanno lo scopo di avviare la diagnosi, impostando il lavoro e acquisendo tutte le informazioni necessarie.

Durante il contatto preliminare devono essere concordati, tra il REDE e il committente, i “confini” della diagnosi (scopo, ambito di applicazione, accuratezza), ai fini della pianificazione delle successive attività. In tale sede viene inoltre definito un eventuale indicatore di prestazione energetica “obiettivo”, a cui si desidera tendere.

Durante l’incontro di avvio devono essere invece condivise, tra le parti interessate, le decisioni assunte, oltreché concordate, tra il REDE e l’organizzazione, le modalità operative, secondo cui si svolgeranno le varie attività (es. programma dei sopralluoghi, regole di accesso alle aree oggetto di indagine).

Segue quindi la fase di raccolta dei dati, durante la quale devono essere reperite tutte le informazioni tecniche necessarie (documentazione tecnica relativa all’edificio, caratteristiche del fabbricato e degli impianti, profili di utilizzo, fattori incidenti sui consumi, disponibilità e allocazione dei punti di misura).

A tale fase si aggiungono due step supplementari (introdotti, come premesso, dalla norma UNI CEI EN 16247-1:2022, ma non esplicitati nel rapporto tecnico UNI/TR 11775, che è precedente), relativi, rispettivamente, al piano di misurazione e ai metodi di campionamento. Il piano di misurazione, da concordarsi con l’organizzazione, deve contenere tutta una serie di informazioni, inerenti ai punti, ai processi e alle apparecchiature di misura. Ai metodi di campionamento è invece possibile ricorrere, identificando campioni significativi, anche questi ultimi concordati con l’organizzazione, in caso l’analisi della totalità delle informazioni disponibili appaia non agevole o conveniente.

Le fasi iniziali si concludono con l’attività in campo (sopralluoghi e indagini in sito), finalizzata alla verifica di rispondenza delle informazioni acquisite e all’eventuale integrazione dei dati mancanti. Se le informazioni risultano soddisfacenti, si passa agli step successivi, altrimenti si integra la fase di documentazione.

COSTRUZIONE DELL’INVENTARIO ENERGETICO

La fase di analisi si apre con la costruzione dell’inventario energetico, ossia con una descrizione analitica dei consumi afferenti ai singoli vettori energetici, articolata in più passaggi: dal “censimento” dei consumi energetici, ossia dell’energia in ingresso agli impianti, alla determinazione dei consumi disaggregati, distinti per vettore energetico e per servizio.

Una volta effettuata la mappatura degli impianti e delle utenze presenti nell’edificio, si procede, per ciascun vettore energetico, alla rilevazione dei consumi, da bollette o misure. A tale scopo, occorre riferirsi ad almeno tre stagioni e adottare, preferibilmente, un dettaglio mensile, così da conseguire informazioni significative e attendibili.

Dopo aver rilevato, per ciascun periodo di osservazione, il consumo globale, occorre procedere alla sua suddivisione tra i differenti servizi, ricorrendo a misure dedicate (es. contatori separati) o a quantificazioni apposite (es. inventario elettrico).

In caso i consumi appaiano influenzati da fenomeni particolari, tali da renderli anomali o non rappresentativi, è possibile ricorrere ai cosiddetti “fattori di aggiustamento”, che devono tuttavia essere adeguatamente motivati.

Si perviene quindi, per ciascuna stagione, alla determinazione del consumo complessivo e alla quantificazione, ad esempio mediante diagrammi a torta, dell’incidenza percentuale dei singoli servizi (fig. n. 3).

Fig. n. 3: esempio di suddivisione dei consumi elettrici tra i differenti servizi

Una volta determinati i consumi complessivi delle singole stagioni, si perviene quindi alla determinazione del cosiddetto “consumo effettivo di riferimento” (baseline), operando una media tra i consumi relativi alle due stagioni tra loro più simili.

Si determinano quindi gli “indicatori di prestazione energetica effettivi”, espressi per unità di superficie o volume, da confrontarsi, se concordato in fase di contatto preliminare, con i rispettivi indicatori di benchmark (valori tipici per l’edificio in esame) e obiettivo.

In caso tale confronto risulti già congruo, la diagnosi potrebbe anche ritenersi conclusa, salvo si valuti di proseguire comunque, ai fini di un maggior approfondimento.

Una volta determinati gli indicatori di prestazione energetica effettivi, si procede all’identificazione dei possibili interventi di efficientamento energetico, classificabili secondo criteri di natura tecnica ed economica, e a valutarne la reciproca interferenza.
Si schiudono a questo punto due possibili percorsi: in caso gli interventi siano tra loro non interferenti (ipotesi residuale, più tipica della diagnosi industriale), si può procedere direttamente alla loro simulazione, diversamente (ipotesi più frequente, tipica della diagnosi civile), occorre necessariamente mettere in campo strumenti più avanzati, vale a dire la costruzione del modello di calcolo e la sua validazione.

COSTRUZIONE E VALIDAZIONE DEL MODELLO DI CALCOLO

In caso di interventi tra loro interferenti (ipotesi tipica) occorre procedere alla costruzione di un modello di calcolo, il quale simuli nel modo più realistico possibile il comportamento dell’edificio.

Ai fini della costruzione del modello si devono adottare, in funzione dello scopo e dell’oggetto della simulazione, differenti impostazioni, con riguardo ad esempio alla modalità di valutazione, al metodo di calcolo e alla tipologia dei dati climatici, pervenendo così, in generale, all’elaborazione di altrettanti modelli (ciascuno ricavabile tramite copia/modifica di quello originario).

In particolare, occorre adottare:

• ai fini della validazione del modello:
• la modalità di valutazione A3 (adattata all’utenza);
• il metodo di calcolo mensile, orario semplificato o orario dettagliato;
• i dati climatici reali;
• i dati di utenza reali;
• l’edificio reale;
• ai fini della simulazione degli interventi migliorativi:
• la modalità di valutazione A3 (adattata all’utenza) o “mista” (comprensiva cioè dell’adozione di eventuali parametri di progetto o standard);
• il metodo di calcolo mensile, orario semplificato o orario dettagliato;
• i dati climatici convenzionali o reali;
• i dati di utenza reali;
• l’edificio reale (per lo stato di fatto) e di progetto (per i singoli scenari);
• ai fini del calcolo delle classi energetiche:
• la modalità di valutazione A2 (standard), per lo stato di fatto, e A1 (di progetto), per i singoli scenari;
• il metodo di calcolo mensile;
• i dati climatici convenzionali;
• i dati di utenza convenzionali;
• l’edificio reale (per lo stato di fatto) e di progetto (per i singoli scenari).

I dati climatici reali devono essere riferiti alla stagione media, mentre quelli convenzionali devono essere conformi alla norma UNI 10349.

Dai risultati della simulazione si ricavano così gli indicatori di prestazione energetica “operativi”, da confrontarsi con quelli “effettivi”. In caso il confronto risulti congruo, si passa alla successiva fase di validazione, altrimenti si riesamina la documentazione raccolta, ripercorrendo i precedenti passi dell’analisi.

Affinché il modello risulti validato, occorre che lo scostamento complessivo, valutato su base annua, tra gli indicatori di prestazione energetica operativi ed effettivi sia inferiore o uguale a quello massimo accettabile, definito in fase di contratto preliminare e, in ogni caso, non superiore al 5% (al 10% in caso di presenza di dati non certi).

Una volta effettuata la validazione, si procede alla simulazione degli interventi migliorativi e, ove si opti per l’adozione dei dati climatici convenzionali, alla costruzione del modello in condizioni climatiche normalizzate.

SIMULAZIONE DEGLI INTERVENTI MIGLIORATIVI

La simulazione degli interventi migliorativi deve essere effettuata in modo differente in funzione della loro tipologia.

In caso di interventi non interferenti, è possibile simulare separatamente le singole opere, effettuando una sommatoria dei risparmi conseguibili. In caso di interventi interferenti, occorre invece simulare le opere sia separatamente sia contemporaneamente, ricorrendo al raggruppamento in scenari.

I risparmi energetici conseguibili si determinano confrontando il consumo ante e post operam. In caso il consumo globale ricomprenda anche servizi non oggetto di efficientamento (es. apparecchiature, usi cottura), occorre valutare il risparmio percentuale sia rispetto al consumo complessivo, comprensivo di tutti i servizi, sia rispetto alla sola quota parte rappresentativa dei servizi efficientati, così da non sottostimare l’efficacia delle soluzioni proposte.

Il passo successivo è la determinazione dell’impatto sulla classe energetica dell’edificio, effettuando un confronto, nell’ambito di una valutazione di progetto/standard (A1/A2), tra la classe a monte e a valle degli interventi. Tale valutazione può avere, ad esempio, impatto su considerazioni di carattere economico e finanziario.

Al riguardo va rimarcato come la classe energetica, costituente un indicatore del comportamento dell’edificio in condizioni standard e un criterio di confrontabilità tra edifici, abbia una valenza ben differente rispetto ai consumi valutati in condizioni effettive, che rappresentano invece un indicatore del reale comportamento dell’edificio.

Una volta valutati i benefici conseguibili e l’impatto sulla classificazione energetica, si procede a valutazioni di carattere economico, che possono essere condotte secondo due differenti approcci: analisi semplificate, basate sulla determinazione del tempo di ritorno semplice, o calcoli più dettagliati, basati, ad esempio, su metodi di attualizzazione del capitale, quale quello fornito dalla norma UNI EN 15459.

A tale norma, finalizzata al calcolo del VAN (valore attuale netto dell’investimento), si aggiunge la norma UNI CEI EN 17463 “Valuation of Energy Related Investments” (VALERI), finalizzata invece a un’analisi di sensibilità, ossia a uno studio dei parametri maggiormente incidenti sulle variazioni del VAN (quest’ultima norma non viene tuttavia espressamente richiamata dal rapporto tecnico UNI/TR 11775, essendo di pubblicazione successiva).

Indipendentemente dall’approccio adottato, semplificato o analitico, è in ogni caso opportuno condurre le valutazioni sia in presenza che in assenza degli incentivi fiscali, così da poter confrontare i risultati ottenuti.
Una volta concluse tutte le valutazioni energetiche ed economiche, si procede alla definizione dell’ordine di priorità degli interventi, tenendo conto della loro sequenza logica (es. anteposizione della termoregolazione/contabilizzazione e delle opere sul fabbricato, rispetto agli interventi sugli impianti), oltreché dei molteplici criteri analizzati.

Le valutazioni inerenti agli interventi migliorativi si completano quindi (come si evince, nello schema di flusso dettagliato, dall’ultimo passo della fase di analisi) con la simulazione degli APE ante e post intervento, aventi la funzione di esplicitare l’impatto delle opere sulla classe energetica.

ATTIVITÀ FINALI

Le attività finali sono dirette a due scopi principali: l’elaborazione della reportistica e la condivisione dei risultati ottenuti.

Fondamentale è la redazione del rapporto finale, una relazione riassuntiva volta a raccogliere tutte le valutazioni effettuate. Il rapporto tecnico UNI/TR 11775 fornisce, all’appendice B, un sommario “tipo” di tale relazione, che può essere tuttavia modificato in funzione del caso specifico.

Passaggio conclusivo della diagnosi energetica è l’incontro finale, durante il quale si provvede alla consegna della reportistica, alla presentazione e spiegazione dei risultati e alla valutazione di eventuali aggiornamenti e integrazioni future.

CONCLUSIONI

Si è così conclusa la breve panoramica sulle procedure applicative fornite dal rapporto tecnico UNI/TR 11775, da cui scaturiscono due riflessioni fondamentali.
Si evince innanzitutto come la diagnosi energetica sottenda una procedura rigorosa e articolata, richiedendo quindi, necessariamente, un approccio metodico, scientifico e analitico.

Ma tutto ciò non basta. Si evince anche, in primis dai numerosi punti di valutazione, confronto e verifica, estremamente ricorrenti nell’ambito della diagnosi energetica, come emergano alcuni concetti essenziali: la verifica di attendibilità del calcolo, la corretta interpretazione dei risultati ottenuti e l’oculata valutazione di tutte le differenti variabili in gioco. Il denominatore comune è dunque un ponderato e attento esame dei dati di input utilizzati e della modellazione effettuata.

Presupposti ineludibili sono pertanto non solo i requisiti dell’auditor, che deve disporre di tutte le necessarie competenze e attitudini, in un contesto ormai evoluto e integrato, ma anche l’efficacia degli strumenti di valutazione utilizzati, che devono essere altrettanto evoluti nonché soddisfare tutte le molteplici esigenze della moderna progettazione innovativa e sostenibile.

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