Low energy housing in Ticino. The „Vitali-Velti“ house

Pahud, Daniel and Generelli, Milton and Velti, Aldo and Vitali, Bruno (2003) Low energy housing in Ticino. The „Vitali-Velti“ house. Project Report UNSPECIFIED

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Abstract

Nel cantone Ticino, sono state costruite poche case a basso consumo energetico rispetto alla Svizzera tedesca. La casa bifamiliare “Vitali-Velti” è un esempio di questo tipo d’abitazione ed è stata monitorata e documentata grazie a questo progetto di ricerca. Il concetto della casa permette, grazie alle grandi finestre orientate verso sud-est e un involucro ben isolato (spessore dell’isolamento compreso tra 13 e 20 cm, tagli termici), di sfruttare al meglio i guadagni solari passivi e limitare al minimo le perdite per trasmissione. L’energia di riscaldamento necessaria è fornita da un caminetto chiuso e sporadicamente da un radiatore elettrico supplementare. La distribuzione di calore nella casa è assicurata dalla convezione naturale dell’aria, che può circolare attraverso aperture tra i piani. Un sistema di ventilazione automatico a doppio flusso con ricupero di calore permette di garantire il ricambio d’aria (3 volumi al giorno). L’acqua calda è prodotta da uno scaldacqua solare (“kit” solare) in ogni casa (2 x 4 m2 di collettore solare). L’energia ausiliare è elettrica. Le superfici di riferimento energetico delle case A e B sono rispettivamente di 260m2 e 234 m2. Il bilancio energetico della casa è stabilito sulla base dei rilevamenti effettuati da luglio 2001 a luglio 2002. Il periodo di riscaldamento si limita a 4 – 4½ mesi l’anno (da novembre a febbraio – parzialmente marzo). Il fabbisogno d’energia per il riscaldamento rilevato è di 48 MJ/(m2a) per la casa A. Il sistema di ventilazione funziona solo quando la casa è riscaldata; quasi sempre con la velocità minima, portando da 60 a 70 m3/h d’aria fresca al suo interno. Questa portata è dimensionata per il numero di persone che abitano la casa e non in base al volume da ventilare. Questo è sufficiente per i quattro abitanti che non fumano, ma garantisce un tasso di ricambio d’aria di solo 0.1 h-1. I rilievi hanno permesso di stimare l’efficienza dello scambiatore di calore nel sistema di ventilazione a 50 – 60 %. Il coefficiente di prestazione associato al ricupero di calore, definito dal rapporto tra l’energia termica ricuperata e l’energia elettrica consumata, è valutato a 4. Un valore più elevato sarebbe potuto essere raggiunto isolando maggiormente il condotto che collega la presa d’aria esterna allo scambiatore di calore. Il basso consumo d’acqua calda e la frazione solare elevata raggiunta dallo scaldacqua solare hanno limitato l’indice energetico per l’acqua calda a circa 2 kWh/(m2a) per le due case. A causa del tempo di funzionamento ridotto del sistema di ventilazione, l’indice elettrico dei ventilatori ammonta a solo 0.2 kWh/(m2a). L’indice energetico per il riscaldamento della casa A è rilevato a circa 20 kWh/(m2a) (2.5 kWh/(m2a) per l’energia elettrica e meno di 18 kWh/(m2a) per la legna). L’indice elettrico della casa, dedotta l’energia elettrica per l’acqua calda, il sistema di ventilazione e il riscaldamento, è valutato a 9 – 10 kWh/(m2a) per la casa A e a 14 – 15 kWh/(m2a) per la casa B. Questi valori sono ben al di sotto di quelli raccomandati dalla norma SIA 380/1 (22 kWh/(m2a)). L’applicazione della norma SIA 380/1 (ed. 2001) permette di determinare il fabbisogno d’energia per il riscaldamento con 67 MJ/(m2a) per la casa A e 84 MJ/(m2a) per la casa B. Questi valori sono circa due volte più bassi dei valori mirati fissati dalla norma (casa A: 130 MJ/(m2a), casa B: 160 MJ/(m2a)). Grazie ai guadagni solari passivi e alla grande capacità termica della casa, una potenza termica di circa 2 kW basta per riscaldare la casa durante i periodi i più freddi. L’indice energetico Minergie è ampiamente rispettato. Si ottiene un valore di 34 kWh/(m2a) per le due case, ben inferiore al limite massimo di 42 kWh/(m2a), fissato dallo standard Minergie. Lo standard “Passivhaus” potrebbe essere raggiunto dalla casa A solo migliorando l’efficienza dello scambiatore di calore nel sistema di ventilazione. È sufficiente un’efficienza media del ricuperatore pari all’80%. Per la casa B, lo standard “Passivhaus” non può essere raggiunto senza migliorare l’involucro della casa dal punto di vista termico. Il benessere termico è stato valutato durante alcuni giorni in inverno, primavera ed estate. I parametri che determinano il benessere sono generalmente largamente soddisfatti. La temperatura operativa (che rappresenta la temperatura percepita dalle persone), scende a volte sotto il valore minimo fissato per il benessere standard. Ciò è giustificabile dal fatto che è solo l’occupante a decidere quando riscaldare. Questo sottolinea anche l’aspetto soggettivo della sensazione di benessere. La notevole massa della casa smorza in modo ottimale le variazioni di temperatura dovute ai guadagni solari o al calore fornito dal caminetto chiuso. Grazie alle protezioni solari e a volte alla ventilazione notturna, la casa non ha mai subito un surriscaldamento durante l’estate. La temperatura interna dell’aria ha sempre soddisfatto le esigenze di benessere. È stata effettuata una valutazione ecologica della casa con il programma OGIP. La casa “Vitali-Velti” appare sempre migliore di una casa tradizionale in tutti gli aspetti considerati. Questo studio ha permesso di evidenziare i limiti della banca dati del programma per quanto riguarda gli elementi costruttivi e le installazioni tecniche delle case a basso consumo energetico tipo Minergie o Passivhaus. L’utente stesso deve definire gli elementi mancanti e quindi sono richieste conoscenze approfondite nei campi toccati da questo tipo di valutazione. Dal punto di vista economico, la casa realizzata richiede un investimento inferiore a quello di una casa tradizionale. L’investimento supplementare per l’involucro della casa, lo scaldacqua solare e il sistema di ventilazione è ampiamente compensato dall’assenza di distribuzione di calore e del locale tecnico per il riscaldamento tradizionale. Tenendo conto dei costi d’esercizio, la casa realizzata permette un risparmio di circa 3'000 franchi all’anno per famiglia rispetto ad una casa tradizionale.

Item Type:	Report (Project Report)
Uncontrolled Keywords:	maison à basse consomation, standard Minergie, mesure, maison massive, maison bi-familiale
Subjects:	Engineering > Civil engineering > Environmental engineering > Energy resources Architecture, building and planning > Architecture > Architecture not elsewhere classified Architecture, building and planning > Building > Building technology
Department/unit:	Dipartimento ambiente costruzioni e design > Istituto sostenibilità applicata all'ambiente costruito
Depositing User:	Daniel Pahud
Date Deposited:	30 Sep 2013 13:23
Last Modified:	30 Sep 2013 13:23
URI:	http://repository.supsi.ch/id/eprint/2812

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