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   DETTAGLIO ARTICOLO - RIVISTA   39/2011
data: 02/11/2011
categoria: Produzione e prodotto  
titolo: La certificazione degli infissi: le esperienze di Energy Labelling
autore: Arch. Kristian Fabbri - Architetto libero professionista, docente ed esperto del settore – www.kristianfabbri.com
In materia di Certificazione Energetica degli infissi sono in corso di discussione diverse proposte ed esperienze. Nel precedente numero (38 pag. 40) sono state illustrate le principali esperienze sul tema a livello europeo e lo stato dell’arte del dibattito; in questo articolo parleremo del tema a livello internazionale.

Il caso australiano: Windows Energy Rating Scheme® in Autralia
L’Australia ha adottato un proprio sistema di certificazione degli infissi chiamato WERS (Windows Energy Rating Scheme® www.wers.net) che fornisce le informazioni commerciali di base per i produttori ed i clienti. Lo schema WERS è stato istituito nel 1995, a seguito di un contratto con l’Università del New South Wales, ed è stato fatto proprio dalla Australian Window Association (AWA) e Glass & Glazing Association of Australia (AGGA). Lo schema prevede l’uso di un software NatHERS (Nationwid House Energy Rating Scheme): è una procedura indipendente adottata dai produttori di infissi, tant’è che il sito consente di trovare le aziende produttrici a partire dalle caratteristiche desiderate dell’infisso, quali la trasmittanza U. I criteri di attribuzione della classe e dell’etichetta energetica tiene conto della zona climatica nella quale sarà installato l’infisso. La guida riporta anche le migliori caratteristiche del telaio e del vetro, in base alla zona climatica, oltre ad una spiegazione schematica del significato della trasmittanza e delle proprietà termofisiche del vetro, la quantità di energia risparmiata, i costi energetici e le emissioni di CO2 risparmiati.
L’attribuzione dell’etichetta energetica è fatta da Laboratori di simulazione certificati. La classificazione dell’infisso è fatta con un WERS Logo, suddiviso per infissi per le residenze e per edifici commerciali, nel quale sono riportate le performance in regime invernale ed estivo, indicate con delle stelle (0 stelle cattive prestazioni – 10 stelle ottime prestazioni). Lo schema riporta anche la percentuale di riduzione dei fabbisogni energetici per riscaldamento e raffrescamento, le proprietà termiche, solari ed ottiche.


Gli Stati Uniti: Windows Energy Rating System
Il sistema di etichettatura energetica (Energy Performance Label) degli infissi negli Stati Uniti è stato elaborato ed adottato nel 2005 dal NFRC (National Fenestration Rating Council). Gli indicatori riportati nell’etichetta includono la trasmittanza (UFactor in W/m2K), il coefficiente degli apporti solari gratuiti (solare heat gain coefficiente SHGC), che coincide con il fattore solare (g), le proprietà ottiche quali la trasmissione luminosa (Visibile Transmittance - VT), le infiltrazioni d’aria (Air Leakage) ed il coefficiente di resistenza alla condensa (Condensation Resistance - CR) espresso in percentuale. Il processo di certificazione, validazione ed attribuzione dell’etichetta prevede la misurazione di tutte le grandezze fisiche, da parte di laboratori (Ispection Agency) accreditati dal NFRC. I produttori di infissi possono richiedere la certificazione di prodotto a NFRC. La procedura prevede che selezionino e contattino un laboratorio di simulazione accreditato che esegua i test, che a loro volta sono controllati da un ispettore dell’agenzia, che provvederà a stilare un rapporto a NFRC per il rilascio dell’etichetta e della certificazione di prodotto. La certificazione NFRC degli infissi rientra nell’ambito delle certificazioni EnergyStar©. Il sito della NFRC consente di cercare i prodotti ed i produttori certificati, in tutti gli stati dell’unione. www.nfrc.org

 

Lo Standard Council of Canada (SCC)
La certificazione energetica degli infissi in Canada rientra nella qualificazione EnergyStar©, e prevede l’attribuzione di un Energy Rating (ER). La classificazione prevede l’attribuzione di una classe generale (Energy Rating) e di classi per ogni caratteristica fisica degli infissi:
• la tenuta all’aria, ovvero le infiltrazioni (Air tightness - A), con una classificazione da A1 a A3, maggiore è il numero minore è la tenuta all’aria;
• la tenuta all’acqua (water tightness - B), classificate dal migliore B1 al peggiore B7 (da B1 a B4 per le porte scorrevoli);
• la resistenza al vento © dal livello C1 al C5 (da C1 a C3 per le porte scorrevoli);
• la resistenza alla condensazione (I), costruito in base ad un indice di temperatura, espresso con un range da 40 a 80, dove il valore più alto indica maggiori possibilità di formazione di condensa;
• alcuni parametri di resistenza a sollecitazioni meccaniche e trasformazione;
• l’indice energetico: Energy Rating (ER), calcolato con una formula che tiene conto degli apporti solari, delle dispersioni e delle infiltrazioni.
La formula dell’Energy Rating (ER) è: ER = 57.76 ∙ SHGCW - 21.90 ∙ UW - 0.54 ∙ (L75/AW) + 40
dove
SHGCW è il coefficiente degli apporti solari gratuiti (solare heat gain coefficiente SHGC);
Uw è la trasmittanza termica U;
L75 è il flusso d’aria, in m3/h, con una differenza di pressione di 75 Pa;
Aw è l’aria in m2.

Le proposte per l’Europa dello studio Danese: “Study proposal for energy rating system of windows in the EU” December 2008
L’Università Tecnica Danese DTU Dipartimento Civil-Engineering Department of Civil Engineering” (DTU Danmarks Tekniske Universitet) ha elaborato una proposta di un sistema per la classificazione energetica degli infissi in Europa (“Proposal for Energy Rating System of windows in EU”), e benché lo studio sia del 2008, costituisce uno tra i più approfonditi e utili contributi sul tema, anche per gli sviluppi successivi. L’intenzione dello studio è quello di elaborare una proposta semplice per la certificazione energetica degli infissi in Europa, basato sul “fabbisogno energetico” di edifici di riferimento. In primo luogo lo studio presenta una rassegna delle differenti condizioni e zone climatiche presenti in Europa, sia come gradi giorno (temperatura) sia per la radiazione solare incidente, ed individua 3 zone termiche: 1 - Nord Europa: climi freddi d’inverno e miti d’estate; 2 - Centro Europa: climi freddi d’inverno e caldi d’estate; 3 - Sud Europa, nel quale è compresa l’Italia: climi miti d’inverno e molto caldi d’estate. La prestazione energetica delle finestre è calcolata con la seguente formula:
per il regime invernale:
Eref.invernale = Iinvernale ∙ FS ∙ gW - GGestivo ∙ UW in kWh/m2anno
per il regime estivo:
Eref.estivo = Iestivo ∙ FS ∙ gW - GGestivo ∙ UW in kWh/m2anno
dove:
Eref è la prestazione energetica durante la stagione invernale o estiva [kWh/m2anno];
I è la radiazione solare incidente sulla finestra durante la stagione invernale o estiva [kWh/m2anno].
In Italia tali valori sono forniti dalla norma UNI 10349, suddivisi per provincia ed orientamento, in base al valore medio giornaliero mensile; GG sono i gradi giorno per la stagione invernale ed estiva. I gradi giorno sono dati dalla somma della differenza di temperatura tra la temperatura media esterna giornaliera e la temperatura media interna fissata a 20°C per l’inverno e 25/26°C per l’estate. In Italia solo i dati dei gradi giorno invernali sono definiti dal punto di vista legislativo dal DPR 412/1993. FS è il fattore di ombreggiamento dovuto ad aggetti orizzontali, fissato in 0,7 per infissi verticali e 0,9 per infissi in copertura; gw è il fattore solare del vetro, calcolato secondo la UNI EN 410; Uw è la trasmittanza dell’infisso, calcolato secondo la UNI EN 10077-1 o UNI EN 10077-2. In base alla radiazione solare ed ai gradi giorno per ogni zona climatica europea, lo studio del DTU individua due valori standard per i gradi giorno GG e per l’irraggiamento. Le formule per calcolare i fabbisogni energetici netti sono descritte nella tabella 2. Riferendosi ad una finestra con un fattore solare g di 0,7 ed una trasmittanza di 1,40 W/m2K, i valori di Eref variano per ogni zona climatica come da tabella 3.


L’Etichetta Energetica Europea degli infissi: la proposta di Glass for Europe
“Glass for Europe – Europe’s manufactures on Building, Automotive and Transport Glass” (www.glassforeurope.com) è una associazione europea, fondata nel 1962 che riunisce le quattro più grandi imprese che producono vetro: AGC Glass Europe, NSG-Pilkington, Saint-Gobain Glass, Sisecam-Trakya-Cam, che rappresentano il 90% del vetro prodotto in Europa. La Glass for Europe ha elaborato una serie di documenti ufficiali e divulgativi al fine di promuovere la certificazione energetica degli infissi e del vetro come “una opportunità per cogliere il risparmio energetico”. La comunicazione è incentrata sulla sostituzione delle finestre esistenti, dato che la sostituzione delle finestre rappresenta il 60% del mercato del vetro per finestre nei paesi dell’Europa Occidentale, con nuove finestre più performanti, tenuto conto che gli infissi hanno un grande impatto sul consumo di energia. I benefici che può apportare l’uso dell’etichetta energetica e delle classi energetiche per gli infissi sono:
• approvazione pubblica, incorporando anche parametri tecnici nell’etichetta;
• trasformazione del mercato, con strumenti di marketing ed incoraggiando l’innovazione da parte dei produttori di infissi;
• strumento delle scelte di politica energetica, dato che può essere adottato nei Regolamenti degli edifici, può fornire garanzia per prestiti o incentivi fiscali, e per i criteri di “Acquisti Verdi” per la pubblica amministrazione (Green Public Procurement Criteria).
Lo schema Europeo per l’etichettatura degli infissi, come auspicato da Glass for Europe, deve:
• essere basato su criteri credibili e scientifici, come, per esempio, quelli riportati nel documento DTU1- Study “Proposal for energy rating system of windows in the EU: December 2008”, deve tenere conto delle condizioni climatiche e di climatizzazione degli edifici ed essere in grado di recepire i miglioramenti tecnologici;
• essere compatibile con gli standard internazionali, in particolare la ISO 18292 “Energy performance of fenestration systems for residential buildings - Calculation procedure”;
• essere chiaro, comprensibile e riconoscibile, deve limitarsi agli aspetti energetici e non deve essere un eco-label, una certificazione di tipo iconologico;
• essere un “puntello” fondamentale per il controllo del mercato.
La produzione del vetro costituisce un’attività altamente energivora e con ricadute ambientali, per produrre 1 m2 di vetro Low- E (Bassoemissivo) si emettono 25 kg di CO2 (Report Glass for Europe - dati 2005). L’utilizzo di un vetro Low-E, rispetto ad un vetro tradizionale, consente di risparmiare 91 kg CO2 per anno, le emissioni di CO2 necessarie per la produzione sono ri-assorbite dopo soli 3 mesi e mezzo di utilizzo. Il possibile risparmio a livello europeo è pari a 100 milioni di tonnellate di CO2.
Lo slogan dei documenti di Glass for Europe è “Agli edifici d’Europa servono finestre nuove”. Secondo lo studio del TNO report “Potential impact of Low Emissivity glazing on energy and CO2 savings in Europe” September 2009, con l’uso di vetrocamera basso emissivi (Low-E), in sostituzione dei vetri singoli, caratteristica degli edifici esistenti, in particolare negli edifici dell’Est Europa, il risparmio potenziale è pari a 912.000 TeraJoule entro il 2020. La simulazione riporta che in Italia si potrebbero risparmiare 97.561 TJ pari ad una riduzione di 8.807.000 tonnellate di CO2. Lo schema di etichetta energetica proposto dal Glass for Europe, denominato EWERS (European Window Energy Rating SAVE – project), prevede di promuovere l’uso di una etichetta, denominata WER (Windows Energy Rating) che sia valida sia nelle zone climatiche “più fredde” del Nord Europa, sia nelle zone climatiche del Sud Europa, dove è maggiore l’incidenza della climatizzazione estiva, anche se il controllo solare è rilevante in tutta Europa.
I parametri per la certificazione della finestra (WE) dovranno tenere conto:
• del bilancio tra riscaldamento (incluso apporti solari gratuiti) e raffrescamento;
• di limitare il numero di condizioni climatiche al contorno, per determinare il fabbisogno di energia;
• di riferirsi ad un edificio standard, con una area ed orientamento dell’infisso standard, anche in coerenza con quello che prevede la norma EN 15265 “Prestazione energetica degli edifici - Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti mediante metodi dinamici - Criteri generali e procedimenti di validazione”;
• delle caratteristiche di efficienza energetica prevista dagli Standard Europei;
• di estendere la marchiatura CE.
Il bilancio energetico per 1 m2 di finestra dovrebbe essere determinato secondo la ISO 18292, con la formula:
Q = Qwith windows - Qadiabatic window in kWh/m2anno dove
Q è il calore scambiato per la certificazione WER
Qwith windows è il calore scambiato dalla finestra, in base alle caratteristiche termo-fisiche U, g ed alle condizioni climatiche al contorno;
Qadiabatic window è il calore scambiato da una ipotetica finestra adiabatica (che non scambia calore) dotata di una trasmittanza U pari a 0, un fattore solare g pari a 0.
Lo schema proposto per determinare le Classi Energetiche ricalca quello del Regno Unito, e prevede due formule: il bilancio energetico della finestra nella stagione di riscaldamento dato da:
Rating = A • g - B (UW • L) in kWh/m2anno
il bilancio energetico della finestra nella stagione di raffrescamento dato da:
Rating = C • g - D (UW • L) in kWh/m2anno dove
g è il fattore solare dell’infisso
Uw è la trasmittanza dell’infisso L è il fattore di dispersione per infiltrazioni
A, B, C, D, sono delle costanti da determinare in base: alle tre zone climatiche europee: 1) climi molto caldi, inverni miti (Atente); 2) Estate calda, inverno mite (Parigi); 3) Estate cada, inverno freddo (Stoccolma);
• alle tipologie di edifici: (H1) casa Mediterranea; (H2) casa centro Europa; (H3) casa Scandinava.
L’etichetta energetica proposta riporta le condizioni climatiche, la classe energetica per ogni zona climatica, i principali dati termo fisici (Uw, g, L50), la frazione del telaio (FF in %), i metodi per l’area della finestra utile per la ventilazione naturale e la presenza di sistemi oscuranti integrati.

Conclusioni
In conclusione, alla luce della Direttiva 2010/31/UE, delle esperienze internazionali e delle proposte delle associazioni di categoria europee, si può ritenere che il mercato ed il settore sono ormai maturi per dotarsi di strumenti di comunicazione e promozione quali l’etichetta energetica. La proposta europea è condivisibile, anche se andrebbe verificata, e sperimentata, con il caso italiano, sia per quanto riguarda l’attribuzione della Classe Energetica della normale produzione degli infissi in Italia, sia per quanto riguarda le campagne di informazione alla cittadinanza e di formazione degli operatori del settore: serramenti, vetrai, enti di certificazione.
Bibliografia:
BFRC - “Buyer Guide”
BFRC - “Guidance Note”
DTU “Proposal for Energy Rating System of windows in EU” - By Jesper Kragh, Jacob Birck Laustsen, Svend Svendsen - DTU Civil Engineering-Report R-201 (UK) - ISBN: 9788778772787 - December 2008
Glass For Europe - “Window Energy rating: a plea from the fenestration industry”
Glass For Europe - The European window energy labelling challenge
Glass For Europe - “Comments on the European Commission work on the establishment of ecological criteria for the EU Eco label for New Buildings and Existing Buildings” – 2010
TNO report “Potential impact of Low Emissivity glazing on energy and CO2 savings in Europe” September 2009
TNO report “Impact of solar control glazing on energy and CO2 savings in Europe” September 2009
TNO Report 2008-DR1240/B by TNO Built Environment and Geosciences, Delft, The Netherlands
TNO Report 2007-D-R0576/B Impact of solar Control Glazing on Energy and CO2 savings in Europe, TNO Built Environment and Geosciences
Laboratory of Building Construction and physics – Department of civil engineering - “WINDOW ENERGY LABELING IN COOLING SEASON: Fenestration & glazed structures” - ARISTOTLE UNIVERSITY OF THESSALONIKI
www.wers.net – Australia
www.nfrc.org – Stati Uniti
www.bfrc.org – Regno Unito
www.wspgroup.com









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