Etichettatura energetica delle porte

In tempi di cambiamento climatico globale, la Federazione Europea di Chiusure Tecniche (E.D.S.F.), di cui ACMI è membro attivo dal 2013, ha sviluppato una procedura di etichettatura energetica per promuovere l’efficienza energetica delle porte (Energy Label). È stato valutato che il consumo energetico per riscaldare/raffrescare gli edifici, in Europa, è responsabile del 40% delle emissioni di CO2 e gas serra, Portoni e Porte esterne sono componenti chiave del consumo energetico degli edifici. Una porta ottimizzata termicamente, ben isolata, con un sistema di automazione intelligente fornisce un contributo fondamentale all’efficienza energetica di un edificio nel suo insieme, traducendosi in tangibili risparmi energetici durante tutto il suo ciclo di vita.

Purtroppo l’impatto del potenziale di risparmio energetico delle porte industriali e pedonali automatiche è poco noto agli organismi di certificazione di “Green Building” e ai proprietari degli edifici che vedono in tali prodotti un investimento finanziario minore rispetto a quello del nuovo edificio (2-3 % del costo totale), ma trascurano il forte impatto sui costi da consumo energetico sull’intero ciclo della vita operativa. Il programma di etichettatura energetica E.D.S.F. consentirà di confrontare diverse alternative di porte automatiche dal punto di vista energetico, permettendo:

• ai Clienti una scelta consapevole del prodotto che risulta più efficiente in base alle loro esigenze;
• ai Produttori di fornire informazioni chiare e precise sull’efficienza energetica dei loro prodotti per facilitare il processo di scelta.

Il METODO E L’ALGORITMO

Le perdite di energia termica nell’edificio causata dalle porte sono principalmente legate al flusso dell’aria attraverso il foro muro quando esse sono aperte.

Ci sono stati alcuni approcci a questo dato di fatto, ma finora non esisteva una metodologia sistematica per calcolare questo flusso di energia in modo pratico e per valutare con sufficiente precisione le prestazioni della porta. La ventilazione di un edificio attraverso grandi aperture delle pareti è l’effetto combinato del vento esterno e della “galleggiabilità” degli strati di aria interni. Si tratta di un problema molto complesso con numerose variabili che in generale può essere affrontata solo con approcci di calcolo numerico. Lo scopo dello studio E.D.S.F. non è stato quello di sviluppare un modello in grado di descrivere il fenomeno in tutta la sua complessità, ma di predisporre un modello semplificato completo che consentisse di comprendere i principali fattori coinvolti e il loro peso relativo.

L’obiettivo finale dello studio è stato la determinazione di un modello matematico (algoritmo) che potesse prevedere le perdite di energia attraverso una porta con un livello di semplicità sufficiente a consentire un calcolo sistematico e standardizzato. Tuttavia, gli algoritmi si basano su ipotesi semplificative che possono non essere giustificate in possibili situazioni reali, quindi è stato necessario valutare gli errori con test sperimentali, adattando il modello matematico al risultato di tali test. La fase di sperimentazione e verifica è durata quasi un paio di anni e si è svolta con il supporto accademico della Technische Universität München ed il coinvolgimento di un importante Socio della Federazione che ha messo a disposizione il proprio laboratorio di R&D.

ETICHETTATURA ENERGETICA DI UNA PORTA AUTOMATICA – FATTORI CHIAVE CONSIDERATI DA E.D.S.F.

Il metodo di classificazione elaborato da E.D.S.F. tiene innanzitutto conto delle caratteristiche peculiari dello scambio energetico totale nella porta in esame, poi l’algoritmo valuta gli effetti del problema del flusso d’aria anche legato alle condizioni climatiche locali e alla volumetria ed esposizione dell’edificio. Ci sono alcune caratteristiche peculiari della porta che influenzano direttamente le perdite energetiche dell’edificio e che sono state considerate nell’algoritmo di classificazione E.D.S.F.

1. Trasmittanza Termica (U-Value):

Quando una porta è chiusa, c’è un flusso di calore che la attraversa.Questo flusso è definito dal valore della sua superficie, dalla differenza di temperatura tra interno ed esterno e da quella che è nota come trasmittanza termica della porta o coefficiente di trasmissione del calore U (W/(m²⋅K)).

2. Permeabilità all’aria:

C’è un flusso di calore associato allo scambio d’aria tra l’interno e l’esterno quando la porta è chiusa. Dipende dalle caratteristiche dell’aria (calore specifico, densità), dalla differenza di temperatura tra interno ed esterno, dall’area della porta e dalla cosiddetta permeabilità all’aria. Il coefficiente di permeabilità all’aria L (m³ /h m²) dà un’indicazione del livello di tenuta della porta quando è chiusa ed è correlato alla differenza di pressione tra interno ed esterno.

3. Radiazione Solare:

Quando le ante delle porte sono realizzate in tutto o in parte in vetro o altri materiali trasparenti, l’irraggiamento solare contribuisce direttamente al calore all’interno dell’edificio.

Si tratta di un effetto favorevole in inverno e sfavorevole in estate a seconda della latitudine.

Il valore del flusso di calore per irraggiamento dipende dalla latitudine geografica, dall’orientamento del prospetto, dalla presenza di ombre dovute agli edifici vicini, dall’esistenza di elementi di protezione solare. Poiché le porte di accesso sono a quote vicine al suolo, l’influenza del fattore solare è minore rispetto alle finestre e, in generale, è di ordine inferiore rispetto ad altri fattori, tanto più se si osserva l’effetto durante l’intero anno.

4. Ventilazione:

Quando la porta è aperta si ha uno scambio di massa d’aria di ordine molto maggiore di quello dovuto alla permeabilità, anche se dal punto di vista fisico si tratta di un fenomeno simile. Per una determinata area della porta, la quantità totale di energia persa sarà determinata dal tempo di apertura della porta. Quindi, per un determinato numero di cicli/anno, è la velocità della porta che determina la quantità totale di calore disperso a causa di questo effetto.

Durante il tempo in cui la porta è aperta, la trasmittanza termica e la permeabilità all’aria cessano di essere rilevanti, in quanto il pannello della porta viene rimosso dal foro muro. In similitudine alle le perdite per permeabilità, il flusso d’aria si genera a causa della differenza di pressione tra l’interno e l’esterno dell’edificio ed è governato principalmente per due effetti:

• Pressione del vento
• Flusso fra masse d’aria con differente densità.

Quando c’è una grande area di contatto tra masse d’aria a temperatura diversa, anche in assenza di vento, c’è un cosiddetto “flusso d’aria gravitazionale” causato delle differenze di densità. Nel l’ipotesi che non ci siano grandi aperture nella parte superiore dell’edificio, di norma per la valutazione della ventilazione non si considera l’effetto camino.

5. Radiazione ad Onda Lunga:

La radiazione ad onda lunga è la radiazione elettromagnetica termica all’interno o attorno a un corpo in equilibrio termodinamico con il suo ambiente, o quella emessa da un corpo nero (opaco e non riflettente). La radiazione termica emessa spontaneamente da oggetti sotto forma di luce infrarossa può essere approssimata come radiazione di corpo nero. La potenza netta irradiata da porte o pareti è la differenza tra la potenza emessa e la potenza assorbita. Ciò significa che esiste un flusso di energia tra la superficie esterna della porta e l’ambiente esterno all’edificio e tra la superficie interna e l’ambiente all’interno dell’edificio. La quantità di questo effetto è correlata alla temperatura superficiale, che è anche correlata all’U-Value, quindi normalmente non viene presa in considerazione per le specifiche del prodotto. Tale effetto, però, non è trascurabile in termini di perdite di energia come confermato dalla letteratura tecnica. In aggiunta alle caratteristiche su elencate, ai fini della classificazione va valutato il consumo elettrico della motorizzazione della porta che, in certe condizioni di uso, non è trascurabile per valutare l’effetto di risparmio energetico sull’edificio.

Oltre ai dati caratteristici proprie della porta, l’etichettatura energetica E.D.S.F. tiene conto di altre variabili che sono raggruppate in classi di appartenenza chiaramente evidenziate nella etichetta energetica per consentire una corretta comparazione e scelta fra i diversi prodotti.

Località Geografica e Clima

Tipo di Porta e sua Applicazione

Dimensioni della Porta

Edificio di Riferimento (Tipo e Dimensioni)

Traffico (Cicli di chiusura/apertura anno)

Velocità Ciclo Apertura/Chiusura

Valore espresso in    m/s

ETICHETTA ENERGETICA E.D.S.F. (ENERGY LABEL)

Questa è l’attuale versione della Etichetta Energetica E.D.S.F.

In termini di Classificazione Energetica si devono comparare solo porte appartenenti alle stesse Classi di “Identificazione della Porta”. Si è considerato non corretto esplicitare il dato calcolato di “consumo energetico” poiché esso si riferisce, caso per caso, ad una “situazione di riferimento” (edificio, applicazione, zona climatica, ecc.) e l’evidenziare un valore avrebbe potuto indurre in errore l’utilizzatore della porta.

ADERIRE AL PROGRAMMA DI ETICHETTATURA ENERGETICA E.D.S.F.

Per partecipare al Programma E.D.S.F. di Energy Label della porta sarà sufficiente registrarsi al link: www.edsfdoorenergy.com/users/sign_in e scegliere fra due possibili tipi di account

Accesso BASIC:

etichette campione gratuite illimitate per scopi di vendita e marketing.

Accesso COMPLETO:

etichette ufficiali registrate per scopi di produzione, disponibili secondo lo schema tariffario EDSF.

L’accesso alla Piattaforma Cloud e l’intero processo si svolge on-line, senza la necessità di installare alcuna applicazione per la generazione delle etichette. L’integrità e la sicurezza delle informazioni è completamente garantita.

I COSTI

COMCLUSIONI

Il metodo di valutazione della Performance Energetica, Classificazione ed Etichettatura di Porte Industriali, Commerciali e da Garage messo a punto da E.D.S.F. è stato sviluppato con l’intento di soddisfare i seguenti 9 principi base definiti dalla EN ISO 14020:

1. Corretto, Esatto, Verificabile, Appropriato
2. Prevenzione delle Barriere Commerciali
3. Metodi verificabili, basati su Basi Scientifiche accettate
4. Informazioni aperte a tutti gli interessati
5. Considerazione degli aspetti rilevanti del Ciclo di Vita del prodotto
6. Prevenzione di barriere all’innovazione
7. Limitati requisiti di Etichettatura
8. Procedura aperta per l’accettazione dell’etichetta
9. Accesso aperto alle informazioni ambientali

Ed è importante evidenziare ancora una volta che tale metodo stabilisce che la Classificazione Energetica di una porta dipende non solo dalle sue caratteristiche, ma anche dalla localizzazione dell’edificio dove viene installata, per questo l’etichettatura è propria di ogni singola porta e non può essere estesa ad una famiglia di prodotti. Il progetto “Energy Labeling” di E.D.S.F. ha richiesto alcuni anni per lo sviluppo teorico e le verifiche sperimentali che sono state molto accurate. L’Associazione Italiana di produttori di Chiusure Tecniche ACMI, in qualità di Socio storico di E.D.S.F., ha promosso e supportato il progetto partecipando negli anni alle numerose riunioni tecniche che hanno disegnato le linee guida dello stesso. Nella Assemblea Generale della Federazione, che si terra a Palermo il 14 ottobre 2022 in occasione del Decennale ACMI, verrà discussa la roadmap per il lancio ufficiale nel mercato della Etichetta Energetica E.D.S.F..

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