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    Analisi del fabbisogno di riscaldamento prima e dopo la ristrutturazione

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    • Questa storia analizza il fabbisogno di riscaldamento del condominio Schwamendingen, costruito nel 1970 e ristrutturato e ampliato nel 2017. Con l'aiuto di Ubakus, viene analizzato il fabbisogno termico annuale e mensile prima e dopo la ristrutturazione e viene mostrato il potenziale di risparmio delle misure adottate.

      Caso studio: MFH Schwamendingen

    •   author Zhishuang Liu 09.10.2025  

    • Photo: Kämpfen Zinke + Partner AG

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    Analisi della domanda di riscaldamento

    • Quali sono gli elementi prima della ristrutturazione e quali sono i loro valori U?

      Strumento: Ubakus: U-Wert-Rechner

      Prima di poter determinare il fabbisogno termico di un edificio, è necessario registrare tutti i dati caratteristici rilevanti. Questi includono il volume della stanza, l'area di riferimento energetico e le aree e i valori U di tutti i componenti dell'edificio allo stato grezzo. Lo strumento online Ubakus offre un modo preciso e semplice per farlo: consente di modellare i singoli componenti dell'edificio e di calcolare automaticamente i valori U. Questi dati costituiscono la base per la successiva simulazione termica, che viene utilizzata per determinare il fabbisogno annuo di riscaldamento.

      L'involucro dell'edificio esistente è costituito da diversi componenti caratteristici che sono stati registrati nella simulazione. Le pareti esterne sono costituite da 30 mm di isolamento in sughero, 180 mm di cemento (tipo A) o 120 mm di cemento (tipo B) e 4 mm di intonaco di gesso. A causa dell'isolamento molto sottile, questa costruzione ha solo un basso isolamento termico, con un valore U di oltre 1 W/m²K. Anche il tetto, con soli 35 mm di isolamento in XPS, non offre una protezione adeguata contro le perdite di calore. Le superfici delle finestre sono relativamente grandi e sono costituite da vetri singoli, che causano notevoli perdite di energia con un valore U di circa 2,4 W/m²K.

      I dati architettonici dell'edificio esistente indicano un volume netto di 4 400 m³ e una superficie di riferimento energetico di 1 760 m². Questi valori caratteristici costituiscono la base per la successiva analisi del fabbisogno termico.

    • Le immagini mostrano le componenti esistenti dell'involucro dell'edificio prima della ristrutturazione, tra cui le pareti esterne di tipo A e B, il tetto, il soffitto interno, il soffitto del seminterrato e il pavimento contro terra. Fonte: Ubakus

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      Valore U [W/m2K] prima della ristrutturazione Area [m2] prima della ristrutturazione
      Muro esterno tipo A 1,17 864,5
      Muro esterno tipo B 1,21 52,5
      Tetto 0,76 440
      Seminterrato 0,44 440
      Soffitto interno 1,8 1320
      Muro interno 2,9 1000
      Finestra 2,4 405

    • Qual'è il fabbisogno termico prima della ristrutturazione?

      Strumento: Ubakus: Simulazione termica

      Dopo aver inserito completamente tutti gli elementi costruttivi nello strumento Ubakus, è possibile avviare un nuovo calcolo nella sezione Simulazione termica. In questa fase vengono definiti i dati principali dell’edificio, come posizione geografica, volume degli ambienti e condizioni climatiche di riferimento. Questi parametri si basano sulle informazioni architettoniche e costituiscono la base per una modellazione energetica realistica.

      Nel passaggio successivo, gli elementi costruttivi precedentemente creati e salvati, tra cui pareti, finestre, coperture e solai, vengono integrati nella simulazione come superfici dell’involucro. In questo modo è possibile rappresentare l’intero comportamento termico dell’edificio, inclusi i flussi di calore attraverso le strutture opache e trasparenti e gli apporti energetici interni. Una corretta assegnazione di questi componenti è fondamentale per ottenere risultati di calcolo accurati.

      Una volta che tutti i dati sono stati inseriti in modo completo e coerente, la simulazione può essere avviata e Ubakus calcola automaticamente il fabbisogno di riscaldamento su base mensile e annuale. Questa elaborazione costituisce la base per l’analisi successiva delle perdite energetiche, che viene approfondita nel passo seguente.

    • Domanda di calore annuale e mensile e domanda annuale di energia primaria prima della ristrutturazione. Fonte: illustrazione propria basata sui dati di Ubakus

    • I risultati mensili della simulazione mostrano chiaramente che l'edificio non ristrutturato ha un fabbisogno di riscaldamento estremamente elevato. Ad eccezione dei mesi estivi di luglio e agosto, il fabbisogno di calore è considerevole quasi tutto l'anno. I guadagni interni e solari non sono sufficienti a compensare le perdite di calore nella maggior parte dei mesi, il che significa che è necessaria una potenza di riscaldamento continua.

      Questo elevato fabbisogno energetico dimostra che il consumo energetico dell'edificio è fortemente caratterizzato dalla dissipazione del calore attraverso l'involucro edilizio. Soprattutto nei mesi di transizione e d'inverno, le superfici non sufficientemente isolate comportano notevoli perdite di energia, il che rivela la scarsa efficienza delle costruzioni esistenti.

      L'analisi dettagliata delle perdite di calore mostra che le maggiori perdite di energia avvengono attraverso le pareti esterne e le superfici delle finestre. Insieme, rappresentano circa il 55% delle perdite totali di calore. Le ragioni principali sono le pareti esterne scarsamente isolate e le finestre a vetro singolo, i cui alti valori U aumentano significativamente la perdita di calore attraverso l'involucro dell'edificio.

      L'analisi dettagliata delle perdite di calore mostra che le maggiori perdite di energia si verificano attraverso le pareti esterne e le superfici delle finestre.

    • Übersicht der Wärmeverluste des Gebäudes im unsanierten Zustand, basierend auf den Simulationsergebnissen. Quelle: eigene Darstellung auf Basis von Daten aus Ubakus

    • Quali misure di risanamento sono state implementate?

      L’analisi degli elementi costruttivi e delle perdite di calore mostra chiaramente che il principale punto debole energetico dell’edificio risiede nell’involucro. In particolare, le pareti esterne insufficientemente isolate e le finestre a vetro singolo causano perdite energetiche significative. Di conseguenza, gli interventi di risanamento si concentrano su un miglioramento complessivo dell’isolamento termico e sulla sostituzione delle finestre, allo scopo di incrementare in modo sostanziale l’efficienza termica dell’involucro.

      Per la parete esterna di Tipo A è prevista un’isolazione esterna in lana minerale di 220 mm, mentre per il Tipo B viene aggiunto uno strato di 80 mm di schiuma rigida PUR tra il calcestruzzo armato e l’intonaco interno. La copertura riceve una stratigrafia migliorata grazie a un ulteriore strato isolante PUR-AL-K da 60 mm e a ulteriori pannelli isolanti in lana minerale e materiale minerale, riducendo in modo sensibile le dispersioni attraverso il tetto. Anche le finestre vengono completamente sostituite: serramenti con triplo vetro ad alte prestazioni minimizzeranno in futuro le dispersioni termiche attraverso le superfici trasparenti. Nel complesso, questi interventi costruttivi portano a una riduzione significativa dei valori U di tutti gli elementi dell’involucro.

      A complemento del risanamento dell’involucro, l’impianto di riscaldamento viene modernizzato e sostituito da una pompa di calore, migliorando ulteriormente l’efficienza complessiva del sistema. Il solaio contro terra rimane invariato, poiché presenta già un valore U relativamente basso. Il progetto prevede inoltre una sopraelevazione, che porta il volume riscaldato a 5 360 m³ e la superficie di riferimento energetico a 2 144 m². Questa estensione costituisce una sfida progettuale particolare: il nuovo involucro esterno deve raggiungere lo stesso elevato standard energetico, in modo da ridurre in maniera sostenibile il fabbisogno di riscaldamento nonostante l’aumento del volume dell’edificio.

    • Le immagini mostrano le componenti rinnovate dell'involucro edilizio dopo la ristrutturazione, comprese le pareti esterne di tipo A e B, la parete esterna aggiuntiva del piano sottotetto per il nuovo ampliamento, il nuovo tetto e il nuovo soffitto del seminterrato. Il soffitto interno e il pavimento controterra sono rimasti invariati e non vengono riproposti in questa illustrazione. Fonte: Ubakus

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      Valore U [W/m2K] prima della ristrutturazione Area [m2] prima della ristrutturazione Valore U [W/m2K] dopo la ristrutturazione Area [m2] dopo la ristrutturazione
      Muro esterno di tipo A 1,17 864,5 0,16 864,5
      Muro esterno di tipo B 1,21 52,5 0,28 123,5
      Muro esterno DG (nuovo) / / 0,14 84
      Tetto 0,76 440 0,1 440
      Seminterrato con soffitto 0,44 440 0,23 440
      Soffitto interno 1,8 1320 1,8 1704
      Muro interno 2,9 1000 2,9 1200
      Finestra 2,4 405 1,4 405

    • Quanto è alto il fabbisogno termico dopo la ristrutturazione?

      Dopo aver regolato i componenti nello strumento Ubakus e aver integrato le misure di ristrutturazione, la simulazione termica mostra un miglioramento significativo del comportamento energetico dell'edificio. I nuovi valori calcolati illustrano in che misura il rinnovo dell'isolamento e la sostituzione delle finestre influenzano il fabbisogno di riscaldamento. Lo strumento consente di valutare con precisione l'effetto delle singole misure nel contesto generale e di quantificare l'efficienza della ristrutturazione.

      I risultati della simulazione mostrano che per circa la metà dell'anno non è più necessario il riscaldamento. Soprattutto nei periodi di transizione - in primavera e in autunno - i guadagni di calore interni delle persone, degli elettrodomestici e della radiazione solare coprono completamente il fabbisogno energetico rimanente. Di conseguenza, l'edificio rimane in equilibrio termico per gran parte dell'anno, mentre le fasi di riscaldamento sono più brevi e significativamente più efficienti dal punto di vista energetico.

      Oltre alla riduzione del fabbisogno di riscaldamento, anche il consumo di energia primaria è stato notevolmente ridotto. Ciò non è dovuto solo al miglioramento dei componenti dell'involucro dell'edificio, ma in particolare al passaggio del sistema di riscaldamento da gasolio EL a pompa di calore, che funziona con un'efficienza molto più elevata. Questo passaggio riduce in modo significativo il fabbisogno di energia primaria, il che comporta una notevole riduzione delle emissioni di CO₂ e un bilancio energetico complessivamente più sostenibile per l'edificio.

    • Domanda di calore annuale e mensile e domanda annuale di energia primaria dopo la ristrutturazione. Fonte: illustrazione propria basata sui dati di Ubakus

    • Dopo la ristrutturazione, la simulazione termica mostra anche un cambiamento significativo nella distribuzione delle perdite di calore. La percentuale di perdite attraverso la parete esterna, il tetto e il soffitto del seminterrato è diminuita notevolmente. Questo cambiamento conferma l'effetto diretto del miglioramento dell'isolamento e della nuova struttura dell'involucro, che riducono in modo significativo le perdite di trasmissione attraverso i componenti a grande superficie.

      La struttura ottimizzata dell'involucro dell'edificio ha permesso di ridurre le perdite attraverso le pareti esterne e il tetto.

      L'involucro edilizio ottimizzato distribuisce le perdite di energia in modo più uniforme tra i vari componenti. Le superfici isolate termicamente contribuiscono solo in minima parte alla perdita complessiva, il che significa che l'edificio raggiunge un comportamento termico più stabile. Allo stesso tempo, il comfort delle superfici all'interno è migliorato, poiché le differenze di temperatura tra la parete e l'aria dell'ambiente sono ridotte al minimo.

      Dal momento che le superfici finestrate e il pavimento contro terra sono rimasti invariati durante la ristrutturazione, la proporzione relativa delle perdite di calore si sposta ora maggiormente verso la ventilazione e la trasmissione al suolo. Nel complesso, questo porta a un bilancio termico più equilibrato, con un assorbimento energetico complessivo significativamente ridotto - un'indicazione del fatto che le misure di ristrutturazione hanno eliminato con successo le principali fonti di perdita e migliorato il comportamento energetico dell'edificio a lungo termine.

    • Panoramica delle perdite di calore dell’edificio nel suo stato non ristrutturato, basata sui risultati della simulazione. Fonte: elaborazione propria su dati Ubakus.

    • Quanto è alto il potenziale di risparmio?

      I risultati della simulazione mostrano che le misure di risanamento portano a un risparmio energetico straordinariamente elevato. Il fabbisogno specifico di calore per il riscaldamento scende da 132 kWh/m²a a 15 kWh/m²a, corrispondendo a una riduzione di circa l’89%. Anche il consumo di energia primaria diminuisce in modo significativo da 158 kWh/m²a a soli 8 kWh/m²a, quindi di circa il 95%. Questi valori evidenziano quanto il miglioramento dell’involucro edilizio e la sostituzione del sistema di riscaldamento con una pompa di calore possano incrementare le prestazioni energetiche complessive dell’edificio.

      La riduzione del consumo energetico per metro quadrato di superficie di riferimento energetico dimostra che il risanamento non solo riduce le dispersioni assolute, ma aumenta sensibilmente l’efficienza energetica dell’intera superficie utile. L’edificio raggiunge così uno standard energetico paragonabile a quello di una nuova costruzione moderna e ben isolata, migliorando al contempo il comfort termico e il bilancio dei costi operativi.
      Inoltre, la forte diminuzione del fabbisogno di riscaldamento e del consumo di energia primaria comporta una sostanziale riduzione delle emissioni di CO₂, poiché non è quasi più necessario ricorrere a energia fossile per il funzionamento del sistema.

      Il risanamento contribuisce quindi non solo a ridurre i costi e ad aumentare l’indipendenza energetica, ma offre anche un importante contributo al raggiungimento degli obiettivi climatici e alla trasformazione sostenibile del parco edifici. Questo esempio mostra come interventi edilizi mirati, insieme all’impiego di strumenti digitali di simulazione, possano creare un’efficace combinazione di responsabilità ecologica ed efficienza tecnica.

    • Questa illustrazione mostra il fabbisogno annuale e mensile di calore e l'energia primaria annuale prima e dopo la ristrutturazione, sulla base dei dati di simulazione sopra riportati. Fonte: illustrazione propria basata sui dati di Ubakus

    • Come si confrontano i valori calcolati con i valori standard SIA?

      Il diagramma sottostante mostra il confronto tra i risultati della simulazione del MFH Schwamendingen e i valori di riferimento della SIA 2024. È evidente che il fabbisogno di calore per il riscaldamento calcolato prima del risanamento, pari a 132 kWh/m²a, si colloca nell’intervallo, o leggermente al di sopra, del valore di riferimento SIA di 112,9 kWh/m²a, indicando una scarsa qualità dell’isolamento e elevate perdite per trasmissione. Dopo il risanamento, il fabbisogno si riduce a 15 kWh/m²a, posizionandosi tra il valore standard SIA di 19,4 kWh/m²a e il valore obiettivo di 11,2 kWh/m²a.

      Il confronto mostra che il risanamento eseguito porta le prestazioni energetiche dell’edificio a un livello superiore ai requisiti normativi. Mentre la situazione originaria rifletteva le tipiche criticità di un edificio esistente con involucro inadeguato, il risultato post-intervento conferma l’efficacia delle misure di isolamento e modernizzazione.

      Lo scostamento rispetto ai valori indicativi SIA evidenzia che la simulazione Ubakus consente una valutazione specifica e dettagliata del comportamento energetico. Allo stesso tempo mostra come interventi di risanamento mirati, calibrati sui materiali reali e sui dati climatici effettivi, possano non solo raggiungere, ma persino superare i valori teorici prescritti dalla norma.

    • Il diagramma mostra i valori dei risultati della simulazione del MFH Schwamendingen (bianco), così come i valori di riferimento dei livelli esistenti, standard e obiettivo della SIA 2024 (grigio).

    • Conclusione

      L’analisi mostra che un risanamento mirato dell’involucro edilizio può migliorare in modo sostanziale lo stato energetico di un edificio. Grazie all’impiego di materiali isolanti moderni, di sistemi vetrati ottimizzati e di impianti tecnici efficienti, il fabbisogno di calore per il riscaldamento è stato ridotto di circa il 90% e il consumo di energia primaria del 95%. Questa riduzione sottolinea l’importanza fondamentale di un involucro ben progettato e di un sistema di produzione del calore efficiente per garantire elevate prestazioni energetiche e sostenibilità nel patrimonio edilizio esistente.

      La marcata diminuzione del consumo di energia primaria influisce positivamente non solo sui costi di esercizio, ma contribuisce in maniera significativa anche alla riduzione delle emissioni di CO₂ e al raggiungimento degli obiettivi climatici nazionali e internazionali. Il passaggio da sistemi di riscaldamento fossili a soluzioni elettriche altamente efficienti rende il consumo energetico, nel lungo periodo, meno dipendente da risorse finite e da prezzi dell’energia soggetti a forti oscillazioni.

      Nel complesso, questo esempio mostra come strumenti digitali come Ubakus permettano ad architette/i, ingegnere/i e progettisti di analizzare e quantificare in modo sistematico le debolezze energetiche di un edificio. Simulando condizioni costruttive e climatiche reali, è possibile confrontare e valutare con precisione diversi scenari di risanamento. Tali strumenti supportano una pianificazione fondata sui dati, portando a interventi efficaci, sostenibili e economicamente vantaggiosi e creando così un collegamento virtuoso tra analisi tecnica e progettazione architettonica.

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      Se avete domande relative all’analisi del fabbisogno termico o al progetto MFH Schwamendingen, oppure se desiderate condividere le vostre esperienze e riflessioni sulla simulazione termica, sulle misure di risanamento o sull’utilizzo di strumenti come Ubakus, siete invitati a partecipare alla discussione nel forum.

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