Misurare la prestazione energetica dell’illuminazione negli edifici con il LENI
Scritto da Laura Blaso
Il LENI (Lighting Energy Numeric Indicator [kWh/m2year]) è l’indice che consente di valutare la prestazione energetica degli impianti di illuminazione degli edifici residenziali e non. Questo indice viene specificato nella norma UNI EN 15193-1:2017 “Prestazione energetica degli edifici – Requisiti energetici per illuminazione – Parte 1: Specificazioni, Modulo M9”, entrata in vigore nel 2017 unitamente al rapporto tecnico UNI CEN/TR 15193-2:2017 “Prestazione energetica degli edifici – Requisiti energetici per illuminazione – Parte 2: Spiegazione e giustificazione della EN 15193-1, modulo M9” che fornisce indicazioni sui requisiti normativi della parte 1 attraverso sezioni con commenti sulla norma ed esempi applicati.
Come valutare la prestazione energetica dell’illuminazione negli edifici
La norma UNI EN 15193-1:2017 mette a disposizione tre metodologie di valutazione delle prestazioni energetiche per i sistemi di illuminazione artificiale, attraverso la stima dei consumi di energia elettrica imputabili all’illuminazione artificiale anche in presenza dei sistemi di controllo (Figura 1). Le metodologie possono essere applicate per edifici nuovi, esistenti o ristrutturati.
Tre metodi per calcolare la prestazione energetica degli impianti di illuminazione
Metodo 1
Il metodo completo presuppone che, dell’edificio, sia disponibile un progetto illuminotecnico completo dell’impianto di illuminazione. Che esistano quindi i dati reali dei prodotti specificati nel progetto e ci siano tutte le informazioni dell’impianto (fondamentali per determinare l’energia impegnata per il funzionamento kWh). Nel caso di edifici nuovi o ristrutturati il metodo applicabile è il “Comphrensive method”, mentre nel caso di edifici esistenti il processo previsto dal metodo 1 è di “Audit” dell’impianto di illuminazione per stabilire la potenza installata per i sistemi di illuminazione. In entrambi i casi la metodologia consente di pervenire alla determinazione del LENI dell’edificio su base annuale, mensile e oraria [kWh/m2year].
Metodo 2
Il metodo rapido (Quick method) si applica a edifici nuovi e/o ristrutturati per fare un calcolo approssimato del budget del carico installato mediante dati di default (tabelle) per stimare il fabbisogno energetico per l’illuminazione. In questo caso, la metodologia consente di pervenire alla determinazione del Preliminary Annual LENI dell’edificio [kWh/m2year] che consente solo una valutazione orientativa; sarà comunque necessario determinare il LENI con il metodo 1 per certificare l’impianto dal punto di vista energetico.
Metodo 3
Il metodo di misura diretta (Metered method) fornisce il valore più accurato dell’energia utilizzata per l’illuminazione. In questo caso la metodologia consente di pervenire alla determinazione del LENI dell’edificio [kWh/m2year].
Lo smart lighting in aiuto agli obiettivi di efficientamento energetico
Nel settore illuminotecnico, la norma UNI EN 15193-1:2017 può dare un contributo determinante a una progettazione illuminotecnica consapevole, anche dal punto di vista energetico. Un’analisi anche semplificata (metodo 2) può giocare comunque un ruolo essenziale nell’indirizzare alcune scelte progettuali. E’ ormai conoscenza comune che l’uso di sistemi di controllo e di integrazione dell’illuminazione artificiale e naturale (smart lighting) che accendono, spengono o regolano l’impianto in base alla presenza/assenza degli utenti o alla disponibilità di luce naturale, possa contribuire al conseguimento di alcuni importanti obiettivi.
Alcuni di questi obiettivi sono:
- incrementare il comfort visivo degli ambienti confinati;
- contribuire a ottenere un risparmio energetico dovuto a un minor consumo di energia elettrica per gli apparecchi di illuminazione ma anche ridurre i carichi termici endogeni prodotti dalle sorgenti di luce artificiale.
In questa ottica, la norma consente la valutazione del LENI dell’impianto di illuminazione anche in presenza di sistemi di controllo che possono aumentarne la complessità dei profili di gestione dell’impianto e di conseguenza la quantificazione della stima del fabbisogno energetico per l’illuminazione.
Da ENEA, UNI/PdR 77:2020 e tool LENICALC per la determinazione del LENI
In questo panorama, ENEA, nell’ambito delle attività previste dalla “Ricerca di Sistema Elettrico” con la collaborazione del Gruppo di Lavoro UNI/CT023/GL10 “Efficienza Energetica degli Edifici”, del quale è coordinatore, ha sviluppato il tool LENICALC (Figura 2). Si tratta di uno strumento per la determinazione del LENI secondo il metodo completo (metodo 1) della UNI EN 15193-1:2017. Inoltre, in collaborazione con UNI, ENEA ha realizzato la nuova UNI/PdR 77:2020 “Linee guida per il calcolo computerizzato per la determinazione del LENI secondo il metodo di calcolo completo della UNI EN 15193-1:2017” (Figura 3) a supporto della determinazione del LENI, secondo la norma mediante l’uso del tool LENICALC.
Le ragioni che hanno portato ENEA alla realizzazione di questi due prodotti, in collaborazione con UNI e con il GL10, risiedono nella complessità del metodo di calcolo (metodo 1) che nella norma UNI EN 15193-1:2017 consente la determinazione il LENI. La complessità del metodo è duplice: elevata quantità di parametri da calcolare e la multidisciplinarità delle competenze che un professionista non può avere per comprendere correttamente come applicare la procedura. Pertanto l’obiettivo principale di questi due lavori, LENICALC e UNI/PdR 77:2020 è mettere a disposizione due strumenti di supporto per professionisti che, a vario titolo, devo effettuare la certificazione energetica degli impianti di illuminazione e che quindi saranno guidati nell’applicazione della procedura di valutazione del LENI e nel suo corretto calcolo.
Cos’è e come funziona il tool LENICALC
Il tool LENICALC, sviluppato in lingua inglese, si presenta con una interfaccia semplice ed austera che guida nel corretto inserimento dei dati di input (progetto nel formato dxf, dimensioni geometriche, caratteristiche finestre, impianto illuminotecnico, etc..) e restituisce gli output richiesti dalla norma UNI EN 15193-1:2017. La sua funzione è effettuare correttamente il calcolo senza però né certificare il risultato né dare indicazioni se il valore numerico sia all’interno di un range corretto in quanto non sono ancora stati fissati i valori di prestazione minima per nessuna destinazione d’uso identificata nella norma.
La norma UNI/PdR 77:2020 per il calcolo del LENI
La UNI/PdR 77:2020, redatta in lingua italiana ed inglese, è lo strumento che fornisce supporto alla determinazione del LENI secondo il metodo di calcolo completo (metodo 1) dalla norma UNI EN 15193-1:2017 mediante l’uso di LENICALC. L’utente della UNI/PdR e del software LENICALC è guidato quindi nel processo di calcolo strutturato sulle esigenze logiche richieste dall’applicazione della UNI EN 15193-1:2017, indipendentemente dalla sequenza di esposizione dei requisiti normativi.
Entrambi gli strumenti sono distribuiti gratuitamente e sono scaricabili dai seguenti link:
LENICALC è scaricabile gratuitamente dal sito del PELL Edifici ENEA: https://www.pell.enea.it/lenicalc
La UNI/PdR è scaricabile gratuitamente dal sito UNI:
È previsto l’organizzazione di un evento di presentazione della UNI/PdR 77:2020 e del tool LENICALC organizzato da UNI ed ENEA, del quale sarà data ampia diffusione.
Laura Blaso è ricercatore presso l’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile (ENEA). Ha conseguito la laurea in Architettura (2003) e il Dottorato di Ricerca in “Innovazione Tecnologica per l’Architettura e il Disegno Industriale” (2008) presso il Politecnico di Torino. L’ambito di ricerca principale è l’illuminazione: dall’illuminazione Pubblica a quella confinata e naturale, dal comfort visivo al risparmio energetico dalle tecnologie alle loro applicazioni. Dal 2015 è coordinatore del Gruppo di Lavoro dell’UNI CT 023/GL 10 “Risparmio energetico negli edifici” della Commissione UNI/CT023 “Light and Lighting”. Da ottobre 2015 è referente scientifico del Public Energy Living Lab (PELL) progetto di ricerca nell’ambito dell’illuminazione Pubblica.
Articolo ripreso da Lumi for innovation
