PLESSO SCOLASTICO PLESSO SCOLASTICO …

RIQUALIFICAZIONE ENERGETICARIQUALIFICAZIONE ENERGETICA

SeminarioSeminario

IL RISPARMIO ENERGETICO NELL’EDILIZIAIL RISPARMIO ENERGETICO NELL’EDILIZIACarrara 1 Marzo 2012Carrara 1 Marzo 2012

PLESSO SCOLASTICO PLESSO SCOLASTICO DIDI MONTERCHIMONTERCHI

Ing. Luca SerriIng. Luca SerriIn collaborazione con:In collaborazione con:

L’edificioL’edificio

I I PRINCIPALIPRINCIPALI DATIDATI::

Necessità di consolidamento sismico• Necessità di adeguamento normativo degli impianti elettrici• Necessità di realizzare l’impianto antincendio• necessità di realizzare vie di esodo a normaa norma

Comune MonterchiGradi Giorno 2271Zona termica E

Durata periodo di riscaldamento

15 Ottobre – 15 Aprile

Latitudine 43°Temperatura di progetto 0 °C

Temperatura media stagionale

8.5 °C

I I DATIDATI CLIMATICICLIMATICI::


I I PRINCIPALIPRINCIPALI DATIDATI::

• Anno di realizzazione 1975• Successivo ampliamento• Struttura a telaio in CA• Orientamento della facciata principale sud-ovest

Volume totale edificio 7193,79 m 3

Superficie utile totale 1654 m 2

Superficie disperdente 3427 m 2

Rapporto di forma S/V 0,48

N

MEDIE MENSAMATER

NA

AULA

POLIVALE

NTE

ELEMENTARI

Volume lordo

riscaldato [m3] 2773,6 726,6 840,6 306,2 2476,7


UUTILIZZOTILIZZO DEIDEI LOCALILOCALI PERCEZIONEPERCEZIONE DELDEL COMFORTCOMFORT::

I pareri degli utenti relativamente allapercezione di benessere all’interno dei

Materna Elementari MedieAlunni 57 75 43Insegnanti 5 10 13Bidelli 6

OccupazioneMattine Lun - Ven Lun - Sab Lun - SabPomeriggi Lun - Ven Lun, Mer, Ven Mar, Gio

percezione di benessere all’interno deilocali sono significativamente negative;durante il periodo invernale si riscontrauna distribuzione di calore non uniformetra le varie aule con frequente percezionedi freddo.Durante la stagione primaverile inoltratagli utenti accusano sovente sensazione didiscomfort dovuta al surriscaldamento deilocali e all’abbagliamento.

Analisi Analisi –– elementi di involucroelementi di involucro

FFACCIATAACCIATA PRINCIPALEPRINCIPALE::


FFACCIATAACCIATA POSTERIOREPOSTERIORE::


FFACCIATAACCIATA AMPLIAMENTOAMPLIAMENTO::


SSOLAIOOLAIO SUSU SEMINTERRATOSEMINTERRATO::


SSOLAIOOLAIO SUSU SPAZIOSPAZIO AREATOAREATO::


SSOLAIOOLAIO DIDI COPERTURACOPERTURA PRINCIPALEPRINCIPALE::


SSOLAIOOLAIO DIDI COPERTURACOPERTURA AMPLIAMENTOAMPLIAMENTO::


FFINESTREINESTRE CORPOCORPO PRINCIPALEPRINCIPALE::

Chiusure trasparenti aule

Tipologia telaio In metallo prive di taglio termico

Trasmittanza telaioUf = 7 W/(m2 K)

Tipologia vetroVetro singolo

Trasmittanza infissocomplessivo Uw = 6.08 W/(m2 K)


FFINESTREINESTRE AMPLIAMENTOAMPLIAMENTO::

Chiusure trasparenti

Tipologia telaio In PVC

Trasmittanza Uf = 2,4 W/(m2 K)

Tipologia vetro Vetrocamera 3 – 5 – 3

Trasmittanza infissocomplessivo

Uw = 3,25 W/(m2 K)

Analisi Analisi –– impianto termicoimpianto termico

CCENTRALEENTRALE TTERMICAERMICA::

La centrale termicache alimenta sia lascuola è costituitada due generatorimarca RIELLOmodello 3500 140SAT alimentati aSAT alimentati ametano istallatinell’anno inoccasione dellaconversione ametanodell’impianto.

Analisi Analisi –– impianto termicoimpianto termico

DDISTRIBUZIONEISTRIBUZIONE EE CORPICORPI SCALDANTISCALDANTI::

La distribuzione del fluidotermovettore avviene nei localiseminterrati mediante 5 rami distintidotati di un buon isolamento epressurizzati mediante altrettantepompe di circolazione

I corpi scaldanti sono radiatori in ghisa a 4 colonne privi di regolazione termostatica. Si riscontra una potenza installata complessiva (Tmedia =70 °C) pari a circa 184 kW.

Analisi Analisi –– impianto elettricoimpianto elettrico

IIMPIANTOMPIANTO ELETTRICOELETTRICO EE FOTOVOLTAICOFOTOVOLTAICO::

La scuola e la palestra sono alimentate mediante una fornitura in BT con potenza disponibile pari a 15 kW e mediante un impianto fotovoltaico della potenza di 10,2 kWp esercito in modalità di Scambio sul Posto (Net Metering). L'illuminazione degli ambienti scolastici viene effettuata quasi esclusivamente utilizzando dei tubi fluorescenti al neon di differente potenza e tipologia. incandescenza e a basso consumo.

Analisi Analisi –– problemi rilevatiproblemi rilevati

PPROBLEMIROBLEMI DIDI SURRISCALDAMENTOSURRISCALDAMENTO EE AABBAGLIAMENTOBBAGLIAMENTO POMERIDIANOPOMERIDIANO::

Il surriscaldamento e l’abbagliamento ha reso necessaria l’installazione di tende


PPROBLEMIROBLEMI DIDI CONDENSACONDENSA SUPERFICIALESUPERFICIALE EE INFILTRAZIONIINFILTRAZIONI::

La presenza di un ponte termicodovuto al telaio in C.A. noncoibentato comporta la formazionedi muffa in corrispondenza delleaule

Il deterioramento dellaimpermeabilizzazione determina lapresenza di infiltrazioni in più puntidel fabbricato


PPROBLEMIROBLEMI DIDI AMMALORAMENTOAMMALORAMENTO FACCIATAFACCIATA::

La presenza di infiltrazioni sulcordolo di copertura determina unconsistente degrado della facciata

Fenomeni di distacco dell’intonaconelle zone dell’edificio non espostealla radiazione solare

Analisi energeticaAnalisi energetica

SSIMULAZIONEIMULAZIONE STATOSTATO ESISTENTEESISTENTE::EPi Fabbisogno di energia

primaria per laclimatizzazione invernaleEPi

kWh/m3anno

92,14

EPi lim

Fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale limite per le nuove costruzioni

2007 20,49 kWh/m3

2008 17,92 kWh/m3

2010 15,76 kWh/m3

Il fabbisogno di energia primaria dell’edificio è quasi 6 volte quello che dovrebbe avere la medesima struttura se fosse costruita nel 2010. Tale fatto, di per se negativo, implica che i risultati conseguenti la riqualificazione dell’edificio possono essere veramente interessanti

Dispersione massimacomplessiva W

184278

etaP Rendimento ProduzioneMedio Stagionale % 91,5

etaG Rendimento GlobaleMedio Stagionale % 78,3

CO2 Emissione annuale teoricaanidride carbonica Kg di CO2 131 000

92,14

kWh/m3


PPOTENZEOTENZE DISPERSEDISPERSE::

Il peso maggiore è rappresentatodalle parti di edificio occupatedalle scuole medie ed elementaripoiché presentano un volumeimpegnato superiore alle altrezone.Il grafico sottostante riporta,invece, la ripartizione per

Ripartizione potenze disperse

42%

10%13%

4%

31%Medie

Mensa

Materna

Aula polivalente

Elementari

invece, la ripartizione pertipologia di dispersionedenotando una percentuale didispersioni superiori allo standardper quanto riguarda i serramenti.Tale fatto risulta evidente alla lucedella eccessiva superficiefinestrata dell’edificio e dellascarsa qualità degli stessi.

Ripartizione delle dispersioni per tipologia

35%

32%

27%

6%

Ricambi Aria

Pareti e solai

Serramenti

Ponti termici


FFLUSSILUSSI ENERGETICIENERGETICI::

Di seguito si riporta un diagramma in grado di fornire un chiaro panorama deiflussi energetici e in gioco nell’edificio.

Proposta di intervento Proposta di intervento

PPROPOSTAROPOSTA N.1: N.1: COIBENTAZIONECOIBENTAZIONE DEIDEI SOLAISOLAI EE DELLEDELLE COPERTURECOPERTURE

Isolamento termico di copertura e solai per il raggiungimento di 0.3 W/m2K

Risparmio percentuale

conseguibile% 14,4

Riduzione emissione CO2 Kg di CO2 18 900

Costo stimato intervento

N. 1€ 68 000

Tempo di rientro

dell’investimentoanni 10,0


PPROPOSTAROPOSTA N.3: SN.3: SOSTITUZIONEOSTITUZIONE FINESTREFINESTRE

Sostituzione infissi con tali da raggiungere Uw<1.5 Wm2K


conseguibile% 16,6


Costo stimato intervento€ 141 000

N. 2€ 141 000

Tempo di rientro

dell’investimentoanni 18


PPROPOSTAROPOSTA N.3: CN.3: COIBENTAZIONEOIBENTAZIONE DEIDEI SOLAISOLAI EE DELLEDELLE COPERTURECOPERTURE, , SOSTITUZIONESOSTITUZIONE

FINESTREFINESTRE EE REALIZZAZIONEREALIZZAZIONE CAPPOTTOCAPPOTTO TERMOISOLANTETERMOISOLANTE

Agli interventi n. 1 e n. 2 viene aggiunta la realizzazione di un cappottotermoisolante in EPS da 10 cm


conseguibile% 35,2

Riduzione emissione CO2 Kg di CO2 46200

68 000

141 000Costo stimato intervento N.3 €

141 000

159 000

368 000

Tempo di rientro




FINESTREFINESTRE, , REALIZZAZIONEREALIZZAZIONE CAPPOTTOCAPPOTTO TERMOISOLANTETERMOISOLANTE EE MIGLIORAMENTOMIGLIORAMENTO DELLADELLA

DISTRIBUZIONEDISTRIBUZIONE EE REGOLAZIONEREGOLAZIONE DELDEL CALORECALORE

All’intervento n. 3 viene aggiunta il miglioramento del rendimento diregolazione mediante l’adozione di valvole termostatiche e la coibentazionedella rete di distribuzione del calore


conseguibile% 37,2

conseguibile


Costo stimato intervento €

68 000

141 000

159 000

10 000

378 000

Tempo di rientro





DISTRIBUZIONEDISTRIBUZIONE EE REGOLAZIONEREGOLAZIONE DELDEL CALORECALORE CONCON SOSTITUZIONESOSTITUZIONE CALDAIACALDAIA

All’intervento n. 4 viene aggiunta la sostituzione dei generatori di caloremediante caldaia a gas a condensazione


conseguibile% 41,77

Riduzione emissione CO Kg di CO 54 750Riduzione emissione CO2 Kg di CO2 54 750


68 000

141 000

159 000

10 000

12 000

390 000

Tempo di rientro





DISTRIBUZIONEDISTRIBUZIONE EE REGOLAZIONEREGOLAZIONE DELDEL CALORECALORE VENTILAZIONEVENTILAZIONE MECCANICAMECCANICA

CONTROLLATACONTROLLATAn. 4 viene aggiunta la realizzazione di un sistema di ventilazione meccanicacontrollata con recupero di calore


conseguibile% 65,5



68 000

141 000

159 000

10 000

112 000

490 000

Tempo di rientro

dell’investimentoanni 16


SSINTESIINTESI ANALISIANALISI ECONOMICAECONOMICA

Proposta N 1 N 2 N 3 N 4 N 5 N 6

Costo dell'intervento [€] 68000 141000 368000 378000 390000 490000

Risparmi energetici conseguibili [€]

6753 7800 16510 17400 19664 30687

Risparmi energetici conseguibili [%]

14,4 16,6 35,2 37,2 41,77 65,5

Riduzione CO2 [kg] 18900 21800 46200 38733 54750 85800

Tr (Tempo di ritorno semplice) [anni]

10,0 18,0 22,2 21,7 19,8 16,0

Il progettoIl progetto

IINTERVENTINTERVENTI CONCORDATICONCORDATI CONCON LALA COMMITTENZACOMMITTENZA

•La sostituzione infissi appare un intervento necessario anche ai fini dellasicurezza•La coibentazione della copertura deve essere effettuata per legge (Dlgs 192e successive modificazioni) poiché il solaio di copertura è oggetto dimanutenzione straordinaria a causa del consolidamento strutturale.•Le facciate necessitano di essere ridipinte e ripristinate con conseguenterealizzazione del ponteggio su tutto il perimetro dell’edificiorealizzazione del ponteggio su tutto il perimetro dell’edificio•Non si effettua la sostituzione dei generatori di calore data la loro recenteinstallazione


CCOIBENTAZIONEOIBENTAZIONE DELLEDELLE PARETIPARETI VERTICALIVERTICALI

•Le strutture opache verticali saranno quindi coibentate mediante la posa dilastre dello spessore di 10 cm di polistirene espanso avendo cura dicorreggere i ponti termici in prossimità dei pilastri in CLS

Ottimizzazione spessore isolante

1600000

1000000

1100000

1200000

1300000

1400000

1500000

0 5 10 15 20

Spessore isolante [cm]

MJ


CCOIBENTAZIONEOIBENTAZIONE DELLEDELLE PARETIPARETI VERTICALIVERTICALI


CCOIBENTAZIONEOIBENTAZIONE DELLADELLA COPERTURACOPERTURA

•Le strutture opache orizzontali saranno quindi coibentate mediante la posa dilastre dello spessore di 10 cm di polistirene estruso avendo cura dicorreggere i ponti termici in prossimità dei pilastri in CLS

COPERTURA PRINCIPALE COPERTURA AMPLIAMENTO




SSOSTITUZIONEOSTITUZIONE INFISSIINFISSI

•Gli infissi di nuova installazione saranno del tipo in PVC con vetrocamerabassoemissivo antisfondamento e dotato di buone prestazioni acustiche.•Trasmittanza complessiva infisso inferiore a 1.3 W/m2K

Ottimizzazione trasmittanza infissi

1000000

1100000

1200000

1300000

1400000

1500000

1600000

0123456

MJ

Trasmittanza Uf [W/m2K]Uw= 1,3


SSOSTITUZIONEOSTITUZIONE INFISSIINFISSI

•Vetro ad alta prestazione termica•Schermature esterne con tende a rullo verticali con tessuto filtrantemicroforato•Risoluzione del ponte termico


MMIGLIORAMENTOIGLIORAMENTO RENDIMENTORENDIMENTO DIDI DISTRIBUZIONEDISTRIBUZIONE EE REGOLAZIONEREGOLAZIONE

•Spostamento dei termostati di zona e installazione valvole termostatiche•Sostituzione pompe con circolatori elettronici a portata variabile

Il Il cantiere…incantiere…in corsocorso


10 cm

Risvolto coibentazione per

correzione ponte termico

Il Il cantiere…incantiere…in corsocorso

CCOIBENTAZIONEOIBENTAZIONE DELLEDELLE PARETIPARETI

PER IL RESTO DOVREMO PER IL RESTO DOVREMO ASPETTARE…ASPETTARE…..

Profilo di partenza

PER IL RESTO DOVREMO PER IL RESTO DOVREMO ASPETTARE…ASPETTARE…..

ConclusioniConclusioni

SSINTESIINTESI DEIDEI RISULTATIRISULTATI CONSEGUIBILICONSEGUIBILI

•Miglioramento del comfortinterno•Riduzione dei consumi diriscaldamento•Premio per l’incentivo “ContoEnergia del fotovoltaico•Ottimizzazione della

Ante Operam

EPi ante operam

Fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale EPi

kWh/m3anno 92,14

CO2 Emissione annuale teorica anidride carbonicaKg di

CO2/anno131 000

TEP Consumo TEP teoriche TEP/anno 56,46

etaP Rendimento Produzione Medio Stagionale % 91,5

etaG Rendimento Globale Medio Stagionale % 78,3

Post Operam

EPi post Fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione kWh/m3anno 48,09

•Ottimizzazione delladistribuzione del calore•Miglioramento delle prestazionitermiche estive•Risoluzione dei problemi diabbagliamento•Riduzione delle emissioniinquinanti•Realizzazione di un progettopilota

operam invernale EPi post operamkWh/m3anno 48,09

CO2 Emissione annuale teorica anidride carbonicaKg di

CO2/anno68400

TEP Consumo TEP teoriche TEP/anno 29,47

etaP Rendimento Produzione Medio Stagionale % 91,0

etaG Rendimento Globale Medio Stagionale % 79,6

Confronto ante post operam

Risparmio percentuale conseguito % 47,80

CO2Risparmio emissione annuale teorica anidride

carbonicaKg di

CO2/anno62600

TEP Risparmio TEP teoriche TEP/anno 26,99

Tempo di rientro dell’investimento anni 15

Grazie per l’Grazie per l’attenzione…attenzione…Grazie per l’Grazie per l’attenzione…attenzione…

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