Provincia di Torino · • un calcolo del fabbisogno energetico di ogni singolo edificio (realizzabile a seguito di una dettagliata descrizione di esso) • l’individuazione di

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AREA AMBIENTE, PARCHI, RISORSE IDRICHEE TUTELA DELLA FAUNAServizio Risorse Energetiche

Corsi di formazionesull’efficienza energetica e le fonti rinnovabili

per funzionari e tecnici delle Pubbliche Amministrazioninovembre 2000 – Marzo 2001

MODULO IIAzioni di risparmio ed efficienza energetica

DISPENSA n. 3Energy Audit di edifici

con il contributo del Ministero Ambiente

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Premessa

Col termine inglese “Energy Audit” si intende, letteralmente, diagnosi o indagine energetica.Nell’ambito di un discorso di pianificazione energetica, un energy audit si colloca, strettamenteparlando, nella fase di monitoraggio previa ad un intervento, ovvero nella fase di individuazione diuna ripartizione in usi finali dei consumi.

Parlando di edifici, un energy audit ha lo scopo, dunque, di riconoscere tipologie e prestazionienergetiche di impianti-involucro-dispositivi che costituiscono quell’edificio, nonché riconoscerequali sono le modalità di utilizzo delle tecnologie stesse, al fine di ricostruire un bilancio in usifinali (termici ed elettrici) dell’edificio.In verità, la procedura dell’energy audit di un edificio non è fine a sé stessa, nel senso che vaseguita da una valutazione dei possibili interventi di risparmio da eseguire sull’edificio stesso e,anzi, spesso col termine di energy audit si identifica, oltre alla fase di monitoraggio, anche quella diindividuazione e verifica di possibili interventi.Pertanto un energy audit integra dati raccolti sul campo (a seguito di sopralluoghi) con strumenti dicalcolo (elaborazione di un modello matematico dell’edificio), attraverso cui individuare eanalizzare interventi di riqualificazione energetica dell’edificio.

Parlando di edifici pubblici, lo strumento dell’energy audit accompagna una procedura (previa) dicertificazione energetica del patrimonio di una data amministrazione (censimento degli edificipubblici). Va comunque ricordato che dal punto di vista formale non esistono obblighi ad effettuarel’energy audit del proprio patrimonio.In ogni caso la creazione di un database energetico degli edifici pubblici consente di individuaresituazioni di evidenti inefficienze o di comportamenti energetici anomali. Sul numero più ristretto disituazioni specifiche sarà allora opportuno eseguire un energy audit, al fine di riconoscere anomaliee poter intervenire.

D’altro canto, anche in assenza di un censimento del proprio patrimonio, l’energy audit èraccomandato ogni qualvolta si preveda un intervento di riqualificazione di un edificio (si tratti diun adeguamento a norme di sicurezza o di un intervento straordinario): l’esigenza di intervenire suun edificio può essere combinata, in termini assai più redditizi economicamente, con la ricerca diuna buona prestazione energetica.

1. Riferimenti normativiAlcune delle osservazioni qui di seguito riportate sono già state descritte con maggiore dettaglionella parte di dispensa relativa al risparmio termico (incluso in questo Modulo di lezioni). Vogliamoin ogni caso citarle nuovamente, limitandoci a quanto inerente al tema in esame in questa dispensa.La legge 10/91 (art. 30) istituisce la certificazione energetica degli edifici, ma non individuaprocedure e criteri (demandati a decreti attuativi successivi). In ogni caso la legge 10 dice che lacertificazione energetica è a carico dell’utente e può essere richiesta al Comune di appartenenza.Alcuni criteri e metodologie per individuare il rendimento energetico di un edificio e degli impiantiin esso installati sono stati proposti dalle norme UNI 7357, 10344 e 10348, ove vengono definiti icalcoli del coefficiente di dispersione volumica (Cd) e il fabbisogno energetico normalizzato (FEN).Nel DPR 412/93 (e nel successivo aggiornamento DPR 551/99) vengono definiti i criteri di unabuona gestione degli impianti termici e i valori limite del Cd (in verità si fa ancora riferimento alDM 7/86) e del FEN. Tali strumenti sono quelli, a livello nazionale, attualmente di riferimento perpoter stabilire la “qualità” energetica di un edificio.

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2. Il censimento degli edifici pubbliciL’esecuzione del censimento degli edifici e la creazione di un database informatizzato hanno iseguenti obiettivi:• una stima del fabbisogno energetico dell’intero parco edilizio, disaggregato in edifici con

analoga destinazione d’uso oppure storicamente contemporanei;• un calcolo del fabbisogno energetico di ogni singolo edificio (realizzabile a seguito di una

dettagliata descrizione di esso)• l’individuazione di “criticità” nelle prestazioni energetiche degli edifici o di insiemi di essi

costituenti il parco• l’indicazione di linee guida per lo sviluppo di strategie di intervento.Il censimento prevede usualmente il reperimento di dati da documenti catastali, da progetti esecutivie dalle fatturazioni energetiche. Non si contempla, in questa fase di lavoro, il sopralluogo ad ogniedificio (che risulterebbe, altrimenti, particolarmente oneroso). Nell’assenza di indicazioni preciseper alcuni campi del database è spesso necessario eseguire approssimazioni (sulla base di similaritàa edifici della stessa epoca o della stessa tipologia costruttiva), in particolare per quanto riguarda leprestazioni degli impianti termici. In questa fase non è generalmente possibile eseguire unaripartizione in usi finali dei consumi elettrici. Rispetto a questi, l’individuazione di criticità avvieneanalizzando i valori di alcuni indicatori (consumi specifici su base annua –kWh/m², kWh/m³- e/oanalisi dei consumi complessivi su base mensile).

Nei flowchart qui di seguito, sono riportati i campi necessari a costruire un database efficace e qualiindicatori possono essere derivati dall’analisi dei dati raccolti, al fine di riconoscere eventualicriticità.

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CodiceNome Indirizzo ComuneGradi GiornoSuperficie Area CatastaleDestinazione d'Uso Attuale Anno di CostruzioneAnno Ultima manutenzioneInizio Periodo OccupazioneFine Period OccupazioneOre Giornaliere di OccupazioneGiorni Mensili Medi di OccupazioneSuperficie Coperta TotaleSuperficie Lorda CalpestioNumero Piani Fuori terra Cd, Cv, Cd limVolume Lordo RiscaldatoSuperficie Verticale Opaca DisperdenteTrasmittanza Media Caratteristica delle Pareti Opache VerticaliSuperficie Finestrata TotaleDescrizione Tipologia dei VetriTrasmittanza Media Caratteristica dei VetriTrasmittanza media caratteristica serramentiSuperficie Verticale Addossata al TerrenoTrasmittanza Media Equivalente Pareti Verticali su TerrenoSuperficie Totale di CoperturaDescrizione Tipologia/e CoperturaTrasmittanza Media Equivalente CoperturaSuperficie Primo Solaio su Locale non RiscaldatoTrasmittanza Media Equivalente Primo Solaio su Locale non RiscaldSuperficie Orizzontale Appoggiata al TerrenoDescrizione Tipologia AppoggioTrasmittanza Equivalente Pareti Orizzontali su TerrenoSuperficie 1° Solaio su PilotisTrasmittanza Media 1° Solaio su Pilotis

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Codice Inizio periodo Occupaz.Nome Fine Period Occupaz.Indirizzo Ore giornaliere di occupazComune Giorni mensili medi di occupaz.Superf. Area Catastale Energia elettrica (KWh/g) x illuminaz o altroDestinazione d'Uso attuale Numero di persone mediamente presentiAnno costruzioneAnno ManutenzioneSuperf. Coperta TotaleSuperficie Lorda CalpestioNumero Piani Fuori terraVolume Lordo RiscaldSuperf Verticale Opaca Disperd.(i)Trasmitt.pareti opache verticali (i) Tipo di impianto (breve descriz.)Superf Finestr.(i) Energia utilizzataTrasmittanza dei vetri (i) Verifica 412/93Coefficiente di Shading (i) Volume netto riscaldatoFattore di ombreggiamento (i) Numero ore spegn. notturnoTrasmittanza serramenti (i) Numero ore attenuaz. notturnaSuperf. Verticale addossata al terreno Temperatura di attenuazioneTrasmittanza Equival Pareti Verticali su Terreno Numero ore spegnimento diurnoSuperf. Copertura (i) Spegnimento notturno si/no FABBISOGNO STAGIONALE Trasmittittanza Copertura (i) Tipologia terminali scaldanti ENERGIA PRIMARIASuperf. Primo Solaio su Loc non Riscald (i) Tipologia sistema di regolazioneTrasmitt. Equival 1° solaio su Loc non Riscald (i) Tipologia sistema di distribuzioneSuperf. Orizzontale Appoggiata al terreno (i) Altezza caminoTrasmitt Equival Pareti Orizz su Terreno (i) Numero generatori di caloreSup 1° solaio su pilotis (i) Tipologia del generatoreTrasmittanza 1° solaio su pilotis (i) Potenza termica utile nominale Tipo intonaco interno Potenza termica al focolare nominalePosizione Isolante Stato del generatoreTipologia prevalente pareti esterne Rendimento convenzionale misuratoRivestimento Pavimenti Temperatura media acqua in caldaiaMassa termica areica totale (vedi tabella) Potenza elettrica pompa antic.

Potenza elettrica bruciatore

Corso Formazione Energia - Modulo 2 - Dispensa 3 – Audit energetico di edifici

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Per dare un esempio di applicazione di tale procedura vogliamo riportare alcuni risultati delcensimento condotto per il patrimonio della Provincia di Milano (Ambiente Italia, 1997).

PARCOCd ex DM 7/86

73%

27%

CD > CDlim

CD < CDlim

Dal grafico si osserva che ben il 73% degli edifici di proprietà della Provincia di Milano risultanoinadeguati dal punto di vista delle dispersioni termiche e pertanto è opportuno valutare efficacistrategie di risparmio.Su tali edifici si dovrà dunque eseguire un energy audit.

3. La procedura dell’energy auditL’energy audit di un edificio prevede la raccolta dei dati necessari a ricostruire i consumi (termicied elettrici), possibilmente su base oraria e giornaliera.Il sopralluogo all’edificio significherà:- relativamente ai consumi termici raccogliere gli stessi dati necessari al database degli edifici

(verifica sul posto dei dati riportati nel database) e inoltre scendere nel dettaglio dellecaratteristiche e modalità di utilizzo degli impianti termici e di distribuzione

- relativamente ai consumi elettrici eseguire un censimento delle apparecchiature, individuandonele modalità di utilizzo, su base oraria (tramite interviste agli utenti e tramite misurazioni deiconsumi per una giornata tipo)

La ricostruzione dei consumi termici può essere condotta con metodologie di calcolo “statiche”(come nel caso delle norme UNI, ove si fa riferimento a condizioni climatiche tipo e a carichiinterni o a contributi dovuti alla radiazione solare standard medi) o “dinamiche” (strumenti dicalcolo softwaristici, che tengono conto delle variazioni orarie del clima, dei carichi interni,dell’accesso di radiazione solare, ecc.).L’uso di un software è solitamente raccomandabile, in quanto evita approssimazioni, tiene conto dieffetti nonlineari, fa riferimento a dati stagionali veri e consente, quindi, di calibrare il modellorispetto ai consumi reali dell’edificio (tipicamente la calibrazione è effettuata su base mensile ostagionale).


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Nel caso di un edificio che presenti un sistema di condizionamento estivo, il software è l’unicostrumento che consente di modellizzare l’edificio e ricostruire il fabbisogno energetico (in questasituazione, l’esigenza di valutare una risposta “dinamica” è irrinunciabile).Una volta calibrato il modello, il software dà risposte precise sui possibili interventi di risparmio.Per quanto riguarda i consumi elettrici alcuni software consentono talvolta particolari valutazionidinamiche (per esempio l’effetto dei dimmer per il sistema di illuminazione). Uno di tali software èil DOE 2, di cui si illustreranno i risultati nella parte successiva di esempi di audit condotti suedifici reali.

3.1 Dati necessari all’esecuzione di un energy audit

L’esecuzione di un energy audit prevede la raccolta e l’elaborazione di diversi dati riguardanti:• il clima (serie orarie annuali di temperatura esterna, umidità dell’aria, ventosità, radiazione

solare, copertura nuvolosa, piovosità)• il contesto urbano (microclima, ombreggiamento dovuto ad ostacoli esterni, scambi radiativi con

l’ambiente esterno)• l’involucro dell’edificio (geometrie e materiali)• gli usi energetici attuali• gli impianti per la climatizzazione invernale ed estiva I dati relativi alla descrizione dell’edificio e dell’impianto di riscaldamento necessari allaapplicazione della norma UNI 10348 rappresentano certamente una base di partenza sostanziosa. Aqueste informazioni vanno aggiunte indicazioni maggiormente dettagliate sugli usi elettrici, e sullautilizzazione dell’edificio stesso. Al fine di consentire una migliore calibrazione del modello numerico da realizzarsi risultano moltoutili delle misure in sito allo scopo di monitorare le domande per i diversi usi finali e i consumiattuali associati alla configurazione edificio-impianto esistente.

L’analisi dell’edificio deve quindi fornire informazioni sufficienti su: a) clima La descrizione delle caratteristiche climatiche del sito ove è posizionato l’edificio richiesta dalsoftware di simulazione è molto dettagliata. Al contrario della procedura semplificata per il calcolodel fabbisogno di energia primaria prevista dalla UNI 10348, in cui si utilizzano dei dati medimensili, è necessario conoscere le serie orarie annuali, registrate da stazioni meteo locali, di:• temperatura esterna• umidità dell’aria• ventosità (velocità e direzione prevalente),• radiazione solare,• copertura nuvolosa,• piovosità Il reperimento di questi dati è spesso problematico anche se ormai molti comuni sono dotati distazioni di rilevamento che possono fornire informazioni sufficienti.

b) contesto urbano E’ necessario conoscere il contesto in cui l’edificio è inserito allo scopo di: - assegnare un coefficiente di albedo medio del paesaggio (cioè un coefficiente che considera lariflessione della radiazione solare verso l’edificio) - descrivere geometricamente gli ostacoli fisici (altri edifici, elementi del paesaggio) che influiscano


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sui guadagni solari per effetto di ombreggiamento o riflessione della radiazione. c) geometria dell’edificio e zone termiche: L’edificio deve essere diviso in zone termiche. Una zona termica è una porzione di edificio servitada un impianto di climatizzazione e da un sistema di distribuzione e regolazione della temperaturaautonomo. Un impianto può servire più zone termiche. Una zona non può essere servita da più di unimpianto. Anche una porzione dell’edificio non climatizzata è una zona termica che va descritta con lo stessodettaglio delle altre. La cartografia dell’edificio deve quindi riportare i confini delle varie zone termiche. d) materiali Occorre fornire un censimento completo dei materiali da costruzione presenti nell’edificio. Lecaratteristiche termofisiche necessarie sono quelle riportate in tabella. MATERIALE SPESSORE

[m] CONDUCIBILITA’∗∗

[W/mK] DENSITA’

[kg/m3] CALORE

SPECIFICO[J/kgK]

e) tipologie costruttive Partendo dai materiali definiti occorre descrivere le tipologie costruttive dei muri esterni, dellecoperture, dei muri addossati al terreno e degli elementi partizione interni. Essi devono quindi essere catalogati in relazione alla successione degli strati dei diversi materialiutilizzati (di cui devono essere noti gli spessori). La tabella seguente riporta un esempio di comesistematizzare le informazioni necessarie. Tipologia costruttiva Materiali utilizzati

Coefficiente di assorbimento

solare

..... ..... Analogamente a quanto previsto per gli elementi murari è necessario descrivere le caratteristichedegli elementi finestrati. In particolare le tipologie di vetro utilizzate andranno specificate nel catalogo dei materialiaggiungendo però delle grandezze caratteristiche peculiari come: - coefficiente di ombreggiamento (Shading coefficient) - numero di lastre e relativo spessore - conduttanza (W/m2K) - trasparenza alla radiazione nel visibile Il serramento deve essere descritto mediante: - conduttanza• (W/m2K) - coefficiente di assorbimento della superficie esterna - spessore dei profilati

∗ La potenza termica in W trasmessa per conduzione attraverso una superficie di area pari a 1 m2 e con un gradientetermico unitario • La potenza termica in W trasmessa per conduzione attraverso una parete di dato spessore, superficie di area pari a 1 m2

e con una differenza di temperatura fra le due facce pari a 1 K.


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- tenuta alle infiltrazioni m3/hm2. f) profili di occupazione, carichi e guadagni legati all’uso di apparecchi elettrici La presenza di persone, l’uso di apparecchiature elettriche e in generale la presenza di fonti dicalore interne influenzano sensibilmente il fabbisogno energetico di un edificio per la suaclimatizzazione. Per ciascuna zona termica dovranno quindi essere noti, sia in termini assoluti (valori massimi) sia intermini temporali (variazioni orarie tipiche durante le giornate-tipo in funzione degli orari di lavoroe delle modalità di svolgimento): - numero di persone presenti (per determinare le produzioni di calore specifico e latente) - la potenza elettrica installata per illuminazione - la potenza elettrica installata per office equipment - la potenza termica installata per servizi vari (produzione di acqua calda, stufette, etc)

ZONA Area[m2]

Volume [m3]

Potenza installataper Illuminazione

[W]

Potenza installataper macchine da

ufficio [W]

Potenzatermica peraltri usi [W]

Numero di personemediamente presenti

...... .... .... ..... ..... .....

Mediante uno specifico “audit degli usi elettrici” dell’edificio è possibile quindi ottenere undettagliato censimento delle apparecchiature elettriche e un rilevamento (o una stima) dei profilitemporali di utilizzazione (time-schedule). In particolare è necessario avere per ciascuna zonatermica: - un time-schedule per l’illuminazione artificiale - un time-schedule per l’office equipment - un time-schedule della presenza di persone

Un tipico time schedule è composto da una o più serie di numeri rappresentanti la frazione dipotenza impegnata ad una data ora nella zona termica a cui si riferiscono. La figura seguente mostraun esempio.


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LIGHTING - TIME SCHEDULEoffice rooms

north - winter

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

hours

load

fact

or Mon.-Thurs.FridayW&H

Time schedule dell’illuminazione di una zona uffici L’appendice A riporta la descrizione dettagliata e la modulistica utilizzabile per realizzare l’auditdettagliato delle apparecchiature elettriche. g) descrizione degli impianti per la climatizzazione invernale ed estiva I dati fino ad ora elencati sono sufficienti a stimare i fabbisogni di energia di un edificio per ilriscaldamento invernale, il raffrescamento estivo, l’illuminazione artificiale, gli usi elettrici diversida quelli per la climatizzazione. Per calcolare i consumi di energia primaria (combustibile) ed elettrica degli impianti diclimatizzazione è necessario simularne il funzionamento con particolare dettaglio. Le tipologie di impianti esistenti sono numerose (impianti a tutta aria, a tutta acqua, misti, etc.). Al fine di simularne il funzionamento con sufficiente precisione è necessario specificare numerosiparametri fra cui:• specifiche tecniche dimensionali (potenze, curve di rendimento, portate e temperature dei fluidi,

perdite di carico nei circuiti, fattori di by-pass)• informazioni sulle modalità di utilizzo e sulle strategie di gestione (orari di funzionamento,

temperature di set-point nelle diverse zone termiche servite, umidità relativa massima o minimagarantita, tipo di misure effettuate e modalità di regolazione dell’impianto, etc.).

Per fornire una lista dettagliata e definitiva dei dati utili alla simulazione è necessario conoscere iltipo di impianto presente.


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4. Energy audit degli edifici pubblici4.1 Apparecchiature elettriche

Per valutare i miglioramenti dell'efficienza energetica degli edifici per quanto riguarda il settore elettrico è necessarioraccogliere dati informativi sia sulla tecnologia degli impianti e apparecchi attualmente in uso sia sui costi di esercizio.

I costi di esercizio comprendono i costi di manutenzione e quelli dei consumi elettrici. Le due voci vanno tenutedistinte.I costi di manutenzione includono:• costi per lavori di rinnovo/conservazione della rete elettrica dell'edificio,• costi per sostituzione di elementi delle apparecchiature in uso (sostituzione lampade, riparazioni apparecchi, ecc.)I consumi elettrici andrebbero distinti tra illuminazione, condizionamento, computer e così via, là dove risulti fattibile:nel caso in cui nell'edificio siano attivate più forniture elettriche destinate ad usi finali specifici (illuminazione,condizionamento, ecc.) allora i dati di consumi (e relativa fatturazione) vanno distinti per le singole forniture.

I dati di fatturazione elettrica e consumi possono essere individuati direttamente dall'utente in base alle fatturepervenutegli o vanno richiesti all'azienda elettrica. Essi comprendono:• tipologia del contratto (per esempio: bassa tensione/alta utilizzazione; multiorario/media utilizzazione),• corrispettivo per quota fissa (e potenza impegnata),• corrispettivo per energia attiva (e consumo relativo),• corrispettivo per energia reattiva,• corrispettivo per superi di potenza.Va considerato l'andamento mensile dei consumi (non i consumi presunti, ma quelli rilevati) solitamente disponibiletramite rilevamenti dell'azienda elettrica.Nel seguito sono riportate le schede di raccolta dati sui consumi elettrici. I costi di manutenzione sono suddivisi aseconda delle varie voci a cui fanno capitolo.

La valutazione di possibili interventi di risparmio energetico fa riferimento ai risultati dell'energy audit dell'edificio.In una prima fase si individuerà• il numero totale di dispositivi elettrici installati nell'edificio e i relativi carichi;• la modalità e il numero d'ore d'uso degli apparecchi da parte dell'utenza.È necessario raccogliere i dati del numero di addetti e di superficie utilizzata per singolo edificio/unità locale. Gliindicatori energetici a cui si fa infatti riferimento sono la potenza specifica installata per unità di superficie (W/m2) eper addetto (W/addetto) e i consumi specifici annui per unità di superficie (kWh/m2) e per addetto (kWh/addetto). Inbase al livello di elettrificazione dell'edificio (numero e tipologia di apparecchi installati) gli indicatori energeticiesprimono in modo sintetico l'efficienza o meno degli usi globali elettrici dell'edificio (o delle singole apparecchiatureinstallate e delle relative modalità d'uso da parte dell'utenza) grazie al confronto con valori limite (o raccomandati)stabiliti in ricerche condotte a livello internazionale.Per valutare la potenza specifica e i consumi specifici sono indispensabili i dati di potenza installata e il numero d'ored'uso giornaliero/annuale• per illuminazione,• per apparecchiature ufficio (office equipment) ,• per condizionamento estivo elettrico,• per produzione di acqua calda sanitaria con sistemi ad alimentazione elettrica.La raccolta dati fa riferimento alla collocazione specifica degli apparecchi all'interno dell'edificio (suddivisione degliapparecchi installati e carichi per ogni singolo locale dell'edificio), evidenziando i casi di locali in cui sono installateapparecchiature elettriche non presenti altrove nell'edificio. Pertanto per ogni locale individuato sulla mappadell'edificio si compileranno le schede relative alle caratteristiche tecniche e d'uso delle apparecchiature elettriche e allecaratteristiche architettoniche. I dati così raccolti consentiranno un primo ragionamento di risparmio, relativamente aiconsumi medi dell'edificio, puntato in primo luogo su alcuni accorgimenti di comportamento da parte dell'utenza.Per quanto riguarda il rinnovo/retrofit di apparecchi e impianti, in questa fase verranno fornite linee guida per eventualiinterventi futuri che tengano conto di un discorso di efficienza energetica. È tuttavia molto sensato già attivare unaprima individuazione di interventi specifici di retrofit per apparecchi/impianti di cui si prevede la sostituzione/revisionenell'immediato futuro.

Sviluppi successivi alla prima fase sono rappresentati da un energy audit puntuale:• collocazione fisica degli apparecchi all'interno del locale;• controllo del numero d'ore d'uso e delle modalità d'uso;


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• età dell'apparecchio;• misura dei consumi dei singoli apparecchi;• misure di daylighting.Questo livello più approfondito di energy audit consente di individuare per ogni uso finale elettrico l'effettivo potenzialedi risparmio attuabile attraverso operazioni di retrofit, installazione di nuove tecnologie, modificazione delcomportamento d'uso dell'utente, riprogettazione della disposizione fisica degli apparecchi (in un ufficio può far sì chevenga diminuito il carico di ventilazione/condizionamento o di illuminazione).

Nel seguito riportiamo le schede di raccolta dati per stabilire i carichi installati. A queste si aggiungono i questionarisulla tipologia edilizia e la geometria dell'edificio e sul comportamento degli utenti nell'occupazione dell'edificio enell'uso delle apparecchiature. Le schede sono predisposte in modo da poter essere adoperate anche per edifici nonadibiti ad uso ufficio: scuole, complessi sportivi, ospedali, ecc.Alle schede sono comunque allegati chiarimenti e spiegazioni per la compilazione specifica. Il significato e l'importanzadella raccolta dei dati è stato tuttavia illustrato nel discorso condotto fin qui.


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4.1.1 Schede raccolta dati fornitura elettrica e consumi elettrici.

Tabella 1 - Dati sulla fornitura elettrica1) Numero identificativo della fornitura (1)

2) Tensione di alimentazione (2) (V)3) Potenza impegnata (kW)4) Categoria di utilizzazione (3)

5) La tariffa è multioraria? (sì/no)6) Se sì, indicare la ripartizione di potenza impegnata in oredi punta, di alto carico, di medio carico e nelle ore vuote.7) Corrispettivo di potenza (4) (Lire)

(1) da compilare nel caso il sistema elettrico dell'edificio sia alimentato da più di una singola fornitura (più utenze peruno stesso utente), altrimenti scrivere ' unica '(2) indicare il valore esatto (è in genere riportato sulla fattura) o altrimenti specificare se si tratta di bassa o media o altatensione(3) indicare se si tratta di bassa, media, alta o altissima utilizzazione(4) indicare se si tratta di quota fissa annuale o mensile

Tabella 2 - Consumi e relativi corrispettivi1) Consumo dienergia elettrica

(kWh)

2) Corrispettivoper consumi dienergia attiva

(Lire)

3) Corrispettivoper consumi dienergia reattiva

(Lire)

4) Corrispettivoper superi di

potenza (Lire)

mese: .............anno: .............mese: .............anno: .............mese: .............anno: .............mese: .............anno: .............mese: .............anno: .............mese: .............anno: .............mese: .............anno: .............mese: .............anno: .............mese: .............anno: .............mese: .............anno: .............mese: .............anno: .............mese: .............anno: .............


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SPECIFICHE DI COMPILAZIONE

I dati richiesti nelle due schede sono solitamente reperibili dall'esame delle bollette pervenute o altrimenti rivolgendosiall'azienda elettrica erogatrice.La tabella 2 raccoglie i dati dell'ultimo anno di esercizio. Nelle prime caselle delle righe vanno indicati in successionegli ultimi dodici mesi di fatturazione (si può prendere come riferimento l'intero anno 1995).Le voci della tabella 2 dovranno essere monitorate anche nel corso della campagna (per almeno un anno dopo il terminedella campagna), per individuare l'intensità degli effetti di riduzione dei consumi: pertanto dovrà essere compilata unaseconda scheda (nello stesso formato della precedente) dove verranno via via inseriti i dati di consumo e i relativicorrispettivi per i mesi successivi all'attivazione della campagna.

Se sussistono più forniture elettriche (utenze) per uno stesso edificio, è importante che si indichi quali apparecchiaturesiano alimentate da una data fornitura. A tal scopo si procederà:• o indicando la tipologia di apparecchiature alimentate dalla fornitura (solo se la fornitura è dedicata a un unico

utilizzo finale: per es. tutto il sistema di illuminazione di una parte dell'edificio è alimentata da quella fornitura e lafornitura non alimenta nessun altra apparecchiatura elettrica)

• o elencando per ogni locale le apparecchiature elettriche, specificando a quale delle forniture sono allacciate (leschede relative alle apparecchiature elettriche presentano una voce da compilare col numero identificativo dellafornitura così come riportato nella prima riga della Tabella 1).

Se non è immediatamente riconoscibile quali apparecchiature siano alimentate da una data fornitura si può attuare unsemplice controllo manuale, disinserendo l'interruttore generale e controllando in ogni locale quali apparecchiature nonsi accendano.

N.B.: va tenuto in conto che la voce 3) della Tabella 2 (corrispettivo per consumi di energia reattiva) non risulta peralcune tipologie di fornitura per uso non domestico: se dunque tale voce non compare sulle bollette, è necessarioaccertarsi che il contratto di fornitura effettivamente non la preveda (è opportuno rivolgersi direttamente all'aziendaelettrica fornitrice).


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4.1.2 Mappa edificio(da allegare alle schede successive, indicando una numerazione di identificazione dei diversi locali dell'edificio)4.1.3 Schede raccolta dati edificio/addetti

Tabella 1 - Informazioni generali sull'intero edificio1) Superficie disponibile totale (m²)2) Indicare interventi di rinnovo edilizio eseguito su partidell'edificio o sull'intero edificio3) Numero totale addetti

Tabella 2 - Informazioni specifiche sui singoli locali dell'edificio1) Locale destinato ad uso ................................................................................ (1)

2) Numerazione secondo la mappa dell'edificio .....................3) Superficie netta (m²)4) Altezza (m)5) Colore pareti (2)

muri pavimento6) Frequenza di pulizia/tinteggiatura pareti (mesi)7) Accesso luce naturale (daylighting)? (sì/no)8) Se sì, superficie destinata a vetrature (m²)9) L'accesso al locale è consentito solo agli addetti oanche al pubblico?10) Numero addetti in media presenti nel locale (3)

11) Attività principali svolte nel locale (4)(1) specificare se si tratta di un'area destinata ad uso ufficio o di un corridoio o di un'aula o di una palestra, ecc.;distinguere tutti i locali adibiti ad uso specifico ove siano installate apparecchiature elettriche non presenti in altri localidell'edificio (mensa, centro di calcolo, ecc.)(2) indicare se la colorazione è chiara (C), media (M) o scura (S)(3) nel caso si tratti di un'area di disimpegno (corridoi, ecc.) indicare il numero medio di passaggi/ora(4) specificare in maggior dettaglio il genere di attività svolte (che è comunque già individuabile dalla destinazione d'usodel locale): lavori di ufficio svolti al computer o di segreteria essenzialmente telefonica o di compilazione/verificamodulistica; grafica; lettura; ecc.


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4.1.4 Schede raccolta dati per sistema di illuminazione

(da compilare per ogni locale illuminato artificialmente, individuato nella Tabella 2 della Scheda raccolta datiedificio/addetti)

LOCALE: ..........................................(vedi Schede raccolta dati edificio/addetti)

FORNITURA ELETTRICA: .......................(indicare numero identificativo secondo quanto riportato nelle Schede raccolta dati fornitura elettrica e consumielettrici)

Tabella 1 - Informazioni tecniche sul sistema di illuminazione1) Marca/modello

apparecchio

2) Tipo diapparecchio

3) Numeroapparecchi

4) Numerolampade per

singoloapparecchio

5) Marca/tipo/

potenzalampade

6) Marca/modello

alimentatore

Tabella 2 - Informazioni tecniche complementari sul sistema diilluminazione

1) Rendimento otticoapparecchio

2) Altezzadell'apparecchio dal

pavimento (1)

3) Potenza dissipatadall'alimentatore (W)

(1) se si tratta di apparecchi/lampadari a sospensione

Tabella 3 - Modalità d'uso del sistema di illuminazione1) Periodo diaccensionegiornaliero

(orario tipico)

2) Giorni diinattivitàdurante lasettimana

3) Periododurante l’anno

di inattività

4) Ogniapparecchio è

fornito diproprio

interruttore?

5) Sonoinstallatisensori di

occupazione?

6) Sonoinstallati

riduttori diflusso

luminoso(dimmer)?

Tabella 4 - Modalità di manutenzione del sistema di illuminazione1) Frequenza di pulizia

apparecchi/lampade(mesi)

2) Le lampade vengonosostituite tutte insieme o a

fine vita di ciascunalampada? (1)

3) Anno di installazione orinnovo dell'impianto di

illuminazione (2)

(1) indicare ' (a) ' se le lampade sono sostituite tutte contemporaneamente, altrimenti ' (b) '(2) qualora il dato non sia reperibile celermente, dare almeno una indicazione approssimativa


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Tabella 5 - Interventi previsti sul sistema di illuminazioneIndicare previsti o possibili interventisul sistema illuminante nell'immediatofuturo


La Tabella 1 va compilata indicando nelle diverse righe gli apparecchi installati nel locale in esame con le lampade inessi allocate. La Tabella 2 (e possibilmente anche la 3 e la 4) vanno compilate facendo riferimento all'elenco diapparecchi riportato nella Tabella 1, per cui ogni riga di queste tabelle fornisce ulteriori informazioni sul sistemadescritto dalla riga corrispondente della Tabella 1.La Tabella 2 può anche non essere compilata in questa fase di energy audit in quanto presenta informazioni comunquericavabili dai dati sulla tipologia, marca e modello dell'apparecchio illuminante.Qui di seguito riportiamo ciò che è richiesto voce per voce per la compilazione delle Tabelle 1 e 2.

Tabella 1Marca/modello apparecchio dato ricavabile da lettura diretta sull'etichetta

dell'apparecchio

indicare la casa produttrice e la sigla che individua ilmodello di apparecchio

Tipo di apparecchio indicare una delle sigle riportate nell'elenco al fondodi queste spiegazioni

Numero apparecchi indicare quanti apparecchi del modello indicato sonoinstallati nel locale in esame

Numero lampade per singolo apparecchio indicare quante lampade sono allocate nel singoloapparecchio

Marca/tipo/potenza lampade il dato può essere letto direttamente sulla lampada

indicare la casa produttrice e la sigla della lampada

indicare il tipo di lampada in base all'elenco riportatoal fondo di queste spiegazioni

l'unità di misura di potenza è il [W]

per lampade fluorescenti indicare anche il diametrodel tubo di scarica (risulta sull'etichetta della lampada)

Marca/modello alimentatore il dato può essere letto direttamente sull'etichettadell'alimentatore

indicare la casa produttrice e la sigla dell'alimentatore

(l'alimentatore si ha solo per lampade a scarica ed èallocato nell'apparecchio, in prossimità della lampada)


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Tabella 2Rendimento ottico dell'apparecchio dato deducibile da catalogo o da foglio illustrativo

sulle caratteristiche tecniche dell'apparecchio

indicare il rendimento ottico teorico previsto dalproduttore; si esprime in percentuale

Altezza dell'apparecchio dal pavimento dato da misurare; unità di misura [m]

da segnalare solo nel caso di apparecchio asospensione, per cui l'altezza del soffitto nondetermina la posizione dell'apparecchio (ciò èimportante per valutare i livelli di illuminamentoforniti sulla superficie di lavoro)

Potenza dissipata dall'alimentatore dato deducibile o da catologo o tramite misurazione oda foglio illustrativo sulle caratteristiche tecnichedell'alimentatore

unità di misura [W]

In Tabella 3, nelle voci sul periodo di accensione giornaliero e di inattività durante la settimana e durante l’annoindicare rispettivamente l’orario tipico di accensione durante i giorni lavorativi (specificare eventualmente periodidiversi di accensione a seconda della stagione), i giorni di inoperatività durante la settimana (sabato, domenica, ecc.) einfine i periodi di vacanza o inoperatività (estiva e invernale, specificando le date di inizio e termine dei periodi diinattività). Le tre voci suddette richiederanno interviste alle persone che operano nel locale o lo frequentano. Sempre inTabella 3:• per sensori di occupazione si intendono rivelatori di presenza (di persone o di oggetti in movimento) che provocano

l'accensione delle lampade (o lo spegnimento dopo un certo intervallo di tempo se non viene più rilevata alcunapresenza)

• per dimmer si intendono apparecchi automatici (collegati a sensori di livelli di illuminamento) o manuali tramitecui regolare la potenza assorbita dalle lampade e di conseguenza l'intensità dell'emissione del flusso luminoso dellelampade (per lampade a incandescenza o fluorescenti)

Per il "tipo di apparecchio illuminante" (vedi Tabella 1) utilizzare le seguenti sigle:A se si tratta di apparecchio da tavoloB se si tratta di apparecchio a pavimentoC se si tratta di apparecchio a pareteD se si tratta di apparecchio a plafoneE se si tratta di apparecchio a incassoF se si tratta di apparecchio a sospensione

Per il "tipo di lampada" (vedi Tabella 1) utilizzare le seguenti sigle:IS se si tratta di incandescente standardIA se si tratta di lampada incandescente ad alogeniF se si tratta di lampada a fluorescenzaCFE se si tratta di lampada a fluorescenza compatta integrata con alimentatore elettronicoIM se si tratta di lampada a ioduri metalliciHG se si tratta di lampada a vapori di mercurio ad alta pressioneSAP se si tratta di lampada a vapori di sodio ad alta pressioneSBP se si tratta di lampada a vapori di sodio a bassa pressione


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4.1.5 Scheda raccolta dati per apparecchiature per ufficio

Tabella 1 - Caratteristiche tecniche delle apparecchiature per ufficio1) Tipo

d'apparecchiatura2) Marca/modello

3) Numerounità

installate

4) Potenzarichiesta in

funzionamento(W)

5) Potenzarichiesta in

standby (W)

6) Potenzarichiesta adapparecchiospento (W)

ComputerComputerComputerComputerComputerComputerComputerComputerComputerComputerFotocopiatriceFotocopiatriceFotocopiatriceStampanteStampanteStampanteStampanteFaxFaxAltro (1):..................................................................................................................

(1) indicare per ogni rigo le eventuali apparecchiature elettriche presenti nell'ufficio non indicate nelle voci precedenti


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Tabella 2 - Modalità d'uso delle apparecchiature per ufficio1) Tipo

d'apparecchiatura2) Periododell’anno di

inattività (mesie giorni)

3) Periododella settimana

di inattività(giorni)

4) Periodo diaccensionegiornaliero

(orario)

5)L'apparecchioviene spento

se nonutilizzato?

6)L'apparecchiova in standby?

ComputerComputerComputerComputerComputerComputerComputerComputerComputerComputerFotocopiatriceFotocopiatriceFotocopiatriceStampanteStampanteStampanteStampanteFaxFaxAltro:..................................................................................................................


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Tabella 1Tipo d'apparecchiatura distinguere le varie apparecchiature e un modello da un altro: se sono installati

modelli di computer diversi o di marche diverse indicarli in righe diverse; lo stessovale per le altre apparecchiature; per il PC conviene in ogni caso separare in due vociil monitor e l’hard-disk (processore/unità di calcolo)

Marca/modello indicare la casa produttrice e la sigla che individua il modello di apparecchio (vedianche voce precedente)

Numero unità installate indicare quanti apparecchi del modello indicato alla voce precedente sono installatinel locale in esame

Potenza richiesta infunzionamento

il dato può essere letto sull'etichetta dell'apparecchio o ricavato dal manuale/fogliocontenente le caratteristiche tecniche dell'apparecchio o meglio ancora misurato conapposita strumentazione

N.B.: per gran parte delle apparecchiature elettroniche non viene indicatoesplicitamente il dato di potenza, ma quello di intensità di corrente richiesta (unità dimisura [A]); in tal caso la potenza va calcolata come prodotto tra il valore di tensione(controllare se è effettivamente di 220 V) e quello di corrente e il risultato va riportatonella casella (il risultato sarà indicato in W se la tensione è in V e la corrente in A); ildato ricavato con questa procedura di calcolo fornisce la potenza nominaledell’apparecchio che è una sovrastima rispetto al consumo medio effettivo

N.B.: per i computer cercare (se possibile) di separare la potenza richiesta dal monitorda quella richiesta dall'hard disk


Potenza richiesta instandby

il dato non viene usualmente indicato sul manuale contenente le informazioni tecnichedell'apparecchio per cui richiede una misura con apposita strumentazione

Nella modalità standby l’apparecchio è parzialmente a riposo, ovvero non svolge lafunzione per la quale è stato costruito. In alcuni casi esistono diversi gradi di standby:bisognerà indicarli opportunamente. Per computer, fotocopiatrici e stampanti si puòriconoscere la presenza dello standby se dopo un certo lasso di tempo (variabile dauno a qualche minuto) l'apparecchio si dispone automaticamente in uno stato dievidente inattività (ovvero la macchina sembra spenta, non si sentono rumori,scompare l'immagine dal video, ecc.). Per fax o segreterie telefoniche, lo standby è lacondizione normale di lavoro quando non sono in utilizzo. Nei computer i cosiddettiscreen saver non vanno interpretati come standby

N.B.: per i computer cercare (se possibile) di separare la potenza in standby richiestadal monitor da quella richiesta dall'hard disk


Potenza richiesta adapparecchio spento

Anche ad apparecchio spento, spesso parte della circuiteria assorbe corrente se laspina rimane inserita nell’interruttore: questo si traduce in potenza richiesta anchequando l’apparecchio appare fisicamente spento.

Il dato non viene usualmente indicato sul manuale contenente le informazioni tecnichedell'apparecchio per cui richiede una misura con apposita strumentazione

N.B.: per i computer cercare (se possibile) di separare la potenza richiesta dal monitorda quella richiesta dall'hard disk quando sono spenti



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Tabella 2Tipo d'apparecchiatura riportare il medesimo elenco di apparecchi descritto nella Tabella 1

Periodo dell’anno diinattività

indicare gli eventuali periodi di inattività di parti dell’edificio o dell’intero edificio(vacanze invernali, estive, ecc.), precisando le date di inizio e termine di ogni periododi inattività

unità di misura [giorni e mesi]

Periodo della settimanadi inattività

indicare i giorni di riposo usuali durante le settimane di operatività

unità di misura [giorni]

Periodo di accensionegiornaliero

indicare l’orario tipico di accensione dell’apparecchio nella giornata di operatività

unità di misura [ore]

L'apparecchio vienespento se non utilizzato?

indicare se nei momenti di non utilizzo durante la giornata, la macchina viene spenta

L'apparecchio va instandby?

rispondere SÌ o NO a seconda se all’apparecchio sia abilitato l’accesso alla modalitàstandby

Si osservi che gran parte delle informazioni raccolte in Tabella 2 richiedono l'intervista diretta del personale cheadopera le apparecchiature dell'ufficio.


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4.1.6 Scheda raccolta dati per altre apparecchiature

1) Tipod'apparecchio (1)

2) Marca/Modello

3) Numerounità

installate

4) Potenzarichiesta (W) e/o

consumogiornaliero (kWh)

5) Numero oreaccensione o

uso giornaliero

6) Periododurante l’anno

di inattività(mesi e giorni)

.....................

.....................

.....................

.....................

.....................

.....................

.....................

.....................

.....................

.....................

.....................

.....................

.....................(1) specificare nelle caselle sottostanti di quale apparecchio si tratta: condizionatore elettrico, ascensore, scala mobile,macchina automatica per il caffé, frigorifero, ecc.

La Tabella va compilata come per le voci corrispondenti delle schede delle apparecchiature per ufficio (il significato deitermini è identico).Unica nota va posta sulla voce 4): per alcuni apparecchi che verranno elencati in questa scheda non è detto che sussistaun funzionamento continuativo ma una serie di accensioni/spegnimenti (vedi frigorifero), per cui il consumocomplessivo non è semplicemente determinabile dalla potenza in funzionamento e dal numero d'ore d'usodell'apparecchio; in tali casi l'etichetta sul prodotto (o il manuale con le relative caratteristiche tecniche) riporta, oltrealla potenza richiesta in funzionamento dall'apparecchio, il consumo giornaliero o orario; in tali casi, nella caselladovranno essere indicati sia il valore di potenza assorbita che quello di consumo giornaliero/orario. Qualora siapossibile è bene eseguire una misura diretta della potenza assorbita dall’apparecchio (relativamente ad eventuali diversemodalità di funzionamento) e del consumo giornaliero.


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5. Alcuni esempi di energy audit e valutazioni di interventi

Nel seguito riportiamo 3 casi tipo di edifici per i quali sono stati eseguiti gli energy audit e levalutazioni di interventi di risparmio. Si è fatto uso del software DOE 2 per la simulazione dinamicadel comportamento termico dell’edificio. In un caso si è anche adoperato un software disimulazione dinamica dell’accesso di luce naturale nei locali (LUMEN MICRO), ai fini di valutarel’efficacia di soluzioni architettoniche innovative e l’efficacia di sistemi di regolazione della luceartificiale.

5.1 Informazioni sui software

DOE-2 è un programma per l’analisi degli edifici che calcola su base oraria l’usodi energia e il suo costo avendo come dati: le condizioni meteorologiche ora perora di un anno-tipo, una descrizione dell’edificio e dei suoi impianti, la strutturatariffaria. Il programma è strutturato in quattro diversi moduli. Il primo modulo calcola la domanda di energia per riscaldare e/o raffrescare l’edificio. Il secondomodulo utilizza i risultati del modulo precedente per calcolare la domanda di energia alla centraleconsiderando i sistemi di distribuzione e le operazioni per il controllo delle condizionitermoigrometriche. Il terzo modulo calcola il consumo di energia primaria (elettricità ocombustibile) delle centrali termiche e frigorifere. L’ultimo modulo calcola i costi dell’energiaimpiegata sulla base delle strutture tariffarie fornite. DOE-2 è stato inizialmente sviluppato verso la fine degli anni ‘70 dal Simulation Research Groupdel Lawrence Berkeley Laboratory, nell’ambito di finanziamenti dell’U.S. Department of Energy.Successivamente è stato ampliato e aggiornato con la collaborazione di numerosi gruppi di ricercaamericani e europei. LUMEN MICRO è un programma per PC che consente il calcolo (su base oraria, nel corso di unagiornata tipo) dei livelli di illuminamento in un ambiente tenendo conto delle caratteristichearchitettoniche e dell’accesso di luce naturale. I dati necessari riguardano la geometria el’orientamento del locale (posizione e dimensioni delle finestre, partizioni verticali e/o orizzontali,presenza di lucernari o lightshelf o overhang ecc.), posizione geografica (latitudine e longitudine,per definire in una data ora l’eventuale accesso di radiazione solare diretta nel locale) ecaratteristiche del cielo (coperto, parzialmente coperto, soleggiato).

5.2 L’edificio ACEA di Roma

L’edificio della sede dell’ACEA in Roma (Azienda municipalizzata di Roma per l’elettricità el’acqua) è adibito ad uso ufficio, con accesso del pubblico al piano terra.L’edificio è stato costruito alla fine degli anni ’50. Presenta una struttura modulare, con pilastri incemento armato alternati a finestrature. L’edificio si sviluppa su nove piani oltre il piano terra.L’edificio è raffrescato nel periodo estivo sia attraverso fan-coil che attraverso un sistema diventilazione interna.

Nella tabella successiva sono riportate le superfici destinate a pareti opache e a vetrature, a secondadell’orientamento rispetto alla rosa dei venti.


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Azimuth Wall area, includingwindows

Windows area

Degrees(Clockwise from North)

m2 m2

EN 59 1134 638NE 36 1913 1077NNW 328 510 287NW 318 1417 798SE 148 1233 694SSE 138 567 319,SSW 216 1133 638WSW 239 1289 726

Nella tabella successiva sono indicate alcune delle zone termiche in cui l’edificio è stato suddivisoai fini della simulazione. Tali zone si caratterizzano per omogeneità di esposizione e distribuzionedi caldo/freddo e si sviluppano in direzione verticale lungo l’edificio.

ZONE NAME Main facades azimuth(from north)

Number of floors of mainblock

Total Area [m2] Total Volume [m3]

CI 216 10 1885 5845CEDI 36 and 59 10 5436 16850

EE 138 3 950 2946AI 138 and 148 9 1524 4724EI 318 3 582 1805AE 318 and 328 9 3650 11315DE 239 7 2069 6414

Dimensions of “vertical“ thermal zones.L’area complessiva coperta da tali zone è di 16096 m2 e il volume è di 49899 m3. Tali zone copronoil 53% dell’area totale dell’edificio ma l’83% delle aree che vengono condizionate (74,9% delvolume).Nell’edificio sono presenti altre 4 zone termiche, ammontanti a 16078 m3.Trattandosi di un edificio alquanto esteso, ma con modalità di utilizzo relativamente omogenee traun piano e l’altro, il sopralluogo per la verifica dei dispositivi elettrici installati è stato eseguito suun solo piano dell’edificio e i risultato sono stati estesi anche alle altre aree dell’edificio.Le varie zone termiche sono occupate in modo non identico. Il totale di presenze nell’edificio èstato stimato intorno alle 1700 persone.


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ZONE NAME Zone Typology Area-PeopleRatio

[m2/Person]

Total Area[m2]

Peoplepresence

CI Office 15 1885 119CEDI Office 15 5435 342EE Office 15 950 60AI Office 15 1524 96EI Office 15 582 37AE Office 15 3650 230NC Corridors, Stairs 30 7079 236DE Office 15 2069 130USPC Corridors, Archives, Stock Rooms 45 3086 69UTV Laboratories 15 540 34UCENTR Workshops 15 946 60TANDR Hall 8 634 80TESOR Office, Hall 8 476 60SPUB Hall 8 1481 187

Total People: 1740 People distribution in Acea Building

La presenza delle persone durante la settimana varia a seconda dei giorni (vedi grafici).

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

MON, WED, FRY

TUE, THU0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

Working Week

Fractions of occupancy in a typical working week


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7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

MON, WED, FRY

TUE, THU0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

August Week

Fractions of occupancy in a typical august week

I livelli di potenza installata per illuminazione ed equipment nelle varie zone termiche sono indicatinella tabella seguente.

ZONE NAME Zone Typology Lighting[W/m2]

Equipment[W/m2]

CI Office 21,94 13,17CEDI Office 21,94 13,17EE Office 21,94 13,17AI Office 21,94 13,17EI Office 21,94 13,17AE Office 21,94 13,17NC Corridors, Stairs 15,80 4,05DE Office 21,94 13,17USPC Corridors, Archives, Stock Rooms 14,80 4,05UTV Laboratories 21,94 13,17UCENTR Workshops 21,94 13,17TANDR Hall 14,80 4,05TESOR Office, Hall 21,94 13,17SPUB Hall 21,94 13,17

Al settimo piano la potenza totale installata nella sola zona uffici è:• per illuminazione 36,4 kW• per equipment e altri dispositivi 23,3 kWmentre nei corridoi:• per illuminazione 9,7 kW• per equipment e altri dispositivi 3,2 kW (2 fotocopiatrici)

Per ogni zona termica e uso finale sono stati elaborati opportuni time schedule, sulla base delsopralluogo e delle interviste agli addetti. Nel seguito sono riportati alcuni esempi.


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north - winter

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

hours

load

fact



north - summer

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

hours

load

fact



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OFFICE EQUIPMENT - TIME SCHEDULEoffice rooms

computer

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

hours

load

fact


Relativamente agli impianti, si hanno unità per il riscaldamento invernale e chiller elettrici per ilraffrescamento. La distribuzione avviene attraverso fan coil (in cui circola acqua calda o fredda) eun sistema di ventilazione forzata.

• Central heating plant

The ACEA buildings heating plant have the following rated output.

buildings heating power(MCal/h)

head offices unit 1 2.000unit 2 2.000unit 3 400

CEDET unit 1 500unit 2 500

branch office 500 Capacities of heating plantsThe maximum water temperature at boiler outlet is 75°C.The heating station, on duty on ACEA head offices, serves all the conditioning plants that operate inthe complete set of areas (ref. 1.).


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• Cooling plantsThe ACEA building cooling plants are listed below.

buildings cooling capacity(MCal/h)

head offices unit 1 510unit 2 510unit 3 510unit 4 250(E) - unit 1 80 (E) - unit 2 80public hall 700

CEDET unit 1 336unit 2 336unit 3 336

branch office 250 Installed cooling capacitiesThe cooling service, on duty on ACEA head offices, is realized by different compression units.The cooling service devoted to office area - induction plant is obtained by the parallel operation of:- 4 units main station, on duty on zone A, B, C, D- 2 units station, on duty on zone E

5.2.1 Bilancio in usi finali del Caso Attuale

Il consumo complessivo di energia elettrica è pari a 2 619 762 kWh. Il consumo di gasolio(considerando il valore minimo del potere calorifico, pari a 36 MJ/l) è di 153 956 litri/anno.

Il consumo specifico di elettricità è uguale a 89 kWh/m2-anno, mentre quello ci energia primaria perriscaldamento è di 182,7 MJ/m2-anno. Il carico di elettricità per condizionamento ammonta a603 000 kWh/anno (avendo escluso il consumo del sistema di ventilazione). Il relativo valorespecifico è di 19,9 kWh/m2-anno.


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MONTHLY ELECTRIC ENERGY END-USES

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

jan feb mar apr

may ju

n jul

aug

sep

oct

nov dec

month

kW

h

VENT FANS

PUMPS & MISC

HEAT REJECT

SPACE COOL

SPACE HEAT

MISC EQUIPMT

AREA LIGHTS

BREAKDOWN OF ELECTRICITY END USES

AREA LIGHTS45%

MISC EQUIPMT16%

SPACE HEAT2%

SPACE COOL18%

HEAT REJECT3%

PUMPS & MISC2%

VENT FANS14%

5.2.2 Prezzo dell’energiaEssendo l’ACEA un’azienda elettrica, non ha un contratto di fornitura elettrica per il proprioedificio. Ai fini delle valutazioni economiche si è deciso di assimilare l’edificio ad uno ad uso


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ufficio analogo, in modo da poter definire una tariffa tipo applicabile anche al caso ACEA. Dallaanalisi sono derivati i seguenti prezzi di energia e potenza elettriche:0,092 ECU/kWh5,13 ECU/kW/monthSi è considerato che nell’eventualità di un problema di sfasamento dei carichi si applichi una multadi 0,02 ECU/kVAr.Per quanto riguarda il gasolio si è assunto un prezzo di 0,691 ECU/litro.

5.2.3 InterventiIn primo luogo è stata effettuata una serie di simulazioni (con DOE 2 e LUMEN MICRO) al fine diindividuare la possibilità di sfruttare al meglio l’uso della luce naturale, evitando gli effettiindesiderati di riscaldamento degli ambienti dovuto all’accesso della radiazione solare diretta.Sono dunque stati simulati gli effetti correlati all’uso di serramenti e vetri nuovi (vedi, ad es. tabellasuccessiva nel caso della stagione estiva) e l’uso di “lightshelf” (simulazione degli effetti su unastanza “tipo”).


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TABLE 1:

Summer

Clear single on Al frame without therm. break

Clear single on Al. frame with therm. break

Tinted single pane on Al. fr. with.t.b

Low-e clear single on Al.fr. with.t.b

Select. clear single on Al.fr. with.t.b

Clear Double + air on Al. fr. with.t.b

Reflect +air +clear on Al.fr. with.t.b

Select. +air +clear on Al.fr. with.t.b

Select. +Arg +clear on Al.fr. with.t.b

Reflect +arg +Low_e on Al.fr. with.t.b

Reflect +arg + clear on Al.fr. with.t.b

Select. + Arg. + clear on Al.fr. with.t.b 66/34

Select. + Arg. + clear on Al.fr. with.t.b 53/39

code 1000 1000 B 1205 1602 W4002 2004 2427 2664 Sc Sb Sa I 66-34 I 53-39thickness 3 3 6 6 6 6+12.7+66+12.7+66+12+6 6+12+6 6+12+6 6+12+6 6+14+5 6+14+5Tvis 0,90 0,90 0,43 0,81 0,70 0,78 0,27 0,68 0,49 0,17 0,18 0,66 0,53Tsol 0,84 0,84 0,46 0,68 0,35 0,60 0,19 0,34 0,31 0,10 0,13SHGC 0,86 0,86 0,59 0,72 0,45 0,70 0,29 0,42 0,36 0,17 0,22 0,34 0,39SC 1,00 1,00 0,69 0,84 0,52 0,81 0,34 0,48 0,41 0,20 0,25 0,39 0,45Ke 0,90 0,90 0,62 0,96 1,34 0,96 0,79 1,42 1,18 0,87 0,72 1,69 1,18

U 6,31 6,31 6,17 4,27 3,91 2,74 2,50 1,67 1,30 1,40 2,20 1,10 1,20

Summer cooling load (kWh)NE 1567 1517 1107 1370 828 1308 683 860 772 437 480 754 849EN 2308 2233 1637 2006 1216 1940 1006 1270 1125 622 688 1096 1237WSW 3123 3030 2236 2803 1690 2716 1403 1828 1650 871 955 1616 1824NW 1530 1489 1049 1403 795 1332 646 878 803 423 455 789 849SSE 4632 4459 3415 3919 2630 3907 2239 2664 2338 1384 1553 2266 2529SSW 3490 2673 3055 2058 3032 1709 2059 1819 1073 1209 1762 1969Average 2193 2703 2020 2426 1536 2373 1281 1593 1418 802 890 1381 1543

Variation in Summer cooling load with respect to case 1000 B (kWh)NE 0 -410 -147 -689 -209 -834 -657 -745 -1080 -1037 -763 -668EN 0 -596 -227 -1017 -293 -1227 -963 -1108 -1611 -1545 -1137 -996WSW 0 -794 -227 -1340 -314 -1627 -1202 -1380 -2159 -2075 -1414 -1206NW 0 -440 -86 -694 -157 -843 -611 -686 -1066 -1034 -700 -640SSE 0 -1044 -540 -1829 -552 -2220 -1795 -2121 -3075 -2906 -2193 -1930SSW 0 -817 -435 -1432 -458 -1781 -1431 -1671 -2417 -2281 -1728 -1521Average 0 -684 -277 -1167 -331 -1422 -1110 -1285 -1901 -1813 -1323 -1160

Variation in electric en. consumption for compress. cooling with resp. to case 1000 B (kWh)NE 0 -123 -44 -207 -63 -251 -198 -224 -325 -312 -229 -201EN 0 -179 -68 -306 -88 -369 -290 -333 -485 -465 -342 -300WSW 0 -239 -68 -403 -94 -489 -362 -415 -649 -624 -425 -363NW 0 -132 -26 -209 -47 -254 -184 -206 -321 -311 -211 -192SSE 0 -314 -162 -550 -166 -668 -540 -638 -925 -874 -660 -580SSW 0 -246 -131 -431 -138 -536 -430 -503 -727 -686 -520 -457Average 0 -206 -83 -351 -99 -428 -334 -387 -572 -545 -398 -349

Variation in primary en. consumption for compress. cooling with resp. to case 1000 B (kgep)NE 0 -32 -12 -54 -16 -65 -52 -58 -85 -81 -60 -52EN 0 -47 -18 -80 -23 -96 -76 -87 -126 -121 -89 -78WSW 0 -62 -18 -105 -25 -128 -94 -108 -169 -163 -111 -95NW 0 -35 -7 -54 -12 -66 -48 -54 -84 -81 -55 -50SSE 0 -82 -42 -144 -43 -174 -141 -166 -241 -228 -172 -151SSW 0 -64 -34 -112 -36 -140 -112 -131 -190 -179 -136 -119Average 0 -54 -22 -92 -26 -112 -87 -101 -149 -142 -104 -91

Variation in CO2 equiv. emiss. for compression cooling with resp. to case 1000 B (kg)NE 0 -96 -34 -161 -49 -195 -153 -174 -252 -242 -178 -156EN 0 -139 -53 -237 -68 -286 -225 -259 -376 -361 -265 -232WSW 0 -185 -53 -313 -73 -380 -281 -322 -504 -484 -330 -281NW 0 -103 -20 -162 -37 -197 -143 -160 -249 -241 -163 -149SSE 0 -244 -126 -427 -129 -518 -419 -495 -718 -678 -512 -450SSW 0 -191 -102 -334 -107 -416 -334 -390 -564 -532 -403 -355Average 0 -160 -65 -272 -77 -332 -259 -300 -444 -423 -309 -271


Pag.50

Provincia di Torino

Sono dunque stati simulati i seguenti interventi (tenendo conto di involucro, impianti e dispositivi).


Pag.51

Provincia di Torino

List of Actions for ACEA buildingName of action Brief descriptionBASE Base CaseALBEDO Roofs, Concrete, Marble and Plaster Surfaces will have a Solar Absorptance

= 0,2DOUBLE CLEAR Installation of double pane clear glasses on new Aluminum frames with

thermal break (only glass costs are considered)AL OVERH Installation of Aluminum external overhangs in south facadesACRYLIC OVERH Installation of acrylic external overhangs in south facadesOVERH & DOUBLE ACRYLIC OVERH + DOUBLE CLEARINSULATION Retrofit insulation on roofs and parts of external wallsSELECTIVE Installation of selective glass (Tvis = 66) in all the facades (office spaces)LOUVERS Installation of reflective louvers (SC = 0,4)MIX-ENV ALBEDO + DOUBLE CLEAR + ACRYLIC OVERH + INSULATION

(frame costs not included)VSD Frequency inverters to drive hot & chilled water pumpsLIGHTS1A New luminaires with electronic ballast and lamps in office rooms (2x36W)

and corridors (1x36W) (medium efficiency)LIGHTS1B New luminaires with electronic ballast and lamps in office rooms (1x58W)

and corridors (1x36W) (high efficiency)LIGHTS2A LIGHTS1A + occupancy sensorsLIGHTS2B LIGHTS1B + occupancy sensorsEQUIP-EPA EPA standards for office equipmentEQUIP-CH Swiss target values for office equipmentDAYL.A Lightshelves on south facades + LIGHTS1B + dimmers in rooms facing south

+ DOUBLE CLEARDAYL.B Lightshelves on south facades + LIGHTS1B + on/off daylighting &

occupancy sensors in all office rooms + EQUIP-CH + selective glasses inrooms facing north (SELECTIVE) + double clear glasses elsewhere(DOUBLE CLEAR)

Per ogni intervento, la simulazione consente di valutare i consumi (di gasolio ed elettricità) su basemensile e ripartiti in usi finali (vedi esempi successivi, riferiti all’installazione di doppi vetri).

MONTHLY ELECTRICITY TOTAL CONSUMPTION

0,0

50000,0

100000,0

150000,0

200000,0

250000,0

300000,0

jan feb mar apr may jun jul aug sep oct nov dec

month

kWh DOUBLE

GLASSESBASE CASE


Pag.52

Provincia di Torino

MONTHLY FUEL CONSUMPTION

0,0

5000,0

10000,0

15000,0

20000,0

25000,0

30000,0

35000,0

40000,0

45000,0

jan feb mar apr may jun jul aug sep oct nov dec

month

LT

DOUBLEGLASSESBASE CASE

jan feb mar apr may jun jul aug sep oct nov decAREA LIGHTS 112095 110614 112421 68531 80483 80196 75773 80483 91596 117342 116849 110056MISC EQUIPMT 33437 33021 38562 32408 37841 37702 35765 37841 36854 34977 34838 33025SPACE HEAT 13893 9869 7048 1816 159 33 30 31 57 821 5535 12276SPACE COOL 87 87 58 7648 51058 83509 118075 111628 71602 14156 15 73HEAT REJECT 68 68 45 2005 10868 15871 20683 20379 14041 3469 11 57PUMPS & MISC 1831 1663 1798 4297 7311 6639 6842 6854 6781 4383 1692 1814VENT FANS 30020 27115 30020 29052 30020 29052 30020 30020 29052 30020 29052 30020

Si è ovviamente effettuata (a seguito della simulazione) la valutazione dei costi-benefici per ogniintervento (vedasi tabelle successive, sempre riferite al caso di adozione di doppi vetri), effettuando,per quanto possibile, una analisi di sensitività rispetto al valore del tasso di interesse (tassi diversicorrispondono a diverse interpretazioni e attese relative all’investimento effettuato).

Comparison of costs and savings for DOUBLE CLEAR scenario (real discount rate = 8%)Present value ofinitial andreplacementinvestments(kECU)

Investmentlevelized overlife-time(kECU/y)

Change in annualelectric energycharge (kECU/y)

Change in annualfuel bill(kECU/y)

Change in annualelectric powercharge (kECU/y)

Total change inenergy & powerbill (kECU/y)

168,6 14,1 -3,2 - 23,0 -4,1 -30,3

Cost of conserved energyReal discount rate CRF CCE (ECU/ kWh)3% 0,043 -0,5725.5% 0,062 -0,4798% 0,084 -0,37510.5% 0,107 -0,262


Pag.53

Provincia di Torino

Net Present Value of investment*Real discount rate NPV (kECU)3% 531,25.5% 317,28% 192,410.5% 114,4

*Over a lifetime of 40 years

Simple payback time has a value of 5,6 years.

Nel seguito riportiamo alcuni grafici di confronto tra i diversi interventi. E’ interessante osservareche dall’analisi economica dei diversi interventi, alcuni non risultano favorevoli se consideratisingolarmente, mentre risultano attuabili se combinati insieme ad altri interventi (sia per unapositiva interazione tra gli interventi, sia perché alcuni interventi sono, invece, particolarmenteefficaci).


Pag.54

Provincia di Torino

Percentage change in total electric energy and fuel consumption

-50,0

-40,0

-30,0

-20,0

-10,0

0,0

10,0

20,0

Insu

latio

n

Dou

ble

clea

r

VS

D

Al O

verh

.

Acr

ylic

Ove

rh.

Sel

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Equ

ip-E

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-Env

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ts 1

a

Ligh

ts 1

b

Ligh

ts 2

a

Da

yl.

A

Ligh

ts 2

b

Da

yl.

B

tot. el. en. %ch. fuel %change


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Provincia di Torino

Percentage savings in electric energy consumption for cooling

0,81,7 2,4 3,0

4,1 4,7 4,9 5,6 5,9

10,2 10,2

12,6 13,2

19,8 20,6

22,5

26,9

34,2

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0In

sula

tion

Eq

uip

-EP

A

Eq

uip

-CH

Do

ub

le c

lea

r

Lig

hts

1a

Lig

ht 1

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2a

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2b

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.

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Day

l. A

Louv

ers

Sel

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e

Mix

-Env

Day

l. B

%


Pag.56

Provincia di Torino

Percentage primary energy savings

0,7 0,8 0,8 1,5 1,62,8 3,5

4,3 4,7 5,06,8

8,7

17,919,5

22,924,2

26,1

35,4

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0A

lbe

do

Al O

verh

.

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-Env

Lig

hts

1a

Lig

hts

1b

Lig

hts

2a

Lig

hts

2b

Day

l. A

Day

l. B

%


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Provincia di Torino

Disaggregation of total energy bill (kECU/y)

140167 165 169 179 185

226 236 239 234 228 231 233 241 238 236 236 235 242

100101 118 117 116 115

88 78 83 94 109 109 108 99 104 112 112 115 106

4650

53 54 55 5665 65 65 65 66 66 67 70 69 67 67 69 90

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500D

ayl.

B

Day

l. A

Lig

hts

2b

Lig

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2a

Lig

ht 1

b

Lig

hts

1a

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-Env

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ectiv

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.

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o

Ba

se

kEC

U/y

power b i l l [ kECU]

fue l b i l l [ kECU]

e lec t r b i l l [kECU]


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Provincia di Torino

Present value of investments [ECU]

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

Equ

ip-C

H

Equ

ip-E

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Sel

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ts 1

b

Ligh

ts 1

a

Ligh

ts 2

b

Ligh

ts 2

a

Day

l. A

Day

l. B

EC

U


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Provincia di Torino

Cost of Conserved electric Energy (CCeE) for different scenarios

-0,375

0,015 0,015

0,028

0,040

0,054

0,0660,071 0,075 0,076

0,0810,089

0,101

0,154 0,154

0,202

0,413 0,623

-0,050

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200D

ou

ble

cle

ar

Eq

uip

-CH

Eq

uip

-EP

A

VS

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rh.&

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Lig

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2b

Day

l. B

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1a

Day

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.

Insu

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n

CC

eE (

EC

U/k

Wh

)

price of electric energy (ECU/kWh) with and without penalties


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Provincia di Torino

Simple Payback Time [y]

0,0 0,0

4,9 5,67,2

8,7 9,4 9,7 10,1 10,2 10,7 10,9 11,4

17,9 18,0

29,4

111,4

0

5

10

15

20

25

30

35

Equip-C

Equip-EPA

VSD

Doubleclear

Lights1b

Lights2b

Lights1a

Overh.&Double

Dayl.B

Mix-Env

Lights2a

Dayl.A

Selective

Louvers

Insulation

AcrylicOverh.

AlOverh.

years


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Provincia di Torino

Net Present Value for different scenarios

-200000

-100000

0

100000

200000

300000

Al O

verh

.

Louv

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Day

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NP

V (

EC

U)


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Provincia di Torino

5.3 L’edificio dell’amministrazione regionale della Valle d’Aosta

L’edificio sede della Regione Autonoma Valle d’Aosta, sito in Aosta, è un tipico edificio adibito aduffici. Esso occupa un area di circa 1800 m2, si sviluppa su 6 piani (più uno sotterraneo) con unasuperficie calpestabile lorda pari a circa 10000 m2 e un volume di 38600 m3.Secondo i canoni di costruzione del periodo esso non presenta particolari accorgimenti mirati allariduzione degli scambi termici.Presenta una struttura in cemento armato in cui gli elementi verticali e orizzontali semplicementeaccoppiati alle strutture murarie rappresentano notevoli vie preferenziali di fuga del calore (pontitermici). La muratura di tamponamento è priva di strato isolante, idem dicasi per le coperture.Le finestrature, che rappresentano circa il 28% della superficie esterna verticale sono realizzate conserramenti in alluminio sprovvisti di taglio termico sui cui sono installati vetri singoli di 3 mm dispessore.5.3.1 Impianto termico e di condizionamento estivoL’impianto di riscaldamento centralizzato è equipaggiato con 3 caldaie a gasolio di potenzanominale pari a 453 kW. I terminali scaldanti funzionanti (radiatori in ghisa) sono muniti di valvoletermostatiche.Gli impianti di climatizzazione estiva servono solo parte dell’edificio e in particolar modo le zonedi rappresentanza (aula consiliare, aula multifunzionale e locali annessi) e il centro di elaborazionedati.5.3.2 Modellizzazione dell’edificioAl fine di simulare le diverse condizioni termo-igrometriche presenti all’interno dell’edificio infunzione dei diversi orientamenti, dei diversi impieghi delle aree e della presenza del riscaldamentoe del condizionamento estivo, si è suddiviso l’edificio in 7 diverse zone termiche.Le zone dell’edificio adibite ad ufficio sono state a loro volta suddivise in funzionedell’orientamento. Esse sono:- ZONA NORD- ZONA SUD- ZONA OVESTI servizi, i corridoi e le altre zone interne non riscaldate sono state raggruppate in un’unica zonadenominata “CORRIDOI e SERVIZI”.L’aula consiliare, l’aula multifunzionale e le zone adiacenti condizionate sono state raggruppate inun’unica “ZONA AULA”.Il Centro Elaborazione Dati è stato considerato come una zona a se stante (ZONA CED).L’intero sotterraneo (ad esclusione del CED), non condizionato, è stato considerato comeappartenente ad un’unica zona termica denominata “SOTTERRANEO”.

La tabella seguente riassume le dimensioni di tali zone e alcuni dati sintetici sui carichi interniconsiderati nella simulazione (calcolati sulla base dell’audit delle utenze elettriche).

ZONA Area [m2] Volume [m3] Potenza installata perIlluminazione [W/m2]

Potenza installata permacchine da ufficio[W/m2]


SOTTERRANEO 1298 4784 10 0 18ZONA CED 478 1673 15 28.5 22


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Provincia di Torino

ZONA SUD 2011 7040 20 28.5 92ZONA NORD 1870 6543 20 28.5 85ZONA OVEST 582 2037 20 28.5 27ZONA AULA 960 4750 25 0 50

5.3.3 Caso AttualeIl consumo di energia elettrica è pari a 610.733 kWh/anno mentre il consumo di combustibile èstato stimato in 136.000 litri di gasolio (potere calorifico inferiore -p.c.i.- pari a 36 MJ/l). Dallasimulazione è possibile ricostruire i consumi ripartiti su base mensile e per usi finali.

Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

litr

i

Consumi mensili di combustibile

consumo medio annuo 140.000 litri


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Provincia di Torino

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

kWh

gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic

Consumi medi mensili elettricità

Ventilazione

Pompe e altro

Dissipazione Calore

Raffrescamento

Riscaldamento

Macchine Ufficio

Illuminazione

Sede Regione Valle d' Aosta: Consumi Elettrici Disaggregati

Raffrescamento 3%

Pompe e altro 5%

Ventilazione 8%

Riscaldamento 7%

Macchine Ufficio 37%

Illuminazione 40%

5.3.4 Bolletta energetica media nella configurazione attualeIl costo dell’energia consumata è stato calcolato considerando i seguenti prezzi riportati


Pag.65

Provincia di Torino

direttamente sulle bollette:• prezzo medio del combustibile (IVA inclusa): 1.350 £/lt• prezzo del kWh, fornitura in bassa tensione, media utilizzazione (IVA inclusa): 197,5 £/kWh• corrispettivo di potenza (IVA inclusa): 20.500 £/kW

I sovrapprezzi relativi ai superi di potenza sono stati trascurati. Questa assunzione si basasull’ipotesi che la fornitura ENEL venga comunque adeguata (così come suggerito dallo stessoente) intorno ad una potenza impegnata di 200 kW (contro un valore attuale di 115 kW del tuttoinadeguato, visto che viene superato per ogni mese dell’anno).Come situazione di riferimento non si sono peraltro neanche considerati gli addebiti per energiareattiva, che invero richiederebbero un intervento specifico di installazione di una batteria dicondensatori di rifasamento, ma trattandosi di un intervento di relativamente basso costo eampiamente recuperabile in breve tempo non dà ragione di non dover essere ritenuto attuabileanch’esso già oggi.In base alle considerazioni suddette la bolletta energetica media nella configurazione attualeammonta quindi a 345.000.000 lire all’anno.

5.3.5 Proposte di intervento

Dall’analisi dell’edificio e delle condizioni di funzionamento degli impianti si è arrivati allaformulazione di alcune ipotesi progettuali di modifica che possano incidere significativamentesull’andamento dei consumi energetici.Ovviamente la riduzione dei consumi non deve avvenire a spese di un peggioramento dellecondizioni ambientali assicurate all’interno dell’edificio (temperatura e umidità dell’aria, salubritàdegli ambienti, livello di illuminazione).

Gli interventi possono essere suddivisi in due categorie:• interventi mirati prevalentemente al contenimento dei consumi per il riscaldamento invernale• interventi mirati prevalentemente al contenimento dei consumi di energia elettrica.Inoltre sono stati previsti due interventi composti che contemplano la simultanea applicazione dialcuni delle misure ipotizzate.

Tutti gli interventi comportano l’uso di materiali o di tecnologie e di tecniche già consolidate. Ilrischio legato alle loro performances è quindi estremamente limitato e sostanzialmente connesso avariabili esterne:• variabilità del costo del denaro e dei costi dell’energia per ciò che riguarda le performances

finanziarie• aleatorietà delle condizioni climatiche (temperata dalla lunga durata degli interventi) per le

performances energetiche.

La valutazione delle conseguenze in termini di costi e benefici economici e energetici di ciascuno diquesti è stata effettuata modificando il modello di simulazione dell’edificio, valutando i costi diinvestimento e le variabili finanziarie necessarie. L’output del programma è stato poi elaborato pervalutare anche le ricadute ambientali (emissioni di CO2 evitate e risparmio di energia primaria).

Segue una sintetica descrizione degli interventi. I calcoli relativi ai costi di investimento e agliammortamenti sono stati effettuati considerando un tasso di sconto dell’8%.Doppi vetri e serramenti nuoviSi prevede la sostituzione dei serramenti attuali (in alluminio e senza taglio termico) con nuoviserramenti che presentino una trasmittanza dei profilati pari al massimo a 4 W/m2K e una


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Provincia di Torino

permeabilità all’aria caratteristica della classe A2 definita dalla norma UNI 7979.Il nuovo serramento dovrà essere equipaggiato con un vetro camera 6-12-6 con trasmittanza pari a2.75 W/m2K.La superficie totale finestrata da sostituire ammonta 1150 m2.Il costo del serramento (comprensivo del doppio vetro) per forniture di simile entità è pari a540.000 £/m2.Considerando che il serramento ha una vita utile di 40 anni e il vetro di 20 anni si è considerato ilcosto della sostituzione al 21 anno dei vetri. Il costo totale dell’investimento attualizzato all’annozero è quindi pari a 645.000.000 lire.Doppi vetri e serramenti attualiQuesto intervento prevede la sola sostituzione dei vetri singoli con un vetro camera uguale a quelloprevisto nell’intervento precedente. Inoltre si prevede una manutenzione del serramento (sigillaturadei bordi) atto a ridurre le infiltrazioni di almeno il 20 %.Il costo dell’investimento (con una vita utile si 20 anni) è pari a 81.000.000 lire.Vetri selettivi in serramenti nuoviAllo sostituzione dei serramenti si accompagna l’adozione di vetri speciali che insieme a buoneprestazioni isolanti (K=1.10 W/m2K) che riducono sensibilmente le dispersioni e quindi i carichiinvernali, permettono di ridurre i guadagni solari nella stagione estiva migliorando il comfortambientale negli ambienti non climatizzati e riducendo i consumi in quelli provvisti di impianto diclimatizzazione.Così come per il primo intervento, si prevede una vita utile di 40 anni per il serramento e di 20 per ilvetro. Il costo a m2 del vetro è di 123.000 lire.Il costo totale dell’investimento all’anno zero è di 697.000.000 lire.Controllo infiltrazioniL’intervento prevede una semplice manutenzione dei serramenti al fine di ridurre le infiltrazioni diaria esterna. Il costo della sigillatura dei bordi è stato stimato in 2500 £/m. Il totale del perimetro deiserramenti su cui intervenire è di 3131 m. Il costo totale è quindi di 7.800.000 lire.Isolamento 1Si prevede di installare nel vano sotto-finestra una panello prefabbricato a sandwich con 4 cm difibra di vetro, un foglio si alluminio e una rifinitura in gesso con una resistenza termica totale pari a1.25 m2 K/W. La superficie totale da ricoprire ammonta a circa 2670 m2. Il costo unitario di talipannelli è di 35.000 £/m2. Il costo totale dell’investimento è quindi di 93.500.000 lire.

Isolamento 2In aggiunta a quanto previsto nell’intervento precedente si ipotizza l’isolamento delle coperturedegli ultimi piani. La superficie orizzontale da isolare è di 810 m2.Il totale dell’investimento è di 122.000.000 lire.Set pointLa regolazione della temperatura nei diversi ambienti serviti dall’impianto di riscaldamento èattualmente attuata mediante valvole termostatiche a controllo manuale. Si è rilevato che la quasitotalità delle valvole è regolata per garantire una temperatura di 24 °C. Tale situazione è certamentesintomo di una scarsa sensibilità verso un uso razionale dell’impianto e induce certamente sprechienergetici. Questo intervento ha in realtà la scopo di quantificare il risparmio di combustibileconseguibile con il semplice abbassamento della temperatura di set point delle valvole di un sologrado centigrado. Ciò potrà realizzarsi sensibilizzando gli occupanti o operando una tarature dellevalvole insieme ad una loro constante manutenzione. Il costo di tale intervento (5.000.000 lire) èquindi estremamente limitato e relativo al costo di una periodica verifica e manutenzione di talidispositivi.Sostituzione 2a caldaiaI calcoli eseguiti mediante il modello di simulazione hanno confermato quanto rilevato


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Provincia di Torino

nell’intervista con il tecnico addetto all’impianto riguardo alla sovrabbondanza della potenzatermica installata (3 caldaie con potenza nominale 453 kW). Nel normale funzionamento solo duedelle tre caldaie sono funzionanti (la terza è di riserva). La seconda caldaia lavora spesso a caricoparziale. Ciò da luogo a una perdita di rendimento e ad elevato consumo elettrico degli ausiliari.Questo intervento prevede la sostituzione di una delle caldaie con una unità di potenza inferiore(intorno ai 250 kW) allo scopo di massimizzare i rendimenti razionalizzando la gestione del carico.Il costo stimato è di circa 15.000.000 lire.Plant equipmentSi prevede un ammodernamento dell’equipaggiamento ausiliare della centrale termica. INparticolare si ipotizza l’uso di pompe di circolazione a velocità variabile munite di inverters. Conquesti dispositivi la regolazione delle portate avviene agendo sul numero di giri della rotante inveceche sulla apertura/chiusure di valvole di dissipazione. Questa operazione permette risparmi dienergia elettrica. Il costo stimato dell’intervento è 5.000.000 lire.Nuovo impianto di illuminazioneDall’audit delle apparecchiature elettriche dell’edificio si è constatato che la maggior partedell’impianto di illuminazione è obsoleto o inadeguato agli standard illuminotecnici di efficienza ecomfort visivo. In diverse zone (inclusi gli uffici) l’illuminazione è effettuata per mezzo di comunilampade ad incandescenza o lampade alogene, che comportano un grosso dispendio di energiarispetto all’illuminazione fluorescente. In molte stanze adibite ad ufficio gli apparecchi illuminantiper lampade fluorescenti sono equipaggiati con tubi da 38 mmm e 40 W; peraltro essi sono installatia parete al di sopra del serramento della finestra, posizione tutt’altro che funzionaleall’indirizzamento del flusso luminoso verso il piano di lavoro.Questo intervento prevede una radicale modifica dell’impianto. Si prevede l’installazione diplafoniere a soffitto (ad ottica parabolica anti abbagliamento) contenenti una o due lampadefluorescenti da 26 mm (da 36 o 58 W a seconda della geometria dell’area da illuminare)equipaggiate di reattore elettronico.Il costo dell’intervento è stato stimato considerando anche le sostituzioni delle lampade o deireattori lungo il tempo di vita dell’impianto; inoltre sono stati sottratti i costi (evitati) dimanutenzione del vecchio impianto. Complessivamente dovrebbero quindi venir spesi 170.000.000Lire.Sensori di illuminazione e di presenzaL’installazione in ogni stanza d’ufficio di sensori che regolino l’accensione/spegnimento dellelampade in funzione della presenza di occupanti e/o del livello luminoso di luce naturale che haaccesso nel locale permette di ridurre gli spechi per disattenzione dovuti all’uso dell’illuminazionequando questa non serve. Esso va previsto contemporaneamente al rinnovo dell’attuale sistema diilluminazione con il nuovo impianto a fluorescenza.Il costo di tale investimento è stato stimato in 110.000.000 Lire da aggiungere al rinnovodell’impianto di illuminazione.Regolatori della potenza delle lampadeL’installazione nelle stanze di un regolatore del flusso luminoso emesso dalle lampade (dimmer) adeguandolo allecondizioni ambientali (accesso di luce naturale) e al tipo di attività da svolgere è un altro interventovolto alla razionalizzazione dell’uso dell’illuminazione artificiale. Esso va previstocontemporaneamente al rinnovamento dell’attuale sistema di illuminazione con il nuovo impianto afluorescenza.Tali apparecchi sono previsti solo nel lato sud dell’edificio che è la zona ove maggiore è l’accessodi luce naturale durante l’anno.Il costo dell’investimento è di 107.000.000 Lire da aggiungere al rinnovo dell’impianto diilluminazione.Office Equipment secondo standard svizzeriTale intervento prevede che la consueta sostituzione delle apparecchiature per ufficio (tipicamente


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Provincia di Torino

ogni cinque anni), dovuta alla loro progressiva obsolescenza, venga effettuata acquistandomacchine che rispondano agli standard previsti dalle norme svizzere per i valori di potenza assorbitain modalità standby e in modalità off. Non si tratta dunque in tal caso di un intervento progettualema di una richiesta di qualità dei prodotti da acquistare.Il costo per l’intervento è nullo (nel mercato attuale delle apparecchiature da ufficio ciò che si pagain più è la migliore prestazione, non la maggiore efficienza energetica).MIX 1: Edificio, Impianto di RiscaldamentoIn questo intervento sono raggruppate le misure previste negli interventi denominati: Doppi vetri inserramenti nuovi, isolamento 2, set point, plant equipment, sostituzione 2a caldaia.Il costo totale dell’investimento all’anno zero è stato calcolato considerando al diversa vita utile deidiversi interventi e il costo delle sostituzioni durante la vita utile del più longevo di essi.Tale costo è pari a 776.000.000 lire.MIX 2: Edificio Impianto di Riscaldamento, Impianto di IlluminazioneAgli interventi previsti in MIX 1 si accompagnano anche quelli di ammodernamento dell’impiantodi illuminazione e di installazione dei sensori di presenza.Il costo totale all’anno zero è stato stimato pari a 1.090.000.000 Lire.


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Misura Descrizione

Interventi mirati al risparmio dicombustibileDoppi vetri e serramenti nuovi Serramenti nuovi (taglio termico) e doppi vetri nelle aree ufficio e serviziDoppi vetri e serramenti attuali Doppi vetri e riduzione infiltrazioni nelle aree ufficio e serviziVetri selettivi e serramenti nuovi Serramenti nuovi (taglio termico) e vetri selettivi nelle aree ufficio e serviziControllo infiltrazioni Interventi di manutenzione dei serramenti per la riduzione delle infiltrazioni (-30%)Isolamento 1 Installazione di pannelli isolanti lato interno dei muretti sotto-finestraIsolamento 2 Installazione di pannelli isolanti lato interno dei muretti sotto-finestra e tetti ultimo piano e aulaSet Point Invernale Abbassamento di 1 °C della temperatura di set point invernaleSostituzione 2° Caldaia Installazione di una caldaia da 250 kW per migliorare la gestione del caricoPlant equipment Installazione di pompe di circolazione a velocità variabile e ammodernamento altri componentiInterventi mirati al risparmio dienergia elettricaNuovo impianto di illuminazione Installazione di nuovi apparecchi, lampade e reattoriEquipment Svizzero Equipment con stand-by con specifiche energy saving svizzereSensori Illuminazione/presenza Sensori presenza e daylighting nel nuovo impianto di illuminazioneRegolatori di potenza illuminazione Dimmer nella zona sud nel nuovo impianto di illuminazioneInterventi compostiMIX1: E-IT Doppi vetri, serramenti nuovi, isolamento 2, set-point, plant equipment, sostituz. 2a caldaiaMIX2: E-IT-II MIX 1+ nuovo impianto di illuminazione + sensori di presenza


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Cambiamenti nei consumi elettrici e di carburante-1

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Bolletta energetica disaggregata

Bolletta elettrica (energia) [M£] Bolletta elettrica (potenza) [M£] Bolletta combustibile [M£]


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Provincia di Torino

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(bolletta attuale media = 345 M£/anno)

Risparmi annui sulla bolletta energetica


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Confronto Simple Payback Time e vita intervento [a]

16,9

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Costo Energia Elettrica Risparmiata

Prezzo kWhe =198 lire


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NPV 8% [M£] Present value of invest [M£]


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5.4 Liceo scientifico “LEONARDO DA VINCI” DI MILANO

L’edificio sede del Liceo Scientifico “Leonardo da Vinci”, occupa un’area di circa 3.160 m2, sisviluppa su 4 piani (più uno sotterraneo) per un volume complessivo di circa 61.700 m3.L’edificio ospita, al piano sotterraneo, una ampia Sala Congressi, recentemente dotata di unimpianto termico autonomo. Lo studio è stato focalizzato sui consumi energetici (termici e elettrici)riferiti alla gestione della scuola, escludendo valutazioni sulla detta Sala.Il volume lordo riscaldato che è stato considerato ammonta quindi a 48734 m3.L’anno di costruzione dell’edificio è il 1975. Da un punto di vista progettuale, l’involucro ediliziopresenta alcune soluzioni adatte al contenimento dei consumi. In particolare i serramenti doppi e lemurature perimetrali a cassavuota rappresentano tipologie costruttive esemplari.La struttura portante è in cemento armato. Si riscontra però l’assenza di soluzioni atte a limitare iponti termici nei punti di interfaccia fra elementi verticali e orizzontali e fra pilastri etamponamenti. Sia le coperture piane che quelle a falda sono prive di isolamento.Le finestrature, che rappresentano circa il 23% della superficie esterna verticale, sonoprevalentemente realizzate con doppio telaio in legno (distanza 10 cm) su cui sono installati vetrisingoli di 4 mm di spessore.

5.4.1 Descrizione dell’impianto di riscaldamentoLe specifiche tecniche degli impianti per il riscaldamento invernale e la climatizzazione estiva sonostate rilevate mediante acquisizione di informazioni ufficiali (descrizione della centrale).L’impianto di riscaldamento centralizzato è equipaggiato con 2 caldaie a gasolio di potenzanominale pari a 1046.5 kW cadauna.Dalle notizie raccolte tali generatori si trovano in uno stato di conservazione “mediocre”. Ibruciatori sono invece in “buone condizioni”.Un terzo generatore da 186 kW, in via di dismissione, serve i locali ad uso del custode e l’unità ditrattamento aria della Sala Congressi. Considerato che il circuito delle abitazioni del custode sarà alpiù presto disconnesso e alimentato da caldaie autonome e la Sala Congressi è già dotata di unanuova centrale termica a se stante si è deciso di non considerare tale generatore come funzionante.I terminali scaldanti sono radiatori in ghisa.La rete di distribuzione è costituita da tre circuiti di cui uno termoregolato: Circuito Aule (impiantoregolato con valvola a tre vie), Circuito Aule Scienze, Circuito Palestre.

Allo scopo di calcolare la richiesta di energia primaria per unità di energiatermica utile fornita dall’impianto si sono fatte le seguenti ipotesi.I bruciatori, in buono stato, hanno un rendimento di combustione conforme alle prescrizioni delDPR 412, che, calcolato secondo le indicazioni della norma UNI 10348, è pari a 0,892.Le caldaie presentano invece delle perdite per trasmissione attraverso l’involucro del 8.5%, valorecorrispondente a quanto indicato dalla stessa norma in corrispondenza di “involucro obsoleto e maleisolato”.5.4.2 Modellizzazione dell’edificioL’edificio è stato suddiviso in tre zone termiche, pari a quanti sono i circuiti della attuale rete didistribuzione del calore.La tabella seguente riassume le dimensioni di tali zone e i dati sui carichi interni considerati nellasimulazione (ricavati dall’audit elettrico).

ZONA Area [m2] Volume [m3] Potenza installata perIlluminazione [kW]

Potenza installata permacchine da ufficio

[kW]


Aule+Basamento 10070 41388 46,5 7,6 810


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Aule Scienze 704 3028 3,5 2,8 60Palestre 540 4320 5,5 0,0 80

Per ciascuna zona e per ogni uso finale sono stati elaborati time-schedule che individuano lapercentuale d’uso orario della potenza elettrica installata. Le differenze d’uso durante i vari giornidella settimana sono state tenute in conto elaborando un time-schedule valido dal Lunedì alVenerdì, un time-schedule valido per il Sabato e uno per i giorni festivi. Le differenze d’uso durantei vari mesi dell’anno sono state tenute in conto considerando due time-schedule distinti per il mesedi luglio e per tutti gli altri mesi (eccetto per il mese di agosto, quando la scuola rimane in ogni casochiusa). Nei grafici seguenti riportiamo i time schedule utilizzati.

Time-schedule illuminazione zona Aule e Basamento (settembre-giugno)

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Time-schedule illuminazione zona Aule Scienze(settembre-giugno)

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

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Time-schedule illuminazione zona Palestre(settembre-giugno)

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ore

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alla

ta LUN-VEN

SAB

WEH


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Provincia di Torino

Time-schedule equipment zona Aule(settembre-giugno)

0,00

0,05

0,10

0,15

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

ore

Fra

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inst

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SAB

WEH

La figura successiva mostra l’immagine computerizzata generata per ladescrizione dell’edificio necessaria al programma DOE-2.

Ovviamente ogni elemento dell’involucro e le partizioni interne sono stati definiti dal punto di vistatermofisico.

5.4.3 Stima dei consumi: caso attuale (caso BASE)I valori di consumo di combustibile e di energia elettrica ottenuti dalla simulazione di DOE-2 perl’anno 1996 sono stati confrontati con i valori reali resi disponibili dalla Provincia di Milano per


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Provincia di Torino

verificare l’attendibilità dei time-schedule elaborati per i carichi elettrici, nonché le eventualidiscrepanze tra la definizione dell’impianto termico da noi assunta e la effettiva condizioneoperativa. Purtroppo non è stato possibile conoscere l’ammontare reale dei consumi di combustibileper effettuare un confronto con i valori derivati dalla simulazione (sono dati comunque difficili darecuperare a causa della modalità stessa di pagamento e di fornitura del gasolio).Altre difficoltà sono sorte per i consumi elettrici, in quanto i valori simulati risultano alquanto piùbassi di quelli riscontrati dai dati fornitici dalla Provincia: si può ritenere tuttavia che il problemaderivi dal non aver considerato la sala congressi nelle simulazioni (la sala è attualmente inristrutturazione e sembrerebbe che i carichi elettrici occorsi durante i lavori siano ricaduti sullabolletta della scuola, dato che nel mese di agosto risultano dei consumi non altrimenti giustificabili).Eliminando dunque i consumi per i lavori nella sala congressi si può ritenere che i consumi ottenutidalla simulazione approssimino abbastanza bene quelli reali. Sembrerebbe in ogni caso che i time-schedule elettrici siano stati un po’ sottostimati (si ricordi che sono stati ottenuti da interviste degliutenti): una misura sul campo dei consumi effettivi durante una giornata tipo potrebbe chiarire laquestione.L’illuminazione della scuola è tutta a fluorescenza (eccetto le palestre ove sono adoperate lampadead alta intensità di scarica a vapori di mercurio) con apparecchi diffusori che allocano generalmenteuna coppia di lampade lineari da 36W e 26mm di diametro (un 40% delle lampade è ancora dellavecchia tipologia da 38mm di diametro e 40W di potenza assorbita).I risultati delle simulazioni forniscono un consumo annuo di energia elettrica pari a 93.800 kWh eun consumo di gasolio pari a 88.600 litri (p.c.i. 42,8 MJ/kg, densità 0,85 kg/l). Il grafico successivomostra l’andamento mensile dei consumi di combustibile. Tale consumo è ovviamente influenzatooltre che dalle condizioni atmosferiche anche dalla variazione durante l’anno dell’usodell’illuminazione artificiale (che costituisce ai fini del riscaldamento una fonte di calore“gratuita”).

Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic

0

5000

10000

15000

20000

25000

litri

Consumi medi mensili di combustibile

consumo medio annuo 89.000 litri


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Provincia di Torino

Per quanto riguarda i consumi elettrici, i due grafici successivi riportanol’andamento mensile e la ripartizione annuale dei consumi elettrici disaggregatisecondo i diversi usi finali.

gen

feb

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mag gi

u

lug

ago

set

ott

nov

dic0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

kWh

gen

feb

mar apr

mag gi

u

lug

ago

set

ott

nov

dic

Consumi medi mensili di elettricità

Pompe e altro

Riscaldamento

Macchine UfficioIlluminazione

Consumi Elettrici Annuali Disaggregati

Pompe e altro 19%

Riscaldamento 1%

Macchine Ufficio 13%

Illuminazione 67%

Si può osservare che l’uso prevalente di elettricità è da ascriversiall’illuminazione artificiale (67%) mentre le macchine da ufficio registrano


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Provincia di Torino

consumi molto limitati (13%). Di un certo peso risulta invece la voce“pompaggi e apparecchiature ausiliarie dell’impianto di riscaldamento” (19%).Va notato che nella scuola in esame (come in tutte le altre) non è presentel’impianto di climatizzazione estiva, per cui i consumi (solitamente di elettricità)per raffrescamento non compaiono nel bilancio energetico dell’edificio.5.4.4 Bolletta energetica media nella configurazione attualeL’edificio viene riscaldato da un gestore che, nell’ambito di un contratto che riguarda numerosiedifici di proprietà della Provincia, fornisce il servizio calore. Si è deciso comunque di considerareil costo del servizio come legato al costo del combustibile impiegato, anche se in realtà tale costonon è addebitato direttamente alla proprietà ma risulta come un costo vivo del gestore.Il costo dell’energia attualmente consumata è stato calcolato considerando i seguenti prezzi IVAinclusa:• prezzo medio del combustibile: 1.350 Lire/litro• prezzo del kWh, fornitura in bassa tensione, media utilizzazione: 240 Lire/kWh• corrispettivo di potenza, fornitura in bassa tensione, media utilizzazione: 13.700 £/kWI sovrapprezzi relativi ai superi di potenza elettrica o all’energia reattiva sono stati trascurati perragioni di conservatività. Rispetto al caso reale questo significa rinunciare a un possibile risparmiodi un paio di milioni all’anno.In base alle considerazioni suddette la bolletta energetica media nella configurazione attuale (casoBASE) ammonta quindi a circa 153 milioni di Lire all’anno.

5.4.5 Proposte di interventoDall’analisi dell’edificio e delle condizioni di funzionamento degli impianti si è arrivati allaformulazione di alcune ipotesi progettuali di modifica che possano incidere significativamentesull’andamento dei consumi energetici.Ovviamente la riduzione dei consumi non deve avvenire a spese di un peggioramento dellecondizioni ambientali assicurate all’interno dell’edificio (temperatura e umidità dell’aria, salubritàdegli ambienti, livello di illuminazione).A tal proposito un commento a parte va fatto per i sistemi di illuminazione. Da misure effettuatenelle aule della scuola risulta che i livelli di illuminamento forniti dagli impianti sono insufficientirispetto ai valori definiti nella norma UNI 10380: ci si aggira sui 200 lux medi, contro i 300 minimiprevisti dalla norma. L’attuale impianto è di quattro apparecchi a plafone posizionati a 4 metri dialtezza su due file, parallele alle finestre: una buona parte di luce emessa dalle lampade non giungequindi sui piani di lavoro. Il sistema di accensione è a due interruttori che regolano però apparecchiincrociati, invece di regolare la coppia che si trova alla stessa distanza dalle finestre: tale sistema diaccensione è altamente inefficace per il risparmio visto che per illuminare la zona più internadell’aula si è costretti ad accendere anche gli apparecchi vicino alle finestre. La condizione dimanutenzione degli apparecchi è in molti casi insoddisfacente. Si consiglierebbe pertanto unintervento di sostituzione installando apparecchi a sospensione (all’altezza di 2,5-3 m) in numeroalmeno di sei (ciascuno equipaggiato con una lampada da 58W in alternativa alle due lampade da36W) oppure in numero di 9 (ciascun apparecchio equipaggiato con una lampada da 36W), conottiche paraboliche (eventualmente asimmetriche) e ad elevato rendimento ottico (gli attualiapparecchi disperdono la luce sulle pareti perimetrali dell’aula o sulla parte ottica di bassa qualità).La potenza installata per il nuovo impianto sarebbe paragonabile a quella attuale, pertanto non siconseguirebbe alcun risparmio energetico. Questo implica automaticamente che l’investimento daeffettuare per l’acquisto dei nuovi apparecchi non potrebbe essere recuperato attraverso il risparmioenergetico. Questa osservazione insieme al fatto che l’uso principale dell’illuminazione in unascuola è di integrazione alla luce naturale (che in una giornata nuvolosa può al più scendere sui 100


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Provincia di Torino

lux), per cui l’attuale impianto, pur essendo fuori norma UNI (che valuta i livelli diilluminamento in assenza di luce naturale), può essere ritenuto accettabile, ha spinto a tralasciarenelle simulazioni gli interventi che tengono conto della sostituzione degli apparecchi.

Interventi di retrofit dell’edificio proposti per la scuola “Leonardo da Vinci”Sostituzione serramenti e Vetri (AL) Installazione di serramenti in alluminio con taglio termico

equipaggiati con vetro camera standardCoibentazione muri esterni, tetti e sottotetti(ISO)

Installazione di panelli prefabbricati in lana di vetro, alluminio egesso sulla parte interna dei muri perimetrali sotto le finestre enell’intradosso delle coperture piane di materassini di lana di vetronei sottotetti

Sostituzione serramenti e coibentazioni(ALISO)

Applicazione contemporanea delle due misure precedenti

Sostituzione serramenti e vetri (LOW) Installazione di serramenti in alluminio con taglio termicoequipaggiati con vetro camera con lastra basso emissiva eintercapedine con gas Argon

Interventi di ammodernamento centraletermica (BO)

Operazioni di manutenzione e di ammodernamento della centrale alfine di migliorare il rendimento di produzione, installazione dipompe di circolazione a numero di giri variabile

Modifica rete di distribuzione riscaldamentoe ulteriore ammodernamento impianto(ZON)

Il corpo principale dell’edificio viene suddiviso in quattro zonetermiche con regolazione termostatica indipendente (EST, OVEST,NORD, SUD), la centrale termica viene dotata di 4 generatori da500 kW

Ammodernamento impianto diilluminazione 1 (ILL1)

Gli apparecchi illuminanti vengono dotati di reattori elettronici perl’alimentazione delle lampade


L’illuminazione dei corridoi e dei corpi scale viene comandata dasensori di presenza. L’alimentazione delle lampade è come nel casoILL1


Gli apparecchi illuminanti installati nelle aule vengono comandatida dimmer elettronici che regolano il flusso luminoso in funzionedell’accesso di luce naturale. L’alimentazione delle lampade nellealtre zone è come nel caso ILL1

Ammodernamento impianto diilluminazione 1+2+3 (ILLT)

Applicazione contemporanea delle misure di ammodernamentodell’impianto di illuminazione (ILL1, ILL2, ILL3)

Coibentazione, sostituzione serramenti,zonizzazione termica, ammodernamentogeneratori e illuminazione (MIX1)

Applicazione contemporanea delle misure ALISO, ZON e ILLT

Coibentazione, sostituzione serramenti,zonizzazione termica e ammodernamentogeneratori (MIX2)

Applicazione contemporanea delle misure ALISO e ZON

Sostituzione serramenti, zonizzazionetermica e ammodernamento generatori(MIX3)

Applicazione contemporanea delle misure AL e ZON

Gli interventi considerati nelle simulazioni possono essere suddivisi in due categorie:• interventi mirati prevalentemente al contenimento dei consumi per il riscaldamento invernale• interventi mirati prevalentemente al contenimento dei consumi di energia elettrica

(illuminazione).La scelta di intervenire solo sull’illuminazione è motivata dal fatto che questa rappresenta la vocepiù consistente dei consumi elettrici.Inoltre sono stati previsti tre interventi composti che contemplano la simultanea applicazione dialcune delle misure ipotizzate nel termico e nell’elettrico.I calcoli relativi ai costi di investimento e agli ammortamenti sono stati effettuati considerando untasso di sconto del 7%. Si è effettuata anche una analisi di sensitività sul tasso di sconto,considerando gli altri due valori del 4% e 10%: la scelta varia a seconda o della tipologia difinanziamento che la Provincia di Milano dovrebbe richiedere o della tipologia di investimento che


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la Provincia vedrebbe in alternativa all’impegno finanziario nel retrofit della scuola “Leonardoda Vinci”.

Segue una sintetica descrizione degli interventi.Sostituzione dei serramenti e installazione di doppi vetri (AL)Si prevede la sostituzione dei serramenti attuali (prevalentemente in legno con infiltrazioni d’ariaeccessive a causa del cattivo stato di conservazione) con nuovi serramenti in alluminio, guarnizioniin EDPM e taglio termico che presentino una trasmittanza dei profilati pari al massimo a 4 W/m2Ke una permeabilità all’aria caratteristica della classe A1 definita dalla norma UNI 7979. Il nuovoserramento dovrà essere equipaggiato con un vetro camera 4/6/4 con trasmittanza pari a 2,75W/m2K. La superficie totale finestrata da sostituire ammonta a circa 1800 m2. Il costo delserramento (comprensivo del doppio vetro) per forniture di simile entità è pari a circa 520.000£/m2, IVA e installazione comprese. Si è considerata una vita utile del serramento e del vetro di 30anni.Al fine di calcolare il costo dell’investimento finalizzato al risparmio energetico, si è consideratosoltanto il costo aggiuntivo rispetto ad un serramento in alluminio tradizionale (senza tagliotermico). Tale ipotesi si basa sul presupposto che la sostituzione dei serramenti attuali è in ogni casonecessaria (essa è in realtà già in programma per ragioni architettoniche e manutentive). Tale extra-costo ammonta a circa 105.000 £/m2 e cioè, in totale 195.000.000 Lire.Sostituzione dei serramenti e installazione di vetri basso-emissivi in serramenti nuovi (LOW)Alla sostituzione dei serramenti si accompagna l’adozione di vetri speciali che insieme a buoneprestazioni isolanti (K=1,10 W/m2K) che riducono sensibilmente le dispersioni e quindi i carichiinvernali, permettono di ridurre i guadagni solari nella stagione estiva migliorando il comfortambientale negli ambienti non climatizzati e riducendo i consumi in quelli provvisti di impianto diclimatizzazione.L’extra-costo di tale tipo di vetro, rispetto al vetrocamera 4/6/4, è di 36.000 £/m2. Considerandoanche in questo caso l’extra-costo relativo al serramento con taglio termico, il costo totaledell’investimento all’anno zero è di 265.000.000 lire.Coibentazione coperture, sottotetti e muri perimetrali (ISO)Si prevede di installare nel vano sotto-finestra dei muri perimetrali una panello prefabbricato asandwich composto da 4 cm di fibra di vetro, un foglio di alluminio e una rifinitura in gesso con unaresistenza termica totale pari a 1,25 m2 K/W. La superficie totale da ricoprire ammonta a circa 700m2. Il costo unitario di tali pannelli è di circa 36.000 £/m2. Lo stesso sandwich può essere utilizzatoper isolare dall’interno le coperture agli ultimi piani (circa 2300 m2).L’isolamento dei sottotetti (copertura versante Nord e dei locali in aggetto sul porticato interno) puòessere realizzato mediante la posa di pannelli di lana di vetro dotati di barriera radiante (costounitario c.a. 14.000 £/m2). Il costo totale dell’investimento è quindi di 126.000.000 lire.Sostituzione serramenti e coibentazione coperture e muri perimetrali (ALISO)Questo intervento prevede la contemporanea attuazione dei due interventi già descritti.Il costo totale di investimento è pari a circa 320.000.000 lire.Ristrutturazione centrale termica (BO)Si prevede di sostituire i generatori di calore obsoleti, le pompe di circolazione e i bruciatori conunità nuove e più efficienti. In particolare i generatori nuovi dovranno presentare delle perdite pertrasmissione attraverso l’involucro non superiore a 3,4%, valore corrispondente a quanto indicatodalla norma UNI 10348 per generatori nuovi. Imponendo un rendimento di combustione pari alminimo consentito dalla legge per generatori di uguale potenza termica, e cioè 0,892, il rendimentotermico utile sarà uguale a 0,860 (contro il valore stimato attuale di 0,816).Il costo totale dell’investimento è stato stimato pari a 50.000.000 di lire.Zonizzazione e modifiche centrale termica (ZON)La regolazione della temperatura nei diversi ambienti serviti dall’impianto di riscaldamento èattualmente realizzata mediante un rilievo termostatico per ogni circuito di distribuzione. Come è


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osservabile la Zona Aule presenta caratteristiche di carico molto diverse al suo interno. Inparticolare la zona comprende aree con 4 diversi orientamenti della superfici perimetrali e affaccisia verso l’esterno che verso il cortile interno. La diversa distribuzione dei guadagni solari, nellegiornate soleggiate invernali, e delle dispersioni attraverso l’involucro, viene quindi ignorata dalsistema di controllo che porta, con tutta probabilità, a surriscaldare porzioni dell’edificio e asottoriscaldarne altre. Un intervento di modifica dell’attuale sistema di distribuzione, suddividendola Zona Aule in 4 zone termiche differenti (Nord, Est, Sud e Ovest), e un adeguamento del sistemadi controllo e regolazione dell’impianto, rappresenta un passo verso la razionalizzazione del sistemadi riscaldamento stesso. La sostituzione dei generatori termici (2 da 1057 kW) con unità di potenzainferiore (4 da 500 kW) permetterebbe inoltre utilizzare i gruppi termici in condizioni di caricoparziale elevato e quindi con rendimenti migliori.Il costo totale dell’investimento è stato stimato pari a 95.000.000 di lire.Installazione di reattori elettronici per gli apparecchi di illuminazione (ILL1)L’attuale impianto di illuminazione a fluorescenza presenta un sistema di alimentazioneconvenzionale. L’installazione di reattori elettronici oltre ad aumentare il comfort visivo(eliminazione dell’effetto sfarfallio e stroboscopico, eliminazione del ronzio, accensioneistantanea), riduce i consumi per illuminazione di un 25% e aumenta la durata delle lampade del50% (dalle attuali 8000 ore a 12000), riducendo i costi di manutenzione.Per le palestre si è preferito sostituire le attuali 6 lampade a mercurio con 8 lampade ad alogenuriper aumentare la resa cromatica, il livello di illuminamento e ridurre i consumi (sebbene la lorodurata sia inferiore, comportando maggiori oneri di manutenzione). Tali lampade si allocano moltobene nei proiettori che sono di maggior efficacia per usi sportivi rispetto agli apparecchi perlampade a mercurio.Il costo dell’intervento è stato stimato considerando anche le sostituzioni delle lampade lungo iltempo di vita dell’impianto (valutato in 30 anni); inoltre sono stati sottratti i costi (evitati) dimanutenzione del vecchio impianto. Complessivamente verrebbero quindi spesi 56 milioni di Lire.Installazione di sensori di presenza nei corridoi e nelle scale (ILL2)L’installazione nei corridoi e nelle scale di sensori che regolino l’accensione/spegnimento dellelampade in funzione della presenza di occupanti e/o del livello luminoso di luce naturale permettedi sezionare l’impianto di illuminazione lungo i corridoi e le scale, consentendo notevoli risparmi(si accende solo la parte di corridoio dove passa la persona e di notte tutte le luci possono rimanerespente). Tale intervento è consentito solo se si è già provveduto al rinnovo dell’attuale sistema diilluminazione con la nuova alimentazione elettronica.Il tempo di vita dell’impianto è stato valutato intorno ai 30 anni. Il costo di tale investimento è di68.000.000 Lire avendo incluso i costi dei reattori elettronici (ILL1) e delle lampade ad alogenuriper le palestre e avendo nuovamente sottratto i costi evitati di manutenzione del vecchio impianto.Installazione di dimmer nelle aule (ILL3)L’installazione nelle aule di regolatori del flusso luminoso emesso dalle lampade (dimmer)adeguandolo alle condizioni ambientali (accesso di luce naturale) e al tipo di attività da svolgere èun altro intervento volto alla razionalizzazione dell’uso dell’illuminazione artificiale. Esso vaprevisto contemporaneamente al rinnovamento dell’attuale sistema di illuminazione con il nuovoimpianto a fluorescenza ad alimentazione elettronica. Tali apparecchi sono previsti solo nella zonaaule, in quanto nelle altre zone della scuola l’accesso di luce naturale è insufficiente o non rilevanteo il numero d’ore d’uso dell’illuminazione è basso (non consentendo un tempo di ritornoragionevole dell’investimento). La vita utile dell’impianto è stata valutata di 30 anni.Il costo dell’investimento è di circa 55 milioni di Lire avendo incluso i costi dei reattori elettronici(ILL1) e delle lampade ad alogenuri per le palestre e avendo nuovamente sottratto i costi evitati dimanutenzione del vecchio impianto (si noti che l’investimento è inferiore rispetto al caso ILL2 e alcaso ILL1, in quanto il costo di un dimmer va a sostituire il costo di un reattore elettronico, mentreil costo dei sensori di presenza si aggiunge a quello dei reattori elettronici, e i costi di manutenzionedelle lampade si riducono in quanto aumenta la durata delle lampade).


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Somma degli interventi sull’impianto di illuminazione (ILLT)L’installazione di reattori elettronici, insieme con l’installazione dei sensori di presenza nei corridoie nelle scale e l’installazione dei dimmer nelle aule, consente di sommare i risparmi perilluminazione ottenuti grazie a ciascun intervento.L’investimento è di circa 72 milioni di Lire.MIX 1: Edificio, Impianto di Riscaldamento, Impianto di IlluminazioneAgli interventi previsti in “sostituzione serramenti e installazione di doppi vetri”, “coibentazione” e“zonizzazione”, si accompagnano anche quelli di ammodernamento dell’impianto di illuminazioneindicati nel caso ILLT.Il costo totale dell’investimento all’anno zero è stato calcolato considerando la diversa vita utiledegli interventi e il costo delle sostituzioni durante la vita utile del più longevo di essi.Il costo totale all’anno zero è stato stimato pari a 494 milioni di Lire.MIX 2: Edificio, Impianto di RiscaldamentoIn questo intervento sono raggruppate le misure previste negli azioni denominate: “sostituzioneserramenti e installazione di doppi vetri”, “coibentazione” e “zonizzazione”.Il costo totale dell’investimento all’anno zero è stato calcolato considerando la diversa vita utiledegli interventi e il costo delle sostituzioni durante la vita utile del più longevo di essi.Tale costo è pari a circa 422 milioni di Lire.MIX 3: EdificioQuesto intervento prevede la realizzazione simultanea di : “sostituzione serramenti e installazione didoppi vetri” e “zonizzazione ”.Anche in questo caso il costo totale dell’investimento all’anno zero è stato calcolato considerando ladiversa vita utile degli interventi e il costo delle sostituzioni durante la vita utile del più longevo diessi. Il costo totale degli interventi ammonta a 316 milioni di Lire.5.4.6 RisultatiPer ciascuno degli interventi ipotizzati si è proceduto ad effettuare una simulazione con ilprogramma DOE-2. Tali simulazioni hanno permesso di stimare le variazioni dei consumi dienergia elettrica e di combustibile, oltre che le variazioni degli usi energetici per i diversi impieghifinali. Sulla base dei dati del costo attuale dell’energia e di ipotesi sul costo del denaro sono staticalcolati alcuni indicatori finanziari utili alla valutazione degli investimenti. Inoltre si sono valutatele ricadute ambientali dei diversi investimenti.In particolare si sono ricavati i seguenti parametri energetico-economici:• consumo di combustibile• consumo di energia elettrica• variazioni della bolletta energetica annua dell’edificio• costo del combustibile risparmiato (CCtE)• costo dell’energia elettrica risparmiata (CCeE)• payback time semplice• Valore Attuale Netto (VAN) dell’investimento (con analisi di sensitività sul tasso di interesse)• emissioni evitate di CO2 equivalente• risparmio di energia primaria

Nel seguito commentiamo i risultati ottenuti per i vari parametri. Ciò consente di discriminare gliinterventi effettivamente remunerativi da quelli economicamente non convenienti.


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Ribadiamo che il tasso di interesse assunto per le valutazioni economiche è stato del 7%,mentre dove si è effettuata una analisi di sensitività sul tasso di interesse (è il caso del VAN) sonostati considerati i tre valori 4%, 7% e 10%.

Nei tre grafici successivi si mostrano i consumi annuali e mensili di combustibilee di elettricità e i risparmi relativi rispetto al caso attuale (BASE) per i variinterventi di retrofit sull’edificio.

BA

SE AL

LO

W

ISO

AL

ISO

BO

ZO

N

ILL

1

ILL

2

ILL

3

ILL

T

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2

MIX

3

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7

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8

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0

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9 7973

9

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9

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2

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9

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0

4781

4 5942

4

4883

5

0

20000

40000

60000

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100000

litri

BA

SE AL

LO

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ILL

1

ILL

2

ILL

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ILL

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2

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3

MIX

1

Consumi medi annuali di combustibile


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Provincia di Torino

BA

SE AL

LO

W

ISO

AL

ISO

BO

ZO

N

ILL

1

ILL

2

ILL

3

ILL

T

MIX

2

MIX

3

MIX

1

9371

6

9311

2

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2

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1

9090

5

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3

8489

0

8098

2

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8

7657

6

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9

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4

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0

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3

0

20000

40000

60000

80000

100000

kWh

BA

SE AL

LO

W

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AL

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1

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ILL

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ILL

T

MIX

2

MIX

3

MIX

1

Consumi medi annuali di energia elettrica

Consumi medi mensili di combustibile

0

5000

10000

15000

20000

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gen

feb

mar apr

mag gi

u

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ago

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dic

litri

BASEAL

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ALISO

BO

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MIX3


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Consumi medi mensili di elettricità per illuminazione

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic

kWh

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AL

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ISO

BO

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N

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1

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2

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5,0%

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AL

LO

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ISO

AL

ISO

BO

ZO

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1

ILL

2

ILL

3

ILL

T

MIX

2

MIX

3

MIX

1Risparmi medi annuali di combustibile ed energia elettrica

energia elettricacombustibile


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Dai grafici si osserva che gli scenari che comportano un risparmio dicombustibile sono solo quelli ove si interviene o sull’involucro dell’edificio(migliorandone l’isolamento) o direttamente sull’impianto termico (migliorandoil rendimento della caldaia o riducendo le dispersioni nel sistema didistribuzione). Per i consumi di energia elettrica, invece, si ha in ogni caso unrisparmio in quanto la riduzione dei carichi termici comporta una riduzione deiconsumi di elettricità per l’impianto termico (apparecchiature ausiliarie epompe di circolazione per il sistema di distribuzione) che costituisce in ogni casouna voce non trascurabile dei consumi di elettricità (vedi il grafico del casoBASE sui consumi mensili di elettricità disaggregati per usi finali).Risparmi di circa il 18% nell’uso del combustibile (circa 16.000 litri in meno l’anno) sono ottenibili adottando gliinterventi che prevedono la sostituzione dei serramenti e del vetro. Installando vetri basso emissivi il risparmio sale al24%. L’isolamento dei muretti sottofinestra e delle coperture consente un risparmio del 15% (15.000 litri).L’applicazione simultanea delle misure di sostituzione dei serramenti e di coibentazione permetterisparmi del 34% rispetto al caso attuale.L’intervento sulla centrale termica dà luogo a risparmi del 10%. L’intervento che prevedel’installazione di generatori di taglia ridotta e la ristrutturazione della rete di distribuzione portainvece a risparmiare circa 8800 litri di combustibile l’anno, cioè il 17% dei consumi attuali.Risultati molto rilevanti si ottengono per gli interventi composti MIX 2 e MIX 3 con risparmi fra il32 e 46%.È da notare che gli interventi sull’impianto di illuminazione comportano un leggero incremento deiconsumi di combustibile. Tale risultato, apparentemente negativo, è invece indice di un uso piùrazionale dell’energia. I risparmi sull’energia elettrica ottenibili comportano infatti un minore “usoimproprio” degli apparecchi elettrici ai fini del riscaldamento degli ambienti. Esso invece risulteràsempre più a carico dell’impianto di riscaldamento con un uso dell’energia di certotermodinamicamente ed economicamente più conveniente.Per quanto riguarda i consumi elettrici si noti che l’installazione dei reattori elettronici rappresentala quota più significativa di risparmio (circa 14%): questo valore è chiaramente più basso rispetto al25% atteso dovuto alla riduzione della potenza installata per illuminazione, in quanto i consumielettrici tengono conto anche delle voci relative all’impianto di riscaldamento. L’azione combinatadi sensori di presenza e dimmer (ILLT) comporterebbe un 10% di risparmio aggiuntivo rispetto alcaso ILL1. Si presti attenzione al fatto che i dimmer comportano un risparmio inferiore rispetto aisensori di presenza (si veda anche il grafico dei consumi mensili di elettricità per illuminazione) inquanto vengono adottati solo nelle aule didattiche (e non nei corridoi, nei laboratori, in biblioteca,nelle segreterie, in palestra, ecc.). Si consideri anche il fatto che l’installazione di dimmer neicorridoi o di sensori nelle aule non comporterebbe risparmi aggiuntivi, viste le diverse modalità diutilizzo che i due tipi di locali presentano in una scuola: i corridoi sono raramente percorsi durantel’orario di lezione, mentre le aule risultano occupate o vuote in orari ben precisi durante la giornata.Si noti che l’azione combinata di interventi sul lato termico e sul lato elettrico (MIX1) comporta unincremento del risparmio elettrico fino al 35% (per il combustibile invece si ha giustamente unrisparmio leggermente inferiore rispetto al caso MIX2, per il discorso già su citato che il caloreprodotto dagli apparecchi elettrici viene a essere sostituito dal riscaldamento).

Ai fini del calcolo della bolletta energetica (e quindi della valutazione di convenienza di unintervento di retrofit) è necessario conoscere il valore della potenza massima impegnata dalleapparecchiature elettriche presenti nell’edificio (è la voce di quota fissa sulla bolletta elettrica). E’ovvio che questo valore varia notevolmente in corrispondenza di interventi di ammodernamentodell’impianto di illuminazione e dipende essenzialmente da esso. Come risulta dal grafico seguentela potenza attualmente installata è pari a 65 kW (illuminazione e equipment), inferiore al valore


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previsto dal contratto ENEL (105 kW): vanno però tenuti in conto i carichi della sala convegniche da noi non sono stata inseriti per le valutazioni dei consumi. In verità la potenza reale assorbitaè sempre inferiore al valore installato (intorno ai 50 kW, incluse le potenze assorbite dai sistemiausiliari dell’impianto termico), per cui i 65 kW possono essere assunti nelle nostre valutazionieconomiche come valore di potenza impegnata.

BASE ILL10

10

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kW

BASE ILL1

Potenza elettrica installata

illuminazione

equipment

totale

Nei casi di intervento sull’impianto di illuminazione (ILL1, ILL2, ILL3, ILLT,MIX1) la riduzione di potenza installata è di circa 12 kW ed è dovutaall’alimentazione elettronica delle lampade. In tali casi la potenza impegnata dacontratto è assunta pari a 55 kW (arrotondando la riduzione di potenza ai 10kW). Una volta noti i consumi di energia elettrica, di combustibile e la potenzaimpegnata in ciascuno degli scenari ipotizzati è possibile calcolare la bollettaenergetica corrispondente e valutare i risparmi conseguibili rispetto al casoBASE (questo è quanto compare nei due grafici successivi).


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liaia

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ire

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AL

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MIX

3

MIX

1

Bolletta annuale per consumi di elettricità e combustibile

potenza elettrica impegnata

consumi combustibile

consumi energia elettrica

AL

LO

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ISO

AL

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BO

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0%

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45%

%

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2

MIX

3

MIX

1

Percentuale di risparmio economico

Si nota subito che il massimo risparmio conseguibile si ha in corrispondenza dell’adozionedell’intervento composto MIX 1 che ammonta a circa 63 Milioni di lire all’anno (corrispondente acirca il 41 % della bolletta attuale) e che tutti gli interventi sulla parte termica comportano fortirisparmi. Ciò non vale invece per gli interventi sull’illuminazione a se stanti. Come sarà più chiarotra breve grazie alle valutazioni tramite altri parametri economici il motivo è che il numero d’ored’uso dei sistemi di illuminazione è molto basso (intorno alle 1000 ore annue) per cui tutti i


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risparmi conseguibili sono ridotti rispetto ai consumi termici. In ogni caso tutti gli interventigenerano una riduzione della bolletta.Per comprendere se un certo scenario sia effettivamente conveniente però non èsufficiente andare a vedere quanto ci fa risparmiare, ma anche quanto ci faspendere e come risparmi e spese si ripartiscono sull’intera vita dell’intervento.Nel grafico successivo riportiamo gli investimenti che devono essere fatti perpoter implementare i diversi scenari (essi tengono conto sia dei capitali perl’acquisto e l’installazione delle nuove tecnologie, sia dei costi di manutenzionenel corso della vita dell’intervento)

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MIX

1

Investimento iniziale inclusi costi di sostituzione fino a fine vita sistema

L’analisi economica si avvale di alcuni parametri (fra di loro equivalenti) che sono il costodell’energia risparmiata per un litro di combustibile (CCtE) o per un kWh elettrico (CCeE), il valoreattuale netto dell’investimento (VAN) e il payback time dell’investimento. Tali parametri tengonoconto degli investimenti iniziali per l’acquisto delle nuove tecnologie e dei risparmi (energetici e dimanutenzione) che si ottengono lungo il corso della vita del nuovo sistema installato, dicendoci sel’investimento è di per sé redditizio (ciò comporta un guadagno a fine vita dell’impianto) ecomunque mostrandoci quale degli investimenti è più favorevole nella rosa di quelli proposti.Il CCE (termico o elettrico) consente un rapido confronto fra il costo attuale dell’energia consumatae il costo equivalente dell’unità di energia risparmiata. Se tale costo risulta minore del primo,l’intervento risulta economicamente favorevole. Esso si calcola facendo il rapporto tra la sommadell’extracosto dell’investimento (rispetto alla situazione attuale e ripartito sugli anni di vita delsistema) con la variazione dei costi di manutenzione e conduzione annui, rispetto alla quantità dienergia risparmiata nell’anno. Nel caso di interventi finalizzati ad una prevalente riduzione deiconsumi elettrici, nei costi di manutenzione si terrà conto della eventuale riduzione (omaggiorazione) dei consumi di combustibile nonché della riduzione della potenza elettricaimpegnata. Se invece l’intervento comporta essenzialmente una riduzione dei consumi dicombustibile la variazione dei costi di manutenzione tiene conto dei risparmi dovuti ad un minoreconsumo di energia elettrica e ad un eventuale minore impiego di potenza.


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Nel grafico successivo riportiamo i valori del CCE elettrico e termico per i vari scenari.

Costo dell'energia risparmiata elettrica e termica

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prezzo kWh elettrico

prezzo litro di combustibile

Come si nota chiaramente dal grafico gli unici interventi per i quali il CCE supera o è moltoprossimo all’attuale prezzo dell’unità di energia sono quelli che riguardano esclusivamentel’illuminazione. Pertanto essi non risultano convenienti. Coma già detto in precedenza questo èdovuto al fatto che le ore d’uso annuo dell’illuminazione sono molto basse (purché le nostre ipotesidi time-schedule dedotte dalle interviste siano valide). Questo è comunque caratteristico degli usi diilluminazione nelle scuole. Non possono dunque essere semplici motivazioni economiche a farscegliere interventi che riguardino solo il sistema di illuminazione. Il problema del resto vienecompletamente superato guardando al caso di combinazione di interventi sul lato elettrico e termico(MIX1): qui tutto l’insieme di interventi risulta economicamente redditizio.I risultati ottenuti con il calcolo del CCE sono confermati dal calcolo degli altri parametrieconomici.Il Simple Payback Time (tempo di ritorno semplice, PBT) è un indicatore finanziario di immediatacomprensione anche se tuttavia risulta spesso di scarsa significatività. Esso è calcolato mediante unasemplice divisione fra il costo totale dell’investimento all’anno zero e il risparmio economico annuoottenibile (tale risparmio tiene conto dei risparmi di energia elettrica, potenza elettrica, combustibilee manutenzione). Il numero ottenuto rappresenta il numero di anni necessari affinchél’investimento si ripaghi. Se questo risulta inferiore al numero di anni di durata dell’interventol’investimento è in grado di ripagarsi. Tuttavia nella valutazione finanziaria di un investimentointervengono altri fattori di rischio che il PBT non riesce a ponderare (primo fra tutti il peso delcosto del denaro); per cui il PBT ha senso se il suo valore è inferiore almeno ai 10 anni.La figura seguente riporta il grafico con i valori di PBT calcolati per gli interventi previsti. Essirisultano sempre inferiori alla vita utile dell’investimento. Come ci si attende gli interventisull’impianto termico sono quelli che si ripagano più rapidamente, mentre quelli per l’illuminazionesuperano abbondantemente la decina d’anni, facendo perdere di significato il PBT stesso.


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Payback time semplice

Il Valore Attuale Netto si ottiene attualizzando all’anno zero tutti i flussi di cassa(costi e risparmi) durante la vita utile dell’investimento. Maggiore è il suo valorepiù conveniente risulta l’investimento. La figura successiva mostra i valori delVAN per i diversi scenari al variare del tasso di interesse.

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Valore attuale netto per diversi tassi di interesse

VAN 4%VAN 7%

VAN 10%


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Come ci si attende si nota che al crescere del tasso di interesse gli investimenti che riguardanoil solo impianto di illuminazione perdono di redditività (per un tasso del 10% è chiara la nonconvenienza, anche se non elevata) mentre tutti gli altri risultano favorevoli. Peraltro dalla letturadel VAN (come da quella del CCE) si osserva che gli investimenti per sola illuminazionesostanzialmente si ripagano su tutta la vita dell’impianto.

La riduzione del consumi di combustibile e di energia elettrica conseguibili dall’applicazione degliinterventi proposti si riassume in un risparmio di energia primaria e quindi di emissioni di CO2. Nelcaso del combustibile l’energia primaria risparmiata è pari a quella contenuta nel combustibileutilizzato più quella spesa per l’estrazione e il trasporto di essa (in questo caso gasolio con un p.c.i.di 36 MJ/litro). Secondo stime svolte da Ambiente Italia, per ogni kWh di calore prodotto a valledel generatore l’energia primaria consumata ammonta a 1.21 kWh (rendimento totale del sistemaestrazione-approvvigionamento-utilizzo uguale a 0.83). Per valutare invece l’energia primariarisparmiata per ogni kWh di energia elettrica non consumato occorre fare alcune ipotesi sulla filieraenergetica utilizzata per la produzione di esso. Abbiamo deciso di utilizzare il mix di tecnologierelativo all’intero sistema di produzione ENEL in Italia, che comporta che per ogni kWh elettricodistribuito sono necessari 2,68 kWh di energia primaria (nell’anno 1994).Nel grafico successivo sono riportati i consumi in energia primaria per i diversi scenari.

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Consumi medi annuali espressi in energia primaria

La figura seguente mostra la riduzione di emissioni relative a tutti gli interventiipotizzati rispetto alle emissioni del caso BASE.


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Emissioni evitate di CO2 in un anno

Documents

Provincia di Torino · • un calcolo del fabbisogno energetico di ogni singolo edificio (realizzabile a seguito di una dettagliata descrizione di esso) • l’individuazione di