RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA Seminario Seminario IL RISPARMIO ENERGETICO NELL’EDILIZIA IL RISPARMIO ENERGETICO NELL’EDILIZIA Carrara 1 Marzo 2012 Carrara 1 Marzo 2012 PLESSO SCOLASTICO PLESSO SCOLASTICO DI DI MONTERCHI MONTERCHI Ing. Luca Serri Ing. Luca Serri In collaborazione con: In collaborazione con:
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Ing. Luca SerriIng. Luca SerriIn collaborazione con:In collaborazione con:
L’edificioL’edificio
I I PRINCIPALIPRINCIPALI DATIDATI::
Necessità di consolidamento sismico• Necessità di adeguamento normativo degli impianti elettrici• Necessità di realizzare l’impianto antincendio• necessità di realizzare vie di esodo a normaa norma
Comune MonterchiGradi Giorno 2271Zona termica E
Durata periodo di riscaldamento
15 Ottobre – 15 Aprile
Latitudine 43°Temperatura di progetto 0 °C
Temperatura media stagionale
8.5 °C
I I DATIDATI CLIMATICICLIMATICI::
L’edificioL’edificio
I I PRINCIPALIPRINCIPALI DATIDATI::
• Anno di realizzazione 1975• Successivo ampliamento• Struttura a telaio in CA• Orientamento della facciata principale sud-ovest
OccupazioneMattine Lun - Ven Lun - Sab Lun - SabPomeriggi Lun - Ven Lun, Mer, Ven Mar, Gio
percezione di benessere all’interno deilocali sono significativamente negative;durante il periodo invernale si riscontrauna distribuzione di calore non uniformetra le varie aule con frequente percezionedi freddo.Durante la stagione primaverile inoltratagli utenti accusano sovente sensazione didiscomfort dovuta al surriscaldamento deilocali e all’abbagliamento.
Analisi Analisi –– elementi di involucroelementi di involucro
FFACCIATAACCIATA PRINCIPALEPRINCIPALE::
Analisi Analisi –– elementi di involucroelementi di involucro
FFACCIATAACCIATA POSTERIOREPOSTERIORE::
Analisi Analisi –– elementi di involucroelementi di involucro
FFACCIATAACCIATA AMPLIAMENTOAMPLIAMENTO::
Analisi Analisi –– elementi di involucroelementi di involucro
SSOLAIOOLAIO SUSU SEMINTERRATOSEMINTERRATO::
Analisi Analisi –– elementi di involucroelementi di involucro
SSOLAIOOLAIO SUSU SPAZIOSPAZIO AREATOAREATO::
Analisi Analisi –– elementi di involucroelementi di involucro
La centrale termicache alimenta sia lascuola è costituitada due generatorimarca RIELLOmodello 3500 140SAT alimentati aSAT alimentati ametano istallatinell’anno inoccasione dellaconversione ametanodell’impianto.
DDISTRIBUZIONEISTRIBUZIONE EE CORPICORPI SCALDANTISCALDANTI::
La distribuzione del fluidotermovettore avviene nei localiseminterrati mediante 5 rami distintidotati di un buon isolamento epressurizzati mediante altrettantepompe di circolazione
I corpi scaldanti sono radiatori in ghisa a 4 colonne privi di regolazione termostatica. Si riscontra una potenza installata complessiva (Tmedia =70 °C) pari a circa 184 kW.
IIMPIANTOMPIANTO ELETTRICOELETTRICO EE FOTOVOLTAICOFOTOVOLTAICO::
La scuola e la palestra sono alimentate mediante una fornitura in BT con potenza disponibile pari a 15 kW e mediante un impianto fotovoltaico della potenza di 10,2 kWp esercito in modalità di Scambio sul Posto (Net Metering). L'illuminazione degli ambienti scolastici viene effettuata quasi esclusivamente utilizzando dei tubi fluorescenti al neon di differente potenza e tipologia. incandescenza e a basso consumo.
Analisi Analisi –– problemi rilevatiproblemi rilevati
PPROBLEMIROBLEMI DIDI SURRISCALDAMENTOSURRISCALDAMENTO EE AABBAGLIAMENTOBBAGLIAMENTO POMERIDIANOPOMERIDIANO::
Il surriscaldamento e l’abbagliamento ha reso necessaria l’installazione di tende
Analisi Analisi –– problemi rilevatiproblemi rilevati
PPROBLEMIROBLEMI DIDI CONDENSACONDENSA SUPERFICIALESUPERFICIALE EE INFILTRAZIONIINFILTRAZIONI::
La presenza di un ponte termicodovuto al telaio in C.A. noncoibentato comporta la formazionedi muffa in corrispondenza delleaule
Il deterioramento dellaimpermeabilizzazione determina lapresenza di infiltrazioni in più puntidel fabbricato
Analisi Analisi –– problemi rilevatiproblemi rilevati
La presenza di infiltrazioni sulcordolo di copertura determina unconsistente degrado della facciata
Fenomeni di distacco dell’intonaconelle zone dell’edificio non espostealla radiazione solare
Analisi energeticaAnalisi energetica
SSIMULAZIONEIMULAZIONE STATOSTATO ESISTENTEESISTENTE::EPi Fabbisogno di energia
primaria per laclimatizzazione invernaleEPi
kWh/m3anno
92,14
EPi lim
Fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale limite per le nuove costruzioni
2007 20,49 kWh/m3
2008 17,92 kWh/m3
2010 15,76 kWh/m3
Il fabbisogno di energia primaria dell’edificio è quasi 6 volte quello che dovrebbe avere la medesima struttura se fosse costruita nel 2010. Tale fatto, di per se negativo, implica che i risultati conseguenti la riqualificazione dell’edificio possono essere veramente interessanti
Dispersione massimacomplessiva W
184278
etaP Rendimento ProduzioneMedio Stagionale % 91,5
etaG Rendimento GlobaleMedio Stagionale % 78,3
CO2 Emissione annuale teoricaanidride carbonica Kg di CO2 131 000
92,14
kWh/m3
Analisi energeticaAnalisi energetica
PPOTENZEOTENZE DISPERSEDISPERSE::
Il peso maggiore è rappresentatodalle parti di edificio occupatedalle scuole medie ed elementaripoiché presentano un volumeimpegnato superiore alle altrezone.Il grafico sottostante riporta,invece, la ripartizione per
Ripartizione potenze disperse
42%
10%13%
4%
31%Medie
Mensa
Materna
Aula polivalente
Elementari
invece, la ripartizione pertipologia di dispersionedenotando una percentuale didispersioni superiori allo standardper quanto riguarda i serramenti.Tale fatto risulta evidente alla lucedella eccessiva superficiefinestrata dell’edificio e dellascarsa qualità degli stessi.
Ripartizione delle dispersioni per tipologia
35%
32%
27%
6%
Ricambi Aria
Pareti e solai
Serramenti
Ponti termici
Analisi energeticaAnalisi energetica
FFLUSSILUSSI ENERGETICIENERGETICI::
Di seguito si riporta un diagramma in grado di fornire un chiaro panorama deiflussi energetici e in gioco nell’edificio.
Proposta di intervento Proposta di intervento
PPROPOSTAROPOSTA N.1: N.1: COIBENTAZIONECOIBENTAZIONE DEIDEI SOLAISOLAI EE DELLEDELLE COPERTURECOPERTURE
Isolamento termico di copertura e solai per il raggiungimento di 0.3 W/m2K
FINESTREFINESTRE, , REALIZZAZIONEREALIZZAZIONE CAPPOTTOCAPPOTTO TERMOISOLANTETERMOISOLANTE EE MIGLIORAMENTOMIGLIORAMENTO DELLADELLA
DISTRIBUZIONEDISTRIBUZIONE EE REGOLAZIONEREGOLAZIONE DELDEL CALORECALORE
All’intervento n. 3 viene aggiunta il miglioramento del rendimento diregolazione mediante l’adozione di valvole termostatiche e la coibentazionedella rete di distribuzione del calore
•La sostituzione infissi appare un intervento necessario anche ai fini dellasicurezza•La coibentazione della copertura deve essere effettuata per legge (Dlgs 192e successive modificazioni) poiché il solaio di copertura è oggetto dimanutenzione straordinaria a causa del consolidamento strutturale.•Le facciate necessitano di essere ridipinte e ripristinate con conseguenterealizzazione del ponteggio su tutto il perimetro dell’edificiorealizzazione del ponteggio su tutto il perimetro dell’edificio•Non si effettua la sostituzione dei generatori di calore data la loro recenteinstallazione
•Le strutture opache verticali saranno quindi coibentate mediante la posa dilastre dello spessore di 10 cm di polistirene espanso avendo cura dicorreggere i ponti termici in prossimità dei pilastri in CLS
•Le strutture opache orizzontali saranno quindi coibentate mediante la posa dilastre dello spessore di 10 cm di polistirene estruso avendo cura dicorreggere i ponti termici in prossimità dei pilastri in CLS
•Gli infissi di nuova installazione saranno del tipo in PVC con vetrocamerabassoemissivo antisfondamento e dotato di buone prestazioni acustiche.•Trasmittanza complessiva infisso inferiore a 1.3 W/m2K
Ottimizzazione trasmittanza infissi
1000000
1100000
1200000
1300000
1400000
1500000
1600000
0123456
MJ
Trasmittanza Uf [W/m2K]Uw= 1,3
Il progettoIl progetto
SSOSTITUZIONEOSTITUZIONE INFISSIINFISSI
•Vetro ad alta prestazione termica•Schermature esterne con tende a rullo verticali con tessuto filtrantemicroforato•Risoluzione del ponte termico
Il progettoIl progetto
MMIGLIORAMENTOIGLIORAMENTO RENDIMENTORENDIMENTO DIDI DISTRIBUZIONEDISTRIBUZIONE EE REGOLAZIONEREGOLAZIONE
•Spostamento dei termostati di zona e installazione valvole termostatiche•Sostituzione pompe con circolatori elettronici a portata variabile
•Miglioramento del comfortinterno•Riduzione dei consumi diriscaldamento•Premio per l’incentivo “ContoEnergia del fotovoltaico•Ottimizzazione della
Ante Operam
EPi ante operam
Fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale EPi
kWh/m3anno 92,14
CO2 Emissione annuale teorica anidride carbonicaKg di
CO2/anno131 000
TEP Consumo TEP teoriche TEP/anno 56,46
etaP Rendimento Produzione Medio Stagionale % 91,5
etaG Rendimento Globale Medio Stagionale % 78,3
Post Operam
EPi post Fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione kWh/m3anno 48,09
•Ottimizzazione delladistribuzione del calore•Miglioramento delle prestazionitermiche estive•Risoluzione dei problemi diabbagliamento•Riduzione delle emissioniinquinanti•Realizzazione di un progettopilota
operam invernale EPi post operamkWh/m3anno 48,09
CO2 Emissione annuale teorica anidride carbonicaKg di
CO2/anno68400
TEP Consumo TEP teoriche TEP/anno 29,47
etaP Rendimento Produzione Medio Stagionale % 91,0
etaG Rendimento Globale Medio Stagionale % 79,6
Confronto ante post operam
Risparmio percentuale conseguito % 47,80
CO2Risparmio emissione annuale teorica anidride
carbonicaKg di
CO2/anno62600
TEP Risparmio TEP teoriche TEP/anno 26,99
Tempo di rientro dell’investimento anni 15
Grazie per l’Grazie per l’attenzione…attenzione…Grazie per l’Grazie per l’attenzione…attenzione…