energia primaria Epi impianto [kwh]

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1 energia primaria Epi combustibile energia elettrica costo dell'intervento costo energetico impianto [kwh] [kwh/m 3 ] [m 3 /anno] [kwh/anno] [ ] [ /anno] pannelli radianti/ventilconvettori senza rinnovo , ,65 pannelli radianti/ventilconvettori con rinnovo , ,05 pompa di calore vrf senza rinnovo , ,6 pompa di calore vrf , ,24 uta/ventilconvettori , ,2 smantellamento canali e centrale 2900

2 1. Relazione generale 1.1 Premesse e obiettivi dell intervento. L Amministrazione del Comune di Verbania intende ristrutturare l impianto termico a servizio di Palazzo Flaim. Dal punto di vista normativo l intervento si configura come ristrutturazione di impianto termico di cui al punto lettera o) della D.G.R. n del 04/08/2009. L esigenza di un nuovo impianto di riscaldamento è sorta dalle condizioni di degrado dell impianto esistente per ogni suo elemento qualificante ovvero, i sistemi di produzione, distribuzione, emissione e regolazione. Il sistema di canalizzazione di distribuzione dell aria verte in condizioni di scarsa salubrità dovuto all usura dell impianto e al degrado del sistema di filtrazione. Il generatore di calore esistente per adeguamento ai requisiti emissivi ed energetici imposti dal normatore regionale con scadenze rispettive 01/09/2013 e 01/09/2020, sarebbe comunque oggetto di sostituzione. Entro le date indicate i generatori di calore a gas esistenti dovranno avere rispettivamente emissioni di ossidi di azoto (NOx) pari o inferiori a 80 mg/kwht e rendimenti di combustione non inferiori a m g 93+2Log Pn. L Amministrazione ha dato incarico per un nuovo impianto simile all esistente prevedendo un nuovo generatore di calore a gas, una nuova unità di trattamento dell aria, un nuovo sistema di distribuzione canalizzato dell aria ed un nuovo sistema di regolazione. Durante gli interventi di restauro nello strato di supporto impianti al di sotto del pavimento è stato rilevato un fascio tubiero costituente il vecchio sistema di emissione di tipo radiante non più in uso. Dal ritrovamento, in alternativa al sistema a tutt aria, è stato considerata anche una riproposizione del sistema radiante con l impiego di tecniche e materiali contemporanei. Dal punto di vista del comfort qualitativo interno, sarebbe stata la soluzione ottimale in quanto la distribuzione del calore per effetto radiativo avrebbe permesso di fornire il giusto apporto calorico ove necessario ovvero, nelle zone occupate evitando l effetto della stratificazione dell aria tipico dei sistemi a moto convettivo. La soluzione è stata scartata per motivi gestionali in quanto, per la messa e regime ed il conseguente raggiungimento del comfort, sarebbero stati necessari di tempi di attivazione delle masse piuttosto lunghi ovvero accensioni anticipate dell impianto rispetto al periodi di utilizzo della struttura. Fatte queste considerazioni si è proceduto valutando un sistema a tutt aria in grado di fornire anche un raffrescamento estivo ma gli spazi limitati e obbligati per i canali dell aria non avevano dimensioni sufficienti per l alloggiamento della distribuzione e delle macchine. Inoltre l ingombro delle macchine esterne avrebbe sicuramente inciso sull aspetto qualitativo architettonico Pag.2

3 dell edificio. I motivi citati ed il costo elevato dell intervento hanno portato all abbandono della soluzione. In virtù della possibilità del sistema a pompa di calore di fornire riscaldamento nella stagione invernale e raffrescamento nella stagione estiva, unitamente alla flessibilità di posa dell impianto che permetterà il completamento dei lavori edili prima della posa dell impianto, l Amministrazione si è orientata al progetto esecutivo di un sistema di tipo ad espansione diretta VRF. La tabella ed il grafico seguente riassumono l analisi tecnico economica preliminare iniziale: energia primaria Epi combustibile energia elettrica costo dell'intervento costo energetico impianto [kwh] [kwh/m 3 ] [m 3 /anno] [kwh/anno] [ ] [ /anno] pannelli radianti/ventilconvettori senza rinnovo , ,65 pannelli radianti/ventilconvettori con rinnovo , ,05 pompa di calore vrf senza rinnovo , ,6 pompa di calore vrf , ,24 uta/ventilconvettori , ,2 smantellamento canali e centrale 2900 dove con E pi si intende l indice di prestazione energetica. La soluzione economicamente più conveniente consisteva nell impianto a pannelli radianti con o senza rinnovo meccanico dell aria ma i motivi gestionali legati al funzionamento dell impianto hanno fatto propendere l Amministrazione verso il sistema VRF. Da rilevare che l impianto a tutt aria sebbene di costo di intervento inferiore rispetto al sistema VRF risultava quello più energeticamente sfavorevole durante l esercizio senza garantire il controllo estivo della temperatura ambiente. L impianto attuale verrà completamente dismesso a favore di un nuovo impianto che consentirà la gestione separata dei regimi di funzionamento invernale ed estivo. Per il controllo della qualità dell aria, sebbene l edificio rispetti i requisiti di igiene e salubrità tali da consentire un ricambio naturale dell aria, in ragione dell attività ivi svolta, è prevista l integrazione di un sistema di ventilazione meccanica a recupero di calore. L intervento si articolerà secondo le seguenti voci d opera che costituiscono la base del cronoprogramma allegato al progetto esecutivo: - smantellamento centrale termica (escluso dal presente appalto) - smantellamento unità trattamento aria (escluso dal presente appalto) - rimozione canali aria piano primo (escluso dal presente appalto) - rimozione canali aria piano secondo (escluso dal presente appalto) Pag.3

4 - rimozione linee idrauliche inutilizzate piano primo (escluso dal presente appalto) - rimozione linee idrauliche inutilizzate piano secondo (escluso dal presente appalto) - demolizione parziale copertura centrale termica (escluso dal presente appalto) - realizzazione massetto di pendenza centrale termica (escluso dal presente appalto) - installazione unità esterne - posa parziale della struttura portante controsoffitto piano primo (escluso dal presente appalto) - posa parziale della struttura portante controsoffitto piano secondo (escluso dal presente appalto) - installazione unità interne piano primo - installazione unità interne piano secondo - realizzazione dei collegamenti idraulici piano primo - realizzazione dei collegamenti idraulici piano secondo - realizzazione dei collegamenti elettrici piano primo - realizzazione dei collegamenti elettrici piano secondo - installazione unità di ventilazione - installazione canali di immissione aria piano primo - istallazione canali di ripresa a pavimento (escluso dal presente appalto) - completamento della struttura portante controsoffitto piano primo (escluso dal presente appalto) - completamento della struttura portante controsoffitto piano secondo (escluso dal presente appalto) - cablaggio dell'impianto elettrico piano primo - cablaggio dell'impianto elettrico piano secondo - installazione di quadro elettrico - posa delle bocchette di immissione in controsoffitto e griglie di ripresa a pavimento - avviamento e collaudo impianto - posa dei pannelli di controsoffitto piano primo (escluso dal presente appalto) - posa dei pannelli di controsoffitto piano secondo (escluso dal presente appalto) - realizzazione opere di finitura superficiale piano primo (escluso dal presente appalto) - realizzazione opere di finitura superficiale piano secondo (escluso dal presente appalto) Particolare attenzione dovrà essere demandata all organizzazione ed al coordinamento delle aree e delle squadre di lavoro in quanto è prevista la presenza contemporanea di più imprese quali imprese edili, idrauliche ed elettriche. Prima della consegna, l impianto sarà collaudato e completo di ogni certificazione necessaria nei termini di legge. Pag.4

5 1.2 Normativa di riferimento LEGGE 9 GENNAIO 1991, N. 10.Norme per l'attuazione del Piano energetico nazionale in materia di uso razionale dell'energia, di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia. DECRETO DEL PRESIDENTE DELLA REPUBBLICA 26 AGOSTO 1993, n "Regolamento recante norme per la progettazione, l'installazione, l'esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia, in attuazione dell'art. 4, comma 4, della legge 9 gennaio 1991, n. 10". DIRETTIVA 2002/91/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO E DEL CONSIGLIO del 16 dicembre 2002 sul rendimento energetico nell'edilizia DECRETO LEGISLATIVO 19 AGOSTO 2005, N Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia. DECRETO DEL PRESIDENTE DELLA REPUBBLICA 2 aprile 2009, n. 59. Regolamento di attuazione dell'articolo 4, comma 1, lettere a) e b), del decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, concernente attuazione della direttiva 2002/91/CE sul rendimento energetico in edilizia. LEGGE REGIONALE 28 MAGGIO 2007, N. 13. (Testo coordinato). Disposizioni in materia di rendimento energetico nell'edilizia. DELIBERAZIONE DELLA GIUNTA REGIONALE 4 AGOSTO 2009, N Aggiornamento del Piano regionale per il risanamento e la tutela della qualita' dell'aria - Stralcio di piano per il riscaldamento ambientale e il condizionamento e disposizioni attuative in materia di rendimento energetico nell'edilizia ai sensi dell'articolo 21, comma 1, lettere a) b) e q) della legge regionale 28 maggio 2007, n. 13 "Disposizioni in materia di rendimento energetico nell'edilizia". DELIBERAZIONE DELLA GIUNTA REGIONALE 4 AGOSTO 2009, N Legge regionale 28 maggio 2007, n. 13 "Disposizioni in materia di rendimento energetico dell'edilizia". Disposizioni attuative in materia di certificazione energetica degli edifici ai sensi dell'articolo 21, comma 1, lettere d), e) ed f). DECRETO DEL PRESIDENTE DELLA REPUBBLICA 18 aprile 1994, n Regolamento recante disciplina del procedimento di riconoscimento delle imprese ai fini della installazione, ampliamento e trasformazione degli impianti nel rispetto delle norme di sicurezza. D.M n. 37. Regolamento concernente l'attuazione dell'articolo 11-quaterdecies, comma 13, lettera a) della legge n. 248 del 2 dicembre 2005, recante riordino delle disposizioni in materia di attività di installazione degli impianti all'interno degli edifici. DECRETO LEGISLATIVO 9 aprile 2008, n. 81. Attuazione dell'articolo 1 della legge 3 agosto 2007, n. 123, in materia di tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro. Pag.5

6 DECRETO LEGISLATIVO 3 agosto 2009, n Disposizioni integrative e correttive del decreto legislativo 9 aprile 2008, n. 81, in materia di tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro. Tute le norme tecniche relative alla progettazione ed installazione impianti anche non espressamente citate e, in particolare: UNI/TS :2008 Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 1: Determinazione del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione estiva ed invernale UNI/TS :2008 Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 2: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria EC UNI/TS :2008 Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 1: Determinazione del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione estiva ed invernale. EC UNI/TS :2008 Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 2: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria. UNI Riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Dati climatici. UNI Materiali da costruzione. Conduttività termica e permeabilità al vapore. UNI Murature e solai. Valori della resistenza termica e metodo di calcolo. UNI EN Impianti di riscaldamento negli edifici - Metodo di calcolo del carico termico di progetto. UNI EN ISO 6946 Componenti ed elementi per edilizia - Resistenza termica e trasmittanza termica - Metodo di calcolo. UNI EN ISO Prestazione termica di finestre, porte e chiusure oscuranti - Calcolo della trasmittanza termica - Parte 1: Generalità. UNI EN ISO Materiali e prodotti per edilizia - Proprietà igrometriche - Valori tabulati di progetto e procedimenti per la determinazione dei valori termici dichiarati e di progetto. UNI EN ISO Prestazione termica degli edifici - Trasferimento di calore attraverso il terreno - Metodi di calcolo. UNI EN ISO Prestazione termica dei componenti per edilizia - Caratteristiche termiche dinamiche - Metodi di calcolo. EC UNI EN ISO Prestazione termica dei componenti per edilizia - Caratteristiche termiche dinamiche - Metodi di calcolo. UNI EN ISO Prestazione termica degli edifici - Coefficienti di trasferimento del calore per trasmissione e ventilazione - Metodo di calcolo. Pag.6

7 UNI EN ISO Prestazione energetica degli edifici - Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento. UNI EN ISO Ponti termici in edilizia - Coefficiente di trasmissione termica lineica - Metodi semplificati e valori di riferimento. UNI Impianti areaulici ai fini di benessere. Generalità, classificazione e requisiti. Regole per la richiesta d offerta, l offerta, l ordine e la fornitura. UNI EN 442-2:2004 Radiatori e convettori - Parte 2: Metodi di prova e valutazione. 1.3 Elaborati grafici di riferimento tavola Titolo I01-1 Allegato 1. Piante,Prospetti,Sezioni I01-2 Allegato 1. Piante,Prospetti,Sezioni I01-3 Allegato 1. Piante,Prospetti,Sezioni I01-6 Schema di principio planimetrico. Piano primo (quota pavimento) I01-7 Schema di principio planimetrico. Piano primo I01-8 Schema di principio planimetrico. Piano secondo I01-11 Potenze per locali. Piano primo I01- Potenze per locali. Piano secondo 12 I01-13 I01-14 Tavola di raffronto stato di fatto-demolizioni-progetto Centrale termica Schema di principio elettrico 2. Relazione specialistica 2.1 Descrizione dello stato attuale L impianto di riscaldamento attualmente presente consta di un sistema di generazione costituito da un generatore di calore a gas collocato in centrale termica realizzata sulla copertura piana dell edificio. Il sistema di distribuzione del fluido termovettore è di tipo forzato azionato da circolatori che permettono la distribuzione verso la zona servita da corpi emittenti a convezione naturale e ventilconvettori e verso l unità di trattamento aria collocata nel locale tecnico a piano terra. Dall unità di trattamento aria, un sistema canalizzato permette la circolazione dell aria in mandata e in ripresa dalla sala consigliare, dalla sala principale a piano secondo ed in un locale attiguo. Le canalizzazioni percorrono un il tratto verticale in un cavedio impianti ed i tratti orizzontali in ambo i piani si sviluppano nel controsoffitto presente lungo la fascia perimetrale Pag.7

8 dell edificio. L immissione dell aria avviene attraverso bocchette di mandata collocate all intradosso della canalizzazione. La ripresa avviene attraverso griglie di ripresa collocate a pavimento nella sala consigliare e nel cavedio impianti al piano secondo. 2.2 Criteri progettuali eseguiti. Il fabbisogno di potenza termica dell edificio è stato calcolato secondo i principi previsti nella norma UNI EN I dati climatici di riferimento utilizzati riportati nella tabella 1 Dati climatici Località Provincia Ossola Altitudine s.l.m. 197 Gradi giorno 2426 Zona climatica E Temperatura esterna di progetto -5,0 Tabella VERBANIA Verbano-Cusio- Le caratteristiche dell involucro sono state ricavate da rilievo sull edificio e dalla documentazione progettuale disponibile. Attraverso il programma di calcolo è stato quindi prodotto un modello dell edificio determinando per ogni locale il fabbisogno termico. La tabella 2 riporta per ogni locale il fabbisogno richiesto. La nomenclatura dei locali è desumibile dalle tavole I01-11 e I La determinazione della portata d aria esterna è avvenuta considerando come parametri in ingresso un affollamento pari a 122 persone, determinato dal progetto di arredo consegnato e una portata d aria specifica ricavata dal prospetto III della norma UNI pari a 5,5 x 10-3 m 3 /s pp. Fabbisogno di potenza dei locali Descrizione θi n Φ tr Φ ve Φ rh Φ hl [ C] [1/h] [W] [W] [W] [W] locale 1 20,0 0, locale 2 20,0 0, locale 3 20,0 0, locale 4 20,0 2, locale 5 20,0 2, wc 1 20,0 2, wc 2 20,0 2, accessorio 1 20,0 0, wc 3 20,0 2, wc 4 20,0 2, wc 5 20,0 2, sala consigliare 20,0 0, Pag.8

9 Fabbisogno di potenza dei locali Descrizione θi n Φ tr Φ ve Φ rh Φ hl [ C] [1/h] [W] [W] [W] [W] ingresso 20,0 0, accessorio 2 20,0 0, disimpegno servizi igienici 20,0 0, totale Tabella I carichi termici estivi nell ora di massimo carico sono riportati in tabella 3. Carichi termici estivi Q Irr N. Descrizione [W] [W] [W] [W] [W] [W] 11 locale locale locale locale locale wc wc accessorio wc wc wc sala consigliare ingresso accessorio disimpegno servizi igienici Totali Tabella Q Tr Q v Q c Q gl,sen Q gl,lat Dai fabbisogni per ogni singolo locale si è determinata l unità interna necessaria alla copertura del fabbisogno prevalente ovvero nel regime invernale nelle condizioni di progetto. Definite le unità interne del sistema si è determinata la potenza dell unità esterna. In particolare il sistema VRF previsto potrà funzionare alternativamente nei regimi di riscaldamento e raffrescamento. L apporto energetico nei regimi estivi ed invernali sarà regolato da un sistema centralizzato telegestibile e da un sistema remoto collocato in campo. Il sistema remoto consterà in termostati on- Pag.9

10 off collocati negli ambienti serviti e direttamente collegati ad una o più unità interne. Tutte le unità interne saranno reciprocamente connesse tra loro e con l unità esterna. Tale criterio consentirà la gestione centralizzata del comfort predisponendo l impianto per una futura telegestione attraverso rete internet. Il regolatore di centrale sarà collocato in posizione facilmente accessibile quale il locale quadri elettrici a piano primo. L unità di ventilazione meccanica con recupero di calore sarà regolata in modo indipendente dal sistema VRF attraverso un comando on-off ed un selettore di velocità. 2.3 Descrizione dell intervento previsto L organizzazione cronologica dell intervento di dettaglio è descritta nel cronoprogramma allegato al progetto esecutivo. Le fasi iniziali dell intervento riguarderanno la dismissione dell impianto in essere, prevedendo lo smantellamento, l accatastamento temporaneo, il carico, lo scarico ed il trasporto in discariche autorizzate di tutti i materiali. Non è previsto il recupero di qualsiasi materiale dismesso. La centrale termica verrà adeguata all installazione delle unità esterne della pompa di calore. Le opere edili consteranno in una demolizione parziale della copertura (rif. Tavola I01-13) per favorire l allontanamento del flusso di aria esausta dai ventilatori e nella realizzazione di un massetto di pendenza in sabbia-cemento impasto a 200 Kg di cemento 32,5 R, con manto impermeabile sottostante costituito da doppia membrana impermeabile prefabbricata, elastomerica a base bituminosa, spessore 4+4 mm, per l allontanamento dalla centrale delle acque meteoriche. Le parti dell involucro interessate dall intervento verranno perfettamente riquadrate e rifinite superficialmente. Il locale ex centrale termica ed il locale tecnico, il cavedio impianti e tutti i passaggi delle reti di distribuzione verranno adeguatamente puliti prima della posa del nuovo impianto. Per l esecuzione dei lavori è previsto il naturale rispetto delle norme di sicurezza nei luoghi di lavoro. In particolare in copertura e nelle altre zone di lavoro ove prevista la caduta dall alto, verranno installati apprestamenti di tipo collettivo contro la caduta quali barriere protettive o sistemi equivalenti. L installazione dell impianto inizierà con la posa dei punti fissi del sistema ad espansione quali le unità esterne, le unità interne negli ambienti serviti, l unità di ventilazione meccanica. Le tavole grafiche di riferimento per il posizionamento delle macchine sono le Tavole I01-7, I01-8,I Pag.10

11 2.4 Dettaglio delle soluzioni e prescrizioni di installazione. L unità esterna a pompa di calore verrà collocata in copertura come rappresentato in figura 1. L apertura del solaio di copertura consentirà il corretto scambio con l esterno dell aria in espulsione dai ventilatori posti in sommità alla macchina. Le due linee frigorigene ed i cavidotti elettrici di alimentazione e intercomunicazione con le unità interne passeranno attraverso il cavedio verticale per poi attraversare i locali serviti attraverso il controsoffitto perimetrale a piano primo e a piano secondo. Il quadro elettrico generale unitamente alla stazione di controllo centrale saranno collocati al piano primo in un locale dedicato quale l attuale locale impianti e quadri elettrici. Figura Le unità interne dell impianto ad espansione diretta saranno collocate nei controsoffitti di piano primo e secondo come indicato nelle figure 2,3. Saranno opportunamente pendinate all intradosso dei soffitti avendo particolare cura nell ottimizzare lo spazio in quanto la presenza concomitante delle canalizzazioni dell impianto di ventilazione meccanica, limita la flessibilità di posa. Nei locali accessori a piano primo le unità interne saranno di tipo a parete in quanto in tali zone non è richiesta una particolare integrazione architettonica. Il sistema di controllo previsto sarà di tipo locale e centralizzato con materiali descritti nel capitolato speciale d appalto. In particolare sono previsti cinque termostati di cui tre al piano primo e due al piano secondo agenti su gruppi di unità interne tali da rendere sezionabili eventuali unità temporaneamente non necessarie al soddisfacimento del comfort richiesto. In figura 5 è riportato lo schema di principio elettrico volto all esemplificazione del sistema di controllo. Pag.11

12 Figura Figura Pag.12

13 L impianto di ventilazione meccanica con recupero del calore consterà in una macchina collocata nel locale ove attualmente è presente l unità di trattamento dell aria e da un sistema canalizzato di immissione dell aria in ambiente a piano primo con sviluppo verticale nel cavedio impianti e sviluppo orizzontale a controsoffitto di piano primo. I canali di ripresa saranno invece collocati a pavimento del piano primo al di sotto della pedana in legno ivi prevista come indicato in figura 4. Figura Il sistema sarà controllato in modo indipendente dall impianto ad espansione diretta attraverso un comando on-off ed un selettore di velocità. La determinazione delle sezioni dei canali è stata ottenuta imponendo una velocità del fluido pari a 3 m/s. Le caratteristiche dell unità di ventilazione meccanica e dei canali sono riportate nel capitolato speciale d appalto allegato al progetto esecutivo. Pag.13

14 Figura Pag.14