Relazione di Analisi energetica degli edifici

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1 ISTITUTO STATALE D'ISTRUZIONE SUPERIORE "MAURO DEL GIUDICE" Sede associata IPS IA A. Marrone Via Don Luigi Sturzo Ischitella (FG) cod. mecc. FGRI tel/fax: Relazione di Analisi energetica degli edifici Esercitazioni effettuate Analisi energetica dell edificio scolastico ospitante l Istituto Professionale di Stato per l industria e l artigianato Alberico Marrone di Ischitella Obiettivi Individuazione degli interventi prioritari per l efficientamento energetico dell edificio Allievo Della Malva Ivano Classe 4^B Corso: Tecnico delle Industrie elettriche Docente: Di Bari Michel

2 Indice 1. Presentazione 1.1. Il progetto.. a pagina 3 2. L efficienza energetica degli edifici scolastici in Italia 2.1. Il parco scolastico in Italia a pagina La Legge 373/ a pagina Analisi dei costi e dei consumi degli edifici pubblici.. a pagina Metodologia delle analisi dei consumi.. a pagina Principali interventi per l efficienza energetica... a pagina 6 3. Analisi energetica dell edificio scolastico dell IPSIA A. Marrone di Ischitella 3.1. Struttura dell edificio.... a pagina Fattori vari... a pagina Struttura del piano terra dell edificio scolastico.... a pagina Struttura del piano primo dell edificio scolastico... a pagina Indicatore Energetico Normalizzato Termico.... a pagina Indicatore Energetico Normalizzato Elettrico... a pagina Valori di riferimento per gli IEN... a pagina Giudizi assegnati ai valori riscontrati.. a pagina 9 4. Interventi consigliati per il miglioramento dell efficienza energetica 4.1. Miglioramento dell efficienza per il riscaldamento... a pagina Miglioramento dell efficienza per l illuminazione e le F.M... a pagina Conclusioni 5.1. Conclusione. a pagina 10

3 Presentazione Il progetto PROVINCIA DI FOGGIA Progetto Terza Area Modulo 3 COMPETENZE TECNICO-PROFESSIONALI U.F.C. 1 Analisi energetic degli edifici (25 ore di lezione) Denominazione e numero del corso: Tecnico specialista in ottimizzazione dei consumi energetici AUTORIZZATO: con D.D. 2013/ del 15/04/2013 Codice progetto: PORIV73FG COFINANZIATO: Fondo Sociale Europeo, Ministero del Lavoro e delle Politiche Sociali, Regione Puglia. Profilo professionale di riferimento: Il Tecnico specialista in ottimizzazione dei consumi energetici è una figura professionale con valenza sia tecnica che imprenditoriale innovativa in grado di inserirsi in un mercato del lavoro sempre più articolato e competitivo. Il Tecnico specialista in ottimizzazione dei consumi energetici avrà un elevato profilo professionale con competenze che spazieranno dalla progettazione degli impianti a risparmio energetico degli edifici e delle aree urbane, alle tematiche organizzative dell impresa e del lavoro di gruppo. Una figura dalle forti competenze interdisciplinari in grado di gestire la progettazione, l installazione e la successiva manutenzione dei sistemi nonché i rapporti con la clientela e gli enti pubblici. Il suo compito sarà quello di fornire al cliente o all azienda una serie di servizi che precedono, accompagnano e seguono la specifica installazione; in particolare sarà in grado di: Operare la scelta della tecnologia più adatta alle specifiche esigenze della clientela; Ricercare sul mercato attrezzature ed apparati conformi alle norme di sicurezza vigenti; Elaborare studi di fattibilità e preventivi di spesa; Coordinare le diverse fasi di installazione e di collaudo delle apparecchiature e degli impianti; Eseguire test diagnostici e tecniche di manutenzione su impianti e apparecchiature elettriche a risparmio energetico. Durata del corso: 600 ore diluite in 2 anni scolastici.

4 L efficienza energetica degli edifici scolastici in Italia Il parco scolastico in Italia Il settore scolastico italiano è costituito da circa 43 mila unità. Prendendo a riferimento il dato della suddivisione territoriale degli addetti, si possono dedurre i seguenti dati: Nord Italia Totale edifici scolastici: Scuole realizzate precedentemente dell entrata in vigore della Legge 373 -> unità (67,06%). Scuole realizzate successivamente dell entrata in vigore della Legge 373 -> 5600 unità (32,94%). Centro Italia Totale edifici scolastici: Scuole realizzate precedentemente dell entrata in vigore della Legge 373 -> 6400 unità (67,37%). Scuole realizzate successivamente dell entrata in vigore della Legge 373 -> 3100 unità (32,63%). Sud Italia Totale edifici scolastici: Scuole realizzate precedentemente dell entrata in vigore della Legge 373 -> unità (66,67%). Scuole realizzate successivamente dell entrata in vigore della Legge 373 -> 5500 unità (33,33%). Totale Italia: edifici scolastici, di cui (66,97%) sono stati realizzati prima dell entrata in vigore della Legge 373, ovvero prima del FONTE: Indagine sui consumi degli edifici pubblici (direzionale e scuole) e potenzialità degli interventi di efficienza energetica di Marco Citterio e Gaetano Fasano ENEA Febbraio La Legge 373/1976 La Legge 30 Aprile 1976, n.373 Norme per il contenimento del consumo energetico per usi termici negli edifici per la prima volta afferma il principio del risparmio energetico quando all art. 1 impone esplicitamente che al fine di contenere il consumo energetico per fini termici negli edifici, sono regolate dalla presente legge le caratteristiche di prestazione dei componenti, l installazione, l esercizio e la manutenzione degli impianti termici per il riscaldamento degli ambienti e per la produzione di acqua calda per usi igienici e sanitari, alimentati da combustibili solidi, liquidi o gassosi introducendo concetti moderni in tema di progettazione degli impianti ed isolamento termico degli edifici. La Legge 373/1976 ha trovato attuazione con l emanazione dei seguenti Decreti: D.P.R. 28 Giugno 1977, n Regolamento di esecuzione alla Legge 30 Aprile 1976, n.373 relativa al consumo energetico per usi termici negli edifici; D.M. 10 Marzo 1977 Determinazione delle zone climatiche, dei valori minimi e massimi dei relativi coefficienti volumici di dispersione termica Ministero Industria, Commercio ed Artigianato Gazzetta Ufficiale 6 Febbraio 1978, n.36; D.M. 30 Luglio 1986 Aggiornamento dei coefficienti di dispersione termica degli edifici. I concetti di fattore di forma S/V, di gradi-giorno e di classificazione degli edifici trovano la loro prima formulazione proprio all interno di questi atti normativi, unitamente ad altre definizioni che ancora oggi sono di incorrente. La Legge 29 Maggio 1982, n. 308 Norme sul contenimento dei consumi energetici, lo sviluppo delle fonti rinnovabili di energia e l esercizio di centrali elettriche alimentate con combustibili diversi dagli idrocarburi, pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale 7 Luglio 1982, n. 154, ha introdotto alcune agevolazioni economiche per incentivare gli interventi di risparmio energetico.

5 Analisi dei costi e dei consumi degli edifici pubblici Consumi di energia primaria degli edifici pubblici Consumi di energia termica degli edifici pubblici Scuole Uffici Scuole Uffici Consumo Totale di energia primaria: 2,2 Mtep. Consumo Totale di energia termica: 14,5 Mio MWh. Consumi di energia termica degli edifici pubblici 29% Scuole 16% 55% Condizi ona me nto uffici Illumi nazi one uffici Consumo Totale di energia elettrica: 3,5 Mio MWh. Possiamo osservare, come gran parte dell energia termica e primaria venga consumata degli edifici scolastici mentre si nota un minore impatto, tuttavia maggioritario, dei consumi di energia elettrica da parte delle scuole. L illuminazione degli uffici pubblici apporta circa un terzo (29%) dei consumi totali di energia elettrica, poco più della metà rispetto ai consumi degli istituti scolastici; tuttavia, interventi per l efficientamento energetico dell illuminazione degli uffici pubblici, hanno enormi potenziali di riduzione della spesa pubblica.

6 Metodologia delle analisi dei consumi A ciascuna tipologia edilizia sono stati applicati i possibili interventi di efficientamento, valutandone le ricadute in termini di efficienza e di riduzione dei costi energetici. Gli interventi previsti rispondono, dal punto di vista energetico, agli standard prescritti dal D.Lgs. 192/2005 e ss.mm.ii. (Classe C). Gli interventi sono applicati nelle diverse destinazioni d uso, considerando solo quelli effettivamente applicabili e realizzabili con un impatto contenuto sulla continuità d uso degli edifici interessati. Gli interventi presi in considerazione per gli edifici scolastici sono: Isolamento termico del solaio di copertura; Isolamento termico delle pareti opache perimetrali disperdenti; Sostituzione degli infissi; Adeguamento del sistema di regolazione dell impianto di riscaldamento/climatizzazione tramite l uso di valvole termostatiche; Sostituzione del generatore di calore; Regolazione dell impianto di illuminazione (sensori di presenza e sensori di luminosità); Sostituzione/rifacimento impianto illuminotecnico (lampade ad alta efficienza, adeguamento delle distanze tra punti luce); Installazione di pannelli solari termici per la produzione di acqua calda sanitaria (AQS); Installazione di pannelli solari fotovoltaici per la produzione di energia elettrica; Realizzazione di schermature solari esterne sulle facciate Sud. Principali interventi per l efficienza energetica Valutazione dei tempi di ritorno (TR) in anni, a costo attuale dell energia e incentivi cogenti. Interventi ad alto costo (TR dai 12 ai 30 anni) - EDILIZI Sostituzione infissi (taglio termico, doppio o triplo vetro, argon); Elementi schermanti; Isolamento copertura e primo solaio; Bioclimatica, solare attivo e passivo; Interventi a pieno edificio. Interventi a costo medio (TR dai 6 agli 11 anni) IMPIANTISTICI Coibentazione tubazioni esterne per riscaldamento; Sostituzione del generatore di calore; Impianti di climatizzazione ad alta efficienza, e di illuminazione integrati con le fonti rinnovabili; Impianto solare termico e fotovoltaico, VRV (Variable Refrigerant Volume), VRF (Variable Refrigerant Flow). Interventi a costo medio - basso (TR dai 3 ai 5 anni) GESTIONALI Regolazione automatica con l installazione delle valvole termostatiche; Sostituzione delle lampade tradizionali; Regolazione automatica dell illuminazione (tempo e intensità); Sistema intelligente per la gestione e la regolazione degli impianti; Contrattualistica fornitura di energia e servizi energetici. Interventi a basso costo (TR dai 2 ai 4 anni) MANUTENTIVI Pulizia e taratura degli impianti di climatizzazione e di illuminazione; Programmazione di interventi sinergici con l efficienza energetica; Contratti servizi energetici. Interventi a costo nullo - COMPORTAMENTALI Sensibilizzazione e coinvolgimento degli utenti; Illuminazione spenta dove non necessario; Finestre chiuse con riscaldamento o condizionamento in funzione; -1 C in inverno e +1 C in estate.

7 Analisi energetica dell edificio dell IPSIA A. Marrone di Ischitella Struttura dell edificio Fotografia raffigurante il lato Est (Ingresso) dell IPSIA A. Marrone di Ischitella. Alcune misure della struttura Perimetro 243,5 metri. Superfici Lorda Totale: 2581 m 2 ; Laterale: 1509,7 m 2 ; Solaio Lordo: 1395 m 2 ; Solaio Netto:1394,27 m 2 ; Solaio di terra (pavimento): 1186,73 m 2 ; Disperdente Totale: 4090,7 m 2. Volume Lordo Riscaldato: 7381,13 m 3. Alcuni dati sui consumi Energia termica per riscaldamento Consumo di gas metano: Nm3/anno. Energia elettrica per illuminazione e F.M. Consumi di energia attiva: 34815,3 kwh/anno; Consumi di energia passiva: 10737,5 kvar/anno. Dati contrattuali Anno di installazione: 2007; Potenza impegnata: 30 kw; Potenza istantanea massima: 18,1 kw; Tariffa adottata: B2L; Fornitore: Enel S.p.A. Letture aggiornate al 3 giugno Fattori vari Fattore di normalizzazione per il riscaldamento Fattore di forma = Superficie disperdente / Volume lordo riscaldato = 0,554 m -1 da cui Fe = 0,8. Fattore di normalizzazione in base al tempo di funzionamento dell edificio Ore al giorno: 8/g da cui Fh = 1.

8 Struttura del piano terra dell edificio scolastico Struttura del piano primo dell edificio scolastico

9 Indicatore Energetico Normalizzato Termico Valore energetico del gas metano consumato. Consumo di gas metano moltiplicato per il coefficiente del valore energetico del gas metano: * 9,59 = ,8 kwh. Calcolo dell Indicatore Energetico Normalizzato per il riscaldamento IENr = (A*D*E*1000)/(B*C) dove: A = Valore energetico del metano consumato [kwh]; B = Volumetria lorda riscaldata [m 3 ]; C = Gradi Giorno convenzionali del Comune di Ischitella; D = Fattore di normalizzazione per il fattore di forma (Fe); E = Fattore di normalizzazione per l orario di funzionamento (Fh). Si ha, quindi, IENr = (178517,8 * 0,8 * 1 * 1000)/(7381,13 * 1776) = 10,89 Wh/m 3 *GG*anno. Indicatore Energetico Normalizzato Elettrico Consumo annuo medio (energia attiva): 34815,33 kwh. Consumo annuo medio (energia passiva): 10737,5 kvarh. Costi approssimativi annuali per i consumi di energia elettrica Energia attiva: (34815,33 * 0,185) = 6440,83. Energia passiva: (10737,5 * 0,035) = 375,81. Totale costi di fornitura per l energia elettrica consumata in media ogni anno: 6816,64. Calcolo dell Indicatore Energetico Normalizzato per l energia elettrica IENe = (A*C)/B dove: A = Consumo annuo di energia attiva [kwh] + energia passiva [kvarh]; B = Superficie lorda [m 2 ]; C = Fattore di normalizzazione per l orario di funzionamento (Fh). Si ha, quindi, IENe = ((34815, ,5) * 1) / 2581 = 17,65 kwh/m 2 * anno. Valori di riferimento per gli IEN Valori di riferimento per l Indicatore Energetico Normalizzato per il riscaldamento Buono IENr < 11,5 Sufficiente 11,5 < IENr < 15,5 Insufficiente IENr > 15,5 Valori di riferimento per l Indicatore Energetico Normalizzato per l energia elettrica Buono IENe < 12,5 Sufficiente 12,5 < IENe < 15,5 Insufficiente IENe > 15,5 Giudizi assegnati ai valori riscontrati Riscaldamento -> 10,89 -> BUONO Energia elettrica -> 17,65 -> INSUFFICIENTE

10 Interventi consigliati per il miglioramento dell efficienza energetica Miglioramento dell efficienza per il riscaldamento Interventi a costo nullo Rimodulazione dei tempi di funzionamento dell impianto di riscaldamento in funzione delle reali esigenze dell istituto scolastico; Riduzione della temperatura impostata al generatore di calore di 1 C 2 C. Interventi a basso costo Installazione di valvole termostatiche in ogni ala dell edificio scolastico, in modo tale da poter ottimizzare la fornitura di energia termica alle utenze. Interventi a costo medio Installazione di pannelli solari termici per l innalzamento della temperatura dell acqua di mandata al generatore di calore, garantendo una riduzione dei consumi di gas metano; Sostituzione degli infissi e dei serramenti in modo da ridurre le dispersioni di calore. Interventi ad alto costo Isolamento delle pareti esterne con poliuretano espanso, o altri materiali isolanti termici, per ridurre le dispersioni di calore. Miglioramento dell efficienza per l illuminazione e le F.M. Interventi a costo nullo Sensibilizzazione degli utenti all adozione di comportamenti intelligenti, volti al risparmio energetico. Interventi a basso costo Sostituzione delle lampade, con nuove ad alta efficienza (Led); Installazione di sensori di presenza e di sensori di luminosità per l accensione e la regolazione automatica dell intensità luminosa dei punti luce presenti nei corridoi e negli spazi ampi; Installazione di batterie di condensatori per il rifasa mento dell impianto elettrico dell istituto. Interventi a costo medio Installazione di pannelli solari fotovoltaici per la produzione di energia elettrica. Interventi ad alto costo Sostituzione dei dispositivi obsoleti in termini di efficienza energetica presenti nei laboratori, soprattutto nelle aule informatiche. Conclusioni Intervenire per migliorare l efficienza energetica di un edificio riducendo i consumi di energia elettrica e di gas metano per la produzione di energia termica, non solo fa bene all ambiente, ma anche al portafogli, poiché si ha una sensibile riduzione delle spese per la fornitura di energia. Se si pensa al potenziale di riduzione delle spese statali ottenibile dall efficientamento energetico degli edifici scolastici e alla possibilità di reinvestire il denaro risparmiato per la realizzazione di interventi mirati alla lotta alla disoccupazione giovanile e al miglioramento dell offerta formativa degli istituti scolastici italiani, ad ognuno di noi viene alla mente una sola domanda: Perché non si efficientano subito tutti gli edifici scolastici italiani?. Questa è una domanda che mi pongo spesso anch io e l unica risposta che sono riuscito a dare è quella che pone le pessime politiche energetiche al centro delle cause dell inefficienza energetica (e non solo) del Nostro Paese. L efficienza è l unica strada per garantire un futuro sostenibile! Relazione aggiornata al 31 Luglio 2015; rimodulata in riferimento alle attività svolte nell a.s. 2012/2013 e alla precedente relazione del 10 Settembre L allievo Ivano Della Malva