Università degli Studi di Ferrara

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1 Università degli Studi di Ferrara DOTTORATO DI RICERCA IN "TECNOLOGIA DELL ARCHITETTURA" CICLO XXI COORDINATORE Prof. Graziano TRIPPA RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA E AMBIENTALE DELL EDILIZIA SCOLASTICA. IMMAGINI, OBIETTIVI, STRATEGIE, OPPORTUNITÀ Settore Scientifico Disciplinare ICAR/12 Dottorando Arch. Paola BOARIN Tutore prof. arch. Pietromaria DAVOLI Anni 2006/2008

2 0. Indice 0. Indice 0. Indice Introduzione e struttura della ricerca Parole chiave della ricerca Inquadramento del problema scientifico Limitazioni del campo d indagine Target di riferimento Obiettivi della ricerca Risultati attesi Il metodo e le fasi della ricerca Struttura della ricerca PARTE PRIMA: IMMAGINI DELL EDILIZIA SCOLASTICA Premessa Glossario dei termini ricorrenti Le politiche per l efficienza energetica: il panorama dell edilizia pubblica Bandi e Progetti Programma nazionale Tetti Fotovoltaici ( ) Bando nazionale Il sole negli enti pubblici (2007) Bando nazionale Il Sole a Scuola (2007) Bando nazionale Il fotovoltaico nell architettura (2007) Bando nazionale Audit (2007) Direttive, norme e leggi Direttiva Europea 2002/91/CE DLgs 19 agosto 2005, n DLgs 29 dicembre 2006, n DLgs 30 maggio 2008, n Le Leggi Finanziarie Legge Finanziaria Legge Finanziaria Legge finanziaria DL 29 novembre 2008, n

3 Riqualificazione energetica e ambientale dell edilizia scolastica. Immagini, obiettivi, strategie, opportunità Riflessioni conclusive Fonti di riferimento Bibliografia Sitografia Criticità e potenzialità nella caratterizzazione e gestione del patrimonio edilizio scolastico Individuazione del quadro organizzativo e architettonico del patrimonio edilizio esistente Organizzazione del sistema scolastico vigente Consistenza dell edilizia scolastica italiana Scuole dell infanzia (ex scuole materne) Scuole primarie (ex scuole elementari) Scuole secondarie di I grado (ex scuole medie) Scuole secondarie di II grado Caratterizzazione degli edifici scolastici Lettura tipologico distributiva degli schemi più ricorrenti Lo schema a corridoio L unità funzionale Tipi edilizi ed evoluzioni Scuola a blocco Scuola a piastra Scuola estesa Open plan Scuola strada Edifici propri e impropri Considerazioni sul comportamento energetico dei diversi tipi edilizi 91 Individuazione e tipizzazione delle soluzioni tecnologiche ricorrenti. 92 Individuazione del campione di studio Comune e Provincia di Ferrara Comune e Provincia di Rovigo Comune e Provincia di Modena Quadro riassuntivo finale Sintesi delle criticità emergenti Individuazione delle dotazioni impiantistiche ricorrenti Impianti di climatizzazione invernale: gruppo termico e terminali Impianti di climatizzazione estiva Illuminazione degli ambienti

4 0. Indice Dotazioni tecnologiche Fonti energetiche utilizzate Consistenza, stato e funzionalità del patrimonio edilizio scolastico: l Anagrafe nazionale dell edilizia scolastica Quantificazione dei consumi energetici negli edifici scolastici Le figure coinvolte nel processo di gestione e riqualificazione Gli ostacoli al processo di riqualificazione Fonti di riferimento Bibliografia Sitografia Tendenze in atto La riqualificazione del patrimonio edilizio scolastico costruito: repertorio di casi studio e relative strategie Legenda Interventi sul costruito: selezione di progetti di Best Practices internazionali Low Energy standards for Schools : progetto pilota di riqualificazione dell esistente in edifici passivi promosso dall Agenzia per l Energia tedesca (DENA) IEA ECBCS Annex 36 Retrofitting in Educational Buildings REDUCE. Energy Concept Adviser for Technical Retrofit Measures ( ) SI N: Scuola primaria Kampen Oslo (Norvegia) IC DK: Istituto comprensivo Egebjerg Ballerup (Danimarca) SSII F: Scuola secondaria di II livello Louis Labé Lione (Francia) SSII D: Istituto Superiore Professionale Käthe Kollwitz Aquisgrana (Germania) Selezione di progetti di Best Practices nazionali Schede analitiche estese SI 01 I: Scuola per l infanzia provinciale Monguelfo (BZ) SI 02 I: Scuola per l infanzia Venturi Volano (TN) SP 01 I: Scuola primaria frazione di Casteldarne, Comune di Chienes (BZ) SP 02 I: Scuola primaria Rosmini Marco di Rovereto (TN) Schede analitiche sintetiche SI 03 I: Scuola per l infanzia San Gregorio al Celio Roma SIP 01 I: Scuola per l infanzia e primaria San Martino in Passiria (BZ) SIP 02 I: Scuola per l infanzia e primaria Marconi Firenze SP 03 I: Scuola primaria XX Settembre Rimini (RM) SSI 01 I: Scuola secondaria di I grado R. Fucini Roma

5 Riqualificazione energetica e ambientale dell edilizia scolastica. Immagini, obiettivi, strategie, opportunità. SSII 01 I: Istituto Professionale di Stato per l'industria e l'artigianato Rovigo Sintesi delle misure di intervento adottate nei progetti di Best Practices nazionali affrontati Riflessioni conclusive Fonti di riferimento Bibliografia Sitografia PARTE SECONDA: OBIETTIVI DI RIQUALIFICAZIONE E DIAGNOSI DELL ESISTENTE Obiettivi e azioni di abbattimento dei consumi e innalzamento degli standard qualitativi Riduzione dei consumi e miglioramento delle condizioni ambientali nell edilizia scolastica: benefici e responsabilità nella riqualificazione Dalla parte degli alunni e degli operatori scolastici Dalla parte della Pubblica Amministrazione Dalla parte del sistema nazionale Individuazione dei parametri responsabili delle sostanziali variazioni di consumo energetico e di comfort ambientale Consumo di energia e qualità ambientale Numero di alunni/classe e attività svolta Aria Temperatura Umidità Illuminamento Rumore Individuazione del quadro normativo ed elaborazione di un successivo quadro esigenziale prestazionale per la verifica dello stato di fatto negli edifici esistenti e per l inquadramento degli interventi di riqualificazione Norme tecniche e provvedimenti legislativi vigenti Efficienza energetica Qualità dell ambiente interno Sintesi dei nodi critici Elaborazione del quadro esigenziale prestazionale a supporto del biref di progetto Fonti di riferimento

6 0. Indice Bibliografia Sitografia Diagnosi del patrimonio esistente Valutazione dello stato fisico e funzionale dell edificio scolastico attraverso metodi analitici Protocollo ITACA per le scuole EPIQR Reduce Retrofitting in Educational Buildings BREEAM Education LEED for Schools Metodologie per l acquisizione e l analisi di dati in situ Determinazione dei dati metrici e morfometrici dell edificio Rilievo diretto Rilievo dimensionale mediante strumentazione topografica Rilievo morfometrico mediante laser scanner Rilievo di fenomeni fisici legati al comportamento energetico e ambientale dell edificio Data logger Sonda per la velocità dell aria Sonde per la concentrazione di gas nell aria Sonda per la misura della temperatura ambientale Sonda per la misura della temperatura superficiale Piastra flussimetrica Sonda per l umidità dell aria Sonda per la misurazione dell umidità nei materiali da costruzione Sonda per la misurazione del flusso luminoso Stazioni integrate per data logging Campionamento diffusivo e analisi in laboratorio Analizzatore di gas portatile Rilevatore di gas radon portatile Blower Door Test Valutazione della trasmittanza termica dell involucro edilizio (analisi termoflussimetrica) Valutazione dell involucro termico (analisi termografica) Valutazione dell ambiente acustico Sorgente acustica omnidirezionale Generatore di rumore di calpestio

7 Riqualificazione energetica e ambientale dell edilizia scolastica. Immagini, obiettivi, strategie, opportunità. Sistema omnidirezionale di analisi di sorgenti sonore Valutazione delle dotazioni impiantistiche e dei contratti di fornitura energetica Considerazioni finali Fonti di riferimento Bibliografia Sitografia PARTE TERZA: CRITERI E METODI Azioni di riqualificazione Prerequisiti delle azioni di riqualificazione Integrabilità con le utenze presenti nell edificio Rapidità delle lavorazioni Condizioni del cantiere Leggerezza dei componenti rispetto alle strutture esistenti Facilità delle connessioni (ancorabilità) Sostituibilità delle parti giustapposte Riciclabilità delle parti integrate Strumenti di supporto decisionale Schema operativo di orientamento al processo di riqualificazione Criticità emergenti Azioni finalizzate al raggiungimento del livello esigenziale Introduzione alle schede di intervento Pay Back Period Stima del risparmio energetico conseguibile Grado di miglioramento della qualità ambientale Schede di intervento Quadro sinottico Schede di intervento Fonti di riferimento Bibliografia Sitografia PARTE QUARTA: CONCLUSIONI

8 0. Indice 8. Verifica dei risultati e possibili sviluppi della ricerca Verifica tra obiettivi e risultati raggiunti Caratteri Parametri Strumenti Azioni Strategie Proposte di sviluppo futuro della ricerca L Agenda 21 a Scuola La gestione partecipata dell edificio riqualificato La Post Occupancy Evaluation e la partecipazione degli utenti nelle fasi di acquisizione dati e monitoraggio dell edificio Fonti di riferimento Bibliografia Sitografia PARTE QUINTA: ALLEGATI Allegati Indagine territoriale: tabelle riassuntive delle informazioni raccolte durante i colloqui con gli Enti comunali e provinciali Comune e Provincia di Ferrara Comune e Provincia di Rovigo Comune e Provincia di Modena

9 Riqualificazione energetica e ambientale dell edilizia scolastica. Immagini, obiettivi, strategie, opportunità. 8