Città Metropolitana di Firenze

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1 Città Metropolitana di Firenze Palazzo Medici Ricciardi Via Cavour, Firenze Presentazione delle proposte per la riqualificazione energetica degli immobili (Ex Articolo 9 del decreto legge n. 91 del 214, convertito con modificazioni nella legge n. 116 del Fondo Rotativo di cui al Decreto interministeriale n. 66 del 14 aprile 215) 29-Liceo Scientifico Leonardo Da Vinci Via De Marignolli Firenze Allegato 4 Diagnosi energetica del plesso prima degli interventi Via Delle Panche, Firenze (FI)

2 DATI CLIMATICI DELLA LOCALITÀ Caratteristiche geografiche Località Firenze Provincia Firenze Altitudine s.l.m. 5 m Latitudine nord Longitudine est Gradi giorno 1821 Zona climatica D Località di riferimento per la temperatura Firenze per l irradiazione I località: Firenze II località: Prato per il vento Firenze Caratteristiche del vento Regione di vento: C Direzione prevalente Nord-Est Distanza dal mare > 4 km Velocità media del vento 1,4 m/s Velocità massima del vento 2,8 m/s Dati invernali Temperatura esterna di progetto, C Stagione di riscaldamento convenzionale dal 1 novembre al 15 aprile Dati estivi Temperatura esterna bulbo asciutto 33,5 C Temperatura esterna bulbo umido 23,7 C midità relativa 45, % Escursione termica giornaliera 13 C Temperature esterne medie mensili u.m. Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Temperatura C 5,3 6,5 9,9 13,8 17,8 22,2 25, 24,3 2,9 15,3 1,2 6,3 Irradiazione solare media mensile Esposizione u.m. Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Nord MJ/m² 1,8 2,7 3,8 5,6 8, 9,7 9,4 6,6 4,3 3,1 2,1 1,6 Nord-Est MJ/m² 2, 3,4 5,5 8,6 11,5 13,1 13,5 1,7 7,3 4,4 2,4 1,8 Est MJ/m² 4,2 6,3 8,7 11,9 14,4 15,5 16,8 14,7 11,8 8,4 4,8 3,7 Sud-Est MJ/m² 7,2 9,2 1,8 12,5 13,2 13,2 14,6 14,6 13,9 12, 7,8 6,5 Sud MJ/m² 9,1 1,9 11,4 11,1 1,4 1, 1,9 12,1 13,6 13,9 9,8 8,3 Sud-Ovest MJ/m² 7,2 9,2 1,8 12,5 13,2 13,2 14,6 14,6 13,9 12, 7,8 6,5 Ovest MJ/m² 4,2 6,3 8,7 11,9 14,4 15,5 16,8 14,7 11,8 8,4 4,8 3,7 Nord-Ovest MJ/m² 2, 3,4 5,5 8,6 11,5 13,1 13,5 1,7 7,3 4,4 2,4 1,8 Orizzontale MJ/m² 5,3 8,2 12,2 17,4 21,9 24,1 25,6 21,7 16,3 1,9 6,1 4,6 Irradianza sul piano orizzontale nel mese di massima insolazione: 296 W/m 2 pag. 2

3 FABBISOGNO DI POTENZA TERMICA INVERNALE secondo NI EN Dati climatici della località: Località Firenze Provincia Firenze Altitudine s.l.m. 5 m Gradi giorno 1821 Zona climatica D Temperatura esterna di progetto, C Dati geometrici dell intero edificio: Superficie in pianta netta 5585,57 m 2 Superficie esterna lorda 8791,67 m 2 Volume netto 1899,94 m 3 Volume lordo 2322,6 m 3 Rapporto S/V,38 m -1 Opzioni di calcolo: Metodologia di calcolo Vicini presenti Coefficiente di sicurezza adottato 1, - Coefficienti di esposizione solare: Nord: 1,2 Nord-Ovest: 1,15 Nord-Est: 1,2 Ovest: 1,1 Est: 1,15 Sud-Ovest: 1,5 Sud-Est: 1,1 Sud: 1, pag. 3

4 DISPERSIONI DEI COMPONENTI Dettaglio delle dispersioni per trasmissione dei componenti Dispersioni strutture opache: Tipo θe S Tot Φ tr % Φ Tot M1 T Parete esterna 1,42, 3459, ,9 P2 Pavimento su seminterrato non riscaldato 1,287 6, 224, , S1 Soffitto sottotetto,881 2, 224, ,1 Totale: , Dispersioni strutture trasparenti: Tipo θe S Tot Φ tr % Φ Tot W1 T Componente finestrato 5,56, 852, , Totale: , Trasmittanza termica dell disperdente Ψ Trasmittanza termica lineica del ponte termico θe Temperatura di esposizione dell S Tot L Tot Φ tr Superficie totale su tutto l edificio dell disperdente Lunghezza totale su tutto l edificio del ponte termico Potenza dispersa per trasmissione %Φ Tot Rapporto percentuale tra il Φ tr dell e il Φ tr totale dell edificio pag. 4

5 DISPERSIONI COMPLESSIVE DELL EDIFICIO Dispersioni per Trasmissione raggruppate per esposizione: Prospetto Nord-Est: Ψ[W/mK] θe Lungh.[m] Φ tr %Φ Tot M1 Parete esterna 1,42, 792, ,8 W1 Componente finestrato 5,56, 179, ,6 Prospetto Sud-Est: Ψ[W/mK] θe Totale: ,5 Lungh.[m] Φ tr %Φ Tot M1 Parete esterna 1,42, 784, ,1 W1 Componente finestrato 5,56, 246, ,9 Prospetto Sud-Ovest: Ψ[W/mK] θe Totale: , Lungh.[m] Φ tr %Φ Tot M1 Parete esterna 1,42, 189, ,4 W1 Componente finestrato 5,56, 275, ,6 Totale: , Prospetto Nord-Ovest: Ψ[W/mK] θe Lungh.[m] Φ tr %Φ Tot M1 Parete esterna 1,42, 793, ,5 W1 Componente finestrato 5,56, 15, ,9 Totale: ,5 Prospetto Orizzontale: Ψ[W/mK] θe Lungh.[m] Φ tr %Φ Tot P2 Pavimento su seminterrato non riscaldato 1,287 6, 224, , S1 Soffitto sottotetto,881 2, 224, ,1 Totale: ,1 Ψ θe Lung. Φ tr Trasmittanza termica di un disperdente Trasmittanza termica lineica di un ponte termico Temperatura di esposizione dell Superficie di un disperdente Lunghezza di un ponte termico Potenza dispersa per trasmissione %Φ Tot Rapporto percentuale tra il Φ tr dell e il totale dei Φ tr pag. 5

6 Dispersioni per Ventilazione: Nr. zona termica V netto [m 3 ] 1 Edificio Principale 1899, Φ ve Totale V netto Φ ve Volume netto della zona termica Potenza dispersa per ventilazione Dispersioni per Intermittenza: Nr. zona termica S u 1 Edificio Principale 5585,57 f RH [-] Φ rh Totale: S u f RH Φ rh Superficie in pianta netta della zona termica Fattore di ripresa Potenza dispersa per intermittenza Dispersioni totali: Coefficiente di sicurezza adottato 1, - Nr. zona termica 1 Edificio Principale Φ hl Φ hl,sic Totale Φ hl Φ hl,sic Potenza totale dispersa Potenza totale moltiplicata per il coefficiente si sicurezza pag. 6

7 FABBISOGNO DI ENERGIA TILE INVERNALE secondo NI EN ISO 1379 e NI TS Dati climatici della località: Località Provincia Firenze Firenze Altitudine s.l.m. 5 m Gradi giorno 1821 Zona climatica Temperatura esterna di progetto, C D Irradiazione solare giornaliera media mensile: Esposizione u.m. Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Nord MJ/m² 1,8 2,7 3,8 5,6 8, 9,7 9,4 6,6 4,3 3,1 2,1 1,6 Nord-Est MJ/m² 2, 3,4 5,5 8,6 11,5 13,1 13,5 1,7 7,3 4,4 2,4 1,8 Est MJ/m² 4,2 6,3 8,7 11,9 14,4 15,5 16,8 14,7 11,8 8,4 4,8 3,7 Sud-Est MJ/m² 7,2 9,2 1,8 12,5 13,2 13,2 14,6 14,6 13,9 12, 7,8 6,5 Sud MJ/m² 9,1 1,9 11,4 11,1 1,4 1, 1,9 12,1 13,6 13,9 9,8 8,3 Sud-Ovest MJ/m² 7,2 9,2 1,8 12,5 13,2 13,2 14,6 14,6 13,9 12, 7,8 6,5 Ovest MJ/m² 4,2 6,3 8,7 11,9 14,4 15,5 16,8 14,7 11,8 8,4 4,8 3,7 Nord-Ovest MJ/m² 2, 3,4 5,5 8,6 11,5 13,1 13,5 1,7 7,3 4,4 2,4 1,8 Orizzontale MJ/m² 5,3 8,2 12,2 17,4 21,9 24,1 25,6 21,7 16,3 1,9 6,1 4,6 Edificio : 29 - Liceo Scientifico Leonardo Da Vinci Temperature esterne medie e numero di giorni nella stagione considerata: u.m. Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Temperatura C 5,3 6,5 9,9 12, ,2 6,3 N giorni Opzioni di calcolo: Metodologia di calcolo Vicini presenti Stagione di calcolo Convenzionale dal 1 novembre Durata della stagione 166 giorni al 15 aprile Dati geometrici: Superficie in pianta netta 5585,57 m 2 Superficie esterna lorda 8791,67 m 2 Volume netto 1899,94 m 3 Volume lordo 2322,6 m 3 Rapporto S/V,38 m -1 pag. 7

8 COEFFICIENTI DI DISPERSIONE TERMICA STAGIONE INVERNALE Edificio : 29 - Liceo Scientifico Leonardo Da Vinci HT: Coefficiente di scambio termico per trasmissione da locale climatizzato verso esterno: Ψ [W/mK] Lungh [m] H T [W/K] M1 Parete esterna 1, , ,1 W1 Componente finestrato 4, , ,6 Totale 7276,7 HG: Coefficiente di scambio termico per trasmissione da locale climatizzato verso terreno: Ψ [W/mK] Lungh [m] H G [W/K] P1 Pavimento su terreno 1,7,, Totale, H: Coefficiente di scambio termico per trasmissione da locale climatizzato verso locali non climatizzati: Ψ [W/mK] Lungh [m] b tr, [-] H [W/K] P2 Pavimento su seminterrato non riscaldato 1, ,,7 218,7 S1 Soffitto sottotetto, ,,9 1776,7 Hve: Coefficiente di scambio termico per ventilazione: Zona 1 : Edificio Principale Totale 3795,4 V Nr. locale Ventilazione netto q ve, f ve,t H ve [m 3 ] [m 3 /h] [-] [W/K] 1 Edificio principale Naturale 1899, ,32,47 337,8 Trasmittanza termica dell disperdente Ψ Trasmittanza termica lineica del ponte termico Superficie dell disperdente Lungh. Lunghezza del ponte termico b tr,x Fattore di correzione dello scambio termico V netto Volume netto del locale Portata minima di progetto di aria esterna q ve, f ve,t Fattore di correzione per la ventilazione in condizioni di riferimento Totale 337,8 pag. 8

9 DISPERSIONI ORDINATE PER COMPONENTE STAGIONE INVERNALE Edificio : 29 - Liceo Scientifico Leonardo Da Vinci INTERA STAGIONE Strutture opache M1 Parete esterna 1, , % % % 31, , ,8 P1 Pavimento su terreno 1,7,, Pavimento su 224, P2 seminterrato non 1, , riscaldato 224, S1 Soffitto sottotetto, , Totali 65, , ,8 3 Strutture trasparenti W1 Componente finestrato 4, ,41 Totali % % 34, ,1 34, , % 78,2 78,2 Mese : NOVEMBRE Strutture opache M1 Parete esterna 1, ,2 6 % % % , , ,5 P1 Pavimento su terreno 1,7,, P2 Pavimento su 224, seminterrato non 1,287 riscaldato , S1 Soffitto sottotetto, , , Totali , , ,5 Strutture trasparenti % % % W1 Componente finestrato 4, , , , ,5 Totali , , ,5 pag. 9

10 Mese : DICEMBRE Strutture opache % % % M1 Parete esterna 1, , , , ,4 P1 Pavimento su terreno 1,7,, P2 Pavimento su 224, seminterrato non 1,287 riscaldato , S1 Soffitto sottotetto, , , Strutture trasparenti Totali , , ,4 % % % W1 Componente finestrato 4, , , , ,6 Totali , , ,6 Mese : GENNAIO Strutture opache M1 Parete esterna 1, ,2 6 % % % , , ,5 P1 Pavimento su terreno 1,7,, P2 Pavimento su 224, seminterrato non 1,287 riscaldato , S1 Soffitto sottotetto, , , Totali , , ,5 Strutture trasparenti % % % W1 Componente finestrato 4, , , , ,5 Totali , , ,5 pag. 1

11 Mese : FEBBRAIO Strutture opache % % % M1 Parete esterna 1, , , , ,6 P1 Pavimento su terreno 1,7,, P2 Pavimento su 224, seminterrato non 1,287 riscaldato , S1 Soffitto sottotetto, , , Strutture trasparenti Totali , , ,6 % % % W1 Componente finestrato 4, , , , ,4 Totali , , ,4 Mese : MARZO Strutture opache M1 Parete esterna 1, ,2 6 % % % , , ,1 P1 Pavimento su terreno 1,7,, P2 Pavimento su 224, seminterrato non 1,287 riscaldato , S1 Soffitto sottotetto, , , Totali , , ,1 Strutture trasparenti % % % W1 Componente finestrato 4, , , , ,9 Totali , , ,9 pag. 11

12 Mese : APRILE Strutture opache % % % M1 Parete esterna 1, , , , ,7 P1 Pavimento su terreno 1,7,, P2 Pavimento su 224, seminterrato non 1,287 riscaldato , S1 Soffitto sottotetto, , , Strutture trasparenti Totali , , ,7 % % % W1 Componente finestrato 4, , , , ,3 Totali , , ,3 Trasmittanza termica dell disperdente Ψ Trasmittanza termica lineica del ponte termico Superficie dell disperdente Lungh. Lunghezza del ponte termico Energia dispersa per trasmissione % Rapporto percentuale tra il dell e il totale dei Energia dispersa per extraflusso % Rapporto percentuale tra il dell e il totale dei Apporto solare attraverso gli elementi opachi e finestrati % Rapporto percentuale tra il dell e il totale dei pag. 12

13 ENERGIA TILE STAGIONE INVERNALE Dettaglio perdite e apporti Edificio : 29 - Liceo Scientifico Leonardo Da Vinci Energia dispersa per trasmissione e ventilazione: Mese T G A N T Q H,ve Novembre Dicembre Gennaio Febbraio Marzo Aprile Totali Apporti termici solari e interni: Mese,c,w Q int,k Novembre Dicembre Gennaio Febbraio Marzo Aprile Totali T G A N T Q H,ve,c,w Q int,k Energia dispersa per trasmissione da locale climatizzato verso esterno Energia dispersa per trasmissione da locale climatizzato verso terreno Energia dispersa per trasmissione da locale climatizzato verso locali a temperatura fissa Energia dispersa per trasmissione da locale climatizzato verso locali non climatizzati Energia dispersa per trasmissione da locale climatizzato verso locali vicini Energia dispersa per extraflusso da locale climatizzato verso esterno Energia dispersa per ventilazione Apporti solari diretti attraverso le strutture opache Apporti solari diretti attraverso gli elementi finestrati Apporti interni pag. 13

14 FABBISOGNO DI ENERGIA TILE STAGIONE INVERNALE Sommario perdite e apporti Edificio : 29 - Liceo Scientifico Leonardo Da Vinci Categoria DPR 412/93 E.7 - Superficie esterna 8791,67 m 2 Superficie utile 5585,57 m 2 Volume lordo 2322,6 m 3 Volume netto 1899,94 m 3 Rapporto S/V,38 m -1 Dispersioni, apporti e fabbisogno di energia utile: Mese Q H,ve Q H,ht t Q sol Q int Q gn Q H,nd Novembre Dicembre Gennaio Febbraio Marzo Aprile Totali Q H,ve Energia dispersa per trasmissione e per extraflusso Energia dispersa per ventilazione Q H,ht Q sol Q int Totale energia dispersa = + Q H,ve Apporti solari Apporti interni Q gn Q H,nd Totale apporti gratuiti = Q sol + Q int Energia utile pag. 14

15 FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA secondo NI/TS e NI/TS Edificio : 29 - Liceo Scientifico Leonardo Da Vinci Modalità di funzionamento Circuito Riscaldamento Modalità di funzionamento dell impianto: Continuato SERVIZIO RISCALDAMENTO (impianto idronico) Rendimenti stagionali dell impianto: Simbolo Valore u.m. Rendimento di emissione η H,e 91, % Rendimento di regolazione η H,rg 97, % Rendimento di distribuzione utenza η H,du 99, % Rendimento di generazione η H,gn 87,9 % Rendimento globale medio stagionale η H,g 76,8 % Dati per circuito Circuito Riscaldamento Caratteristiche sottosistema di emissione: Tipo di terminale di erogazione Radiatori su parete esterna non isolata ( >,8 W/m2K) Temperatura di mandata di progetto 85, C Potenza nominale dei corpi scaldanti W Fabbisogni elettrici W Rendimento di emissione 91, % Caratteristiche sottosistema di regolazione: Tipo Per zona + climatica Caratteristiche P banda proporzionale 1 C Rendimento di regolazione 97, % Caratteristiche sottosistema di distribuzione utenza: Metodo di calcolo Semplificato Tipo di impianto Autonomo, edificio condominiale Posizione impianto Impianto a piano intermedio Posizione tubazioni - Isolamento tubazioni Isolamento con spessori conformi alle prescrizioni del DPR n. 412/93 pag. 15

16 Numero di piani - Fattore di correzione 1, Rendimento di distribuzione utenza 99, % Fabbisogni elettrici W Temperatura dell acqua - Riscaldamento Tipo di circuito Termostato modulante, valvola a 2 vie Maggiorazione potenza corpi scaldanti 1, % ΔT nominale lato aria 5, C Esponente n del corpo scaldante 1,3 - ΔT di progetto lato acqua 2, C Portata nominale 18615,94 kg/h Criterio di calcolo Temperatura di mandata variabile Temperatura di mandata massima 8, C ΔT mandata/ritorno 4, C Sovratemperatura della valvola miscelatrice 5, C EMETTITORI Mese giorni θe,avg θe,flw θe,ret novembre 3 36,3 56,3 2, dicembre 31 45, 65, 25, gennaio 31 46, 66, 26, febbraio 28 42,5 62,5 22,5 marzo 31 34,7 54,7 2, aprile 15 27,4 47,4 2, θe,avg θe,flw θe,ret Temperatura media degli emettitori del circuito Temperatura di mandata degli emettitori del circuito Temperatura di ritorno degli emettitori del circuito pag. 16

17 Dati comuni Temperatura dell acqua: DISTRIBZIONE θd,avg θd,flw θd,ret Mese giorni novembre 3 4,6 61,3 2, dicembre 31 47,5 7, 25, gennaio 31 48,5 71, 26, febbraio 28 45, 67,5 22,5 marzo 31 39,8 59,7 2, aprile 15 36,2 52,4 2, θd,avg θd,flw θd,ret Temperatura media della rete di distribuzione Temperatura di mandata della rete di distribuzione Temperatura di ritorno della rete di distribuzione SOTTOSISTEMA DI GENERAZIONE Dati generali: Servizio Tipo di generatore Metodo di calcolo Riscaldamento Caldaia tradizionale Analitico Marca/Serie/Modello Viessmann - VSB Potenza nominale al focolare Φ cn 6, kw Caratteristiche: Perdita al camino a bruciatore acceso P ch,on 8, % Valore noto da costruttore o misurato Perdita al camino a bruciatore spento P ch,off,1 % Valore noto da costruttore o misurato Perdita al mantello P gn,env,2 % Valore noto da costruttore o misurato Rendimento utile a potenza nominale η gn,pn 98,3 % Rendimento utile a potenza intermedia η gn,pint 17, % Fabbisogni elettrici: Potenza elettrica bruciatore W br 97 W Fattore di recupero elettrico k br,8 - Potenza elettrica pompe circolazione W af 13 W Fattore di recupero elettrico k af,8 - Ambiente di installazione: Ambiente di installazione Interno Fattore di riduzione delle perdite k gn,env,1 - Temperatura ambiente installazione 2, C pag. 17

18 Temperatura dell acqua del generatore di calore: Generatore di calore a temperatura scorrevole Tipo di circuito Collegamento con portata indipendente Potenza utile del generatore 553,2 kw Salto termico nominale in caldaia 1, C GENERAZIONE Mese giorni θgn,avg θgn,flw θgn,ret novembre 3 56,3 61,3 51,3 dicembre 31 65, 7, 6, gennaio 31 66, 71, 61, febbraio 28 62,5 67,5 57,5 marzo 31 54,7 59,7 49,7 aprile 15 47,4 52,4 42,4 θgn,avg θgn,flw θgn,ret Temperatura media del generatore di calore Temperatura di mandata del generatore di calore Temperatura di ritorno del generatore di calore Vettore energetico: Tipo Metano Potere calorifico inferiore H i 9,94 kwh/nm³ Fattore di conversione in energia primaria (rinnovabile) f p,ren, - Fattore di conversione in energia primaria (non rinnovabile) f p,nren 1,5 - Fattore di conversione in energia primaria f p 1,5 - Fattore di emissione di CO 2,1998 kg CO2 /kwh RISLTATI DI CALCOLO MENSILI Risultati mensili servizio riscaldamento impianto idronico Edificio : 29 - Liceo Scientifico Leonardo Da Vinci Dettagli generatore: 1 - Caldaia tradizionale Mese gg Q H,gn,out Q H,gn,in η H,gn Combustibile [ Nm³] gennaio , febbraio , marzo , aprile , maggio giugno luglio agosto settembre ottobre novembre , pag. 18

19 dicembre , Mese gg FC nom [-] P ch,on P ch,off P gn,env gennaio 31,336 7,41,8,2 febbraio 28,278 7,19,7,1 marzo 31,158 6,67,5,1 aprile 15,65 6,9,4,1 maggio giugno luglio agosto settembre ottobre novembre 3,182 6,78,6,1 dicembre 31,319 7,34,8,2 gg Q H,gn,out Q H,gn,in η H,gn Combustibile FC nom P ch,on P ch,off P gn,env Giorni compresi nel periodo di calcolo per riscaldamento Energia termica fornita dal generatore per riscaldamento Energia termica in ingresso al generatore per riscaldamento Rendimento mensile del generatore Consumo mensile di combustibile Fattore di carico a potenza nominale Perdite al camino a bruciatore acceso Perdite al camino a bruciatore spento Perdite al mantello Fabbisogno di energia primaria Mese gg Q H,gn,in Q H,aux Qp H gennaio febbraio marzo aprile maggio giugno luglio agosto settembre ottobre novembre dicembre TOTALI gg Giorni compresi nel periodo di calcolo per riscaldamento Q H,gn,in Energia termica totale in ingresso al sottosistema di generazione per riscaldamento Q H,aux Fabbisogno elettrico totale per riscaldamento Qp H Fabbisogno di energia primaria per riscaldamento pag. 19

20 RISLTATI DI CALCOLO STAGIONALI Servizio riscaldamento Edificio : 29 - Liceo Scientifico Leonardo Da Vinci Impianto idronico Fabbisogno di energia primaria annuale Qp H 632 kwh/anno Rendimento di generazione medio annuale η H,gn 87,9 % Rendimento globale medio stagionale η H,g 76,8 % Consumo annuo di Metano Nm³ Consumo annuo di Energia elettrica 2148 kwhe pag. 2