COMUNE di PINEROLO PROGETTO DEFINITIVO/ESECUTIVO RELAZIONE TECNICO-ILLUSTRATIVA

Transcript

1 COMUNE di PINEROLO Rielaborazione del progetto definitivo/esecutivo delle opere di efficientamento energetico della Scuola Secondaria di I Grado PUCCINI (Ex Brignone succursale) PROGETTO DEFINITIVO/ESECUTIVO RELAZIONE TECNICO-ILLUSTRATIVA COMUNE di PINEROLO COGNO Arch. FABRIZIO IL PROGETTISTA BUTTIERO Dott. Ing. CHRISTIAN Buttiero Dott. Ing. Christian Via Giustetto n Pinerolo (TO) Tel. 0121/ Fax 0121/ Indirizzo posta ordinaria: clima@studioclima.org Indirizzo posta certificata: studioclima@soluzionepec.it Pinerolo lì, Allegato: 1/28

2 SOMMARIO 1. INQUADRAMENTO DELL EDIFICIO ANALISI NON INVASIVA RILIEVO TERMOGRAFICO A INFRAROSSO DESCRIZIONE SOMMARIA DELLE OPERE DESCRIZIONE DELLA DISPOSIZIONE DELL EDIFICIO INTERVENTI DI RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA RISULTATI OTTENIBILI DALLA RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA pag. 2

3 1. INQUADRAMENTO DELL EDIFICIO Oggetto della seguente relazione è la rielaborazione del progetto definitivo/esecutivo delle opere di efficientamento energetico della Scuola Secondaria di I Grado PUCCINI (Ex Brignone succursale) sita in Fraz. Abbadia Alpina, Via Battitore n. 6 a Pinerolo (TO). L edificio scolastico, scuola media (il cui anno di costruzione risale circa agli anni 1970) è situato in Via Battitore, a poca distanza dal centro della città di Pinerolo, a 376 m. sul livello del mare, in zona climatica E (2.815 gradi giorno) in zona sismica 3S. L edificio è ricadente in zona Aree urbanizzate sature (B) del Piano Regolatore Generale Comunale vigente. La struttura presenta un orientamento sull asse longitudinale dell edificio Est - Ovest, mentre l ingresso principale è collocato sul fronte Est. L edificio ospita la scuola secondaria di primo grado (media), la quale è frequentata anche da alunni provenienti da alcuni Comuni limitrofi. Di seguito si riporta una fotografia aerea della zona in cui sorge l edificio in oggetto; lo stesso è inoltre individuabile alle seguenti coordinate geografiche: Latitudine: "N Longitudine: 7 18'10.41"E Figura 1- Vista aerea del fabbricato Edificio oggetto d intervento pag. 3

4 Figura 2 - Vista dell edificio da lato est con ingresso principale Figura 3 - Vista dell edificio da lato sud La tipologia costruttiva dell edificio è caratterizzata da struttura in cemento armato; per quanto riguarda l edificio scolastico le partizioni verticali esterne sono in laterizio con blocchi e mattone di tipo paramano all esterno. La parete perimetrale del locale palestra invece è realizzata con struttura prefabbricata in calcestruzzo e rivestimento esterno in mattoni faccia a vista. I serramenti sono prevalentemente in legno con vetro singolo, dotati, nelle aule scolastiche, di veneziane interne. pag. 4

5 2. ANALISI NON INVASIVA RILIEVO TERMOGRAFICO A INFRAROSSO Nell ambito della Riqualificazione energetica di scuola secondaria di primo grado sita in Via Battitore n.6, Pinerolo (TO), si è svolta un analisi dello stato di fatto dell edificio per quanto riguarda il suo comportamento energetico. Tale studio viene definito audit energetico. L audit energetico prevede l utilizzo di strumentazioni specifiche che consentono di conoscere alcuni valori caratteristici dell edificio. Si è utilizzata la termocamera, strumento sensibile ai raggi infrarossi, la quale definisce delle mappe di temperatura sulla base dell emissività dei materiali, da cui si ricavano i punti critici in merito alla coibentazione delle pareti e alla presenza di ponti termici. Si riporta il rilievo termografico fornito dalla amministrazione comunale. Il rilievo è stato svolto il 28/07/2015, una giornata estiva caratterizzata da temperature piuttosto elevate: il rilievo ha pertanto carattere qualitativo. Si sono potuti individuare i diversi materiali costruttivi, l orientamento dei solai e la presenza di macchie di umidità. Di seguito si riportano alcune immagini dimostrative. Termogramma 01 Vista lato Sud Ovest (da scala di sicurezza esterna) Si noti la notevole differenza di emissione dei materiali che costituiscono l involucro pag. 5

6 Termogramma 02 Vista terrazzo (copertura) passerella piano rialzato Termogramma 03 Vista sporto di copertura Si noti l orientamento del solaio di copertura. 1. DESCRIZIONE SOMMARIA DELLE OPERE Termogramma 04 Vista sottotetto Si noti l orientamento del solaio di copertura. Oggetto della presente sono opere di edilizia scolastica finalizzate all efficientamento energetico e pag. 6

7 3. DESCRIZIONE SOMMARIA DELLE OPERE Oggetto della presente sono opere di edilizia scolastica finalizzate all efficientamento energetico e al confort degli ambienti. Gli interventi di cui sopra interessano un edificio di proprietà comunale che ospita un ordine di scuola statale, quella secondaria di primo grado. Il fabbricato di cui trattasi è suddiviso su quattro piani, un seminterrato, un piano rialzato, un piano primo ed un sottotetto, con necessità di interventi al fine di migliorare l efficienza energetica. Di seguito si riportano sinteticamente le opere in progetto necessarie al conseguimento di quanto su esposto. OPERE EDILI E STRUTTURALI SERRAMENTI Rimozione dei serramenti comprese le soglie ed i davanzali esterni in cemento e installazione di nuovi serramenti in alluminio con adeguate caratteristiche di isolamento termico, acustico e di controllo solare; Provvista e posa in opera di davanzali per finestre in pietra di Luserna fiammati completi di gocciolatoio spessore minimo 5 cm. Provvista e posa in opera di soglie per porte-finestre in pietra di Luserna fiammata complete di gocciolatoio spessore minimo 3 cm. ISOLAMENTO PARETI PERIMETRALI CON CAPPOTTO ESTERNO Realizzazione di cappotto esterno in polistirene espanso sinterizzato spessore medio prevalente 16,00 cm. ISOLAMENTO COPERTURA A FALDE Isolamento dall interno della copertura a falde della scuola con lana di roccia 16,00 cm. + pannello in cartongesso sp. 1,25 cm. (porzione con tetto in latero cemento) Isolamento del solaio di sottotetto con polistirene espanso estruso sp. 16 cm. e finitura con massetto sabbia cemento spessore 5 cm.. ISOLAMENTO COPERTURA PALESTRA Isolamento dall interno della copertura della palestra con lana di roccia ad alta densità sp. 6 cm. + lana di roccia a media densità sp. 12 cm. + pannello in cartongesso sp. 1,25 cm. pag. 7

8 OPERE EDILIZIE A SERVIZIO DELL IMPIANTO DI VENTILAZIONE Realizzazione di fori nei solai per consentire il passaggio delle canalizzazioni dell'aria Realizzazione di parete in cartongesso per mascheratura canali di ventilazione mediante l'assemblaggio dal solo Iato a vista di doppia lastra di gesso rivestito su montanti e guide in acciaio zincato e successiva tinteggiatura Realizzazione dei fori per l installazione delle bocchetta di mandata e ripresa Realizzazione di controsoffitto tecnico Realizzazione di basamento in cemento e di recinzione di protezione per il posizionamento dell unità di ventilazione a servizio della palestra Rimozione della pannellatura in lamiera coibentata del tetto e smontaggio di travi in legno al fine di consentire il posizionamento, nel sottotetto, dell unità di ventilazione a servizio della scuola. Successivo ripristino del tetto. OPERE IMPIANTISTICHE Si riporta a seguire un breve elenco delle opere impiantistiche da eseguirsi, rimandando alle relazioni specialistiche e di calcolo per quanto concerne le specifiche tecniche e descrittive: Rimozione dei pluviali esistenti per consentire la posa del cappotto isolante e successivo riposizionamento di nuovi pluviali in lamiera preverniciata Installazione di sistema di contabilizzazione in centrale termica Posizionamento di impianto fotovoltaico (19,44 kwp) in copertura, sulle falde della scuola rivolte a sud ed est Sostituzione delle luci interne con lampade a led a basso consumo Installazione di n. 3 impianti di ventilazione meccanica controllata con recuperatore di calore: - impianto di ventilazione meccanico n. 1 (VMC1): a servizio della scuola - impianto di ventilazione meccanico n. 2 (VMC2): a servizio del refettorio - impianto di ventilazione meccanico n. 3 (VMC3): a servizio della palestra. pag. 8

9 4. DESCRIZIONE DELLA DISPOSIZIONE DELL EDIFICIO I piani sono così distribuiti: PIANO INTERRATO A. Centrale termica B. Servizi igienici C. Locale lavaggio stoviglie D. Refettorio E. Disimpegno F. Dispensa pag. 9

10 PIANO RIALZATO G. Spogliatoio H. Ripostiglio attrezzi ginnastica I. Corridoio J. Vano scala K. Terrazzo L. Aula musica M. Aula scienze N. Biblioteca alunni O. Aula didattica P. Ufficio responsabile Q. Atrio R. Cabina armadio bidelli S. Palestra pag. 10

11 PIANO PRIMO T. Alloggio custode U. Copertura corridoio V. Sala insegnanti pag. 11

12 5. INTERVENTI DI RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA Realizzazione di cappotto esterno sull intero edificio Dal punto di vista energetico il miglior sistema di isolamento termico è l isolamento a cappotto, in quanto contribuisce all accumulo di calore in inverno e alla riduzione del surriscaldamento estivo per la capacità di accumulare calore, mantenendo gradevole la temperatura ambiente interna. Il cappotto sarà realizzato impiegando un sistema cappotto avente le seguenti principali caratteristiche: Pannello isolante prevalente - fabbr. RÖFIX mod. EPS-F 031 RELAX (o equivalente) - polistirene espanso - colore grigio - spessore prevalente: 16 cm. - con riflettori di infrarossi - tagli superficiali anti-tensione - conduttività λd = 0,031 W/mK - permeabilità al vapore μ = 45 - resistenza a trazione = 150 KPa - massa volumica = 15 kg/m 3 Pannello isolante da impiegare per i primi 50 cm. dal piano terreno - fabbr. RÖFIX mod. EPS P (o equivalente) - colore arancio - spessore prevalente: 16 cm. - polistirene espanso duro - maggior resistenza agli urti, umidità e agenti atmosferici - goffrato e con tagli anti-tensione - conduttività λd = 0,033 W/mk - permeabilità al vapore μ = 60 - resistenza a trazione = 150 KPa pag. 12

13 - massa volumica = 30 Kg/m 3 Pannello isolante da impiegare presso l atrio e presso le vie di fuga - fabbr. RÖFIX mod. FIRESTOP 035 (o equivalente) - lana di roccia non rivestita - colore giallo - spessore prevalente: 16 cm. - conduttività λd = 0,035 W/mk - permeabilità al vapore μ = 1 - reazione al fuoco = classe A1 - massa volumica = 90 Kg/m 3 Isolamento della copertura a falde dell edificio scolastico Per l isolamento della copertura a falde dell edificio scolastico si realizzerà un controsoffitto in lana minerale, la quale oltre ad essere un ottimo isolante termico grazie alla sua struttura fibrosa, è anche un eccellente isolante acustico, sia fonoassorbente che fonoimpedente. Verranno utilizzati pannelli con densità pari a 50 kg/m 3, la cui conducibilità termica dichiarata è di 0,031 W/mK; il fattore di resistenza alla diffusione del vapore acqueo del pannello nudo è = 1,1; comportamento al fuoco A1 secondo EN Si è deciso, pertanto, di applicare direttamente all intradosso della falda, un pannello in lana minerale tipo Isover E100S G3 touch, avente spessore totale di 16 cm. Sarà inoltre necessario applicare una barriera a pag. 13

14 vapore. Il pannello isolante dovrà essere prodotto con almeno l 80% di vetro riciclato e con una resina termoindurente di nuova generazione, che associa componenti organici e vegetali, minimizzando le emissioni nell aria di sostanze inquinanti come formaldeide e altri composti organici volatili (VOC). Il materiale dovrà essere inattaccabile dalle muffe; inoltre dovrà avere la certificazione ambientale EPD. Come strato di finitura viene applicato un pannello in cartongesso dello spessore di 12,5 mm. Pannello in lana minerale per Controsoffitto interno Pannello in cartongesso per controsoffitto interno Isolamento della copertura a falde della palestra Per l isolamento della copertura del locale palestra verrà utilizzato il medesimo metodo di isolamento di cui sopra, la differenza però sarà nel doppio strato di lana minerale. Infatti, verrà applicato un pannello dello spessore di 6 cm. con densità circa 100 Kg/mc. tipo Isover Superbac N Roofine G3 touch, dopodiché un secondo pannello dello spessore di 12 cm. con densità 50 Kg/mc tipo Isover E100S G3 touch. Come strato di finitura verrà applicato un pannello in gessofibra tipo Fermacell dello spessore di 12,5 mm. pag. 14

15 I pannelli isolanti tipo Isover Superbac N Roofine G3 touch e tipo Isover E100S dovranno essere prodotti con almeno l 80% di vetro riciclato e con una resina termoindurente di nuova generazione, che associa componenti organici e vegetali, minimizzando le emissioni nell aria di sostanze inquinanti come formaldeide e altri composti organici volatili (VOC). Il materiale dovrà essere inattaccabile dalle muffe; inoltre dovrà avere la certificazione ambientale EPD. La lastra in gessofibra tipo Fermacell dovrà avere la certificazione ambientale EPD e dovrà avere un contenuto del materiale riciclato 48%. La classe di reazione al fuoco secondo la norma UNI EN è A2-s1,d0. Nota: potranno essere impiegati materiali isolanti con caratteristiche tecniche equivalenti o superiori pag. 15

16 Installazione di valvole termostatiche Per una più efficiente gestione delle temperature interne dei locali si prevede di installare valvole termostatiche a tutti i radiatori dei locali scolastici in sostituzione di quelle preesistenti ormai vetuste e poco funzionanti. Installazione di contabilizzazione del calore E prevista l installazione di un contatore di energia termica che permetterà di implementare la contabilizzazione diretta del calore. I contatori di energia termica o contatori di calore (heat meter, HM), detti anche contacalorie, misurano il calore che, in un circuito di scambio termico, viene prelevato e ottenuto da un fluido termovettore. Il sistema di misura è composto da diverse sottounità: un sensore di flusso, una coppia di sensori di temperatura, un calcolatore. I contatori di energia termica, in quanto strumenti di misura, dovranno rispondere alle regole tecniche previste dallla Direttiva 2004/22/CE sugli Strumenti di Misura meglio nota come Direttiva MID Measuring Instruments Directive recepita in Italia con il D.Lgs n. 22 del 2 febbraio Il principio di misura dei contatori di calore si basa su un bilancio energetico basato su alcune ipotesi di partenza: moto stazionario di flusso monodimensionale nelle sezioni di misura; un solo ingresso ed una sola uscita (in assenza di perdite e di prelievi di fluido); trascurabilità dei termini cinetici e potenziali. In queste condizioni la misura dell'energia termica, E, in un generico intervallo di tempo può essere effettuata integrando rispetto al tempo la differenza di entalpia tra la condotta di mandata e quella di ritorno. pag. 16

17 Figura 1: esempio di sistema di contabilizzazione diretta Sostituzione dei serramenti Una delle strutture che più contribuiscono alla dispersione di calore è costituita dai serramenti, per i quali è possibile intervenire sia cambiando solo la componente vetrata che tutto il serramento, a seconda della fattibilità dell intervento e delle condizioni del telaio esistente. In questo caso si è ipotizzata per l edificio in esame la sostituzione dei serramenti esterni di tutti i piani, attualmente in legno (in prevalenza), con nuovi serramenti in alluminio caratterizzati da un valore di trasmittanza non superiore a 1,3 W/m 2 K. Si prescrive l utilizzo di una vetrocamera antisfondamento stratificata, basso-emissiva, selettiva per il controllo solare e acustica. La vetrocamera pvb 20 argon pvb garantirà il rispetto dei parametri di trasmittanza previsti dalla Legge. Il telaio in alluminio dovrà essere dotato di dichiarazione ambientale di prodotto EPD e dovrà essere prodotto con almeno il 40% di alluminio riciclato. La sezione del nuovo telaio sarà maggiore rispetto a quello esistente: in tal modo si realizzerà un lieve ridisegno del layout delle vetrate. Tali modifiche dovranno essere concordate con la D.L. Anche il colore del telaio dovrà essere concordato con la D.L. Esempio di nuovo serramento in alluminio pag. 17

18 Impianto fotovoltaico Si prevede l installazione in copertura di un impianto fotovoltaico con potenza di picco di 19,44 kw. I pannelli verranno posizionati in aderenza alla falda della scuola e rivolti verso est e sud in modo da ottimizzare l apporto di luce solare. Grazie a questo impianto la scuola potrà coprire buona parte del proprio fabbisogno di energia elettrica. Esempio di installazione di impianto fotovoltaico Ventilazione meccanica controllata con recuperatore di calore L ambiente scolastico può ospitare molte fonti di sostanze tossiche e allergeni, di cui i bambini non sono consapevoli. I bambini sono, inoltre, fisiologicamente molto più vulnerabili degli adulti in quanto il loro sistema immunitario è ancora immaturo, in quanto respirano velocemente e la concentrazione degli inquinanti è relativamente maggiore in un corpo di peso minore. I problemi respiratori e allergici, ovvero le malattie più diffuse tra i bambini, sono tra gli effetti clinici più comuni associati all esposizione ai fattori presenti in aria indoor. La consapevolezza della problematica di un corretto ricambio d aria negli ambienti scolastici ha portato alla scelta di prevedere l installazione di un sistema di ventilazione meccanica controllata. Inoltre una scadente impermeabilità all aria condiziona i consumi energetici degli edifici andando a ridurre notevolmente il benessere termico indoor sia d inverno che d estate; per questo motivo si è scelto di integrare la VMC con un recuperatore di calore, avente rendimento del 90%, che si ritiene indispensabile per edifici a basso consumo come sarà l edificio scolastico dopo l intervento proposto. Le ripercussioni positive della VMC: - in spazi ermetici (come ad esempio le aule scolastiche) la qualità dell aria degrada molto velocemente. Una ventilazione meccanica consente di mantenere nel tempo la qualità dell aria evitando pericolose concentrazioni di sostanze nocive indipendentemente dal comportamento degli utenti; - riduce la componente delle dispersioni per ventilazione del bilancio termico. L isolamento di un materiale termoisolante infatti, non aumenta proporzionalmente con l aumento del suo spessore: una volta raggiunti spessori consistenti, in un clima temperato, ogni centimetro aggiuntivo non migliora sostanzialmente il fabbisogno termico. E necessario pertanto agire sulla parte dalle dispersioni per ventilazione, limitando i ricambi d aria manuali a favore di un sistema meccanizzato. In un sistema di pag. 18

19 ventilazione controllata con recuperatore il flusso di aria fresca e quello di aria viziata sono fatti passare attraverso il recuperatore in modo che il 90% del calore dell aria aspirata all interno sia ceduto all aria fresca esterna. Per evitare di creare disturbi agli utenti che sostano nei locali, l aria si muove con velocità molto bassa. È prevista la posa di n. 3 recuperatori di calore a flussi incrociati. La rete di distribuzione di tipo canalizzato sarà realizzata prevalentemente con materiale preisolato in classe 0-1 di reazione al fuoco. Certificazioni e/o omologazioni saranno da consegnare a fine lavori. I nuovi apparecchi dovranno rispettare i requisiti minimi definiti dai regolamenti comunitari emanati ai sensi delle direttive 2009/125/CE e 2010/30/UE e devono garantire il rispetto dei requisiti normativi d impianto previsti dalle norme UNI e CEI vigenti. Sostituzione luci interne Le motivazioni che portano alla sostituzione dell impianto di illuminazione a fluorescenza con la nuova tecnologia a Led sono numerose. Le principali differenze, oltre ai costi, sono di seguito elencate: - qualità della luce: le lampade fluorescenti (neon) emettono una luce ricca di raggi ultravioletti dannosi per la salute dell uomo. I Led a differenza, emettono luce pura e costante, la quale permette il corretto svolgimento di attività quali lettura, lavori di precisione, etc. - sostanze tossiche: i tubi neon sono realizzati con sostanze tossiche (Mercurio e Cripton), le lampade a Led sono realizzate con materiali di qualità e non contengono sostanze dannose per la salute. - calore: le lampade ad incandescenza emettono moltissimo calore, l illuminazione a Led non presenta questo tipo di problema, infatti sviluppano un calore bassissimo, annullando il rischio di scottarsi. - durata: le lampade a Led non soffrono della continua accensione spegnimento ed hanno una vita media di ore reali. - resistenza: le lampade a Led sono molto più resistenti a urti e scosse rispetto a tutti gli altri sistemi di illuminazione e sono anche molto più resistenti a sbalzi di tensione. I nuovi apparecchi devono rispettare i requisiti minimi definiti dai regolamenti comunitari emanati ai sensi delle direttive 2009/125/CE e 2010/30/UE e permettere il rispetto dei requisiti normativi d impianto previsti dalle norme UNI e CEI vigenti pag. 19

20 6. RISULTATI OTTENIBILI DALLA RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA Dall analisi dell edificio scolastico allo stato di fatto e in progetto, è possibile ottenere un notevole miglioramento delle prestazioni energetiche. Si riportano nel seguito le targhe energetiche nelle due situazioni analizzate. TARGA ENERGETICA STATO DI FATTO TARGA ENERGETICA PROGETTO 2017 pag. 20

21 TARGA ENERGETICA PROGETTO 2018 pag. 21