"Safe School 4.0" La App per la valutazione sismica ed energetica delle scuole. Viterbo: 13 Dicembre 2017

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1 Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l energia e lo sviluppo economico sostenibile "Safe School 4.0" La App per la valutazione sismica ed energetica delle scuole Viterbo: 13 Dicembre 2017 ing. Nicolandrea Calabrese nicolandrea.calabrese@enea.it Coordinatore task force diagnosi energetiche di edifici

2 Safe School 4.0 Safe School 4.0 è l applicazione per smartphone e tablet (dal 31 gennaio 2018 liberamente scaricabile da Google Play ed Apple Store) in grado di misurare la vulnerabilità energetico strutturale degli edifici scolastici per programmare e gestire in modo più economico e sostenibile gli interventi di riqualificazione e manutenzione degli immobili adibiti ad uso scolastico.

3 Chi si deve prendere cura degli edifici scolastici? In quanto proprietari degli immobili, provvedono alla costruzione, alle forniture ed alla manutenzione ordinaria e straordinaria degli edifici scolastici: i Comuni per le scuole materne, elementari e medie; le Province e le Città metropolitane per le scuole superiori. Gli edifici scolastici in Italia risultano essere Fonte: school book 2 Aprile 2016, #italiasicura

4 Fascia di età di costruzione: Fonte: Presentazione Arch. LAURA GALIMBERTI 17 ottobre 2017 Fondazione Exclusiva, #italiasicura Circa il 55.6% di queste strutture sono state edificate prima del 1974, anno in cui entrano in vigore i primi provvedimenti in materia di sicurezza sismica.

5 Presenza di accorgimenti per la riduzione dei consumi energetici: Fonte: school book 2 Aprile 2016, #italiasicura

6 Indagine energetica: Safe School 4.0 La procedura prende spunto dalle linee guida ENEA FIRE per il contenimento della spesa energetica nelle scuole ed è poi attualizzata ed approfondita dai tecnici UTEE Indagine strutturale: La procedura prende spunto dalle schede di valutazione della Vulnerabilità Sismica redatte dal Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti e distingue le due principali tipologie di strutture portanti, Cemento Armato e Muratura

7 Safe School 4.0: Struttura Applicativo e gestione dei processi

8 dati generali dati geometrici manutenzione edilizia manutenzione impianti conformità normative Safe School 4.0: dati Generali Nella prima fase del rilievo vengono acquisite tutte le informazioni disponibili, lasciando traccia di tutto ciò che non è al momento conosciuto per le integrazioni successive. Alcuni dati inseriti in questa fase saranno poi utilizzati nell indagine energetica o in quella strutturale (o in entrambe). Importante, in questa fase, conoscere se l edificio è sottoposto a vincolo dituteladel Patrimonio Culturale perché tale aspetto condiziona pesantemente le azioni che possono essere fatte per il suo miglioramento.

9 Safe School 4.0: Indagine strutturale L indagine strutturale si articola in tre sezioni: Pericolosità del sito registra i dati per valutare la pericolosità sismica del luogo di ubicazione della scuola; Vulnerabilità La struttura dei dati richiesti è ispirata alle schede di valutazione della Vulnerabilità Sismica redatte dal Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti (GNDT) e prevede delle sotto sezioni distinte per le due tipologie principali di edifici esistenti: C.A. e muratura; Livello di intervento Riepiloga quali sono gli aspetti più critici fino a definire il livello degli interventi necessari per migliorare le capacità dell edificio.

10 Safe School 4.0: Indagine strutturale pericolosità del sito vulnerabilità livello di intervento Categoria di Sottosuolo: es.(a)ammassirocciosiaffiorantioterrenimoltorigidi... (D) Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o terreni a grana fina scarsamente consistenti...; Categoria Topografica: es. (T1) Superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media i (T2) Pendii con inclinazione media i > 15...; Peak ground acceleration (PGA): Valore di accelerazione massima del suolo misurata nel corso di un terremoto o attesa in un determinato sito

11 Safe School 4.0: Indagine strutturale Analisi storica Strutture Qualità strutture Fondazioni Orizzontamenti Regolarità pianta Regolarità elevazione Elementi critici Elementi non strutturali Stato di fatto

12 Safe School 4.0: Indagine strutturale Eseguito il rilievo sarà possibile verificare gli aspetti per cui si sono ottenutiidatinecessariperla valutazione del livello di intervento richiesto, quelli per cui non è stato possibile avere indicazioni e quelli per cui sono necessari ulteriori approfondimenti. In un sopralluogo iniziale si otterranno valutazioni approssimate assumendo, per i diversi aspetti legati alla vulnerabilità, gli indici peggiori per i dati completamente mancanti o quelli di livello inferiore in attesa dei necessari approfondimenti. analisi storica strutture qualità strutture fondazioni orizzontamenti regolarità pianta regolarità elevazione interasse muri elementi critici copertura elementi non strutturali stato di fatto

13 Safe School 4.0: Indagine strutturale * *Per operare un confronto con edifici collocati in aree a differente pericolosità sismica di base, è possibile definire un Livello di Priorità incrociando i dati del Livello di Intervento con la Zona Sismica in cui ricade l edificio scolastico

14 Consumi e dati tecnici Involucro Climatizzazione invernale Climatizzazione estiva ACS Ventilazione Cottura cibi Illuminazione Pannelli solari Valutazioni Safe School 4.0: Indagine energetica

15 Safe School 4.0: Indagine energetica L applicativo, nella maschera «consumi e dati tecnici», consente l inserimento di alcuni dati riportati nell Attestato di Prestazione Energetica (qualora disponibile). Vecchio APE (D.M. 26/06/2009) EPi: indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale; EPe,invol: indice di prestazione termica dell edificio per il raffrescamento. Nuovo APE (D. Interministeriale 26/06/2015): EP H,nren : fabbisogno energia primaria non rinnovabile per climatizzazione invernale; EP H,nd : indice di prestazione termica utile per riscaldamento. Questi valori, confrontati con l Epi limite (allegato C del DLgs 311/2006), consentono di valutare la qualità dell involucro e saranno utilizzati per analizzare criticamente la classe di merito calcolata con i consumi delle bollette energetiche. Questo confronto consentirà di capire se gli elevati consumi energetici saranno causati da una scarsa qualità dell involucro edilizio, da bassi rendimenti degli impianti o dalla errata gestione degli stessi.

16 Safe School 4.0: Indagine energetica Compilando quindi i dati di input richiesti nelle diverse sezioni dell applicativo, si ottengono come risultati finali: il report del rilievo eseguito in formato editabile (completo di foto e riferimenti ad elaborati progettuali analizzati in fase di sopralluogo); il livello della Classe di merito energetica (per riscaldamento ed elettrica) e l elenco degli interventi necessari per migliorarne la prestazione; il Livello di Intervento ed il Livello di Priorità, evidenziando situazioni critiche dal punto di vista strutturale e permettendo una prima valutazione delle priorità di intervento; un file in formato.xml contenente tutte le informazioni inserite dal tecnico, che verrà utilizzato da ENEA per creare una piattaforma informatica di pianificazione strategica per l attuazione di interventi di sicurezza e di riqualificazione energetica per le scuole e che consentirà di individuare le zone con maggiore necessità di interventi.

17 Safe School 4.0: la classe di merito energetica La valutazione della classe di merito energetica della scuola viene effettuata secondo le linee guida ENEA FIRE per il contenimento della spesa energetica nelle scuole. La guida individua delle classi di merito dei consumi specifici per il riscaldamento e per l energia elettrica.

18 Safe School 4.0: la classe di merito energetica La classe di merito della scuola in esame si individua in base alla collocazione nelle tabelle di riferimento dell indicatore energetico normalizzato (IEN) calcolato: dove C = fabbisogno energia termica [Wh t ] Fe = fattore di normalizzazione consumo dovuto a forma edificio (S/V); Fh = fattore di normalizzazione rispetto all orario di funzionamento del riscaldamento; dove E = fabbisogno energia elettrica [kwh e ] Fh = fattore di normalizzazione rispetto all orario di funzionamento della scuola;

19 Safe School 4.0: la classe di merito energetica La guida ENEA FIRE risale ad oltre dieci anni fa: le tabelle di riferimento delle classi di merito sono in fase di rivalutazione sulla base degli sviluppi tecnologici che in questi anni ci sono stati. Attraverso l analisi economica, che tiene conto dell aspetto costo/beneficio dei vari interventi possibili, sono stati rivisti i valori di riferimento in maniera più restrittiva rispetto a quanto attualmente la guida propone. Rif. Regolamento Delegato (UE) N. 244/2012 della Commissione del 16 gennaio 2012

20 Safe School 4.0: la classe di merito energetica...

21 Safe School 4.0: la classe di merito energetica dove C = fabbisogno energia termica [Wh t ] Fe = fattore di normalizzazione consumo dovuto a forma edificio (S/V); Fh = fattore di normalizzazione rispetto all orario di funzionamento del riscaldamento. Analizzati oltre mille istituti scolastici su tutto il territorio nazionale, isole comprese..

22 Safe School 4.0: la classe di merito energetica

23 Safe School 4.0: esempi di interventi per il miglioramento della performance energetica della scuola

28 Safe School 4.0: gli interventi suggeriti dall applicativo saranno valutati anche in funzione della vita tecnica degli impianti presenti UNI EN 15459:2008. Vita utile componenti Estratto allegato A

29 A Involucro Interventi individuati INV. 1 Coibentazione del solaio di base delle saldature dall esterno INV. 2 Coibentazione del solaio sottotetto INV. 3 Coibentazione interna delle pareti perimetrali INV. 4 Sostituzione serramenti INV. 5 Isolamento cassonetti INV. 1 INV. 2 INV. 3 INV. 4 INV. 5

30 A Impianti meccanici Interventi individuati INM. 1 Sistema di Building Automation and Control System INM. 2 Caldaia a Condensazione INM. 3 Installazione valvole termostatiche sui radiatori INM. 1 INM. 2 INM. 3

31 A Impianti elettrici Interventi individuati INE. 1 Sostituzione delle elettropompe con nuovi modelli ad alta efficienza e con inverter INE. 2 Lampade a LED per gli spazi comuni INE. 3 Sensori di presenza WC (60 ambienti) INE. 1 INE. 2 INE. 3

32 A Fonti rinnovabili Interventi individuati INF.1 Fotovoltaico INF.2 Solare Termico INF. 1 INF. 2

33 A Altri interventi Interventi individuati INMO.1 Monitoraggio dei consumi INMO. 1

34 Safe School 4.0: per non avere dei lavori ISOLATI!! L applicativo fornirà come output un file in formato.xml contenente tutte le informazioni inserite dal tecnico: ENEA svilupperà una piattaforma informatica di pianificazione strategica interrogabile che potrà dare tutta una serie di risposte, come ad esempio: quante e quali scuole hanno impianti che ormai sono arrivati a fine vita? quante scuole hanno una classe di merito insufficiente? quante scuole utilizzano le fonti energetiche rinnovabili?...

35 Grazie per la vostra attenzione! Safe School 4.0 è un prodotto della Campagna Italia in Classe A, realizzato da ENEA e promosso dal MISE ing. Nicolandrea Calabrese nicolandrea.calabrese@enea.it Coordinatore task force diagnosi energetiche di edifici