Region Technical assistance for healthcare buildings Energy retrofit

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1 efficienza energetica negli edifici sanitari esperienza del progetto marte MA rche Region Technical assistance for healthcare buildings Energy retrofit Paolo Principi Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche Università Politecnica delle Marche 25 maggio 2015 ITACA Via Viminale Roma

2 circa ospedali e altri edifici destinati a scopi sanitari contribuiscono al 5% delle emissioni globali di CO 2 80% dell energia consumata negli ospedali è legata alla climatizzazione e alla illuminazione degli ambienti

3 sezione MARTE è un progetto europeo finanziato dal programma Intelligent Energy Europe - IEE MLEI PDA (Mobilising Local Energy Investments - Project Development Assistance) finalizzata a mobilitare investimenti nel settore energetico a livello locale dando assistenza allo sviluppo del progetto

4 Individuazione di interventi di riqualificazione che possano ripagarsi con il risparmio generato all interno di un orizzonte temporale limitato evitare di realizzare contratti di durata superiore ai tempi dettati dalla velocità con cui avanzano le innovazioni tecnologiche (presumibilmente intorno ai 9 anni)

5 Ridurre la domanda di energia degli stessi Promuove contratti sul modello EPC Energy Performance Contracts (Contratti di rendimento energetico) per l efficientamento degli edifici sanitari Creare nuovi modelli di finanziamento per interventi di efficientamento energetico

6 Fornitura energia contratto servizio energia «Plus»: è un contratto servizio energia che rispetta gli ulteriori requisiti di cui al paragrafo 5 e che si configura come fattispecie di un contratto di rendimento energetico; contratto di rendimento energetico Servizio Gestione/manutenzione Impianti efficiente Interventi strutturali di riqualificazione energetica (1 anno) Realizzazione dell obiettivo di risparmio energetico

7 ESCo (Energy Service Companies) facilitando l accesso ai finanziamenti Semplificando l'accesso al prestito riducendo i rischi ESCo realizza gli interventi e gli investimenti Riferimento normativo amministrazioni pubbliche D. Lgs. 30 Maggio 2008 n.115 Servizio energia Plus ottiene un canone annuale da ASUR legato ai risparmi energetici conseguiti come remunerazione per gli investimenti (compresi interessi e profitto)

8 Fondo Energia fondo rotazione interesserà diversi settori tra cui quello per l efficientamento energetico degli edifici In ambito progetto MARTE e Fondi strutturali periodo di programmazione Mobilitazione di circa 15,5 milioni di Euro di investimenti in edifici sanitari per l efficienza energetica

9 obiettivi Definizione di una Metodologia comune per gli audit energetici in funzione di bandi per contratti EPC Energy Performance Contratti nel settore sanitario Valutazione delle prestazioni energetiche negli edifici del settore sanitario nella pianificazione degli interventi di efficientamento Creazione di un modello standard per lo sviluppo di contratti EPC per gli edifici del settore sanitario

10 obiettivi Integrazione delle competenze e del know-how tra i partner di progetto Sviluppo e realizzazione di progetti di efficienza energetica per 5 strutture sanitarie divisi in due gruppi: grandi ospedali e case di cura Promuovere la creazione di Fondo Energia con i fondi strutturali Aumentare la competenza dei decisori politici del settore pubblico sui contratti EPC Replicare l'approccio e le metodologie del progetto in altri settori e presso altri Enti (Province, Comuni, ecc.) Valutare l'impatto del progetto

11 obiettivi Manuale per l'audit energetico degli edifici e la valutazione della riqualificazione energetica. Diagnosi energetiche su 5 edifici sanitari, che appartengono a due tipologie principali: ospedali e case di cura. Interventi di riqualificazione energetica in 5 edifici sanitari. Sviluppo e pubblicazione di un bando di gara per la riqualificazione energetica degli edifici attraverso contratti EPC. Firma del contratto EPC per la riqualificazione energetica degli edifici sanitari con la ESCo aggiudicataria.

12 risultati attesi Organizzazione di un Convegno per informare i potenziali offerenti su finanziamenti/prestiti /sovvenzioni disponibili (Fondo Energia). Capacity building, attività di formazione e divulgazione, a livello regionale e nazionale, per decisori politici ed esperti del settore sui contratti EPC. 15,5 milioni euro di investimenti t CO 2 / anno evitate tep / anno di risparmio energetico fonti energetiche rinnovabili in termini di pompe di calore ed installazione di impianti per il solare termico 176 posti di lavoro creati.

13 Il partenariato di MARTE è composto da 5 organizzazioni: Regione Marche ASUR AESS UNIVPM SIAIS Azienda Sanitaria Regionale Agenzia per l'energia e lo Sviluppo Sostenibile Università Politecnica delle Marche Associazione nazionale senza scopo di lucro per l'architettura e ingegneria nel settore della sanità la durata di MARTE è di 32 mesi, da marzo 2014 fino ad ottobre 2016

14 INTRODUZIONE 70 14

15 ospedali e residenze sanitarie oggetto dell indagine

16 ospedali e residenze sanitarie oggetto dell indagine

17 OSPEDALE DI SAN BENEDETTO DEL TRONTO

18 OSPEDALE DI urbino

19 OSPEDALE DI pergola

20 Residenza sanitaria DI Sant Elpidio a Mare

21 Residenza sanitaria DI petritoli

22 Direttiva Europea 2006/32/CE Decreto Legislativo n. 115/2008 UNI CEI/TR 11428:2011 "Gestione dell'energia - Diagnosi energetiche - Requisiti generali del servizio di diagnosi energetica" UNI CEI EN Energy audits Part 1: General requirements pren Energy audits Part 2: Buildings UNI CEI EN 16212:2012 "Calcoli dei risparmi e dell efficienza energetica - Metodi topdown (discendente) e bottom-up (ascendente)" UNI CEI EN ISO 50001:2011 "Sistemi di gestione dell'energia - Requisiti e linee guida per l'uso UNI TS /2/4 Energy performance of buildings normativa di riferimento

23 raccolta dati sopralluoghi valutazione energetica e economica dello stato attuale e degli scenari di intervento Report Finale Incontri preliminari con i partners e i soggetti interessati Metodologia (pren Annex A)

24 Modulo di raccolta dati.

25 Modelli di occupazione degli edifici (interviste al personale e visite in loco Reperimento elaborati grafici e dattiloscritti relativi ai progetti architettonici e impiantistici Reperimento informazioni su cambiamenti destinazione d uso e ristrutturazione di ambienti. Rilievo dati di consumo di energia negli ultimi tre anni (ove reperibili) suddivisi in vettori energetici attraverso Analisi bollette energetiche raccolta dati

26 Ispezioni e indagini sperimentali Elaborati grafici per dimensioni necessarie alle analisi numeriche Rilievo o ipotesi natura strutture edilizie Rilievo dati impianti Indagini termografiche per verifica ponti termici

27 Modello geometrico per analisi numerica INTERVENTI PER LA RIDUZIONE DEI CONSUMI ENERGETICI: variazione del modello Base attraverso la sostituzione degli elementi costruttivi (es. cappotto), impiantistici (es. sostituzione caldaie) e profili di utilizzo. Valutazione della consumi energetici e dei costi. Metodo normativa UNI TS Software MC4 STATO ATTUALE: costruzione del modello attuale (Base) con l inserimento dei profili e condizioni di utilizzo reali e il confronto con i consumi acquisiti dalle fatture di fornitura dell energia elettrica e gas. simulazioni numeriche

28 stato attuale CAPPOTTO 10cm CAPPOTTO 20cm CAPPOTTO 30cm COPERTURA INFISSI + CAPPOTTO 10cm INFISSI + CAPPOTTO 20cm INFISSI + CAPPOTTO 30cm GLOBALE EDIFICIO 1 GLOBALE EDIFICIO 2 GLOBALE EDIFICIO 3 EDIFICIO + IMPIANTO GLOBALE EDIFICIO 1 + GLOBALE IMPIANTO GLOBALE EDIFICIO 2 + GLOBALE IMPIANTO GLOBALE EDIFICIO 3 + GLOBALE IMPIANTO IMPIANTO CENTRALE TERMICA Ipotesi di intervento ed oggetto delle simulazioni numeriche ed economiche INFISSI EDIFICIO

29 San Benedetto del Tronto

30 Consumi reali gas metano Consumi reali energia ele rica anno 2009 [kwhe] anno 2011 [smc] anno 2012 [smc] anno 2010 [kwhe] anno 2011 [kwhe] anno 2013 [smc] anno 2014 [smc] anno 2012 [kwhe] anno 2013 [kwhe media [smc] anno 2014 [kwhe e br e br m em d ic ob re ve no e o br m em se o o to os ag g li lu gio gn giu e zo io ri l ag m ap ar m a io ra bb fe nn ge e e br br em d ic re br ob m ve no e o to m o li o os em se ag l ug gio gn giu e zo ri l ag m ap ar m ra nn bb fe ge io 0 a io 0 media [kwhe] San Benedetto del Tronto

31 San Benedetto del Tronto

32 CALDAIE A GIRI DI FUMO ACCUMULO ACQUA CALDA SANITARIA COGENERATORE San Benedetto del Tronto

33 3 Metano [m ] stato attuale Risparmio TEP CO2 risparmio CO EDIFICIO INFISSI CAPPOTTO 10cm CAPPOTTO 20cm CAPPOTTO 30cm COPERTURA INFISSI + CAPPOTTO 10cm INFISSI + CAPPOTTO 20cm INFISSI + CAPPOTTO 30cm GLOBALE EDIFICIO 1 GLOBALE EDIFICIO 2 GLOBALE EDIFICIO 3 EDIFICIO + IMPIANTO GLOBALE EDIFICIO 1 + GLOBALE IMPIANTO GLOBALE EDIFICIO 2 + GLOBALE IMPIANTO GLOBALE EDIFICIO 3 + GLOBALE IMPIANTO IMPIANTO CENTRALE TERMICA Cons. San Benedetto del Tronto

34 Urbino stato attuale EDIFICIO INFISSI CAPPOTTO 10cm CAPPOTTO 20cm CAPPOTTO 30cm COPERTURA INFISSI + CAPPOTTO 10cm INFISSI + CAPPOTTO 20cm INFISSI + CAPPOTTO 30cm INTERVENTO GLOBALE EDIFICIO 2 GLOBALE EDIFICIO 3 EDIFICIO + IMPIANTO GLOBALE EDIFICIO 1 + GLOBALE IMPIANTO GLOBALE EDIFICIO 2 + GLOBALE IMPIANTO GLOBALE EDIFICIO 3 + GLOBALE IMPIANTO IMPIANTO COGENERATORE GLOBALE EDIFICIO 1

35 Ospedale di Urbino 35

36 Necessaria la definizione di due baseline 1. Stato attuale 2. Stato attuale esteso all utilizzo futuro Piano terra Piano terra Piano secondo Lo stato attuale è stato studiato per calibrare i modelli di riferimento (termico ed illuminotecnico), rispetto alle misure. 36 Piano secondo Poliambulatorio di Sant Elpidio a Mare Poi lo stato attuale è stato esteso allo scenario di utilizzo futuro, per stimare i consumi attesi a regime, ed è il benchmark su cui sono stati calcolati i risparmi attesi dopo retrofit.

37 I consumi di riscaldamento misurati e previsti 1. Stato attuale L impianto termico ed i modelli per la simulazione (MC4Suite2013) 37

38 Modelli (Relux) per la valutazione del risparmio e differenziazione degli interventi Stato attuale I consumi elettrici misurati e previsti e opportunità sull illuminazione

39 I costi degli interventi sono stati valutati da Prezzario Regione Marche 2014 (IVA esclusa). Gli interventi proposti e la combinazione finale 39

40 I costi degli interventi sono stati valutati da Prezzario Regione Marche 2014 (IVA esclusa). Gli interventi proposti e la combinazione finale 40

41 Poliambulatorio di Petritoli Necessaria la definizione di due baseline Piano secondo Lo stato attuale è stato studiato per calibrare i modelli di riferimento (termico ed illuminotecnico), rispetto alle misure. 2. Stato attuale esteso all utilizzo futuro 1. Stato attuale Piano secondo Poi lo stato attuale è stato esteso allo scenario di utilizzo futuro, per stimare i consumi attesi a regime, ed è il benchmark su cui sono stati calcolati i risparmi attesi dopo retrofit. 41

42 I consumi di riscaldamento misurati e previsti 1. Stato attuale L impianto termico ed i modelli per la simulazione (MC4Suite2013) 42

43 Modelli (Relux) per la valutazione del risparmio e differenziazione degli interventi 43 I consumi elettrici misurati e previsti e opportunità sull illuminazione

44 I costi degli interventi sono stati valutati da Prezzario Regione Marche 2014 (IVA esclusa). Gli interventi proposti e la combinazione finale 44

45 Su [m2] V [m3] rapporto S/V Anno di costruzione San Benedetto del Tronto D s-1980s Urbino E s-1990s Pergola E s (3444) (15239 ) 0.41 (0.32) 1970s-1980s (3229) (16292 ) 0.56 (0.48) 1970s-1980s Sant Elpidio a mare Petritoli D D Zona Gradi Numero climatica giorno di piani Ospedale di

46 [kwh/m3 a] Energia Elettrica EPi EPi,lim EPacs gl [[kwh/m3 a] [kwh/m3 a] [kwh/m3 a] [%] [kwh/m3 a] San Benedetto del Tronto Urbino Pergola Petritoli (52.2) 10.9 (9.4) 10.9 (6.3) 59.0 Sant Elpidio a mare (39.2) 14.4 (13.1) 19.4 (9.8) 45.8 Gas Metano Ospedale di

47 EPi [kwh/m3 a] San Benedetto del Tronto Urbino Involucro edilizio Sistemi di generazione Controllo termico Involucro edilizio Sistema di controllo Avvio del cogeneratore Involucro edilizio Sistemi di generazione Controllo termico Sostituzione infissi, isolamen to del tetto, generatore e sistema di regolazione Sistema di illuminazione, Collettori solari termici 7.60 Pergola Petritoli Sant Elpidi Sostituzione infissi, isolamen o a Mare to del tetto, generatore e sistema di regolazione Sistema di illuminazione, Collettori solari termici Riduzione di Investiment Riduzione consumo o iniziale dei costi energetico [%] [k ] [k /a] Riduzione PBP [kgco2/a] [anno] (riscaldamento ) 49.8% (elettricità) 32.4% (riscaldamento ) 33.9% (elettricità) 47.4% interventi Ospedale di

48 Negli aspetti positivi dell A non sono conteggiati quelli invalutabili economicamente come l aumento del comfort all interno degli ambienti, la salubrità e la sicurezza. La durata del contratto deve essere fissata conseguentemente al periodo di ritorno. Per investimenti con periodi di ritorno superiori ai tempi di contratto l A deve far fronte alla quota restante attingendo a fondi pubblici per l efficienza energetica ed infissi. sarebbe opportuno avere dei tempi di contratto e quindi di ritorno brevi perché l A possa beneficiare più a lungo del sistema con alta efficienza. Questo è possibile con alcuni interventi di sola natura impiantistica, ma viene vanificata dagli interventi passivi sull involucro quali ad esempio il cappotto Nelle valutazioni non si è tenuto conto dei costi di manutenzione ordinaria che ovviamente in uno scenario di interventi di efficientamento diminuiscono rispetto a quello che si avverrebbe se fosse mantenuto lo stato di fatto

49 Efficienza energetica negli edifici sanitari. Esperienza del progetto MARTE fine presentazione Paolo Principi Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche Università Politecnica delle Marche