Riqualificazione energetica del patrimonio edilizio dalla PA ai Condomini: roadmap e tool informatici

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1 Riqualificazione energetica del patrimonio edilizio dalla PA ai Condomini: roadmap e tool informatici SafeSchool 4.0: Caso studio: Condominio Scalo San Lorenzo, 87- Roma (edificato nel 1926) Roma, 13 Marzo 2018 Ing. Nicolandrea Calabrese (nicolandrea.calabrese@enea.it) Coordinatore Task force ENEA Diagnosi Energetiche Edifici Civili

2 SafeSchool 4.0 è l applicazione per smartphone e tablet (liberamente scaricabile da Google Play ed App 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. 2

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 3

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. 4

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

6 Indagine energetica: SafeSchool 4.0 La procedura prende spunto dalle linee guida ENEA-FIRE per il contenimento della spesa energetica nelle scuole ed è stata 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 6

7 tecnico rilevatore 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 di tutela del Patrimonio Culturale perché tale aspetto condiziona pesantemente le azioni che possono essere fatte per il suo miglioramento. 7

8 L indagine strutturale si articola in tre sezioni: SafeSchool 4.0: Indagine strutturale Pericolosità del sito consente di acquisire le informazioni relative alla sismicità dell Area in cui sorge l edificio; Elementi di vulnerabilità - consente, attraverso l analisi di diversi aspetti fisici e documentali, di acquisire le informazioni necessarie per la successiva valutazione del Livello di Intervento ipotizzato per l edificio; si distinguono le valutazioni per gli edifici in muratura e per quelli in C.A. La struttura dei dati richiesti è ispirata alle schede di valutazione della Vulnerabilità Sismica redatte dal Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti (GNDT); Livello di intervento (output) Riepiloga quali sono gli aspetti più critici fino a definire il livello degli interventi necessari per migliorare le capacità dell edificio. 8

9 SafeSchool 4.0: Indagine strutturale INDAGINE STRUTTURALE: Vulnerabilità intrinseca (storia progettuale dell edificio) Strutture (Organizzazione del sistema resistente) Qualità strutture Fondazioni Orizzontamenti Regolarità pianta (valutazione eventuali effetti torsionali) Regolarità elevazione Distanza massima tra le murature / Elementi critici Coperture (valutazione natura «spingente» delle coperture) Elementi critici Elementi non strutturali Stato di fatto (presenza di lesioni, ammaloramenti e problematiche in fondazione evidenti) Edifici in Muratura: Edifici in C.A. 9

10 SafeSchool 4.0: Indagine strutturale Eseguito il rilievo sarà possibile verificare gli aspetti per cui si sono inseriti i dati necessari per la 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. vulnerabilità intrinseca strutture qualità strutture fondazioni orizzontamenti regolarità pianta regolarità elevazione distanza murature coperture elementi non strutturali stato di fatto Vengono riassunti tutti i livelli riscontrati per i vari aspetti analizzati 10

11 SafeSchool 4.0: Indagine strutturale Viene calcolato il Livello di Intervento, graduato attraverso una scala cromatica: *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 * 11

12 consumi e dati tecnici involucro climatizzazione invernale climatizzazione estiva ACS ventilazione cottura cibi energia elettrica solare termico solare fotovoltaico valutazioni (output) interventi (output) SafeSchool 4.0: Indagine energetica 12

13 SafeSchool 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. 13

14 SafeSchool 4.0: la classe di merito energetica Classe di merito dei consumi specifici per riscaldamento: [Wh t /m 3 x GG x anno] Classe di merito dei consumi specifici per energia elettrica: [kwh e /m 2 x anno] 14

15 SafeSchool 4.0: esempi di interventi per il miglioramento della performance energetica della scuola INTERVENTI CONSIGLIATI 15

16 SafeSchool 4.0: esempi di interventi per il miglioramento della performance energetica della scuola 16

17 SafeSchool 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 17

18 SafeSchool 4.0: esempi di interventi per il miglioramento della performance energetica della scuola 18

19 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 19

20 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 20

21 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 21

22 A Fonti rinnovabili Interventi individuati INF.1 Fotovoltaico INF.2 Solare Termico INF. 1 INF. 2 22

23 A Altri interventi Interventi individuati INMO.1 Monitoraggio dei consumi INMO. 1 23

24 SafeSchool 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?... 24

25 Diagnosi Energetica Condominio Scalo San Lorenzo, 87- Roma edificato nel 1926 Ing. Nicolandrea Calabrese, Coordinatore Task force ENEA Diagnosi Energetiche Edifici Civili Dati dell edificio: 7 piani fuori terra e piano seminterrato; Piano terra con 4 locali commerciali e locale condominiale (non riscaldati dall impianto centralizzato) 18 appartamenti (riscaldati dall impianto centralizzato) Superficie complessiva zone climatizzate: [m 2 ] Volume complessivo zone climatizzate: [m 3 ] Costi energetici STATO DI FATTO: Fabbisogno energia primaria per riscaldamento, esclusa ACS (anno 2016/17): [Smc/anno] [ /anno] Fabbisogno energia primaria per energia elettrica (anno 2015): [kwh/anno] [ /anno] Spesa Annua = [Sm 3 /anno] x 0,45 [ /Sm 3 ] [kwh/anno] x 0,37 [ /kwh] = [ /anno] Roma, 19 Febbraio 2018 ing. Nicolandrea Calabrese 25

26 Diagnosi Energetica Condominio Scalo San Lorenzo, 87- Roma edificato nel 1926 Ing. Nicolandrea Calabrese, Coordinatore Task force ENEA Diagnosi Energetiche Edifici Civili Classe energetica di partenza (D.Interministeriale 26/06/15) Roma, 19 Febbraio 2018 ing. Nicolandrea Calabrese 26

27 Diagnosi Energetica Condominio Scalo San Lorenzo, 87- Roma edificato nel 1926 Ing. Nicolandrea Calabrese, Coordinatore Task force ENEA Diagnosi Energetiche Edifici Civili DETRAZIONI FISCALI: ECOBONUS 2018 Roma, 19 Febbraio 2018 ing. Nicolandrea Calabrese 27

28 Diagnosi Energetica Condominio Scalo San Lorenzo, 87- Roma edificato nel 1926 Ing. Nicolandrea Calabrese, Coordinatore Task force ENEA Diagnosi Energetiche Edifici Civili Roma, 19 Febbraio 2018 ing. Nicolandrea Calabrese 28

29 Diagnosi Energetica Condominio Scalo San Lorenzo, 87- Roma edificato nel 1926 Ing. Nicolandrea Calabrese, Coordinatore Task force ENEA Diagnosi Energetiche Edifici Civili Roma, 19 Febbraio 2018 ing. Nicolandrea Calabrese 29

30 Diagnosi Energetica Condominio Scalo San Lorenzo, 87- Roma edificato nel 1926 Ing. Nicolandrea Calabrese, Coordinatore Task force ENEA Diagnosi Energetiche Edifici Civili Primo scenario: 5 interventi Previsti Isolamento con Cappotto Esterno Costo intervento: ,0 Isolamento Terrazzo Copertura Costo intervento: ,0 Caldaia a condensazione Costo intervento: 9.000,0 Installazione Imp. Fotovoltaico Costo intervento: 6.000,0 Costi energetici POST INTERVENTI: Sostituzione Serramenti Costo intervento: ,0 Fabbisogno energia primaria per riscaldamento, esclusa ACS: [Sm 3 /anno] [ /anno] Fabbisogno energia primaria per energia elettrica (a meno di quella prodotta con fotovoltaico): 226 [kwh/anno] 84 [ /anno] Spesa Annua = [Sm 3 /anno] x 0,45 [ /Nm 3 ] [kwh/anno] x 0,37 [ /kwh] = [ /anno] Risparmio Annuo in bolletta = [ /anno] (circa il 77%) Roma, 19 Febbraio 2018 ing. Nicolandrea Calabrese 30

31 Diagnosi Energetica Condominio Scalo San Lorenzo, 87- Roma edificato nel 1926 Ing. Nicolandrea Calabrese, Coordinatore Task force ENEA Diagnosi Energetiche Edifici Civili Classe energetica di partenza (D.Interministeriale 26/06/15) Roma, 19 Febbraio 2018 ing. Nicolandrea Calabrese 31

32 Diagnosi Energetica Condominio Scalo San Lorenzo, 87- Roma edificato nel 1926 Ing. Nicolandrea Calabrese, Coordinatore Task force ENEA Diagnosi Energetiche Edifici Civili Primo scenario: 5 interventi Previsti - Analisi economica degli interventi: Totale costo interventi: ,0 Risparmio annuo in bolletta: 7.590,0 [ /anno] Tempo di ritorno Semplice: 19,9 anni Totale Incentivo concesso: ,0 Tempo di ritorno Semplice CON INCENTIVO: 6,4 anni Nota: La superficie interessata dall intervento «Cappotto Esterno», pari a S cappotto =1.324 m 2, ha un incidenza superiore al 25% della superficie totale disperdente (pari a circa m 2 ) Roma, 19 Febbraio 2018 ing. Nicolandrea Calabrese 32

33 Diagnosi Energetica Condominio Scalo San Lorenzo, 87- Roma edificato nel 1926 Ing. Nicolandrea Calabrese, Coordinatore Task force ENEA Diagnosi Energetiche Edifici Civili Secondo scenario: 3 interventi Previsti Isolamento con Cappotto Esterno Costo intervento: ,0 Caldaia a condensazione Costo intervento: 9.000,0 Installazione Imp. Fotovoltaico Costo intervento: 6.000,0 Costi energetici POST INTERVENTI: Fabbisogno energia primaria per riscaldamento, esclusa ACS: [Sm 3 /anno] [ /anno] Fabbisogno energia primaria per energia elettrica (a meno di quella prodotta con fotovoltaico): 226 [kwh/anno] 84 [ /anno] Spesa Annua = [Sm 3 /anno] x 0,45 [ /Nm 3 ] [kwh/anno] x 0,37 [ /kwh] = [ /anno] Risparmio Annuo in bolletta = [ /anno] (circa il 70%) Roma, 19 Febbraio 2018 ing. Nicolandrea Calabrese 33

34 Diagnosi Energetica Condominio Scalo San Lorenzo, 87- Roma edificato nel 1926 Ing. Nicolandrea Calabrese, Coordinatore Task force ENEA Diagnosi Energetiche Edifici Civili Secondo scenario: 3 interventi Previsti - Analisi economica degli interventi: Totale costo interventi: ,0 Risparmio annuo in bolletta: 6.809,0 [ /anno] Tempo di ritorno Semplice: 13,9 anni Totale Incentivo concesso: ,0 Tempo di ritorno Semplice CON INCENTIVO: 4,6 anni Nota: La superficie interessata dall intervento «Cappotto Esterno», pari a S cappotto =1.324 m 2, ha un incidenza superiore al 25% della superficie totale disperdente (pari a circa m 2 ) Roma, 19 Febbraio 2018 ing. Nicolandrea Calabrese 34

35 Diagnosi Energetica Condominio Scalo San Lorenzo, 87- Roma edificato nel 1926 Ing. Nicolandrea Calabrese, Coordinatore Task force ENEA Diagnosi Energetiche Edifici Civili Terzo scenario: 2 interventi Previsti Caldaia a condensazione Costo intervento: 9.000,0 Installazione Imp. Fotovoltaico Costo intervento: 6.000,0 Costi energetici POST INTERVENTI: Fabbisogno energia primaria per riscaldamento, esclusa ACS: ,5 [Sm 3 /anno] 6.765,50 [ /anno] Fabbisogno energia primaria per energia elettrica (a meno di quella prodotta con fotovoltaico): 226 [kwh/anno] 84 [ /anno] Spesa Annua = ,5 [Sm 3 /anno] x 0,45 [ /Nm 3 ] [kwh/anno] x 0,37 [ /kwh] = [ /anno] Risparmio Annuo in bolletta = [ /anno] (circa il 30%) Roma, 19 Febbraio 2018 ing. Nicolandrea Calabrese 35

36 Diagnosi Energetica Condominio Scalo San Lorenzo, 87- Roma edificato nel 1926 Ing. Nicolandrea Calabrese, Coordinatore Task force ENEA Diagnosi Energetiche Edifici Civili Terzo scenario: 2 interventi Previsti - Analisi economica degli interventi: Totale costo interventi: ,0 Risparmio annuo in bolletta: 2.941,0 [ /anno] Tempo di ritorno Semplice: 5,1 anni Totale Incentivo concesso: 7.500,0 Tempo di ritorno Semplice CON INCENTIVO: 2,5 anni Roma, 19 Febbraio 2018 ing. Nicolandrea Calabrese 36

37 ing. Nicolandrea Calabrese Roma, 19 Febbraio 2018 ing. Nicolandrea Calabrese