SCUOLA ELEMENTARE Comune di Ronago

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1 2 SCUOLA ELEMENTARE Comune di Ronago... Studio Ing. Mara Berardi Viale Colombo, Brescia Tel./Fax Cell. 347/

2 1.1 Descrizione dell edificio Il fabbricato oggetto dell indagine è ubicato nel Comune di Ronago, in Via Milano e risale agli anni 40 (1942). L edificio è stato oggetto di un ampliamento nel 1972 mentre nel 2003 alcuni locali hanno subito un cambiamento nella destinazione d uso. L edificio si trova complessivamente in un buono stato di conservazione. Esso risulta essere la sede del Municipio e della Scuola Elementare e presenta un piano seminterrato, un piano rialzato ed un primo piano. Il piano seminterrato è occupato dai servizi della Scuola Elementare, il piano rialzato è occupato prevalentemente dagli uffici comunali ed in parte da alcune aule scolastiche mentre il primo piano ospita le aule e le attrezzature della scuola elementare comunale. L edificio inoltre ospita nell estremità a Nord un ufficio postale. L edificio ha uno sviluppo planimetrico regolare e presenta quattro affacci (Nord, Est, Sud, Ovest). La presente relazione prende in esame i piani di pertinenza della Scuola Elementare. L ingresso principale è esposto verso Ovest e risulta adiacente all ingresso del Municipio. Le caratteristiche costruttive dell edificio sono le seguenti: - muratura in elevazione in forati Svizzeri intonacata con pareti esterne di spessore medio pari a 43 cm; - solai eseguiti in opera in calcestruzzo armato misto a laterizio; - solaio interpiano in laterocemento; - solaio in laterocemento confinante con sottotetto ben sigillato; - muratura interna in laterizio; - pavimenti in marmette di graniglia; - serramenti esterni in alluminio senza taglio termico con vetri doppi sp mm; - porta vetrata di ingresso in metallo con vetro semplice. SCUOLA ELEMENTARE di Ronago DATI GENERALI DATI EDIFICIO Volume lordo riscaldato (V) [m 3 ] 3.003,6 Volume netto riscaldato [m 3 ] 2.102,5 Superficie utile riscaldata [m 2 ] 600,7 Superficie disperdente (S) [m 2 ] 1.485,4 Fattore di forma (S/V) [m -1 ] 0,495 Superficie trasparente [m 2 ] 35 Rapporto superficie trasparente e superficie utile [%] 14,4 Numero complessivo utenti [n.] 100 DATI DI PROGETTO Valore di progetto della temperatura esterna [ C] -6 Valore di progetto della temperatura interna [ C] 20 Valori di progetto dell umidità interna [%] 65 Categoria di edificio E.7 2

3 Zona climatica E Gradi giorno GG Ore giornaliere di riscaldamento secondo DPR 412/93 [ore] 14 Tab.1.1: Dati generali della Scuola Elementare del Comune di Ronago. 1.2 Dotazioni impiantistiche dell edificio Descrizione dell impianto termico L edificio è dotato di un impianto di riscaldamento con un unica centrale termica situata in un locale tecnico interno ed adiacente. La centrale termica è asservita alle utenze del Municipio, della Scuola Elementare e degli Uffici Postali e fornisce acqua calda per riscaldamento e per uso sanitario. Per tener conto di questo aspetto la potenza dell impianto è stata ripartita sulle varie utenze in funzione della volumetria lorda da riscaldare. La centrale termica è costituita da un generatore combinato di calore di marca Blowtherm di potenza complessiva nominale pari a kcal/h (198 kw) e potenza utile pari a kcal/h (174 kw). Risulta inoltre presente un accumulo da circa 100 litri. La caldaia è alimentata a gasolio ed è munita di un bruciatore di tipo pressurizzato. Il calore è fornito agli ambienti tramite radiatori presenti in tutti i locali. La regolazione è di tipo climatico centralizzato con sonda esterna, abbinato a termostati di zona dotati di cronotermostato con programmazione settimanale su due livelli di temperatura. Inoltre alcuni radiatori, in funzione dell esposizione dei locali e della loro frequentazione, sono muniti di valvole termostatiche. Il generatore presenta un rendimento molto basso, inferiore ai limiti previsti dalla normativa di riferimento (D. Lgs. 192/05 e s.m.i.) Impianto termico per il riscaldamento e la produzione di ACS Generatore di calore Blowtherm Modello Pack 150 N. generatori 1 Potenza al focolare 198 kw ciascuno Potenza utile 174 kw ciascuno Anno di installazione Precedente al 1996 Stato d uso Non rispetta il rendimento minimo ammissibile Bruciatore Apen Group N. bruciatori 1 Tipo di combustibile Gasolio Portata termica minima nominale 142 kw Portata termica massima nominale 297 kw Anno di costruzione 1996 Pompe di distribuzione Grund Foss Quantità complessiva n 6 Potenza complessiva 715 W Di cui n.1 asservita alla Scuola 205 W 3

4 Terminali scaldanti Tipologia Fluido termovettore Sistema di regolazione Tipologia Sonda esterna Radiatori acqua calda climatico centralizzato + termostati di zona e valvole termostatiche in alcune aule Presente Sistema ACS Generatore combinato Volume di accumulo complessivo Circa 100 litri Tab.1.2: Caratteristiche dell impianto termico per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria 1.3 Aspetti gestionali L impianto è attivo secondo le seguenti modalità che dipendono dalla fruizione degli spazi: LUNEDI 6,30-18,00 MARTEDI 6,30-18,00 MERCOLEDI 6,30-18,00 GIOVEDI 6,30-18,00 VENERDI 6,30-18,00 SABATO 8,00-10,00 DOMENICA 20,00-22,00 Funzionamento notturno al minimo Consumi di energia termica I dati disponibili sono cumulativi per la centrale termica asservita a molteplici utenze. Si è proceduto pertanto ad una ripartizione dei consumi sulla base dell utilizzo dei locali e del volume lordo. Consumo l di gasolio Consumo (kwh) Totale annuo Totale annuo Totale annuo Di seguito si riporta graficamente l analisi dei consumi mensili di energia per usi termici. 4

5 Consumi di gasolio per riscaldamento e produzione di ACS (kwh) Gennaio Febbraio Marzo Aprile Ottobre Novembre Dicembre Gennaio Febbraio Marzo Aprile Ottobre Novembre Dicembre Consumi di energia elettrica Sono stati resi disponibili i dati di consumo elettrico, per gli anni 2004/2005/2006. L edificio presenta un unico contatore e sulla base delle elaborazioni sono stati stimati i seguenti consumi per l utenza della Scuola Elementare kwh Potenza impegnata: 15 kw Di seguito si riporta il grafico con l analisi dei consumi mensili: 5

6 Analisi consumi elettrici Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre Novembre Dicembre (kwh) Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre Novembre Dicembre Non si propongono interventi mirati a ridurre il consumo di energia elettrica in quanto vengono già impiegate prevalentemente lampade a basso consumo e non sono previsti impianti di climatizzazione visto il tipo di fruizione dell edificio di tipo stagionale. 1.4 Prestazioni energetiche dell edificio Analizzando la tabella sottostante si nota come le strutture con maggior dispersione termica siano le pareti esterne e i serramenti. Per quanto riguarda le pareti, l alta 6

7 dispersione è data dalla tipologia costruttiva trattandosi di edificio in laterizio privo di isolamento. PRESTAZIONI ENERGETICHE DELL EDIFICIO Qh kwh E H 60,2 kwh/m 3 a Q kwh EP H 88,1 kwh/m 3 a EP H lim 23,7 kwh/m 3 a η g rendimento globale stagionale 0,67 η g lim 0,813 - Cd 0,575 W/m 3 K Potenza totale di picco per la climatizzazione invernale 55 kw Potenza dispersa per trasmissione a seconda della struttura Pareti esterne W Serramenti esterni W Soffitti W Pavimenti W Pareti interne W Ponti termici 944 W Tab.1.4: Prestazioni energetiche della Scuola Elementare Legenda: Q H : fabbisogno di energia per la climatizzazione invernale dell involucro edilizio E H : fabbisogno specifico di energia per la climatizzazione invernale dell involucro edilizio Q: fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale dell involucro edilizio EP H : fabbisogno specifico di energia primaria per la climatizzazione invernale dell involucro edilizio EP H lim : fabbisogno specifico limite di energia primaria per la climatizzazione invernale dell involucro edilizio come previsto da D.lgs. 192/05 e s.m.i. η g : rendimento medio globale stagionale η g lim : rendimento medio globale stagionale limite come previsto da D.lgs. 192/05 e s.m.i. Cd: coefficiente di dispersione volumica dell edificio 7

8 Perdite per trasmissione attraverso elementi dell'involucro Pareti esterne 14% 2% 4% 28% Serramenti esterni Soffitti Pavimenti 18% Ponti termici 34% Pareti interne 1.5 Valutazioni su opportunità di risparmio di energia Interventi a livello di involucro Per quanto riguarda l involucro edilizio, presentando le pareti esterne una trasmittanza particolarmente elevata che da sola causa circa il 30% del totale delle perdite di potenza per trasmissione del calore verso l esterno, si propone la posa di un cappotto esterno. Non si è presa in considerazione la sostituzione dei serramenti, che risultano già con vetrocamera, in quanto la stessa risulterebbe molto onerosa, e perciò con tempi di rientro lunghi pur rappresentando il 34% delle perdite per trasmissione. Come primo intervento si ipotizza di intervenire sulle perdite per trasmissione attraverso le pareti esterne prevedendo pertanto la realizzazione di un cappotto esterno mediante l aggiunta di uno strato isolante di spessore pari a 4 cm. Isolamento esterno Aggiunto Isolante in polistirene da 4 cm (pareti esterne: U = 0,44 W/m 2 K) Superficie interessata 500 m 2 Spessore isolante aggiuntivo 4 cm Costo al metro quadrato per l isolante da 4 cm EPS 50 / m 2 Costo complessivo intervento Risparmio energetico conseguito in condizioni standard kwh 8

9 Risparmio economico conseguito (gasolio) in condizioni standard l Risparmio economico conseguito (gasolio) ) in condizioni standard /anno Risparmio economico reale Pay Back semplice 23 anni Potenziale di riduzione di CO 2 emessa 5 ton/anno Per le pareti retrostanti i radiatori che presentano uno spessore ridotto verso l esterno, in sede di ristrutturazione, si consiglia di valutare l aggiunta di uno strato riflettente all interno. Analogamente si consiglia di coibentare i cassonetti delle finestre con almeno 2 cm di isolamento. Si fa presente che la normativa regionale in materia di risparmio energetico prevede limiti specifici in funzione della tipologia di intervento di riqualificazione energetica (ristrutturazione e manutenzione straordinaria). Nel caso specifico, se la posa di un cappotto esterno viene classificato come intervento di manutenzione straordinaria, è necessario verificare i limiti di trasmittanza in quanto la superficie di parete esterna interessata supera il 25% della superficie disperdente. Isolamento esterno Aggiunto Isolante in polistirene da 8 cm (pareti esterne: U < 0,34 W/m 2 K) Superficie interessata 500 m 2 Spessore isolante aggiuntivo 8 cm Costo al metro quadrato per l isolante da 8-9 cm EPS 80 / m 2 Costo complessivo intervento Risparmio energetico conseguito in condizioni standard kwh Risparmio economico conseguito (gasolio) in condizioni reali l Risparmio economico conseguito (gasolio) in condizioni reali /anno Risparmio economico in condizioni reali /anno Pay Back semplice Circa 27 anni Potenziale di riduzione di CO 2 emessa 6,6 ton/anno 9

10 1.5.2 Interventi a livello impiantistico La caldaia installata risulta sovradimensionata rispetto al fabbisogno dell edificio; ciò comporta che essa non venga utilizzata alle condizioni di maggiore rendimento. Le condizioni mediocri del generatore che non rispetta i limiti di legge per il rendimento, inducono a ipotizzarne la sostituzione. Come già indicato nella relazione relativa ai locali municipali, si propone la sostituzione del generatore Sostituzione del generatore di calore Installazione di un generatore di calore ad alto rendimento alimentato a gas metano a servizio dell edificio dalla Potenza nominale utile di 85 kw e rendimento al 100% del carico pari a 0,98. Sostituzione generatore di calore Installazione generatore di calore di Pn= 85 kw e rendimento al 100% = 0,98 Costo sostituzione generatore e opere di adeguamento Il costo complessivo stimato in Euro è stato parametrizzato sul volume lordo del Municipio Risparmio energetico conseguito kwh/anno Risparmio energetico conseguito (l di gasolio) l/anno Risparmio economico conseguito (gasolio) /anno Risparmio economico reale /anno Emissioni evitate di CO 2 13,5 t/anno Pay Back semplice 9,5 anni L intervento ipotizzato comporta un tempo di ritorno breve, considerando che i costi imputati considerano la sostituzione della caldaia con un generatore alimentato a metano e i lavori di adeguamento della centrale termica e della canna fumaria. In alternativa, visto l elevato consumo di energia elettrica, si propone la realizzazione di un impianto fotovoltaico, utilizzando le opportunità offerte dal cosiddetto conto energia (D.M. del 19/02/07). Tuttavia, vista la limitata disponibilità di tetto rivolta verso Sud, si è optato per la proposta di un impianto fotovoltaico su un altra sede. Visto che l intervento di sostituzione del generatore e di cappotto esterno riguarda l intero edificio si ritiene opportuno riportare anche una valutazione economica di sintesi dell iniziativa. Considerando una analisi complessiva i tempi di ritorno diventano pari a 8,5 anni per la sostituzione del generatore ed a circa 10 anni per il cappotto esterno. 10

11 Si fa presente che gli interventi di riqualificazione sull involucro, a fronte della riduzione dei fabbisogni, consentono di rivalutare la potenza della caldaia che potrebbe essere ridotta garantendo una migliore resa energetica dell impianto. 11