EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI

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1 EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI Dalle ispezioni degli impianti termici civili all Audit energetico: l approccio globale per l efficienza energetica della Città Metropolitana di Milano Audit energetico di scuole con il software SEAS Giovanni Di Maio Ispettore Impianti Termici Sala Affreschi Palazzo Isimbardi via Vivaio, 1 Milano 25 maggio 2017

2 Applicazione della TERZA FASE del metodo: ANALISI DI DETTAGLIO Si effettua una diagnosi di dettaglio solo in casi specifici, per esempio per i sistemi edificio/impianto per i quali un analisi di massima non risponde sufficientemente ai dati reali. Questa fase implica una modellazione accurata, cercando di riprodurre il più fedelmente possibile con i dati a disposizione il comportamento del sistema edificio/impianto. 2

3 La diagnosi energetica (AUDIT) premessa La Diagnosi Energetica è uno strumento di valutazione di come viene impiegata l energia in contesti quali l ambito residenziale, pubblico e quello industriale. Deve individuare quali sono le cause che determinano eventuali sprechi energetici. Propone infine un piano energetico che valuti la fattibilità tecnica e la convenienza economica degli interventi proposti. Poiché la Diagnosi richiede la costruzione di un modello energetico realistico del contesto in cui si opera (ad esempio un condominio residenziale o un edificio pubblico come una scuola), occorre necessariamente utilizzare un software. Èstato individuato in SEAS, codice di calcolo gratuito messo a disposizione da ENEA, un programma per eseguire DIAGNOSI ENERGETICHE (AUDIT ENERGETICI), cioè finalizzato a simulare in maniera dettagliata l insieme l edificio impianto per mettere in evidenza gli aspetti energetici da migliorare, nonché su cosa fare ed in quanto tempo recuperare gli investimenti proposti. 3

4 La diagnosi energetica (AUDIT) premessa (continua) Vista l importanza delle ricadute in termini di risparmio energetico ed economico, per testare il percorso di analisi energetica si è ritenuto opportuno applicare il metodo della diagnosi con analisi approfondita inizialmente per alcune scuole di competenza di CMM. Il SOFTWARE SEAS è stato utilizzato per modellare in maniera dettagliata tali contesti. Sono state individuati n 3 complessi scolastici: LICEO CLASSICO MANZONI di MILANO IPSIA MAJORANA di CERNUSCO SUL NAVIGLIO ITIS MATTEI di RHO 4

5 Descrizione del lavoro effettuato. La simulazione con software stazionario di una scuola èdi più difficile realizzazione rispetto a quella di un edificio residenziale (effetti notevoli dovuti ai transitori termici tra accensione e spegnimento dell impianto). Simulare gli edifici residenziali è più semplice perché queste sono condizioni più standardizzate e meno dinamiche (tempi di spegnimento/attenuazione impianto più brevi, minori interruzioni di funzionamento durante l anno, ecc.). I dati sulle caratteristiche geometriche degli edifici sono stati estratti da disegni forniti dal Settore Edilizia Scolastica. Sono stati effettuati dei sopralluoghi dagli ispettori di Città metropolitana di Milano per mappare le superfici perimetrali dell involucro edilizio (pareti, serramenti, coperture, ecc.). Sono state individuate zone omogenee per tipologie di utilizzo (aule scolastiche, aule per conferenze, servizi, palestra e spogliatoi, uffici, locali tecnici, etc.). Sono stati ispezionati gli impianti termici. Sono state individuate le utenze elettriche. 5

6 Fabbisogno energetico I consumi sono una diretta conseguenza del fabbisogno energetico invernale necessario per far permanere la temperatura di comfort (nominalmente 20 C) all interno degli edifici e per sopperire alle necessità elettriche conseguenti all illuminazione e all utilizzo di apparecchiature alimentate elettricamente. Le dispersioni termiche per trasmissione sono quelle che si producono attraverso pareti, serramenti, coperture, pavimenti, etc. rivolti verso l esterno o verso zone non riscaldate. Vi è inoltre il fabbisogno energetico (definito di ventilazione) per riscaldare l aria, proveniente dall esterno, necessaria a realizzare i ricambi d aria per motivi igienici. I calcoli devono tener conto degli apporti energetici (chiamati tecnicamente gratuiti ) provenienti dalla radiazione solare, dai carichi elettrici presenti negli ambienti e da altri fattori, come la presenza di persone. 6

7 Liceo Classico Manzoni, via Orazio 3 - Milano 7

8 Liceo Classico Manzoni, cortile interno 8

9 La diagnosi energetica del Liceo Manzoni- Caratteristiche principali Ubicazione dell edificio Via Orazio, Milano Categoria d uso: E7 Edificio adibito ad attività scolastica Superficie netta: 5.952,00 m 2 Volume lordo riscaldato: ,00 m 3 Superficie disperdente complessiva: ,00 m 2 Fattore di forma S/V: 0,29 Generatori : N 2 caldaie a gasolio di potenza 630 kw N 1 caldaia a gasolio di potenza 185 kw 9

10 Liceo Classico Manzoni, pianta piano PRIMO 10

11 Liceo Classico Manzoni: Fabbisogni termici Piano RIALZATO 11

12 Liceo Classico Manzoni Consumi totali (elettrico + gasolio) 12

13 La diagnosi energetica del Liceo Manzoni- RISULTATI I consumi ottenuti dai calcoli preliminari sono (come ci si attendeva) maggiori rispetto al reale. Dati medi di consumo: 98 mila litri gasolio/anno, a cui corrispondono circa kwh/anno. Il calcolo di simulazione preliminare porta a circa kwh/anno, da adattare alle reali condizioni di funzionamento (i valori da norma prevedono carichi eccessivi per ricambi d aria rispetto alla situazione reale). Tale differenza èdi circa 11% rispetto ai consumi reali, un buon risultato che si può ancora migliorare approfondendo ulteriormente il comportamento reale del sistema scolastico 13

14 La diagnosi energetica del Liceo Manzoni- INTERVENTI A causa del fatto che siamo in presenza di edificio storico, gli interventi sull involucro edilizio lato esterno sono improponibili. Si potrebbero valutare interventi dall interno con tecniche particolari (pannelli termoriflettenti multistrato, ecc.). La copertura risulta ancora in buono stato. I serramenti attuali sono di buona qualità e pertanto possono essere mantenuti. Si dovrà intervenire sull impianto mediante trasformazione da gasolio a gas naturale con caldaie a condensazione ed introduzione generalizzata delle valvole termostatiche. Al momento si prevede un ritorno economico senza incentivi di 7 anni. La realizzazione dei lavori potranno godere delle agevolazioni previste dal Conto Termico. Non da ultimo, occorre valutare l opportunità di installare pompe di calore geotermiche per sfruttare al massimo le opportunità concesse dal Conto Termico

15 Diagnosi Energetica IPSIA Majorana Cernusco S/N 15

16 Diagnosi Energetica IPSIA Majorana - Contesto Edificio con sagoma ad H realizzato su 3 livelli: Seminterrato, Piano Terra, Piano 1. La parte evidenziata in rosso (ex laboratori) risulta essere inagibile ed in attesa di demolizione 16

17 La diagnosi energetica IPSIA Majorana - Caratteristiche principali Ubicazione dell edificio: Via Volta, Cernusco sul Naviglio Categoria d uso: E7 Edificio adibito ad attività scolastica Superficie netta 3.595,00 m 2 Volume lordo riscaldato: ,00 m 3 Superficie disperdente complessiva: 7.495,00 m 2 Fattore di forma S/V 0,44 Generatori : N 1 caldaia a gas naturale a CONDENSAZIONE di potenza 720 kw N 1 caldaia a gas naturale ad alto rendimento di potenza kw 17

18 Diagnosi Energetica IPSIA Majorana - RISULTATI I consumi ottenuti dai calcoli preliminari sono (come ci si attendeva) maggiori rispetto al reale. Dati medi di consumo: m 3 di gas naturale/anno, che corrispondono a kwh/anno. Il calcolo di simulazione preliminare effettuato con il software SEAS porta a circa kwh/anno, con uno scostamento di circa il 27%. Tale scostamento può essere rimodulato tenuto conto delle reali condizioni di funzionamento in relazione a: gestione ricambi d aria reali il codice di calcolo prevede abbondanti ricambi d aria che nella realtà non avvengono; temperature reali di riscaldamento dei locali orari e giorni reali di attivazione dell impianto 18

19 Diagnosi Energetica IPSIA Majorana - INTERVENTI Il primo intervento proposto è l installazione di valvole termostatiche ai radiatori (o analogo sistema che consenta la regolazione della temperatura per ogni ambiente), se non già presenti. Con riferimento al caso specifico, l installazione delle valvole termostatiche in sostituzione di quelle esistenti di tipo tradizionali, che nella maggior parte dei casi risultano NON funzionanti, consentirebbe: intercettazione manuale del radiatore nei locali NON utilizzati (depositi e similari); regolazione automatica della temperatura ambiente con sfruttamento degli apporti gratuiti, carichi interni, ecc.; riduzione della temperatura ambiente nei locali ove non è necessario il riscaldamento (scale, locali di transito, locali tecnici, ecc); Possibilità di intervenire sui radiatori in caso di manutenzione. I tempi di ritorno dell investimento risulterebbero inferiori ai 5 anni, senza tenere conto di eventuali incentivi. Altro intervento proponibile è quello della COPERTURA. I tempi di ritorno senza incentivi sono stimabili al di sotto dei 10 anni. 19

20 Diagnosi Energetica ITIS MATTEI di RHO 20

21 La diagnosi energetica de ITIS Mattei - Caratteristiche principali Ubicazione dell edificio Via Padre Vaiani, Rho Categoria d uso: E7 Edificio adibito ad attività scolastica Superficie netta 7.992,00 m 2 Volume lordo riscaldato (m2) ,00 m 3 Superficie disperdente complessiva (m2) ,00 m 2 Fattore di forma S/V 0,39 Generatori : N 3 caldaie a gasolio di potenza 581 kw 21

22 La diagnosi energetica de ITIS Mattei - RISULTATI I consumi ottenuti dai calcoli preliminari sono (come ci si attendeva) maggiori rispetto al reale. Dati medi di consumo: 99 mila litri gasolio/anno, a cui corrispondono circa kwh/anno. Il calcolo di simulazione preliminare porta a circa kwh/anno, da adattare alle reali condizioni di funzionamento (i valori da norma prevedono carichi eccessivi per ricambi d aria rispetto alla situazione reale; inoltre occorre puntualizzare le temperature effettive degli ambienti, i periodi effettivi di riscaldamento, ecc.). Tale differenza èdi circa 25% rispetto ai consumi reali, differenza che si può ridurre approfondendo ulteriormente il comportamento reale del sistema scolastico. 22

23 La diagnosi energetica de ITIS Mattei - INTERVENTI Si dovrà intervenire sull impianto mediante trasformazione da gasolio a gas naturale con caldaie a condensazione ed introduzione generalizzata delle valvole termostatiche. Al momento si prevede un ritorno economico senza incentivi di 7 anni. La realizzazione dei lavori potranno godere delle agevolazioni previste dal Conto Termico. Non da ultimo, occorre valutare l opportunità di installare pompe di calore geotermiche per sfruttare al massimo le opportunità concesse dal Conto Termico 2.0. Altro intervento proponibile è quello della COPERTURA. I tempi di ritorno senza incentivi sono stimabili al di sotto dei 10 anni. 23

24 Giovanni Di Maio Ispettore Impianti Termici 24