STUDIO TECNICO Dott. Ing. Domenico Rivarolo C.so Montebello, 58-15057 Tortona (AL) P.I. 01601000068 C.F. RVR DNC 64H27 A182A Tel. +39 131 89.41.49 Fax +39 131 88.16.61 Intervento edilizio su edificio scolastico di proprietà comunale sede di scuole statali dell infanzia, primaria e secondaria di primo grado LAVORI PER RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA E MESSA IN SICUREZZA PLESSO SCOLASTICO COMUNALE Relazione Tecnica Generale PROGETTO ESECUTIVO Committente : Amministrazione Comunale di San Sebastiano Curone (AL)
RELAZIONE L intervento riguarderà la riqualificazione energetica del fabbricato scolastico ad eccezione della palestra che sarà oggetto di interventi futuri e la realizzazione di una passerella completata da una scala di sicurezza per garantire la fase di esodo in caso di incendio. L ulteriore necessità di ampliare l ingresso della scuola d infanzia posta al piano terreno ha fatto si che si prevedesse un opera tale da assolvere sia la maggior sicurezza dei fruitori del piano primo nonché rendere più fruibile, come detto, l ingresso alla scuola d infanzia. Si riporta di seguito la vista dei prospetti con l opera in progetto. Per meglio inquadrare i due interventi di riqualificazione e di messa in sicurezza del plesso scolastico si suddivide la presente relazione in due capitoli in cui vengono riportati puntualmente i dati dell intervento. 2
LAVORI PER RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA 1. PREMESSA Riqualificazione energetica del Plesso Scolastico Comunale di San Sebastiano Curone sito in Via Telecco, 8. All interno dell edificio si svolgono le seguenti attività scolastiche statali: Scuola dell infanzia Marcello Bernardi; Scuola primaria Pittor Felice Giani; Scuola secondaria di primo grado Franco Anselmi. Il fabbricato è dotato di aula refettorio e di una palestra. 2. NOTE DI CARATTERE GENERALE La sede scolastica del comune di San Sebastiano Curone è stata realizzata all inizio degli anni ottanta con la scarsa sensibilità di quegli anni verso il risparmio energetico. Si sottolinea comunque che i serramenti metallici in alluminio installati risultano dotati di vetrocamera mentre le pareti murarie di tamponamento non risultano essere dotate di alcun elemento isolante. 2.1 SITO DELL INTERVENTO Parametri Climatici della Località I Gradi Giorno (GG) del Comune dell'intervento sono 2769, determinati in base al D.P.R. 412 del 26/08/93 e successive modifiche ed integrazioni. La Zona Climatica in cui ricade l'opera in oggetto è "E": pertanto, il periodo di riscaldamento previsto per Legge è di giorni 183 (dal 15 Ott al 15 Apr). La temperatura minima di progetto dell'aria esterna, secondo norma UNI 5364 e successivi aggiornamenti, è di -8.20 C. Le temperature medie mensili (espresse in C), determinate in base alla norma UNI 10349, sono le seguenti: Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic -1.20 1.60 6.90 11.90 16.10 20.80 23.50 22.40 18.70 11.90 5.70 0.70 Le irradiazioni giornaliere medie mensili (espresse in MJ/m 2 giorno), determinate in base alla norma UNI 10349, sono le seguenti: N NE E SE S SW W NW Orizz. Gen 1.70 1.80 3.90 6.80 8.60 6.80 3.90 1.80 4.80 Feb 2.50 3.20 5.90 8.80 10.50 8.80 5.90 3.20 7.70 3
Mar 3.70 5.30 8.60 10.80 11.40 10.80 8.60 5.30 11.80 Apr 5.30 8.00 11.00 11.70 10.50 11.70 11.00 8.00 16.10 Mag 7.40 10.10 12.50 11.60 9.40 11.60 12.50 10.10 19.00 Giu 8.90 11.50 13.50 11.70 9.20 11.70 13.50 11.50 21.00 Lug 8.90 12.30 15.10 13.40 10.30 13.40 15.10 12.30 23.10 Ago 6.20 9.40 12.60 12.60 10.70 12.60 12.60 9.40 18.60 Set 4.20 6.40 9.90 11.70 11.50 11.70 9.90 6.40 13.90 Ott 2.90 3.80 6.80 9.60 11.10 9.60 6.80 3.80 9.00 Nov 1.90 2.10 4.30 7.10 9.00 7.10 4.30 2.10 5.40 Dic 1.50 1.60 3.70 6.80 8.90 6.80 3.70 1.60 4.40 Le Umidità Relative medie mensili esterne (espresse in percentuale), determinate in base alla norma UNI 10349, sono le seguenti: Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic 79.10 79.20 71.10 69.70 71.00 68.20 65.60 66.60 74.00 77.40 80.10 82.20 Coordinate Geografiche Coordinata X 505163 Coordinata Y 4959135 2.2 ANALISI DEL BILANCIO ENERGETICO ATTUALE La quantificazione del bilancio energetico attuale è stata condotta utilizzando strumenti di calcolo computerizzato secondo quanto prescritto nell'allegato della D.G.R. 46-11968/2009 (Aggiornamento dello Stralcio di Piano) e secondo le più recenti norme tecniche vigenti in materia (le cui principali sono: UNI/TS 11300-1, UNI/TS 11300-2, UNI/TS 11300-4, UNI EN ISO 13790; UNI EN ISO 6946, UNI EN ISO 13789, UNI EN ISO 10077, UNI EN ISO 14683, UNI EN ISO 13370, UNI 8852, UNI 10339, UNI EN ISO 13788, UNI EN ISO 13786, UNI 10349) Principali risultati ottenuti inerenti lo stato attuale Qh,nd 56.575 EPi 66.333 EPe, invol 1.732 EtaGh 85.29 EtaGw 66.42 4
Qh,nd [kwh/m³anno] = Fabbisogno energetico per il riscaldamento (EPi,invol); EPi [kwh/m³anno] = Indice di Prestazione Energetica per la climatizzazione invernale; EPe, invol [kwh/m³anno] = Indice di Prestazione Energetica per la climatizzazione estiva (solo involucro); EtaGh [%] = Rendimento Globale Medio Stagionale; EtaGw [%] = Rendimento Globale Medio dell'impianto di ACS; EtaCOMB [%] = Rendimento di Combustione del generatore; EtaCOP [%] = COP/GUE della Pompa di Calore; EtaCOP(-7) [%] = COP/GUE della Pompa di Calore valutato a -7 C; EtaCOP(+7) [%] = COP/GUE della Pompa di Calore valutato a +7 C; Umgv [W/m²K] = Trasmittanza termica MEDIA GLOBALE di tutte le strutture opache verticali disperdenti; Fabbisogno di Energia Primaria - per Riscaldamento: 474 668.08 kwh Fabbisogni di combustibile per Riscaldamento: 48 906.42 Nm³ - Metano Fabbisogno elettrico complessivo per riscaldamento 2 501.46 kwh 3.0 CARATTERISTICHE DELL INTERVERNTO 3.1 Descrizione dell intervento proposto L'intervento in progetto deve massimizzare l'esigenza del risparmio energetico con la necessità di mantenere invariato l'aspetto architettonico dei prospetti di un edificio scolastico prestigioso dal punto di vista architettonico. Valutata positivamente l installazione di serramenti esistenti dotati di vetrocamera si è pensato di rivestire le pareti murarie con un cappotto utilizzante pannelli in lana di roccia incombustibili appartenenti alla euroclasse A1, per raggiungere una maggiore performance dell intervento di riqualificazione energetica del fabbricato. Si è previsto inoltre di intervenire su una porzione di tetto presentante un compluvio causa di infiltrazioni nell ambiente scolastico sottostante, realizzando un unica falda con pendenza verso l esterno del fabbricato. Particolare attenzione si è posta nel prevedere una linea vita su tutti i colmi dell edificio affinchè le operazioni di manutenzione potranno svolgersi in futuro in sicurezza e con bassi oneri per l amministrazione comunale. Data la presenza di in impianto fotovoltaico installato sul tetto della palestra si è previsto di realizzare una recinzione di protezione degli inverter e dei contatori posti al di sotto dell aggetto dell aula refettorio tale da garantire la sicurezza dei piccoli fruitori del cortile scolastico. 5
Infine per migliorare l estetica dell intero fabbricato si è prevista la ritinteggiatura sia delle porzioni isolate a cappotto sia dei setti portanti in c.a. presenti sulle facciate del fabbricato. 3.2 Quadro energetico di progetto Principali risultati attesi inerenti lo stato progettuale Qh,nd 44.961 EPi 53.186 EPe, invol 2.302 EtaGh 84.54 EtaGw 66.30 Qh,nd [kwh/m³anno] = Fabbisogno energetico per il riscaldamento (EPi,invol); EPi [kwh/m³anno] = Indice di Prestazione Energetica per la climatizzazione invernale; EPe, invol [kwh/m³anno] = Indice di Prestazione Energetica per la climatizzazione estiva (solo involucro); EtaGh [%] = Rendimento Globale Medio Stagionale; EtaGw [%] = Rendimento Globale Medio dell'impianto di ACS; EtaCOMB [%] = Rendimento di Combustione del generatore; EtaCOP [%] = COP/GUE della Pompa di Calore; EtaCOP(-7) [%] = COP/GUE della Pompa di Calore valutato a -7 C; EtaCOP(+7) [%] = COP/GUE della Pompa di Calore valutato a +7 C; Umgv [W/m²K] = Trasmittanza termica MEDIA GLOBALE di tutte le strutture opache verticali disperdenti; Fabbisogno di Energia Primaria - per Riscaldamento: 380 595.62 kwh Fabbisogni di combustibile per Riscaldamento: 39 163.05 Nm³ - Metano Fabbisogno elettrico complessivo per riscaldamento 2 229.93 kwh 3.3 Raffronto con la situazione preesistente Principali risultati attesi inerenti lo stato progettuale STATO ATTUALE PROGETTO Qh,nd 56.575 44.961-11.614 EPi 66.333 53.186-13.147 EPe, invol 1.732 2.302 + 0.57 EtaGh 85.29 84.54-0.75 Qh,nd [kwh/m³anno] = Fabbisogno energetico per il riscaldamento (EPi,invol); EPi [kwh/m³anno] = Indice di Prestazione Energetica per la climatizzazione invernale; EPe, invol [kwh/m³anno] = Indice di Prestazione Energetica per la climatizzazione estiva (solo involucro); EtaGh [%] = Rendimento Globale Medio Stagionale; EtaGw [%] = Rendimento Globale Medio dell'impianto di ACS; EtaCOMB [%] = Rendimento di Combustione del generatore; EtaCOP [%] = COP/GUE della Pompa di Calore; EtaCOP(-7) [%] = COP/GUE della Pompa di Calore valutato a -7 C; EtaCOP(+7) [%] = COP/GUE della Pompa di Calore valutato a +7 C; Umgv [W/m²K] = Trasmittanza termica MEDIA GLOBALE di tutte le strutture opache verticali disperdenti; Principali risultati attesi inerenti lo stato progettuale Fabbisogno di Energia Primaria - per Riscaldamento: Fabbisogni di combustibile per Riscaldamento: - Metano Fabbisogno elettrico complessivo per riscaldamento Stato Attuale Progetto U.M. 474 668.08 380 595.62-94 072.46 kwh 48 906.42 39 163.05-9 743.37 Nm³ 2 501.46 2 229.93-271.53 kwh 6
LAVORI PER MESSA IN SICUREZZA 1 - DESCRIZIONE GENERALE DELL OPERA Passerella e scala di emergenza Scala di emergenza in carpenteria metallica a servizio del primo piano dell'edificio scolastico. Vengono riportate di seguito due viste assonometriche contrapposte, allo scopo di consentire una migliore comprensione della struttura oggetto della presente relazione: Vista Anteriore La direzione di visualizzazione (bisettrice del cono ottico), relativamente al sistema di riferimento globale 0,X,Y, Z, ha versore (1;1;-1) Vista Posteriore La direzione di visualizzazione (bisettrice del cono ottico), relativamente al sistema di riferimento globale 0,X,Y, Z, ha versore (-1;-1;-1) 7
Ampliamento atrio scuola d'infanzia Ampliamento dell'atrio della scuola d'infanzia mediante la realizzazione di struttura in carpenteria metallica collegata ad una platea di fondazione in c.a. sovrastata da un solaio in lamiera grecata collaborante tipo HI-BOND con getto integrativo in calcestruzzo. Vengono riportate di seguito due viste assonometriche contrapposte, allo scopo di consentire una migliore comprensione della struttura oggetto della presente relazione: Vista Anteriore La direzione di visualizzazione (bisettrice del cono ottico), relativamente al sistema di riferimento globale 0,X,Y, Z, ha versore (1;1;-1) Vista Posteriore La direzione di visualizzazione (bisettrice del cono ottico), relativamente al sistema di riferimento globale 0,X,Y, Z, ha versore (-1;-1;-1) 8
Il completamento dell intervento riguarderà la tamponatura perimetrale dell atrio con pareti leggere in cartongesso del tipo da esterno, dell installazione delle porte di accesso in alluminio con vetri a doppia camera di sicurezza nonché dell installazione di un controsoffitto coibentato per garantire la minore dispersione energetica. Per quanto riguarda il livello superiore saranno installati dei pannelli in lamiera grecata aventi resistenza al fuoco REI 120 tali da preservare la via d esodo durante l incendio. La via d esodo sarà protetta su entrambi i lati da un parapetto del tipo antivertigine mentre il piano di camminamento sarà realizzato con grigliato metallico del tipo antitacco. 2 - VALUTAZIONE DELL AZIONE SISMICA L azione sismica è stata valutata in conformità alle indicazioni riportate al capitolo 3.2 del D.M. 14 gennaio 2008 Norme tecniche per le Costruzioni. In particolare il procedimento per la definizione degli spettri di progetto per i vari Stati Limite per cui sono state effettuate le verifiche è stato il seguente: definizione della Vita Nominale e della Classe d Uso della struttura, il cui uso combinato ha portato alla definizione del Periodo di Riferimento dell azione sismica. Individuazione, tramite latitudine e longitudine, dei parametri sismici di base ag, F0 e T*c per tutti e quattro gli Stati Limite previsti (SLO, SLD, SLV e SLC); l individuazione è stata effettuata interpolando tra i 4 punti più vicini al punto di riferimento dell edificio. Determinazione dei coefficienti di amplificazione stratigrafica e topografica. Calcolo del periodo Tc corrispondente all inizio del tratto a velocità costante dello Spettro. I dati così calcolati sono stati utilizzati per determinare gli Spettri di Progetto nelle verifiche agli Stati Limite considerate. Si riportano di seguito le coordinate geografiche del sito rispetto al Datum ED50: Latitudine Longitudine Altitudine [ ] [ ] [m] 44.7888 9.0647 332 9
7.00 SPETTRI di RISPOSTA di ACCELERAZIONE 6.50 6.00 5.50 5.00 4.50 m/s² 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 0 1 2 3 4 s PrO zslo PrO zsld PrO zslv x PrO zslv y 3 DETERMINAZIONE GIUNTI SISMICI Dati per il dimensionamento del giunto sismico tra passerella e ampliamento atrio DEFORMAZIONE PASSERELLA Spostamenti per effetto del sisma in condizioni di SLU verso il manufatto ampliamento atrio Si assume il valore cautelativo pari a 1,0 cm > 0.36 cm determinato dall analisi sismica della struttura. 10
DEFORMAZIONE STRUTTURA ATRIO Spostamenti per effetto del sisma in condizioni di SLU verso il manufatto ampliamento atrio Si assume il valore cautelativo pari a 4 cm > 3,99 cm determinato dall analisi sismica della struttura. Per evitare l effetto di martellamento tra le due strutture la dimensione giunto sismico viene assunta pari a 5 cm superiore alla somma delle mutue frecce di deformazione orizzontale. Dati per il dimensionamento del giunto sismico tra ampliamento atrio e struttura esistente. Per quanto riguarda la struttura del complesso scolastico esistente realizzata in c.a., considerando che il primo solaio si trova a quota H = 350 cm rispetto al piano di campagna, si ipotizza, cautelativamente, una freccia massima a livello del primo impalcato pari a 1/100 dell altezza: f = H/100 = 3,5 cm Dal analisi sismica del nuovo manufatto in carpenteria metallica si è determinata una freccia orizzontale, per effetto del sisma in condizioni di SLU, verso l edificio esistente pari a 1,79 cm come riportato nello schema esplicativo sotto riportato: 11
Si assume il valore cautelativo pari a 2 cm > 1,79 cm precedentemente indicato. Per evitare l effetto di martellamento tra le due strutture la dimensione del giunto sismico viene assunta pari a 5,5 cm superiore alla somma delle mutue frecce di deformazione orizzontale. Tortona, lì 22.10.2014 Il Progettista 12