Riqualificazione energetica nell ambito del progetto Smart City: i casi di Treviso e Jesolo Prof. ing. Luigi Schibuola Dipartimento di Culture del Progetto - Università IUAV di Venezia Unità di ricerca Energia & Città Energia e trasporti nella trasformazione della città in smart city Venezia 22 maggio 2015
Il progetto Smart City a Treviso -Nel marzo 2013 per iniziativa di un gruppo di cittadini nasce a Treviso l associazione TrevisiOn Treviso Smart City con l intento di promuovere la trasformazione della città. - Il progetto viene inglobato nel programma di Giovanni Manildo candidato sindaco. -Dopo la sua elezione nel giugno 2013, egli dà inizio all attuazione del progetto. -Viene fondata l associazione Treviso Smart Community che raccoglie membri istituzionali, scientifici e aziende fra cui: a) Tre università: IUAV, Cà Foscari, Università Sapienza di Roma b) Camera di Commercio di Treviso c) Unindustria Treviso d) Legambiente Veneto e) La Diocesi di Treviso - Viene stipulato un protocollo di intesa con il Comune
Il progetto Smart City a Treviso - Obiettivi dell'associazione sono la partecipazione a bandi nazionali ed europei al fine di ottenere i finanziamenti necessari e la promozione di azioni con riferimento ai 9 ambiti previsti dall Agenzia per l Italia Digitale Turismo & Cultura Ambiente & Risorse Mobilità & Trasporti Security & Safety Energia & Edilizia Sanità & Assistenza e-education Spazi & inclus. sociale e-government Economia & Competitività
Ambito Energia & Edilizia Smart city: evoluzione della città nell ambito dello sviluppo sostenibile Ambiente ed energia due pilastri dello sviluppo sostenibile Società Il triangolo della Sostenibilità Energia Ambiente Un iniziativa che affronta due vere emergenze mondiali del XXI secolo: l inquinamento ambientale e l esaurimento delle risorse naturali Fondamentale l intervento nel campo dell edilizia
Treviso: Il piano per l edilizia intelligente - Con riferimento all edilizia viene deciso un unico quadro strategico detto piano per edilizia intelligente, in cui si collocano tutte le iniziative da prendere Riqualificazione energetica edifici esistenti - Interventi sull involucro per la riduzione delle dispersioni termiche - Controllo della ventilazione con recupero termico - Sistemi di produzione dell energia più efficienti - Introduzione di sistemi di controllo che permettano la gestione ottimizzata di tutti gli impianti presenti - Uso solare termico e fotovoltaico - Produzione combinata di energia elettrica e termica (cogenerazione) Elevato isolamento Alte prestazioni nei serramenti
Treviso: Il piano per l edilizia intelligente Riqualificazione energetica edilizia privata - Messa a punto di linee guida intervenendo sul regolamento edilizio - Incentivi per le ristrutturazioni sostenibili che favoriscano: Impiego energie rinnovabili installazione di serre Serre Domotica Teleriscaldamento Riscaldamento centralizzato con contabilizzazione autonoma Riscaldamento centralizzato con contabilizzazione autonoma
Treviso: Il piano per l edilizia intelligente Riqualificazione energetica edifici pubblici -Elaborazione di interventi su grande scala - Impiego di sofisticati sistemi di supervisione per la gestione dell intero edificio - Introduzione di centrali di produzione energetica ad alta efficienza (pompe di calore, cogenerazione, fotovoltaico) da interfacciare con reti urbane. - Messa a punto di piani di intervento per accedere a finanziamenti regionali, nazionali od europei (PAES)
Treviso: Il piano per l edilizia intelligente Riqualificazione energetica di edifici storici - La conservazione di edifici storici soggetti a tutela passa attraverso il riutilizzo moderno - Solo in questo modo è possibile giustificarne la manutenzione puntuale - La sostenibilità del loro riuso richiede però costi di gestione accettabili. - Le esigenze di tutela impediscono spesso di intervenire sull involucro - Bisogna puntare sull efficienza impiantistica e del management ancor più che per gli altri edifici.
Treviso: gli edifici comunali - Si parte quindi subito con un progetto congiunto Comune-IUAV mirato agli edifici di proprietà comunale per sviluppare le seguenti azioni: 1) Un survey del patrimonio edilizio comunale ai fini della scelta di uno o più edifici rappresentativi dei vari settori tipologici in cui può essere suddiviso: a) Scuole b) Impianti sportivi c) Musei e biblioteche d) Edifici ad uso istituzionale e) Edifici residenziali Sugli edifici individuati si è proceduto ad un analisi dettagliata ai fini della messa a punto di una procedura operativa di predisposizione di studi di fattibilità preliminari, ma esaustivi ai fini delle successive fasi progettuali esecutive. Sono stati individuati 10 edifici (4 scuole elementari, 2 medie, la prefettura, la biblioteca EX GIL, 1 palestra, il tribunale).
Treviso: gli edifici comunali 2) Elaborazione di linee guida per interventi nell ambito dell efficienza energetica degli edifici comunali INDICE 1. INTRODUZIONE ALLA RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA 1 1.1 LO SVILUPPO SOSTENIBILE NELL AMBITO DELLE SMART CITY 1 1.2 EVOLUZIONE DEL QUADRO NORMATIVO DI RIFERIMENTO 4 2. STRATEGIE BIOCLIMATICHE NELLA RIQUALIFICAZIONE 19 3. TECNOLOGIE SOSTENIBILI PER LA RIQUALIFICAZIONE 29 3.1 TECNOLOGIE PER L INVOLUCRO 29 3.1.1 Riduzione delle dispersioni termiche degli elementi dell involucro 29 3.1.2 Sistemi di schermatura 31 3.1.3 Sistemi passivi per lo sfruttamento dell energia solare 33 3.1.4 L uso della vegetazione nell edificio 35 3.2 TECNOLOGIE IMPIANTISTICHE 39 3.2.1 Sistemi solari attivi 39 3.2.2 Pompe di Calore 45 3.2.3 Caldaie a condensazione 49 3.2.4 Sistemi di cogenerazione 51 3.2.5 Sistemi di ventilazione meccanica controllata 54 3.2.6 Sistemi di supervisione e monitoraggio 55 3.2.7 Sistemi di recupero dell acqua piovana 57 4. PROCEDURA OPERATIVA DEL PROGETTO DI RIQUALIFICAZIONE 59 4.1. LA VERIFICA DEGLI OBIETTIVI 59 4.2. GLI INDICATORI DI VALUTAZIONE 61 4.3. TIPOLOGIE DI DIAGNOSI E CONSEGUENTI AZIONI 63 4.4. INDAGINE CONOSCITIVA 66 4.5 ANALISI PRESTAZIONALE 69 4.6 INDIVIDUAZIONE DEGLI INTERVENTI 72 4.7 INDIVIDUAZIONE DEGLI INCENTIVI 74 4.8 ANALISI ECONOMICO FINANZIARIA 81 4.9 VALUTAZIONE AMBIENTALE 83 4.10 VALUTAZIONE INTERVENTI E MONITORAGGIO 84 5. SCHEDE PROGETTUALI DEGLI INTERVENTI 85 5.1 INTERVENTI SULL INVOLUCRO EDILIZIO 85 5.2 INTERVENTI SUGLI IMPIANTI 105
Treviso: il piano e gli edifici comunali 3) Definizione delle procedure di calcolo per l analisi energetica e la valutazione economico-finanziaria APPENDICE A: DEFINIZIONE DELLE PROCEDURE DI CALCOLO E MODALITA DI STESURA DELLA DOCUMENTAZIONE ENERGETICA LE SCHEDE OPERATIVE 125 A 1. METODOLOGIA D INDAGINE 127 A. 1.1 Analisi del sito e della geometria dell edificio 127 A. 1.2 Rilievo tecnologico 128 A. 1.3 Bilancio energetico dell edificio stato di fatto 129 A. 1.4 Bilancio energetico dell edificio dopo intervento 129 A.1.5 Analisi economica dell intervento 130
Treviso: gli edifici comunali 4) Sperimentazione delle procedure elaborate tramite una loro applicazione ai 10 edifici già individuati 5) Definizione interventi per il benessere ambientale
Jesolo: una smart city atipica Il comune di Jesolo ha affidato a IUAV la messa a punto di procedure di calcolo ai fini della redazione del PAES e per l elaborazione di un regolamento energetico-ambientale. In realtà non si tratta di un semplice contratto di consulenza tecnica conto terzi ma è invece un attività di ricerca
Jesolo: ottimizzazione energetica del comparto turistico - L unità di ricerca Energia e Città intende sperimentare le ricerche già svolte nel settore della valutazione energetica del patrimonio edilizio. - E' infatti impegnata anche nell elaborazione di procedure per la valutazione dei consumi energetici in realtà urbane caratterizzate da una preponderante domanda energetica estiva. - Interessata quindi alla sperimentazione di procedure semplificate applicabili su larga scala al settore turistico-alberghiero in realtà significative come Jesolo. - Nella convinzione che il settore turistico e gli interventi di riqualificazione delle infrastrutture alberghiere siano assolutamente strategici per l'italia e la Regione Veneto. - Interesse comune nell'acquisizione di nuove competenze in questo settore ai fini della partecipazione a progetti specifici per bandi sia in ambito nazionale che europeo.
Censimento energetico delle strutture alberghiere in Jesolo - L elaborazione di un piano di azione per l energia sostenibile (PAES) richiede come punto di partenza la stima dei consumi energetici e delle emissioni di CO 2 attuali. -In Jesolo fondamentale è naturalmente la presenza degli alberghi
Esigenza di una procedura semplificata da usare su ampia scala - Essendo il PAES uno strumento di pianificazione energetica del territorio occorre lavorare a livello urbano. -Necessità quindi di elaborare una procedura di calcolo dei fabbisogni energetici semplificata, ma sufficientemente affidabile, che permetta successivamente una rapida individuazione degli effetti a livello urbano di possibili interventi e la verifica della loro sostenibilità finanziaria. -La partenza è la messa a punto di modelli semplificati in grado di stimare il fabbisogno degli edifici.
Suddivisione del patrimonio alberghiero esistente in categorie - Occorre trovare pochi ma fondamentali parametri in grado di caratterizzare la domanda energetica di questo tipo di edifici quali: - numero di camere modello 1: epoca di costruzione 1926-1940 - epoca di costruzione -volumetria -forma -numero di piani -tipo di servizi
Calcolo dei fabbisogni energetici per ogni categoria - Per ogni categoria occorre considerare un campione adeguato di alberghi per i quali calcolare il fabbisogno energetico utilizzando un codice di calcolo affidabile e testato. modello 2 : epoca 1941 1996 camere < 49
Individuazione modello di riferimento per ciascuna categoria - Meno sono i parametri caratterizzanti e minore sarà il numero delle categorie e di conseguenza più agevole l utilizzo di una procedura semplificata. modello 3: epoca 1941 1996 camere 50-99
Verifica della congruità del modello - Si confrontano i consumi normalizzati ottenuti cioè i consumi specifici riferiti a m 3 oppure a posto letto. Se la deviazione dei risultati è contenuta, viene confermata la congruità del modello. modello 4 : epoca 1941 1996 camere > 100
Applicazione dei modelli ottenuti - Per tutti gli alberghi esistenti e riferibili ad un modello il valore normalizzato permette una stima rapida del fabbisogno. Un edificio rappresentativo del campione può essere usato per studiare in dettaglio i risultati di possibili interventi di riqualificazione energetica. modello 5 epoca > 1996
Jesolo: pompe di calore e geotermia in area umida - Le direttive europee individuano nelle pompe di calore una tecnologia chiave per lo sfruttamento delle fonti di energia rinnovabile.
Tecnica del controllo ambientale calore Jesolo: pompa di calore con acqua di mare Pompe di
Cogenerazione e trigenerazione Efficienza globale 0,87 vs 0.55 Uso estivo del calore
Tecnica del controllo ambientale calore Building Management System: controllo capillare delle zone Pompe di
Building Management System: gestione ottimizzata degli impianti Ventilazione controllata in base all effettivo affollamento grazie ai sensori di CO 2 Flessibilità per le condizioni climatiche interne (Fanger). 50% 40% 30% Ventilation reduction Flats Bar Restaurant Total 20% 10% 0% SUMMER WINTER 28
Impianti termotecnici essiccanti Macchine frigorifere con recupero termico Lezione 3: I sistemi -Recupero totale si recupera un calore pari al 120-130% della potenza frigorifera ma si penalizza il COP per avere calore a 45-50 C. -Recupero parziale si recupera circa il 25% ma non si penalizza il COP della macchina pur con calore a 45-50 C. -Produzione acqua calda sanitaria -Post-riscaldamenti nel trattamento dell aria - Controllo umidità mediante deumidificazione con sistemi essiccanti Sistemi essiccanti
Grazie per l attenzione! luigi.schibuola@iuav.it 30