Premessa La necessità di migliorare la qualità energetica di un edificio, oggi, non è solo dettata da un obbligo normativo, ma anche dall opportunità di ridurre l impatto ambientale ed i costi di gestione. La Provincia di Torino, ha svolto nel corso degli anni una politica di sviluppo sostenibile come dimostrano varie esperienze, condotte dagli inizi del 2000, dall Area Edilizia, sugli edifici scolastici. Dapprima si sono approfonditi una serie di interventi volti all ottimizzazione di quei comfort ambientali indispensabili per lo svolgimento delle attività didattiche: acustica, illuminazione naturale-artificiale, comfort termico e risparmio energetico. Poi, nella fase di progettazione delle nostre scuole, abbiamo cominciato ad affrontare il tema della sostenibilità ambientale con l utilizzo di tecnologie atte al risparmio energetico, ma anche con la ricerca di materiali naturali: solai legno-cemento, legno lamellare per le travi del tetto, murature in pannelli di fibra di legno, facciata ventilata in pannelli di legno, isolanti di cellulosa e sughero. La scuola di Sangano ne è un esempio. Oggi un tema altrettanto importante diventa la riqualificazione ambientale degli edifici esistenti. Nel caso della Provincia di Torino sono ben 162 gli edifici attualmente in uso. La riduzione della trasmittanza termica dell involucro edilizio, abbinata a soluzioni impiantistiche tecnologicamente innovative è la strada principale per una migliore qualità ambientale e tecnologica del fabbricato in grado di garantire ridotti consumi energetici e un buon comfort ambientale Le azioni efficaci volte al risparmio energetico sono sostanzialmente: a) Adottare tutte le strategie per ridurre i consumi in quanto l energia meno cara è proprio quella che non consumiamo; b) Riqualificare i sistemi di illuminazione artificiale esistenti e modificare le tipologie di accensione dei corpi illuminanti integrando l illuminazione artificiale con quella naturale; c) Utilizzare le fonti energetiche rinnovabili.
1) RISPARMIO ENERGETICO Il risparmio energetico rappresenta una azione prioritaria. Le utenze elettriche presentano infatti dei notevoli potenziali di risparmio che possono essere ottenuti in due modi: Sensibilizzando e modificando il comportamento dell utenza (docenti, studenti, personale); Sostituendo apparecchiature poco efficienti con apparecchiature ad elevata efficienza che, a parità di servizio erogato, richiedono un consumo inferiore di energia. Si deve ragionare in termini di risparmi di energia che si può ottenere attraverso un comportamento più consapevole da parte dei fruitori e attraverso l adozione delle cosiddette "buone pratiche" ad esempio: evitare di lasciare l illuminazione accesa nelle aule non occupate; scegliere corpi illuminanti con minor numero di lampadine (a parità di illuminazione prodotta i corpi illuminanti con più lampadine consumano più energia rispetto a quelli con una lampadina sola), sostituire le lampadine ad incandescenza con lampadine a basso consumo energetico oggi il loro maggior costo, che negli ultimi anni grazie ad un aumento della produzione si è notevolmente ridotto, è compensato da una durata superiore, mediamente di 10 volte, rispetto a quella delle lampadine ad incandescenza. per computer, per televisori, videoregistratori ed apparecchi elettronici in genere evitare di mantenere acceso lo stand-by. L adozione di queste semplici regole, che non comportano investimenti economici, consente di ottenere risparmi nella gestione apprezzabili, nell ordine del 10,20%.
2) UTILIZZO DI FONTI ENERGETICHE ALTERNATIVE Un impianto fotovoltaico è un impianto elettrico che sfrutta la radiazione solare per produrre energia elettrica mediante effetto fotovoltaico e si basa sulle proprietà di alcuni materiali semiconduttori che, opportunamente trattati ed interfacciati, sono in grado di generare elettricità una volta colpiti dalla radiazione solare (senza quindi l'uso di alcun combustibile). Il dispositivo più elementare capace di operare una conversione dell'energia solare è la cella fotovoltaica, in grado di produrre una potenza di circa 1,5 Watt in condizioni standard. Vale a dire quando essa si trova ad una temperatura di 25 C ed è sottoposta ad una potenza della radiazione pari a 1.000 W/m². Un modulo fotovoltaico tipo, formato da 36 celle, ha una superficie di circa mezzo metro quadrato ed eroga, in condizioni standard, circa 50W. Il campo fotovoltaico è un insieme di moduli fotovoltaici, opportunamente collegati in serie e in parallelo, in modo da realizzare le condizioni operative desiderate. Più moduli assemblati meccanicamente tra loro formano il pannello. I sistemi fotovoltaici si distinguono in sistemi isolati (stand-alone) e sistemi collegati alla rete (grid connected), questi ultimi a loro volta si dividono in centrali fotovoltaiche e sistemi integrati negli edifici. Poiché l'energia prodotta dal generatore FV è sotto forma di corrente continua (CC), qualora si debbano alimentare apparecchi che funzionino con corrente alternata (AC), è necessario introdurre nel sistema un dispositivo elettronico, detto inverter, che provvede alla conversione da CC a AC. Il sistema fotovoltaico, nel suo insieme, capta e trasforma l'energia solare disponibile e la rende utilizzabile per l'utenza sotto forma di energia elettrica.
3) DOVE INSTALLARE I PANNELLI FOTOVOLTAICI I pannelli fotovoltaici devono essere installati in una posizione bene esposta alla radiazione solare e, possibilmente, sfruttando una integrazione con gli elementi architettonici dell edificio. Installazione su tetto inclinato. E l installazione più classica, i moduli vengono montati sulla falda più soleggiata dell edificio, la loro inclinazione ed il loro orientamento quindi sono vincolati e la resa energetica può non essere ottimale; Installazione su tetto piano. In questo caso i moduli devono essere montati su strutture portanti che garantiscono la più corretta inclinazione ed il più corretto orientamento. I moduli vengono montati in file che devono essere distanziate tra loro per evitare effetti di ombreggiamento; Installazione in facciata. Le facciate dell edificio offrono in genere ampie superfici che non vengono sfruttate. Costituiscono quindi elementi dell edificio sui quali è possibile installare i moduli fotovoltaici. Questa soluzione, rispetto alle altre, presenta comunque degli inconvenienti tra i quali: effetto estetico non sempre accettabile e maggiore possibilità di ombreggiamenti da parte di altri edifici; In falda Su tetto piano In facciata Per elaborare una strategia di investimento sono stati considerati tutti gli edifici scolastici di proprietà della Provincia, sia in Torino che fuori, ed è stato condotto un esame sulle possibilità di collocamento di un impianto fotovoltaico sul tetto, andando a verificare le seguenti condizioni: Esposizione solare Ombreggiamento Stato di conservazione del tetto piano E stato stilato un elenco dove vengono evidenziati già vari edifici sul quale si potrebbero allocare gli impianti.
Impianti realizzati a Torino e prima cintura 5 4 1 2 6 3 ISTITUTO COMUNE INDIRIZZO POTENZA KWp IMPORTO LAVORI CONTRIBUTO ANNO 1 I.T.C. SOMMELLIER TORINO Corso Duca degli Abruzzi 20 19,80 176.307,93 103.371,39 2004 2 L.S. GALILEO FERRARIS TORINO Corso Montevecchio 67 19,80 185.827,71 103.371,39 2004 3 I.T.I.S. MAXWELL NICHELINO Via XXV Aprile 141 17,28 157.850,00 92.707,49 2005 4 I.T.I.S. AVOGADRO TORINO Corso San Maurizio 8 9,12 89.449,76 2006 5 I.T.A. DALMASSO PIANEZZA Strada San Gillio 100 9,12 136.731,94 2006 6 I.T.I.S. LEVI TORINO Corso Unione Sovietica 490 18,24 159.139,24 2006 TOTALE KWp INVESTIMENTO 93,36 905.306,58
Impianti in corso di realizzazione a Torino 2 1 ISTITUTO COMUNE INDIRIZZO POTENZA KWp IMPORTO LAVORI CONTRIBUTO ANNO 1 I.P.S.I.A. ZERBONI TORINO Via Paolo Della Cella 3 6,84 65.556,63 10.000,00 2008 2 I.T.I.S. GRASSI TORINO Via Veronese 305 9,12 87.503,05 10.000,00 2008 TOTALE KWp INVESTIMENTO 15,96 153.059,68
Impianti in corso di realizzazione nella Provincia di Torino 4 3 1 2 ISTITUTO COMUNE INDIRIZZO POTENZA KWp IMPORTO LAVORI CONTRIBUTO ANNO 1 I.I.S. PASCAL SANGANO Via San Giorgio 9,36 164.642,28 79.560,00 2009 2 L.S. M. CURIE (palestra) COLLEGNO Via Torino 9 7,54 127.886,11 56.630,05 2009 3 DES AMBROIS OULX Via Einaudi 21,60 119.973,68 2009 4 I.I.S.S. D'ORIA CIRIE' Via Prever 13 17,28 86.379,90 10.000,00 2008 TOTALE KWp INVESTIMENTO 55,78 498.881,97
Istituti superiori di Torino adatti alla realizzazione di nuovi impianti 5 4 2 3 1 ISTITUTO COMUNE INDIRIZZO COPERTURA STATO 1 I.I.S. A. AALTO TORINO Via Braccini 11 PIANA BUONO 2 I.I.S. BODONI TORINO Via Ponchielli 56 PIANA BUONO 3 L.S. CATTANEO TORINO Via Sostegno 41/10 FALDA BUONO 4 I.I.S. EINSTEIN TORINO Via Pacini 28 PIANA BUONO 5 I.T.C. RUSSEL/MORO TORINO Corso Molise 58 FALDA BUONO
Istituti superiori della Provincia di Torino adatti alla realizzazione di nuovi impianti 5 1 8 3 4 6 7 2 ISTITUTO COMUNE INDIRIZZO COPERTURA STATO 1 L.S. ROSA BUSSOLENO P.zza Cav. Di Vittorio Veneto 5 PIANA/FALDA BUONO 2 I.I.S. BOBBIO CARIGNANO Via Valdocco 23 PIANA/FALDA IN REALIZZAZIONE 3 I.I.S. VITTONE CHIERI Via Montessori 2 PIANA BUONO 4 L.S. MONTI CHIERI Via Montessori 4 PIANA BUONO 5 I.I.S. OLIVETTI IVREA Colle Bellavista 105 PIANA/FALDA BUONO 6 I.I.S. BUNIVA PINEROLO Strada dei Rochis 25 FALDA BUONO 7 I.I.S. PREVER PINEROLO Viale Carlo Merlo 2 PIANA BUONO 8 I.T.I.S. NATTA RIVOLI Via XX Settembre 14/a PIANA BUONO
4) LE AZIONI PER UN CORRETTO RISPARMIO ENERGETICO a) L aula autosufficiente Oltre ad un corretto dimensionamento risulta di grande importanza la valutazione economica. Nel caso dell edilizia scolastica della Provincia di Torino abbiamo condotto una stima di massima utilizzando come riferimento un costo medio dell impianto completo compreso tra i 1.000,00 e i 1.200,00 Euro/mq. In concreto abbiamo preso in esame un modulo aula con 9 apparecchi luminosi da 36x2 W, mediando tra aule esposte diversamente e con un illuminazione naturale molto difforme a seconda del sito e dell intorno. Il fabbisogno energetico per l illuminazione artificiale di un aula (circa 680 kwh all anno) può essere mediamente coperto nella sua totalità con 3 pannelli fotovoltaici di ultima generazione da 210 Wp ovvero con una spesa di 3.600,00. Pertanto per rendere autosufficienti dal punto di vista dell illuminazione artificiale tutte le aule degli istituti superiori della Provincia di Torino (quasi 3800 aule) è possibile ipotizzare un piano di intervento quinquennale. Il grafico progressivo sottostante mostra che, a fronte di un investimento annuale di circa 2.736.000,00 è possibile riconventire al fotovoltaico tutte le aule suddette e renderle completamente autosufficienti per quanto riguarda il fabbisogno legato all illuminazione artificiale. 14000 13.680.000 12000 10.944.000 10000 8.208.000 8000 6000 4000 2000 3040 2.736.000 760 2280 5.472.000 1520 2280 1520 760 3040 0 3800 0 2009 2010 2011 2012 2013 n. aule tradizionali n. aule "autosufficienti" investimento progressivo totale Inoltre si deve ricordare che per ogni KW montato si ha un rimborso col conto energia da 0,36 a 0,44 Euro a seconda della conformazione dell impianto.
b) il corridoio della sostenibilità Il corridoio della sostenibilità, ideato dagli architetti Maria Paola Burdino e Daniele Rangone è un percorso di avvicinamento educativo al risparmio energetico pensato per i ragazzi delle Scuole Superiori. L obiettivo del progetto è di trasportare negli Istituti Superiori della Provincia di Torino un passaggio costruito che illustri ai ragazzi i principali problemi connessi alla sostenibilità ambientale, con l intento di porre l accento sulle grandi possibilità che uno sviluppo futuro più meditato e sostenibile può offrire. La struttura del corridoio velocemente installabile negli atri delle scuole è progettata interamente con materiali riciclati e riciclabili. Gli studenti, percorrendo il corridoio nei momenti di entrata, uscita e durante l intervallo avranno la possibilità di relazionarsi con approccio multiculturale e meno accademico possibile le tematiche legate a: Insostenibilità dello sviluppo nella società globalizzata con le attuali modalità di crescita economica; Le fonti di energia rinnovabile; I rifiuti, il riciclo, nuovi materiali; Sostenibilità ambientale nel microambito domestico;