Analisi di fattibilità della riqualificazione energetica del quartiere Arquata in Torino

1. CAPITOLO I - Edilizia popolare a Torino: analisi storica del quartiere di via Arquata

1.1. Ampliamento della città e formazione dell'area di via Arquata

1.2. Edilizia popolare a Torino negli anni '20 e '30

1.3. La nascita del quartiere popolare: 10° e 11° quartiere IACP

1.4. Il degrado del quartiere e le opere di manutenzione dagli anni '80 a metà anni '90

2. CAPITOLO II - Il progetto POLYCITY: interventi di riqualificazione energetica sul patrimonio esistente

2.1. Isolamento termico dei solai confinanti con il sottotetto

2.2. Sostituzione dei componenti finestrati

2.3. Installazione di impianti fotovoltaici

2.4. Rete di teleriscaldamento e sistemi di produzione dell'energia

2.5. Installazione di lampade ad induzione per l'illuminazione degli spazi comuni

2.6. Riqualificazione del palazzo per uffici dell'ATC

3. CAPITOLO III - Stima degli attuali consumi energetici

3.1. Analisi delle tipologie edilizie e suddivisione in tipologie

3.2. Metodologia e strumenti utilizzati per la stima dei consumi

3.3. TIPOLOGIA A

3.3.1. Inquadramento all'interno del quartiere

3.3.2. Dati generali dell'edificio

3.3.3. Dati caratteristici dell'involucro edilizio

3.3.4. Analisi energetica, condizione di riscaldamento invernale

3.3.5. Fabbisogno ideale di energia termica dell'edificio per il riscaldamento

3.3.6. Rendimento medio Stagionale dell'impianto di riscaldamento

3.3.7. Fabbisogno ideale di energia termica dell'edificio per raffrescamento

3.3.8. Fabbisogno di energia per acqua calda sanitaria

3.3.9. Consumi di energia elettrica

3.4. TIPOLOGIA B

3.4.1 .Inquadramento all'interno del quartiere

3.4.2. Dati generali dell'edificio

3.4.3. Dati caratteristici dell'involucro edilizio

3.4.4.Analisi energetica, condizione di riscaldamento invernale

3.4.5. Fabbisogno ideale di energia termica dell'edificio per il riscaldamento

3.4.6.Rendimento medio stagionale dell'impianto di riscaldamento

3.4.7. Fabbisogno ideale di energia termica dell'edificio per raffrescamento

3.4.8. Fabbisogno di energia per acqua calda sanitaria

3.4.9. Consumi di energia elettrica

3.5. TIPOLOGIA C

3.5.1. Inquadramento all'interno del quartiere

3.5.2. Dati generali dell'edificio

3.5.3. Dati caratteristici dell'involucro edilizio

3.5.4. Analisi energetica, condizione di riscaldamento invernale

3.5.5. Fabbisogno ideale di energia termica dell'edificio per il riscaldamento

3.5.6. Rendimento medio stagionale dell'impianto di riscaldamento

3.5.7. Fabbisogno ideale di energia termica dell'edificio per raffrescamento

3.5.8. Fabbisogno di energia per acqua calda sanitaria

3.5.9. Consumi di energia elettrica

3.6. TIPOLOGIA D

3.6.1. Inquadramento all'interno del quartiere

3.6.2. Dati generali dell'edificio

3.6.3. Dati caratteristici dell'involucro edilizio

3.6.4. Analisi energetica, condizione di riscaldamento invernale

3.6.5. Fabbisogno ideale di energia termica dell'edificio per il riscaldamento

3.6.6. Rendimento medio stagionale dell'impianto di riscaldamento

3.6.7. Fabbisogno ideale di energia termica dell'edificio per raffrescamento

3.6.8. Fabbisogno di energia per acqua calda sanitaria

3.6.9. Consumi di energia elettrica

3.7. TIPOLOGIA E

3.7.1. Inquadramento all'interno del quartiere

3.7.2. Dati generali dell'edificio

3.7.3. Dati caratteristici dell'involucro edilizio

3.7.4. Analisi energetica, condizione di riscaldamento invernale

3.7.5. Fabbisogno ideale di energia termica dell'edificio per il riscaldamento

3.7.6. Rendimento medio stagionale dell'impianto di riscaldamento

3.7.7. Fabbisogno ideale di energia termica dell'edificio per raffrescamento

3.7.8. Fabbisogno di energia per acqua calda sanitaria

3.7.9. Consumi di energia elettrica

3.8. TIPOLOGIA F

3.8.1. Inquadramento all'interno del quartiere

3.8.2. Dati generali dell'edificio

3.8.3. Dati caratteristici dell'involucro edilizio

3.8.4. Analisi energetica, condizione di riscaldamento invernale

3.8.5. Fabbisogno ideale di energia termica dell'edificio per il riscaldamento

3.8.6. Rendimento medio stagionale dell'impianto di riscaldamento

3.8.7. Fabbisogno ideale di energia termica dell'edificio per raffrescamento

3.8.8. Fabbisogno di energia per acqua calda sanitaria

3.8.9. Consumi di energia elettrica

3.9. Consumi di energia elettrica per l'illuminazione pubblica

3.10. Riepilogo dei consumi totali attuali del quartiere

4. CAPITOLO IV - Interventi di riqualificazione energetica

4.1. Analisi delle soluzioni proposte per ridurre i consumi energetici

4.1.1. Intervento 1 : Isolamento delle pareti perimetrali

4.1.2. Intervento 2: Sostituzione delle superfici finestrate

4.1.3. Intervento 3: Isolamento del soffitto verso sottotetto

4.1.4. Intervento 4: Isolamento del solaio verso piano il cantine

4.1.5. lntervento 5: Isolamento della parete verso il vano scala

4.2. TIPOLOGIA EDILIZIA A

4.2.1. Intervento 1 A: Isolamento delle pareti perimetrali

4.2.2. Intervento 1 B: Isolamento delle pareti perimetrali

4.2.3. Intervento 2: Sostituzione delle superfici finestrate

4.2.4. Intervento 3: Isolamento del soffitto verso sottotetto

4.2.5. lntervento 4: Isolamento del solaio verso il piano cantine

4.2.6. Intervento 5: Isolamento della parete verso il vano scala

4.2.7. Analisi dei ponti termici

4.2.8. Risultati e verifiche sull'intervento di riqualificazione energetica: soluzione A

4.2.9. Risultati e verifiche sull'intervento di riqualificazione energetica: soluzione B

4.2.10. Confronto tra i risultati delle varie soluzioni

4.2.11. Analisi dei costi degli interventi di riqualificazione

4.2.12. Calcolo del Pay Back Period, soluzione A

4.2.13. Calcolo del Pay Back Period, soluzione B

4.2.14. Analisi della riduzione dello superficie utile degli ambienti interni a seguito dell'intervento di isolamento della parete perimetrale

4.2.15. Considerazioni finali

4.2.16. Analisi dei parametri termici dinamici e della prestazione igrotermica dei componenti edilizi

4.3. TIPOLOGIA EDILIZIA B

4.3.1. Intervento 1: Isolamento delle pareti perimetrali

4.3.2. Intervento 2: Sostituzione delle superfici finestrate

4.3.3. Intervento 3: Isolamento del soffitto verso sottotetto

4.3.4. Intervento 4: Isolamento del solaio verso il piano cantine

4.3.5. lntervento 5: Isolamento della parete verso il vano scala

4.3.6. Analisi dei ponti termici

4.3.7. Risultati e verifiche sull'intervento di riqualificazione energetica

4.3.8. Analisi dei costi degli interventi di riqualificazione

4.3.9. Calcolo del Pay Back Period

4.4. TIPOLOGIA EDILIZIA C

4.4.1. Intervento 1: Isolamento delle pareti perimetrali

4.4.2. Intervento 2: Sostituzione delle superfici finestrate

4.4.3. Intervento 3: Isolamento del soffitto verso sottotetto

4.4.4. Intervento 4: Isolamento del solaio verso il piano cantine

4.4.5. lntervento 5: Isolamento della parete verso il vano scala

4.4.6. Analisi dei ponti termici

4.4.7. Risultati e verifiche sull'intervento di riqualificazione energetica

4.4.8. Analisi dei costi degli interventi di riqualificazione

4.4.9. Calcolo del Pay Back Period

4.5. TIPOLOGIA EDILIZIA D

4.5.1. Intervento 1: Isolamento delle pareti perimetrali

4.5.2. lntervento 2: Sostituzione delle superfici finestrate

4.5.3. lntervento 3: Isolamento del soffitto verso sottotetto

4.5.4. Intervento 4: Isolamento del solaio verso il piano cantine

4.5.5. Intervento 5: Isolamento della parete verso il vano scala

4.5.6. Analisi dei ponti termici

4.5.7. Risultati e verifiche sull'intervento di riqualificazione energetica

4.5.8. Analisi dei costi degli interventi di riqualificazione

4.5.9. Calcolo del Pay Back Period

4.6. TIPOLOGIA EDILIZIA E (CR) 4.6.1. Intervento 1: Isolamento delle pareti perimetrali

4.6.2. Intervento 2: Sostituzione delle superfici finestrate

4.6.3. Intervento 3: Isolamento del soffitto verso sottotetto

4.6.4. Intervento 4: Isolamento del solaio verso il piano cantine

4.6.5. lntervento 5: Isolamento della parete verso il vano scala

4.6.6. Analisi dei ponti termici

4.6.7. Risultati e verifiche sull'intervento di riqualificazione energetica

4.6.8. Analisi dei costi degli interventi di riqualificazione

4.6.9. Calcolo del Pay Back Period

4.7. TIPOLOGIA EDILIZIA F

4.7.1. Intervento 1: Isolamento delle pareti perimetrali

4.7.2. Intervento 2: Sostituzione delle superfici finestrate

4.7.3. Intervento 3: Isolamento del soffitto verso sottotetto

4.7.4. Intervento 4: Isolamento del solaio verso il piano cantine

4.7.5. Intervento 5: Isolamento della parete verso il vano scala

4.7.6. Analisi dei ponti termici

4.7.7. Risultati e verifiche sull'intervento di riqualificazione energetica

4.7.8. Analisi dei costi degli interventi di riqualificazione

4.7.9. Calcolo del Pay Back Period

4.8. Riepilogo dei consumi totali attuali del quartiere a seguito degli interventi di riqualificazione

4.9. Riepilogo dei costi degli interventi di riqualificazione

4.10. Riepilogo dei risultati

4.10.1. Fabbisogno di energia per riscaldamento del sottosistema di distribuzione Qd,iN relativo alle varie tipologie edilizie

4.10.2. Consumi complessivi del quartiere

4.10.3. Bilancio energetico stagionale: confronto tra i fabbisogni di energia pre-intervento e post-intervento

4.11. Tipologie di edifici energeticamente sostenibili

5. CAPITOLO V - Analisi di sistemi multi energia a servizio degli edifici del quartiere

5.1. L'edificio multi energia

5.2. Building Energy Hub

5.3. Calcolo del carico termico di progetto per il riscaldamento

5.3.1. TIPOLOGIA EDILIZIA A

5.3.2. TIPOLOGIA EDILIZIA B

5.3.3. TIPOLOGIA EDILIZIA C

5.3.4.TIPOLOGIA EDILIZIA D

5.3.5.TIPOLOGIA EDILIZIA E

5.3.6.TIPOLOGIA EDILIZIA F

5.3.7.Carico termico totale quartiere

5.4. Calcolo della potenza termica per acqua calda sanitaria (ACS)

5.5. Calcolo della potenza elettrica

5.5.1. Potenza elettrica totale degli appartamenti

5.5.2. Potenza elettrica totale dell'illuminazione pubblica

5.6. Analisi di sistemi integrati a servizio del quartiere attraverso lo strumento Energy Hub

5.6.1. Dati di input

5.6.2. Configurazione del modello

5.6.3. Analisi dei vari scenari analizzati

5.6.4. Calcolo della produzione solare annuale

5.6.5. Scenario A

5.6.6. Scenario B

5.6.7. Scenario C

5.6.8. Scenario D

5.6.9. Scenario di riferimento 0

5.7. Analisi dei risultati ottenuti

5.7.1. Riepilogo dei valori dei fattori e che minimizzano le funzioni obiettivo

5.7.2. Confronto tra le ottimizzazioni dei vari scenari

5.7.3. Confronto tra i risultati ottenuti con le ottimizzazioni e lo scenario di riferimento 0

5.8. Scenario E

5.9. Scenario F

6. CAPITOLO VI - Analisi multicriteria delle esternalità generate dall'intervento di riqualificazione energetica

Bibliografia

Città di Torino, Assessorato al Decentramento e all'Integrazione Urbana, Progetto Speciale Periferie, Contratto di quartiere di via Arquata: avventura urbana, Torino, 1998.

Bondi A., Torino 1920-1940 : tracce per una storia delle culture, Archivio Casorati, Torino, 2003.

Falco L., Torino, un secolo di sviluppo urbano ; appunti per una lettura di una città del capitale, CELID, Torino, 1976.

Sciavi M., Avventure Urbane - Progettare la città per gli abitanti, Eleuthera Editrice, 2002.

POLYCITY: Deliverable DD 1C.1 Architectural measures taken in each urban conversion project - Arquata

POLYCITY: Deliverable DD 2.C3: Report on PV System performance POLYCITY: Deliverable DD 2.C2; Report on gas cogeneration unit implementation

Siedler O., Les usages spécifiques de l'électricité dans les parties privatives.

Stefanutti L. (a cura di), Manuale degli impianti di climatizzazione, Tecniche Nuove, Milano, 2007.

Fabrizio E., Filippi M., L'energy hub: uno strumento di analisi per la valutazione di tecnologie impiantistiche integrate, in atti del Seminario CT Refrigerazione dell'AICARR "Tecnologie integrate: nuova frontiera per il risparmio energetico", Padova, 14 novembre 2008.

Corrado V., Fabrizio E., Filippi M., A model to design and optimize multi-energy systems in buildings at the design concept stage, Renevable Energy, n. 35, 2010.

Bottero M., Lami M.I., Lombardi P., Analytic network process : la salutazione di scenari di trasformazione urbana e territoriale, Alinea Editore, Firenze, 2008.

Brosio G., Economia e finanza pubblica, Carocci editore, Roma, 1993. Florio M., La salutazione degli investimenti pubblici, il Mulino, Bologna, 1991.

Levarlet F., Valenza A., L'analisi costi benefici dei progetti di intervento pubblico, Mimeo, Documenti Formez, www.formez.it, 2002.

Nuti F., L'analisi costi-benefici, il Mulino, Bologna, 1987.

Normativa tecnica

UNI EN 12831: Heating systems in buildings - Method for calculation of the design heat load.

UNI TS 11300-1: Determinazione del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione estiva e invernale.

UNI TS 11300-2: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria.

UNI EN ISO 13788, Prestazione igrometrica dei componenti e degli elementi per l'edilizia. Temperatura superficiale interna per evitare l'umidità superficiale critica e condensa interstiziale - Metodo di calcolo, giugno 2003.

UNI EN ISO 14683, Ponti termici in edilizia. Coefficiente di trasmissione termica lineica. Metodi semplificati e valori di riferimento, dicembre 1999.

UNI 10349, Riscaldamento e raffrescamento degli edifici - Dati climatici, aprile 1994.