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Calzia, Giorgia

Energia e sostenibilità per il recupero delle borgate alpine : il caso di Campofei in valle Grana.

Rel. Roberto Olivero, Daniele Regis. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura per il progetto sostenibile, 2014

Questa è la versione più aggiornata di questo documento.

Abstract:

INTRODUZIONE:

Il progetto di tesi ha come scopo la riqualificazione energetica di una piccola borgata alpina, Campofei, situata in Valle Grana nel comune di Castelmagno.

Il paese, situato a 1489 metri sul livello del mare, è in stato di abbandono con inizio del recupero edilizio da parte della committenza.

Il lavoro volge una particolare attenzione al tema della sostenibilità, tema che ormai riecheggia in molti contesti, ma purtroppo con poco riscontro nella realtà quotidiana.

La tesi può essere vista in modo "utopico", poiché vengono concentrate tutte le fonti (solare, idrico, eolico e biomassa) dalle quali si può produrre energia pulita, tenendo sempre presente l'aspetto architettonico. Ciò è reso possibile dalla particolare collocazione della Borgata, in quanto interamente esposta a Sud.

Si può notare come già nel passato si sfruttava al massimo tale orientamento, nella parte alta del borgo (Campofei Alta) del '7-800, con la creazione di edifici a manica lunga in modo da usufruire al massimo della luce.

Ottima esposizione anche per quel che concerne i venti, sia per la quota, che per la predisposizione nella parte bassa della borgata (Campofei Bassa), quella di stampo medioevale, dove gli edifici sono compatti proprio per ripararsi dal vento. La riattivazione del vecchio mulino come produzione energetica, serviva già in passato Campofei.

La presenza di faggete ha consentito di pensare all'utilizzo delle stesse, attraverso opere di manutenzione del bosco, per l'utilizzo della biomassa. Altro dato importante per la sussistenza del luogo è la presenza di un microclima particolare, che rende possibile la coltivazione di erbe officinali. Per tutte queste caratteristiche, la borgata presenta la possibilità di usufruire di tutte e quattro le energie, rendendo così indipendente la borgata di Campofei, presupponendo un adeguato sistema di accumulo dell'energia, affinché possa essere riutilizzata dalla gente del luogo.

Questo sistema, rende possibile il distaccamento dalla rete, e un'indipendenza sia dal punto di vista termico che elettrico.

Il dimensionamento delle opere energetiche è svolto nelle condizioni più sfavorevoli, con la copresenza di tutti gli abitanti della borgata che usufruiscano delle energie, così d'assicurarsi l'autonomia del paese.

Per ogni campo energetico è stata eseguita un'accurata analisi, consentendo di fornire materiale per verificare la corretta realizzazione dell'intervento.

In seguito si è proceduto al dimensionamento degli impianti e la relativa potenza, ricercando prodotti che non irrompessero in modo evidente nella frazione, ma si amalgamassero con l'ambiente circostante.

Di seguito verranno indicati i vari interventi effettuati, suddivisi per energie, in ogni capitolo si troverà la parte descrittiva della tipologia di impianto, del progetto, della parte normativa e degli incentivi.

Relatori: Roberto Olivero, Daniele Regis
Soggetti: A Architettura > AD Bioarchitettura
A Architettura > AO Progettazione
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Architettura per il progetto sostenibile
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/3711
Capitoli:

INDICE:

1. Introduzione

2. Energia dal legno

2.1 Introduzione

2.2 Proprietà delle biomasse

2.3 Classificazione delle biomasse

2.3.1 Lignocellulosiche

2.4 Processi di conversione delle biomasse

2.4.1 Processi di conversione e utilizzo della biomassa

2.4.2 Reperimento, trasporto, conversione e impatto

2.4.3 II reperimento e il trasporto

2.4.4 La conversione

2.4.5 L'impatto

2.5 Parametri di processo

2.5.1 Quantità, composizione chimica e forma fisica del combustibile e dell'ossidante

2.5.2 Umidità, capacità di campo, permeabilità

2.5.3 Temperatura e acidità

2.5.4 Tempo di resistenza o permanenza o ritenzione

2.6 La combustione

2.6.1 Fasi

2.6.2 Combustione di biomasse solide, liquide e gassose

2.7 Generazione di calore e di elettricità

2.7.1 Scelta del sistema di stoccaggio e di rifornimento

2.7.2 Fabbisogno di energia termica

2.7.3 Generazione di calore

2.8 Analisi del sistema boschivo

2.8.1 Potenzialità energetiche

2.9 Quadro normativo

2.9.1 II pacchetto clima-energia

2.9.2 La strategia nazionale sulle energie rinnovabili

2.9.3 La normativa ambientale

2.9.4 Altre normative

2.10 Incentivi

2.10.1 Conto Termico

2.10.2 Detrazione del 65%

2.11 Progetto

2.12 Funzionamento caldaia a legna

2.13 Funzionamento delle Termostufe

2.14 Tavole

3. Energia dal sole

3.1 Introduzione

3.2 Principi fondamentali: cenni sul fenomeno fisico alla base della tecnologia fotovoltaica; dalla cella al modulo fotovoltaico

3.3 Tipologie di celle fotovoltaiche utilizzate nel progetto

3.3.1 Silicio amorfo

3.3.2 Film sottile

3.4 Normativa

3.5 Incentivi

3.5.1 II Quinto Conto Energia

3.5.2 Detrazione del 50%

3.6 La serra Bioclimatica

3.6.1 Introduzione

3.6.2 Sistemi solari passivi

3.6.3 Muro di Trombe

3.6.4 Serre

3.6.5 Capacità della serra di determinare l'effetto serra

3.6.6 Dinamica di funzionamento della serra

3.7 Normativa sulla serra bioclimatica

3.8 Progetto

3.8.1 II progetto con i pannelli fotovoltaici

3.8.2 Progetto delle serre bioclimatiche

3.9 Tavole

4. Energia dall'acqua

4.1 Introduzione

4.2 Tipi di misurazione delle portate del fiume

4.2.1 Misure dirette di portata

4.2.2 Metodo velocità-area

4.2.3 Misura della portata per diluizione di soluto nella corrente

4.2.4 Misura mediante stramazzo

4.2.5 Metodo pendenza-area

4.2.6 Caratteristiche idrologiche delle portate

4.2.7 Misura delle portate in corsi d'acqua non monitorati

4.3 Deflusso minimo vitale

4.4 Funzionamento della centrale idroelettrica

4.5 Descrizione del sistema e le forme costruttive

4.5.1 Impianti ad acqua fluente

4.5.2 Impianti a bacino o accumulazione

4.6 Componenti di un impianto idroelettrico

4.7 Gli impatti

4.7.1 Impatto sull'ambiente

4.7.2 Impatto acustico

4.7.3 Impatti biologici

4.7.4 Impatti sul territorio

4.8 Normativa

4.9 Incentivi

4.10 Progetto

4.10.1 Dimensionamento dell’impianto

4.10.2 L'edificio ex mulino

4.11 Tavole

5. Energia dal vento

5.1 Introduzione

5.2 Fisica e natura del vento

5.3 II vento come risorsa energetica

5.4 L'energia eolica e il suo sfruttamento

5.4.1 I sistemi eolici

5.4.2 La risorsa eolica

5.4.3 Previsione della risorsa eolica

5.5 Principio di funzionamento di un aerogeneratore

5.6 Tipi di turbine eoliche

5.6.1 Turbine ad asse orizzontale

5.7 Caratteristiche degli aerogeneratori

5.8 Impianti non collegati alla rete di distribuzione

5.9 Principali componenti di un aerogeneratore

5.9.1 Pale

5.9.2 Mozzo

5.9.3 Moltiplicatore di giri

5.9.4 Generatore

5.9.5 Orientamento navicella

5.9.6 Torre

5.9.7 Fondazione

5.10 Impatti

5.10.1 Rumore

5.10.2 Avifauna

5.10.3 Ombre intermittenti

5.10.4 Altri impatti

5.11 Producibilità energetica

5.11.1 Distribuzione di Weibull

5.11.2 Influenza dell'altezza dal suolo

5.11.3 Stima della producibilità energetica

5.12 II quadro normativo nazionale

5.12.1 La prima fase (1988-1997)

5.12.2 La seconda fase (1998-2002)

5.12.3 La terza fase (2003-presente)

5.13 Progetto

5.14 Tavole

6. Accumulo dell'energia

6.1 Introduzione

6.2 II funzionamento degli impianti

6.3 Incentivi

6.4 II progetto

6.5 Tavole

7. Certificazione Energetica

7.1 Introduzione

7.2 Edificio tipo serra con collocazione di termostufa

7.2.1 Dati riferiti all'edificio allo stato di progetto con riscaldamento fittizio

7.2.2 Dati riferiti all'edificio allo stato di progetto con termostufa

7.2.3 Schede tecniche

7.2.4 Dati riferiti all'edificio allo stato di fatto

7.2.5 Schede tecniche

7.3 Edificio tipo locale tecnico con collocazione di caldaia

7.3.1 Dati riferiti all'edificio allo stato di progetto con riscaldamento fittizio

7.3.2 Dati riferiti all'edificio allo stato di progetto con riscaldamento a caldaia

7.3.3 Schede tecniche

7.3.4 Dati riferiti all'edificio allo stato di fatto

7.3.5 Schede tecniche

8. Quadro autorizzativo

8.1 La Comunicazione al Comune

8.2 La Procedura Abilitativa Semplificata (P.A.S.)

9. Analisi dei Finanziamenti

9.1 Quinto Conto Energia

9.2 Detrazione del 65%

9.3 Life +

9.4 Piano d'azione 2012-2014

9.5 Edifici a energia quasi zero

9.6 Orizzonte 2020

10. Stima dei costi di progetto

11. Bibliografia

11.1 Bibliografia legno

11.2 Bibliografia sole

11.3 Bibliografia acqua

11.4 Bibliografia vento

11.3 Bibliografia energie

11.5 Sitografia

12. Ringraziamenti

Bibliografia:

BIBLIOGRAFIA:

Bibliografia legno:

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G.PAGNONI, Impianti a biomasse per la produzione di energia, DEI SRL Tipografia del genio civile, Roma, 2011.

E. BOCCI, A. CAFFARELLI, M. VILLARINI, A. D' AMATO, Sistemi a biomasse: Progettazione e valutazione economica impianti di generazione di calore e di elettricità, Maggioli Editore, 2011

G.TRESSO, G. DALMASSO, L. RIBA, M. BUSSONE, UNCEM PIEMONTE (a cura di), La filiera del legno nelle terre alte, Progetto immagine, 2012.

Bibliografia sole:

A.MAGRINI, D. ENA Tecnologie solari attive e passive, III edizione, EPC libri, Roma, 2007

O. DE PAOLI, M. RICUPERO (a cura di), Sistemi solari, fotovoltaici e termici: strumenti per il progettista, Celid, Torino, 2006.

A. CARPENTIERI, G. TIERI, Impianti fotovoltaici, Progettazione ed installazione, II edizione, Sistemi editoriali, Napoli, 2007.

HURPY, F. NICOLAS, Le serre bioclimatiche - Concezione, progettazione, costruzioni, Tecniche nuove, Parigi, 1981.

C. ZAPPONE, La serra solare, Sistemi Editoriali, 2009.

Bibliografia acqua

F. ANDREOLLI, Impianti micro idroelettrici, Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2012.

G. BERNOCCO, I mulini di Combe : attività produttive e didattiche nell'ambito dell'ecomuseo dell'alta valle. Rel. D. Regis, R. Olivero, Politecnico di Torino, 2. Facoltà di architettura, Corso di laurea in architettura per l'ambiente costruito, 2013.

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Bibliografia eolico:

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Bibliografia energie:

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