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Metodologia e strategie di diagnosi energetica per la riqualificazione di edifici : i casi di un albergo e un municipio

Alessandro Politi

Metodologia e strategie di diagnosi energetica per la riqualificazione di edifici : i casi di un albergo e un municipio.

Rel. Alfonso Capozzoli, Gianluca Serale. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura Per Il Progetto Sostenibile, 2014

Abstract:

INTRODUZIONE:

Nell’ambito del bando “Ambiente ed Energia 2013 - Misura 2”, istituito dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Cuneo e rivolto ai Comuni della Provincia di Cuneo, il Comune di Valloriate ha ottenuto un finanziamento per un audit energetico degli edifici di proprietà comunale, con particolare riferimento al Municipio, al quale si imputa la maggior parte dei consumi energetici.

Le tematiche trattate nella prima parte di questo elaborato sono quelle che hanno creato la base per la redazione di un documento di diagnosi energetica, con lo scopo di andare ad individuare una serie di interventi che potessero permettere al Comune di Valloriate di accedere a dei finanziamenti per degli interventi di riqualificazione energetica.

Il D. Lgs. 115/2008 definisce “diagnosi energetica” (altrimenti detto “audit energetico”) una procedura sistematica volta a:

-fornire un’adeguata conoscenza del profilo di consumo energetico di un edificio o gruppo di edifici, di un’attività o impianto industriale o di servizi pubblici o privati;

-individuare e quantificare le opportunità di risparmio energetico sotto il profilo costi -benefici;

-riferire in merito ai risultati.

Per il Comune di Valloriate si è stabilito di procedere ad audit energetico per il solo Municipio, essendo l’edificio che assorbe gran parte dell’energia totale, mentre per il Palazzetto Polivalente (non analizzato all'interno di questo elaborato), più recente e utilizzato sporadicamente durante l’inverno, si è proceduto esclusivamente alla certificazione energetica, così come previsto dal testo del bando Ambientenergia.

Al fine di perseguire gli scopi previsti dal D. Lgs. 115/2008, il lavoro si è articolato nelle seguenti fasi:

-rilievo geometrico dell’edificio, al fine di determinare le caratteristiche funzionali e dimensionali degli elementi dell’involucro e degli impianti (sia termico che elettrico);

-misure di trasmittanza con termoflussimetri e individuazione dei ponti termici con termofotografie;

-definizione delle condizioni al contorno (es. temperatura esterna, irradiazione solare ecc.), del profilo di utilizzo, delle temperature di riscaldamento (set - point) ecc. al fine di elaborare un modello numerico per il calcolo dei consumi energetici;

-taratura del modello numerico sulla base dei consumi rilevati;

-definizione di una serie di interventi (involucro edilizio, impianto, isolamento di condutture ecc.) che possono essere messi in atto per ridurre i consumi termici dell’edificio e aumentare il comfort degli occupanti;

-utilizzo del modello numerico dell’edificio, precedentemente tarato, per il calcolo della riduzione dei consumi ottenuta con singoli interventi o con combinazioni di interventi;

-stima del costo di ciascun intervento/combinazione di interventi, al fine di valutare il tempo di ritorno dell’investimento e il cash-flow durante la loro vita utile;

-valutazione della riduzione delle emissioni di C02 ottenibile con gli interventi proposti;

-valutazione dell’ordine di priorità degli interventi da effettuare, in relazione alle risorse disponibili.

La seconda parte dell'elaborato tratta invece le problematiche energetiche di un hotel, la Locanda il Fungo Reale, sito anch'esso nel Comune di Valloriate.

In questo secondo caso, dopo aver redatto un audit energetico sull'edificio ci si è concentrati sull'aspetto impiantistico e sulle problematiche energetico-gestionali da esso derivate, proponendo degli interventi in linea con le esigenze dei gestori, nonché proprietari.

Sono state quindi formulate delle proposte che potessero portare un reale beneficio non soltanto a livello di richiesta energetica, ma anche a livello di comfort gestionale, cercando di calibrare al meglio il rapporto investimento/tempi di ritorno.

Relatori: Alfonso Capozzoli, Gianluca Serale
Tipo di pubblicazione: A stampa
Soggetti: A Architettura > AM Estimo
S Scienze e Scienze Applicate > SH Fisica tecnica
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Architettura Per Il Progetto Sostenibile
Classe di laurea: NON SPECIFICATO
Aziende collaboratrici: NON SPECIFICATO
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/3854
Capitoli:

INDICE:

1. INTRODUZIONE

2. L'ENERGY AUDIT

2.1. Caratteristiche dell'audit energetico

2.2. L'approccio

3. IL QUADRO NORMATIVO

3.1. Nearly Zero Energy Buildings (NEZEBs)

4. LA TERMOGRAFIA

4.1. Requisiti di prova per un'analisi termografica

4.2. Il programma MTIP 2.15

5. L’ENERGY MODELLING

5.1. La simulazione energetica degli edifici

6. IL CASO STUDIO

6.1. Descrizione

7. RILIEVI EFFETTUATI

7.1. Misure di trasmittanza di pareti e solai

7.1.1. Il termoflussimetro

7.1.2. Installazione della strumentazione

7.2. Termografie

7.3. Rilievo impianto di illuminazione

7.4. Criticità emerse in sede di rilievo

7.4.1. Rilievo termoflussimetrico

7.4.2. Rilievo termografico

7.4.3. Criticità riscontrate dal rilievo speditivo

8. COSTRUZIONE DEL MODELLO ENERGETICO

8.1. Zone termiche e profili di utilizzo

8.2. Superfici disperdenti opache

8.2.1. Classificazione delle superfici disperdenti opache

8.2.2. Abachi delle superfici disperdenti opache

8.3. Componenti trasparenti dell'involucro edilizio

8.4. Ponti termici

8.4.1. Ponte termico A (angolo convesso tra due pareti)

8.4.2. Ponte termico B (angolo concavo tra due pareti)

8.4.3. Ponte termico C (aggancio dei modiglioni dei balconi)

8.5. L'impianto di riscaldamento

9. VALIDAZIONE DEL MODELLO ENERGETICO CON DATI REALI

9.1. Consumi termici

9.2. Consumi elettrici

9.3. Dati climatici

9.3.1. Dati disponibili

9.3.2. Stima dei Gradi Giorno reali

9.3.3. Normalizzazione del consumo termico ai Gradi Giorno reali

9.4. Calibrazione "trial & error" del modello energetico

9.5. Suddivisione dei consumi termici

9.6. Suddivisione del fabbisogno elettrico per tipologie di utenza

10. MISURE DI RISPARMIO ENERGETICO

10.1. Isolamento aggiuntivo interno per pareti perimetrali

10.1.1. Requisiti prestazionali

10.1.2. Ordine di priorità neN'installazione

10.1.3. Stratigrafia

10.1.4. Verifica termo-igrometrica 10.2. Isolamento aggiuntivo dei solai

10.2.1. Isolamento solaio di copertura

10.2.2. Isolamento soffitto piano terra

10.3. Sostituzione infissi

10.4. Sostituzione impianto di generazione

10.5. Installazione valvole termostatiche

10.6. Ventilazione meccanica del bagno a pian terreno

10.7. Sostituzione corpi illuminanti

10.7.1. Corpi illuminanti esterni

10.7.2. Corpi illuminanti interni

10.8. Chiusura porta d'ingresso Uffici Comunali e Poste

11. SIMULAZIONE DELLE MISURE DI RISPARMIO ENERGETICO PROPOSTE

11.1. Pacchetti di intervento

11.2. Risultati delle simulazioni di intervento

11.2.1. Consumi attuali edificio

11.2.2. Pacchetto "ZERO"

11.2.3. Pacchetto "BASE" (caldaia condensazione)

11.2.4. Pacchetto "BASE" (caldaia pellet)

11.2.5. Pacchetto "BASE" (caldaia cippato)

11.2.6. Pacchetto "PLUS" (caldaia condensazione)

11.2.7. Pacchetto "AVANZATO" (caldaia condensazione)

11.2.8. Pacchetto "AVANZATO" (caldaia pellets)

11.2.9. Pacchetto "AVANZATO" (caldaia cippato)

12. VALUTAZIONE ECONOMICA ED AMBIENTALE DELLE MISURE DI RISPARMIO ENERGETICO

12.1. Stima dei costi dei singoli interventi

12.2. Stima dei costi dei pacchetti di intervento

12.3. Valutazione dei benefici economici ed ambientali

12.3.1. Pacchetto "ZERO"

12.3.2. Pacchetto "BASE" (caldaia condensazione)

12.3.3. Pacchetto "BASE" (caldaia pellet)

12.3.4. Pacchetto "BASE" (caldaia cippato)

12.3.5. Pacchetto "PLUS" (caldaia condensazione)

12.3.6. Pacchetto "AVANZATO" (caldaia condensazione)

12.3.7. Pacchetto "AVANZATO" (caldaia pellets)

12.3.8. Pacchetto "AVANZATO" (caldaia cippato)

13. CONCLUSIONI

14. EDIFICI AD ENERGIA QUASI ZERO

14.1. Nearly Zero Energy Hotel (NZEH) ed il Progetto NEZEH

15. RICHIESTE ENERGETICHE NELLE STRUTTURE RICETTIVE

15.1. Tipologie di albergo

15.2. Tipologia logistica e costruttiva di una struttura ricettiva

15.3. Consumi di energia in una struttura ricettiva 15.3.1. Fabbisogno energetico di strutture tipo in Italia

15.4. Sistemi di regolazione e controllo

15.5. Sistemi di emissione: i terminali

15.6. Analisi interventi/costi

15.7. Consumi tipo di un NZEH

16. ANALISI STRUTTURE RICETTIVE RIQUALIFICATE

16.1. Boutique Hotel Stadthalle

16.2. Hotel Mondschein

16.3. Orri de Planes

16.4. Hotel Belle-vue

16.5. Bergehotel Muottes Muragl

16.6. Old Chapel Forge B&B

16.7. Nou4 Hotel

16.8. Les Orangeries

16.9. Dunstanburgh Castle Hotel

16.10. Twice Brewed Inn

16.11. Ecolodge des Chartrons

16.12. Grand Palais Excelsior

17. IL CASO STUDIO

17.1. Inquadramento territoriale

17.2. Rilievo fotografico

17.3. La Locanda il Fungo Reale

18. RILIEVI EFFETTUATI

18.1. L'edificio in pianta

18.2. Termografie

18.3. Il sistema di regolazione

18.4. Il sistema di emissione

18.4.1. Metodologia di calcolo

18.4.2. Abaco dei radiatori

18.5. Criticità emerse in sede di rilievo

18.5.1. Sistema di regolazione

18.5.2. Rilievo termografico

18.5.3. Owner's Project Requirements

19. COSTRUZIONE DEL MODELLO ENERGETICO

19.1. Profili di utilizzo delle zone termiche e dell'ACS

19.2. Superfici disperdenti opache

19.3. Componenti trasparenti dell'involucro edilizio

19.4. Ponti termici

19.5. L'impianto di riscaldamento e produzione di ACS

20. VALIDAZIONE DEL MODELLO ENERGETICO CON I DATI REALI

20.1. Consumi termici

20.2. Consumi elettrici

20.3. Dati climatici

20.3.1. Stima dei Gradi Giorno reali

20.3.2. Normalizzazione del consumo termico ai Gradi Giorno reali

20.4. Calibrazione "trial & error" del modello energetico

20.4.1. La cucina

20.4.2. Calcolo de fattore correttivo per impianti utilizzati in maniera intermittente

20.5. Suddivisione consumi termici

21. MISURE DI RISPARMIO ENERGETICO

21.1. Isolamento cappotto ampliamento anno 1974

21.1.1. Stratigrafia della parete

21.2. Isolamento solaio di copertura

21.3. Isolamento cassonetti

21.4. Installazione stufa ad accumulo di calore (area bar)

21.5. Sistema di regolazione

21.5.1. Sistema con sonda climatica esterna

21.5.2. Valvole termostatiche wireless per la regolazione ambientale

21.5.3. Sistemi di rilevazione di presenza all'interno delle camere

22. SIMULAZIONE DELL'EFFETTO DELLE MISURE DI RISPARMIO ENERGETICO

22.1. Pacchetti di intervento

22.2. Risultati delle simulazioni di intervento

22.2.1. Consumi edificio con un profilo di utilizzo standard

22.2.2. Consumi edificio attuale

22.2.3. Isolamento cappotto ampliamento anno 1974

22.2.4. Isolamento solaio di copertura

22.2.5. Isolamento cassonetti

22.2.6. Installazione stufa ad accumulo di calore (area bar)

22.2.7. Installazione centralina con sonda climatica esterna

23. VALUTAZIONE ECONOMICA ED AMBIENTALE DELLE MISURE DI RISPARMIO ENERGETICO

23.1. Stima dei costi dei singoli interventi

23.2. Valutazione dei benefici economici ed ambientali

23.2.1. Isolamento a cappotto ampliamento anno 1974

23.2.2. Isolamento solaio di copertura

23.2.3. Isolamento cassonetti

23.2.4. Installazione stufa ad accumulo di calore (zone bar)

23.2.5. Installazione centralina con sonda climatica esterna

24. CONCLUSIONI

Bibliografia

Bibliografia:

BIBLIOGRAFIA:

-Direttiva 2002/91/CE del 16 dicembre 2002 sul rendimento energetico nell'edilizia - (EPBD, Energy Performance Building Directive).

-Dati reperiti dal sito: http://www.regione.piemonte.it/energia/normativa.html

-Sintesi del decreto che sostituisce le disposizioni transitorie dell’Allegato I del DLgs 192/05 per l’attuazione della dir. 2002/91/CE.

-Sintesi del decreto che sostituisce le disposizioni transitorie dell’Allegato I del DLgs 192/05 per l’attuazione della dir. 2002/91/CE.

-T. Tsoutsos, S. Tournaki, C. Avellaner de Santos, R. Vercellotti, "Nearly Zero Energy Buildings Application in Mediterranean hotels", Science Direct - Novembre 2013.

-Infrared thermovision technique for the assessment of thermal transmittance value of opaque building elements on site - Rossano Albatici, Arnaldo M. Tonelli - Science Direct.

-Application of infrared thermography for the determination of the overall heat transfer coefficient (U-Value) in building envelopes - Paris A. Fokaides, Soteris A. Kalogirou -Science Direct.

-A quantitative methodology to evaluate thermal bridges in buildings - Francesco Asdrubali, Giorgio Baldinelli, Francesco Bianchi - Science Direct.

-Programmi di calcolo delle prestazioni energetiche degli edifici - Dicembre 2002 - Sergio Bottiglioni, Angelo Mingozzi.

-T. Tsoutsos, S. Tournaki, C. Avellaner de Santos, R. Vercellotti, "Nearly Zero Energy Buildings Application in Mediterranean hotels", Science Direct - Novembre 2013.

-Report RSE/2009/162 ENEA, Marcello Aprile "Caratterizzazione energetica nel settore alberghiero in Italia", Politecnico di Milano, 2009.

-Karagiannidou, Theodora - "Verso l'obiettivo dei Nearly Zero Energy Hotel : principi e applicazioni" - Politecnico di Torino - Corso di laurea in architettura per il progetto sostenibile – 2014.

-IMPIVA: Istituto per le Piccole e Medie Imprese di Valencia, "RATIONAL USE OF ENERGY IN THE HOTEL SECTOR", THERMIE PROGRAMME ACTION B-103

-Report RSE/2009/162 ENEA, Marcello Aprile "Caratterizzazione energetica nel settore alberghiero in Italia", Politecnico di Milano, 2009

-AICARR Journal, volume 18, Febbraio 2013

-Convegno AICARR "L’impiantistica alberghiera - Parametri di scelta di un impianto di condizionamento" - M. Vio, D. Danieli - 2003

-Guida per le strutture ricettive eco-sostenibili - ecoworldhotel.com

-1ma ed. Seminario “Criteri di ripartizione e contabilizzazione del calore” - Per. Ind. Franco Somma

-Prontuario dell'Ingegnere - Paolo Bindi - Hoepli

-http://www.cetos.it/229-isolamento-isolare-cassonetti-avvolgibili-tapparelle

-http://www.lavorincasa.it/isolare-i-cassonetti-delle-tapparelle/

-http://www.hella.info/it/sturzsysteme/plD/itp4c7e219d5e3d40.05109078.html

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