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Placchi, Giulia

Progetto green school : audit energetico e interventi per la riduzione dei consumi di energia elettrica : istituto J.C. Maxwell di Nichelino.

Rel. Marco Filippi, Daniela Raimondo, Elisa Sirombo. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura costruzione citta', 2014

Abstract:

INTRODUZIONE:

Il progetto di ricerca “Green School" nasce da una collaborazione fra il Politecnico di Torino e la Provincia di Torino con l'obiettivo di sviluppare metodi e strumenti per favorire la trasformazione del patrimonio edilizio scolastico esistente in green schools, ossia edifici che offrono ambienti salutari e confortevoli agli studenti e docenti, che riducono il consumo di risorse idriche ed energetiche nella fase di esercizio e che sono gestiti e mantenuti secondo criteri di sostenibilità ambientale, economica e sociale.

Il progetto di ricerca, fondato sulla logica di promuovere la trasformazione del costruito verso criteri di sostenibilità, si innesta su panorama nazionale ed internazionale che trasversalmente interessa le strutture scolastiche per i seguenti aspetti:

-Nuovi indirizzi nella concezione dell'edificio scolastico:

All'interno di un panorama di rinnovamento dei modelli pedagogici e formativi, l'edificio scolastico è oggi al centro di una profonda riflessione; l'emanazione da parte del MIUR nell'aprile 2013 delle Linee Guida per l'edilizia scolastica ne costituisce testimonianza normativa. L'approccio si discosta dal carattere prescrittivo delle precedenti Norme Tecniche vigenti in materia risalenti al 1975 attraverso l'elencazione di un insieme di criteri prestazionali per la progettazione dello spazio e delle dotazioni per la scuola “del nuovo millennio”.

Dalla lettura delle indicazioni fornite emerge con forza il tema della sostenibilità energetico-ambientale che si declina in richieste quali:

qualità dell'ambiente interno attraverso il progetto del comfort termoigrometrico, del comfort luminoso ed acustico, della qualità dell'aria interna, ergonomia degli arredi;

attrattività degli spazi, nei termini di esiti di qualità formale

ottimizzazione dei consumi energetici per i vari usi, produzione energetica da fonti rinnovabili, regolazione e controllo domotico dei sistemi tecnologici e monitoraggio dei consumi.

-Correlazione fra i caratteri dell'ambiente scolastico e le potenzialità di formazione degli studenti:

All'interno del panorama scientifico, numerosi studi e ricerche hanno dimostrato l'importanza di un ambiente educativo di qualità (estendendo a più aspetti e pratiche il concetto di qualità) al fine di massimizzare le potenzialità di apprendimento e successo degli studenti. In riferimento a ciò, è importante puntualizzare due aspetti:

la qualità fisica dello spazio interno influenza lo stato psico-fisico degli utenti incrementando il loro interesse a rimanere a scuola, incentivando la loro produttività e motivazione;

la scuola è oggi intesa come teaching tool, intendendo l'edificio stesso come uno strumento educativo per eccellenza: si riconosce dunque il valore pedagogico - per la formazione di una coscienza ambientale degli studenti -di buone pratiche, quali una gestione sostenibile e consapevole delle risorse.

-Indirizzi della Comunità Europea per la riqualificazione del patrimonio edilizio esistente:

Le Direttive Europee in materia di efficienza energetica e sostenibilità in edilizia hanno definito una roadmap chiara e vincolante per tutti gli Stati Membri. Al fine di conseguire gli obiettivi di riduzione delle emissioni di C02 del 20% e riduzione del fabbisogno di energia primaria del 20% entro il 2020 (pacchetto Clima-Energia 20-20-20), la recente Direttiva 27/2012/UE impone agli Stati Membri l'adozione di misure più strinottolineano i seguenti punti che interessasistente:

Ristrutturazione di immobili (art.4) Gliuna strategia are investimenti nella ristrutturazione dei residenziali e commerciali, sia pubblici che privatdellaro il 30 aprile 2014.

Ruolo esemplare degli edifici pubblici (art. 5) —► [..] ciascuno Stato membro garantisce della degli edifici riscaldati e/o raffreddatino centrale e da esso occupati sia riqualificata ogni quisiti minimi di prestazione energetica stabiliti in applicazione dell'articolo 4 della direttiva 2010/31/UE.

-Programmi per la diffusione, sociale ed economica nelle scuole:

ressatoccare molti aspetti della nostra vita quotidiana. Emerge con forza la necessità di sviluppare processi, prodotti e programmi di sviluppo sostenibili per garantire il benessere delle generazioni future. L'educazione e la formazione dei ragazzi è individuata quale chiave per la diffusione di consapevolezza e conoscenza in materia. Per queste ragioni, sono attivi programmi internazionali per la promozione e diffusione di programmi e attività formative sulla sostenibilità all'interno delle scuole. Si citano a titolo di esempio: il programma intemazionale Eco-school, promosso dalla Foundation For Environmental Education -FEE- per la certificazione delle scuole che intendono promuovere la sostenibilità attraverso l’educazione ambientale e la gestione ecologica dell’edificio scolastico; i programmi promossi dal Center for Green Schools (http://www.centerforgreenschools.org/our-story.aspx) nato negli Stati Uniti per guidare la trasformazione degli edifici scolastici esistenti e di nuova costruzione in spazi sostenibili e salutari.

Finalità del progetto Green School:

Trasferendo gli indirizzi sopra espressi all'adeguamento del patrimonio edilizio scolastico esistente, appare evidente il problema di definire strategie adeguate secondo un approccio distico ed integrato. Rispetto alla ristrettezza delle risorse economiche a disposizione, si ritiene fondamentale definire quindi una metodologia intesa quale strumento operativo duplice, funzionale sia alla mappatura del patrimonio scolastico esistente sia al miglioramento della qualità degli edifici stessi.

In particolare si intendono perseguire i seguenti obiettivi:

-definire una procedura per la lettura delle criticità del patrimonio esistente attraverso la definizione di uno schema di green audit, un audit che va ad analizzare molteplici aspetti afferenti la sostenibilità dell'edificio (dalla localizzazione, al rapporto con il contesto, dalla prestazione energetica alla qualità dell'ambiente interna, dalla sostenibilità della gestione dell'edificio e dei servizi scolastici alla sicurezza per gli utenti, ecc.);

-identificare interventi non strutturali (pratiche di gestione responsabile) e strutturali (interventi sul sistema edificio-impianto) possibili finalizzati ad incrementare il risparmio energetico, la qualità dell'ambiente interno e in generale la sostenibilità dell'edificio nel suo complesso;

-definire delle priorità di intervento rispetto ad una valutazione dell'incidenza economica di determinate azioni di adeguamento/riqualificazione del sistema edificio-impianto;

-favorire la diffusione di pratiche di gestione sostenibile allineandosi dunque agli orientamenti della Comunità Europea e normativa italiana circa il tema del Green Public Procurement nelle forniture di beni e servizi;

-favorire l'educazione, la responsabilizzazione e la consapevolezza di tutti gli utenti della scuola;

-porre le basi per una classificazione del livello di sostenibilità dell’istituzione scolastica e per la pianificazione di azioni future riguardanti la certificazione ambientale delle strutture scolastiche (verso sistemi di valutazione della sostenibilità ambientale quale ad esempio LEED for Existing Building: Operation & Maintenance)

Il progetto Green School ha pertanto notevoli potenzialità di sviluppo ed interesse rispetto alla possibilità di effettuare una mappatura del patrimonio di edilizia scolastica esistente, definire strumenti per la programmazione degli interventi di riqualificazione, ottenere benefici economici diretti (risparmi sulla bolletta energetica annua) ed indiretti (educazione degli utenti verso buone pratiche, qualità dell'ambiente interno per il benessere e comfort degli utenti, etc..).

La diffusione del progetto favorisce l'implementazione di processi virtuosi per la crescita personale e formativa degli studenti coinvolti, arricchendo i programmi formativi rispetto ai temi della sostenibilità energetica, ambientale e sociale (le sfide per il prossimo futuro), e per l'allineamento della scsperienze in campo internazionale in materia.

Relatori: Marco Filippi, Daniela Raimondo, Elisa Sirombo
Soggetti: A Architettura > AL Edifici e attrezzature per l'istruzione, la ricerca scientifica, l'informazione
S Scienze e Scienze Applicate > SE Ecologia
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Architettura costruzione citta'
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/3864
Capitoli:

INDICE:

Premessa

1. Risparmio energetico: inquadramento legislativo e normativo

1.1 Quadro legislativo e normativo europeo

1.1.1 EPBD e EPBD Recast

1.1.2 Direttiva 2009/28/CE del 23 aprile 2009 sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili

1.1.3 Direttiva 2012/27/UE 24

1.2 Quadro legislativo nazionale

1.2.1 Il recepimento delle direttive comunitarie

1.2.2 Normativa tecnica

1.3 Quadro legislativo regionale

1.3.1 Il D.G.R. 43-11965 del 4 Agosto 2009: "Disposizioni attuative in materia di certificazione energetica degli edifici”

1.3.2 Il D.G.R. 45-11967 del 4 agosto 2009: “Impianti solari termici, impianti da fonti rinnovabili e serre solari”

1.3.3 Il D.G.R. 46-11968 del 4 Agosto 2009: “Aggiornamento del Piano regionale per il risanamento e la tutela della qualità dell'aria. Stralcio di piano Regione Piemonte per il riscaldamento ambientale e il condizionamento e rendimento energetico nell’edilizia”

1.4 La situazione attuale e le prospettive future

2. I consumi energetici del patrimonio edilizio scolastico

2.1 La situazione italiana

2.2 Usi energetici nelle scuole: l’indagine di Legambiente

2.3 I consumi elettrici connessi all’illuminazione

3. I valori di benchmark

3.1 Definizione dei valori di benchmark

3.1.1 Metodo dei quadranti

3.2 Benchmark delle scuole nel contesto internazionale

3.3 Benchmark delle scuole italiane

3.4 Benchmark delle scuole superiori della Provincia di Torino

3.4.1 Indagine bibliografica

3.4.2 Analisi dello stato di fatto

4. L’Energy audit

4.1 Introduzione al tema dell’audit energetico

4.2 Livelli di Energy audit

4.3 Riferimenti normativi in materia di audit energetico

4.4 Schema metodologico dell’ Energy Audit

4.5 Strumenti e procedure per l’analisi dello stato di fatto

5. Caso studio: Istituto Maxwell di Nichelino

5.1 Descrizione dello stato di fatto dell’ istituto

5.2 Analisi Energetica

6. Definizione degli interventi di retrofit

6.1 Generalità: misure di contenimento volte alla riduzione dell’impatto ambientale di un edificio

6.2 Catalogazione delle attività volte alla riduzione dei consumi di energia elettrica

6.2.1 Interventi di contenimento dei consumi energetici

6.2.2 Interventi che migliorano l’efficienza del sistema energetico

6.2.3 Introduzione di fonti rinnovabili

6.3 Modalità di valutazione degli interventi di retrofit

6.3.1 Calcolo dell’indice LENI

6.3.2 Stima dei costi

6.4 Individuazione degli interventi attuabili

6.4.1 Livello 0. Interventi a investimento nullo (Zero Capital)

6.4.2 Primo livello di intervento. Investimento ridotto (Nearly Zero Capital)

6.4.3 Secondo livello di intervento. Investimento medio-elevato

6.5 Definizione degli interventi più convenienti

7. Conclusioni

Bibliografia

Bibliografia:

BIBLIOGRAFIA:

-S.P. Corgnati, E. Fabrizio, F. Ariaudo, L. Rollino, Edifici tipo, indici di benchmark di consumo per tipologie di edificio ad uso scolastico (medie superiori e istituti tecnici), applicabilità di tecnologie innovative nei diversi climi italiani. Report ricerca di sistema elettrico. ENEA, Settembre 2010.

-M. Citterio, G. Fasano, Indagine sui consumi degli edifici pubblici (direzionale e scuole) e potenzialità degli interventi di efficienza energetica. Report ricerca di sistema elettrico. ENEA, Febbraio 2009.

-G. Rizzo, Analisi dello stato dell’arte nazionale ed internazionale dei sistemi integrati di illuminazione naturale/artificiale in relazione all'involucro abitativi, ai fini di un loro impiego neli edifici. Report ricerca di sistema elettrico. ENEEfficienza Energni tecnologiche, vincoli e opportunità di di Milano, Novembre 2011.

C. Aghemo, A. Pellegrino, dellai sistema elettrico. ENEA, Marzo 2009.

-F.asto energetico dei Consumi come strumenti di analiglioramoni edilizi. Report ricerca di sistema ele Cantamessa, E. Fabrizio, P. Florio, V. Monetti, Dynamic simulation of Bacs (Building Automation antrol Systems) for thè energy retrofitting of a secondary school.

-L. Pagliano, M.Pietrobon, P. Zangheri, Indici di benchmark di consumo per tipologie di edificio ad uso scolastico. Applicabilità di tecnologie innovative nei diversi climi italiani.

-S. Sibilo, A. D’Agostino, M. Fatigati, M. Citterio, Valutazione dei consumi nell’edilizia esistente e benchmark mediante codici semplificati: analisi di edifici residenziali. Report ricerca di sistema elettrico. ENEA, Marzo 2009.

-F. Bianchi, M. Altomonte, M.E. Cannata, G. Fasano, Definizione degli indici e livelli di fabbisogno dei vari centri di consumo energetico degli edifici adibiti a scuole consumi energetici delle scuole primarie e secondarie. Report ricerca di sistema elettrico. ENEA, Marzo 2009.

-ENEA FI RE, Guida per il contenimento della spesa energetica nelle scuole. Centro ricerche Casaccia, Roma, 2002.

-Ecosistema scuola, XIV Rapporto di Legambiente sulla qualità dell'edilizia scolastica, delle strutture e dei servizi. 2013.

-E. Ronchi, A. Barbatella, T. Federico, S. Grillo, Verso i nuovi impegni di riduzione della C02 per l'Italia: Dossier Clima 2014: prima stima delle emissioni nazionali di gas serra 2013. Fondazione per lo sviluppo sostenibile, Febbraio 2014.

-Energy Policies of IEA Countries, Italy 2009 Review. International Energy Agency. Gennaio 2010.

-L.D.Pereira, D.Raimondo, S.P. Corgnati, M.G. De Silva, “Energy consuption in schools-A reviewpaper”. Renewable and Sustainable Energy Review 40 (2014) pp 911-922.

Dall’O’ G. Green Energy Audit. Manuale operativo per la diagnosi energetica e ambientale degli edifici. Edizioni Ambiente. Maggio 2011.

RIFERIMENTI LEGISLATIVI:

Europei:

-Direttiva 2002/91/CE del Parlamento Europeo del Consiglio del 16 dicembre 2002 sul rendimento energetico nell’edilizia (EPBD).

-Direttiva 2010/31/UE del Parlamento Europeo del Consiglio del 19 maggio 2010 sulla prestazione energetica nell’edilizia (EPBD recast).

-Direttiva 2009/28/CE del 23 aprile 2009 sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili

-Direttiva 2012/27/UE del Parlamento Europeo e del Consiglio del 25 ottobre 20i2suH'efficienza energetica, che modifica le direttive 2009/125/CE e 2010/30/UE e abroga le direttive 2004/8/CE e 2006/32/CE.

Nazionali:

-Legge 09/01/1991, n°10, Norme per l’attuazione del Piano energetico nazionale in materia di uso nazionale dell’energia, di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia.

-Decreto Legislativo del 19 agosto 2006 n°i92, Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell’edilizia.

-Decreto Legislativo del 29 dicembre 2006 n°3n,Disposizioni correttive e integrative al decreto legislativo 19 agostodirettiva 2002/91/CE relativa al rendimeno Ministeriale 26/06/2009: Linee guida nazionali per la ci.uazione della direttiva 2009/28/CE sull fonti rinnovabrogazione delle direttive 2001/77/CE e 2003/30/CE.

-Decreto legislativo n.63/2013: Disposizioni urgenti per il recepimento della Direttiva 2010/31/UE del Parlamento europeo e del Consiglio del 19 maggio 2010, sulla prestazione energetica nell'edilizia per la definizione delle procedure d'infrazione avviate dalla Commissione europea, nonché altre disposizioni in materia di coesione sociale.

-Decreto Legislativo 4 luglio 2014, n. 102: Attuazione della direttiva 2012/27/UE sull'efficienza energetica, che modifica le direttive 2009/125/CE e 2010/30/UE e abroga le direttive 2004/8/CE e 2006/32/CE.

-UNI/TS 11300 Prestazioni energetiche degli edifici.

-D.M. 18-12-1975 - Norme tecniche aggiornate relative all'edilizia scolastica, ivi compresi gli indici minimi di funzionalità didattica, edilizia ed urbanistica da osservarsi nella esecuzione di opere di edilizia scolastica Piano d’Azione Nazionale sul Green Public Procurement (PANGPP).

Regionali:

-Legge regionale 28 maggio 2007 n. i3:Disposizioni attuative in materia di certificazione energetica degli edifici.

-D.G.R. 43-11965 del 4 Agosto 2009: “Disposizioni attuative in materia di certificazione energetica degli edifici”.

-D.G.R. 45-11967 del 4 agosto 2009: “Impianti solari termici, impianti da fonti rinnovabili e serre solari”.

-D.G.R. 46-11968 del 4 Agosto 2009: “Aggiornamento del Piano regionale per il risanamento e la tutela della qualità dell’aria. Stralcio di piano Regione Piemonte per il riscaldamento ambientale e il condizionamento e rendimento energetico nell'edilizia”.

RIFERIMENTI NORMATIVI:

-UNI TS 11300 parte 1, maggio 2008, Determinazione del fabbisogno di energia termica dell’edificio per la climatizzazione estiva ed invernale.

-UNI TS 11300 parte 2, maggio 2008, Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria.

-UNI/TS 11300 Parte 3: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione estiva.

UNI/TS 11300 Parte 4: Utilizzo di energie rinnovabili e di altri metodi di generazione per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria.

TESI:

-D. Raimondo, Indoor and Energy quality assessment in buildings, Politecnico di Torino, Aprile 2012.

-Rollino L. Fabbisogno energetici per edifici caratterizzanti il terziario in Italia: aspetti termici e illuminotecnici. Tesi di dottorato. Politecnico di Torino, 2012.

-Grandieri E. Progetto Green School. Analisi energetica e interventi per la riduzione dei consumi di energia termica in edifici scolastici. Istituti Maxwell e Avogadro. Tesi di Laurea Magistrale. Politecnico di Torino 2014.

SITOGRAFIA:

-http://www.energystar.gov/index.cfm?fuseaction=popuptool.atHome

-http://www.energystar.gov/index.cfm?c=products.pr_save_energy_at_home

-http://www.epa.gov/iaq/schools/pdfs/kit/reference_guide.pdf

-http://www.gbcitalia.org/

-http://www.effettoterra.org/maxwell.html

-http://scuolesceltaverde.com/green-schools

-http://www.worldgbc.org/activities/global-coalition-green-schools/

-http://www.centerforgreenschools.org/globalcoalition

-http://www.eco-schools.org/menu/about/programme

-http://www.provincia.torino.gov.it/speciali/2013/edilizia_scolastica/

-http://www.legambientescuolaformazione.it/documenti/intro/scuola_intro.php

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