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Impiego di energia da fonti rinnovabili : caso studio dell'ex mattatoio civico a Moncalieri

Valeria Bergamo

Impiego di energia da fonti rinnovabili : caso studio dell'ex mattatoio civico a Moncalieri.

Rel. Orio De Paoli, Danila Voghera, Marco Simonetti. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura Per Il Progetto Sostenibile, 2014

Abstract:

INTRODUZIONE

L’elaborato svolto ha come obiettivo quello di individuare i principali elementi derivanti dalla sostenibilità ambientale in ambito edilizio; questo argomento, viene affrontato attraverso un’analisi più generale e poi viene applicato all’interno di un progetto riguardante un caso studio situato in un contesto ambientale particolare.

Il lavoro verifica le potenzialità che possono esserci nell’ambito di un recupero di un edificio esistente, che rappresenta una delle numerose realtà edilizie presenti nel nostro Paese. Oltre alla componente architettonica, di rilevante importanza per far rinascere delle strutture ormai dismesse, si pone l’attenzione sui requisiti energetici che tutti gli edifici dovrebbero rispettare, a maggior ragione se sono soggetti ad interventi di riqualificazione.

Viene anche affrontata un’altra componente importante, di tipo sociale, necessaria a coinvolgere i cittadini e gli utenti esterni nella fruizione del nuovo progetto. In questo modo si riesce a garantire una vera e propria rinascita del costruito, che prima era considerato ormai perso.

Tali questioni, fondamentali per rendere concreta la possibilità di riutilizzare strutture dismesse, sono state applicate ad un caso studio in Piemonte: l’ex mattatoio civico del comune di Moncalieri. La scelta è ricaduta su quest’area perché considerata ormai “irrecuperabile” e in condizione di abbandono quasi totale; la necessità di riqualificarla è però alta dal momento che si trova in una posizione strategica rispetto al centro città ed essendo collocata in maniera alquanto visibile dai passanti. Essa è stata oggetto di numerosi progetti, perlopiù mirati a riqualificazione mediante la costruzione di nuove strutture, senza l’ipotesi di recupero degli edifici esistenti. Con l’elaborato seguente, si cerca di promuovere una riqualificazione architettonica ed energetica dell’esistente cercando di mantenere alta l’ipotesi concreta di fattibilità.

E’ stata svolta un’interessante ricerca sulla possibilità di sfruttare l’energia idroelettrica avendo a disposizione bassi salti d’acqua.

In Piemonte, e in generale in Italia, esistono numerosi corsi d’acqua che non vengono sfruttati perché caratterizzati da basse correnti o da salti d’acqua nulli; a questo proposito, nel caso studio considerato, è stato inserito un impianto microidroelettrico in grado di contribuire al soddisfacimento delle esigenze elettriche in progetto.

All’interno della proposta di riqualificazione architettonica sono state inserite altre soluzioni innovative, come verranno spiegate in seguito, mantenendo come obiettivi primari l’efficienza energetica e il contenimento degli impatti ambientali.

Relatori: Orio De Paoli, Danila Voghera, Marco Simonetti
Tipo di pubblicazione: A stampa
Soggetti: A Architettura > AO Progettazione
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/3655
Capitoli:

INDICE

Introduzione

1. QUESTIONE AMBIENTALE E PATRIMONIO ESISTENTE

2. CONSUMI: COME OTTENERE UN BUON RISPARMIO ENERGETICO

2.1 Interventi di risparmio energetico

2.1.1 Involucro opaco

2.1.2 Involucro trasparente

2.1.3 Impianto di climatizzazione

2.1.4 Impianto di illuminazione

2.1.5 Sistemi solari passivi

2.1.6 Energia solare

3. ENERGIA IDROELETTRICA

3.1 Energia micro idroelettrica

3.2 Impianti micro idroelettrici a basso salto

3.1.1 Viti perpetue a forza idraulica

3.1.2 AWCT (Archimedean Water Current Turbines)

3.1.3 Progetto VIVACE

3.1.4 Helical Pathway System

3.1.5 VLH Hydropower Converters

3.1.6 Vertical Axis hydro Turbine

3.1.7 The Nymph turbine

3.1.8 HydroQuest Hydrokinetic turbine

3.1.9 Micro turbina Kaplan

3.1.10 Southampton Integrated Tidal Generator

3.1.11 Kinetic Micro Hydro System

3.1.12 The Hylow Project

3.1.13 HEB (Hydro Electric Barrei) generator

3.1.14 Ruota idroelettrica ad acqua fluente e ruota su galleggianti BONCIANI

3.1.15 Hydrovolts turbine

3.3 Opere di presa

4. CASO STUDIO: L’EX MATTATOIO CIVICO DI MONCALIERI

4.1 Inquadramento territoriale

4.2 Area di progetto

4.3 Stato di fatto

4.4 Estratti dal Piano Regolatore Comunale

5. PROGETTO ARCHITETTONICO

5.1 Nuove destinazioni d’uso

5.2 Attività con disabili e animali

5.2.1 Pet Therapy

5.3 Aree verdi

5.4 Riqualificazione di un corso d’acqua

6. PROGETTO TECNOLOGICO

6.1 Turbina ad immersione

6.2 Pannelli termo fotovoltaici

6.3 Pompa di calore geotermica ad acqua freatica

7. CALCOLI ENERGETICI

7.1 Ventilazione meccanica

7.2 Acqua calda sanitaria

7.3 Illuminazione

7.4 Esigenze elettriche degli apparecchi in progetto

7.5 Risultati

CONCLUSIONI

ALLEGATO: CALCOLI ENERGETICI EDILCLIMA

BIBLIOGRAFIA

TAVOLE DI APPROFONDIMENTO

Inquadramento territoriale e dati climatici

1. Documentazione fotografica

2. Analisi dell’ombreggiamento

3. Nuove destinazioni d’uso e relative portate d’aria

4. Temperature in progetto

5. Progetto del verde

6. Integrazione dei sistemi di produzione energetica

7. Edificio 1 - Pianta

8. Edificio 1 - Prospetti

9. Edificio 1 - Prospetti e particolari costruttivi

10. Edificio 2 - Pianta

11. Edificio 2 - Prospetti

12. Edificio 2 - Prospetti e particolari costruttivi

13. Edificio 3 - Pianta

14. Edificio 3 - Prospetti

15. Edificio 3 - Prospetti e particolari costruttivi

16. Rendering

Ringraziamenti

Bibliografia:

BIBLIOGRAFIA

- Adriano PAOLELLA, Lo spreco del territorio e del costruito, in Gazzetta Ambiente, rivista sull’ambiente e il territorio, Anno XIX, n. 5, Alpes, Perugia, 2013.

- Andrea BERTOLAZZI, Le energie rinnovabili, Energia eolica, energia solare fotovoltaica, energia solare termodinamica, energia da biomasse, energia idroelettrica, Hoepli, Milano, 2006.

- Annarita FERRANTE, A.A.A. Adeguamento, Adattabilità, Architettura, teorie e metodi per la riqualificazione architettonica, energetica ed ambientale del patrimonio edilizio esistente, Bruno Mondadori, Milano, 2013.

- Antonio Salvatore TREVISI, Domenico LAFORGIA, Francesco RUGGIERO, Efficienza energetica in edilizia, diagnosi energetiche, tecnologie ad alto rendimento,, fonti rinnovabili, soluzioni efficienti, applicazioni pratiche ed esempi costi/benefici per la riduzione del consumo di energia degli edifici e degli impianti, Il edizione aggiornata al d.lgs. 311/2006, ai d.m. del 19 febbraio 2007 e alle novità tecnologiche per il miglioramento delle prestazioni dell’edificio, Maggioli Editore, Repubblica di San Marino, 2007.

- ASCM, Danni di guerra subiti dal Comune, categoria 8, classe 5, fascicolo 2bis, 1944-1948.

- ASCM, Lavori di ristrutturazione generale del civico macello, categoria 4, classe 4, fascicolo 1, 1987-1987.

- ASCM, Verbali delle sedute del consiglio da gennaio 1935 ad agosto 1939.

- ASCM, Verbali delle sedute del consiglio dal 22 agosto 1929 al 4 maggio 1933.

- ASCM, Verbali delle sedute del consiglio dal 26 aprile 1911 al 24 aprile 1919.

- Autorità di Bacino del fiume Po, Caratteristiche del bacino del fiume Po e primo esame dell’impatto ambientale delle attività umane sulle risorse idriche, Parma, aprile 2006.

- Chiara AGHEMO, Anna PELLEGRINO, Laura BLASO, Valentina SERRA (Politecnico di Torino, Dipartimento di Energetica), Marco FILIPPI (coordinatore), Sistemi di integrazione della luce naturale e artificiale applicati a diverse tipologie edilizie, Rapporto sugli esiti di simulazioni numeriche e sperimentazioni in campo, Report RSE/2009/12, ENEA, Torino, marzo 2009.

- Chiara PIROVANO, Il riuso di spazi ed edifici come laboratorio di partecipazione e di cittadinanza attiva: esempi in Italia e in Europa, in Gazzetta Ambiente, rivista sull’ambiente e il territorio, Anno XIX, n. 5, Alpes, Perugia, 2013.

- Edoardo LONGA (coordinatore scientifico), La riqualificazione energetica del Reai Estate, recupero e efficientamento di un edificio esistente. 5 case history di grandi aziende che hanno saputo affrontare e risolvere il problema del risparmio energetico, Gruppo 24 Ore, Milano, 2010.

- Edward MAZRIA, Sistemi solari passivi, Soluzioni per una migliore qualità ambientale degli edifici, Franco Muzzio Editore, Padova, 1990.

- Fabio ANDREOLLI, Impianti micro idroelettrici, Progetto e installazione, Dario Flaccovio Editore, Palermo 2012.

- Francesca MARTINI (Sottosegretario di Stato e Onorevole), Decreto Istitutivo Centro di “Pet Therapy” e Ippoterapia, registrato alla Corte dei conti il 21 agosto 2009, Ufficio di controllo preventivo sui Ministeri dei servizi alla persona e dei beni culturali, registro n. 5, foglio n. 314, Roma, 18 giugno 2009.

- Francesca MARTINI (Sottosegretario di Stato e Onorevole), Il Ministero della Salute per il Cavallo, Normative, regole e progetti di tutela, Ministero della Salute, Roma, 2010.

- Francesco SELICATO, Francesco ROTONDO, Progettazione urbanistica, Teorie e tecniche, Me Graw-Hill, Milano, 2010.

- Gennaro DI NAPOLI, Luca MERCALLI, Moncalieri:130 anni di meteorologia (1865-1994), Stazione Meteorologica Subalpina, Torino, 1996.

- Gianfranco RIZZO (Università di Palermo, Dipartimento DREAM), Analisi dello stato dell’arte nazionale ed internazionale dei sistemi integrati di illuminazione naturale/artificiale in relazione all’involucro edilizio nel caso di edifici del terziario e abitativi, ai fini di un loro impiego nell’ambito della certificazione energetica degli edifici, Report RSE/2009/14, ENEA, Palermo, marzo 2009.

- Gilberto FORNERIS (coordinamento tecnico-scientifico ed organizzativo), Fiume Po: miglioramento della fruibilità delle sponde e della capacità biogenica del corso d’acqua, censimento e distribuzione delle specie ittiche, esame delle dinamiche relative alle mitigazioni trofiche e riproduttive, interazioni con le interruzioni della continuità biologica longitudinale ed ipotesi gestionali, Provincia di Torino, Torino, gennaio 2005.

- Giorgio Federico BRAMBILLA, Il manuale del mattone faccia a vista, Codice di pratica per il progettista, il direttore dei lavori, il capocantiere ed il posatore, Edizioni Laterservice, Roma, 2000.

- llaria BALLARINI, Alice GORRINO, Simona PADOUS, L’applicazione della legge 13, Quaderni di bioedilizia voi. 9, Forte Chance Piemonte, Beinasco, 2011.

- Ippolito OSTELLINO (a cura di), Immagina il Po, Atlante del parco fluviale del Po torinese, Alinea Editrice, Firenze, 2005.

- M. PASCALE, G.C.PEROSINO, P. ZACCARA (a cura di), Parco fluviale del Po - tratto torinese, Progetto Aqua, Idrobiologia e popolazioni ittiche degli ecosistemi fluviali nei parchi naturali regionali e portate idriche minime per la tutela dei corsi d’acqua, CREST, Torino, maggio 2005.

- Massimo BASTIANI (a cura di), Contratti di fiume, Pianificazione strategica e partecipata dei bacini idrografici, Approcci - esperienze - casi studio, Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2011.

- Maurizio TANZINI, Impianti idroelettrici, Progettazione e costruzione, Aspetti geologici e geotecnici - tecnologie - dimensionamento - materiali, Dario Flaccovio Editore, Palermo 2008.

- Romeo FARINELLA (a cura di), I fiumi come infrastrutture culturali, Rivers as cultural infrastructures, Editrice Compositori, Bologna, 2005.

- Silvia BRUNORO, Efficienza energetica delle facciate: standard,

requisiti,esempi per l’adeguamento e la riqualificazione architettonica, Maggioli, Sant’Arcangelo di Romagna (RN), 2006.

- Sonia LUPICA SPAGNOLO, Classe energetica degli edifici: procedure di calcolo, Maggioli Editore, Repubblica di San Marino, 2011.

- Stato maggiore dell’informazione ARE (produzione), Direttive “cavallo e Pianificazione del territorio”, Ufficio federale dello sviluppo territoriale (ARE) e Dipartimento federale dell’ambiente, dei trasporti, dell’energia e delle comunicazioni (DATEC), Berna, 2003.

- UNI Ente Nazionale Italiano di Unificazione, UNI/TS 11300-1, Prestazioni energetiche degli edifici, Determinazione del fabbisogno di energia termica dell’edificio per la climatizzazione estiva ed invernale, UNI, Milano, maggio 2008.

- UNI Ente Nazionale Italiano di Unificazione, UNI/TS 11300-2, Prestazioni energetiche degli edifici, Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria, UNI, Milano, maggio 2008.

BIBLIOGRAFIA IDROELETTRICO

- 25th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, Ocean Engineering and Polar and Arctic Sciences and Technology, ASME, Hamburg, giugno 2006.

- A. STERGIOPOULOU, V.G. STERGIOPOULOS, E. KALKANI, Ch. CHRONOPOULOS, D. PAPADOPOULOU, Back to the Future: Rediscovering the Archimedean Screws as Modern Turbines for Harnessing Greek Small Hydropower Potential, Proceedings of the 3rd International CEMEPE & SECOTOX Conference, Skiathos, 2011.

- Alessandro REGAZZONI, Microidroelettrico: un giudizio di efficienza e convenienza, in Territori 7, Editrice Compositori, Bologna, anno III, febbraio 2012.

- Alkistis STERGIOPOULOU, Efrosini KALKANI, Investigating the hydrodynamic behavior of innovative Archimedean Hydropower Turbines, Atene, 2013.

- BONCIANI S.p.a., ENER.CAT Italia , L’energia l’uomo l’ambiente, brochure prodotti, Ravenna.

Bozhinova HECHT, Dimitar KISLIAKOV, Gerald MÙLLER, Silke SCHNEIDER, Hydropower converters with head differences below 2.5 m, ICE Publishing, 2012.

- Canadian Patent Application,2694150, The helical pathway systemand method for harvesting electrical power from water flows using oval helical turbines, Canadian Intellectual Property Office, 2011.

- Carlo BELLI, Paolo CHIZZOLINI, Conversione dell’energia, cap. 2 - Le centrali idroelettriche, Università degli studi di Pavia, Dipartimento di Ingegneria Elettrica, a.a. 2009-2010.

- Enrico MUNARI, Energia idroelettrica, la vite idrodinamica, WSK Energia S.r.l., 2009.

- European Small Hydropower Association (ESHA), Guida alla realizzazione di un piccolo impianto idroelettrico, Brussels, 2007.

- European Small Hydropower Association (ESHA), Guide on How to Develop a Small Hydropower Plant, 2004.

- Fulvio BOANO, Carlo CAMPOREALE, Paolo CAVAGNERO, Stefano FENOGLIO, Roberto REVELLI, Luca RIDOLFI (responsabile), Mini Hydro e impatti ambientali, sintesi organizzata dello stato dell’arte scientifico, Politecnico di Torino, novembre 2011.

- Guido CALCAGNO, Alberto MOROSO, The Kobold marine turbine: from the testing model to the full scale prototype, Tidal Energy Summit, Londra, 2007.

- Henrik LAVRIC, Andraz RIHAR, Rastko FISER, University of Ljubljana, Faculty of electrical engineering Assessment of electrical energy production in small hydropower plant with ultra-low head, IEEE, 2013.

- HYDROVOLTS team, Hydrovolts clean electricity from moving water, C-12 canal turbine, brochure prodotto, Seattle, 2012.

- Ippolito OSTELLINO (a cura di), Immagina il Po, Atlante del parco fluviale del Po torinese, Alinea Editrice, Firenze, 2005.

- Ireneo FERRARI, Maurizio PELLEGRINI (a cura di), Un Po di carte, la dinamica fluviale del Po nell’Ottocento e le tavole della Commissione Brioschi, Edizioni Diabasis, Reggio Emilia, 2007.

- Jahangir KHAN, River Current Turbine: Modeling and System Design, Project Presentation, Canada, 2004.

- James SENIOR, Patrick WIEMANN, Gerald MÙLLER,University of Southampton, School of Civil Engineering and the Environment, The rotary hydraulic pressure machine for very low head hydropower sites, Southampton, 2008.

- Kari S0RNES, Small-scale Water Current Turbines for River Applications, Zero Emission Resource Organization (ZERO), Oslo, gennaio 2010.

- Mariella GRAZIADEI, Milena ZACCAGNINO, Alessio SALANDIN (Dipartimento Sistemi Previsionali, Arpa Piemonte), Catalogo delle portate massime annuali al colmo del bacino occidentale del Po, Arpa Piemonte, Torino, 2012.

- Màrten GRABBE, Hydro-Kinetic Energy, Conversion Resource and Technology, Uppsala University, Department of Engineering Sciences, Acta Universitatis Upsaliensis, Uppsala, 2013.

- Maurizio TANZINI, Impianti idroelettrici, Progettazione e costruzione, Aspetti geologici e geotecnici - tecnologie - dimensionamento - materiali, Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2008.

- Michael BERNITSAS, Out of the Vortex, Università del Michigan , ASME Fellow , per Ingegneria Meccanica, aprile 2010.

- Michael M. BERNITSAS, Gus SIMIAO, Vortx Hydro Energy, LLC, NREL's 20th Annual, Industry Growth Forum, novembre 2007.

- Paola MOLINA (responsabile del servizio), Provincia di Torino, Determinazione del Dirigente del Servizio Valutazione Impatto Ambientale, Torino, 2009.

- Richard FRASER,Claire DESCHÉNES,Claude O’NEIL, Marc LECLERC, VLH : Development of a new turbine for Very Low Head sites, HCI Publications, Chattanooga, 2007.

- Ritz-ATRO, Viti perpetue a forza idraulica, produzione di energia-efficienza e tutela della fauna ittica, Germania, 2005.

- RSE, Smart mini-hydro, Strumento informatico per la valutazione della fattibilità tecnico-economica di impianti mini idroelettrici ad acqua fluente, Milano, 2011.

- Stefano Giovanni LOFFI, Piccola storia dell’idraulica, libera traduzione ridotta ma integrata di, Hunter ROSE, Simon INCE, Gli studi sulla forza dell’acqua: le ruote idrauliche, supplemento de La Houille Blanche, Iowa Institute of Hydraulic Research (IIHR), 1954.

- Verdant Power Canada ULC, Technology Evaluation of Existing and Emerging Technologies, Water Current Turbines for River Applications, prepared for Natural Resources Canada, Verdant Power, giugno 2006.

- Zhang LIANG, Nazia SHAH , Syed SHAH KHALID, Harnessing Tidal Energy Using Vertical Axis Tidal Turbine, in Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology, 5, Maxwell Scientific Organization, Harbin, gennaio 2013.

SITOGRAFIA

www.adbpo.it

www.agenziainterregionalepo.it

www.arpa.piemonte.it

www.comune.moncalieri.to.it

www.gse.it

www.istat.it

www.it.wikipedia.org

www.museotorino.it

www.nimbus.it

www.provincia.torino.gov.it

www.regione.piemonte.it

SITOGRAFIA IDROELETTRICO

www.accessweb.it

www.andritz.com

www.arpapress.com

www.asme.org

www.bonciani.com

www.caledoniagreen.com

www.crit-research.it

www.energoclub.com

www.esha.be

www.greenmuze.com

www.gstriatum.com

www.hydro-electric-barrel.com

www.hydroquest.net

www.hydrovolts.com

www.hylow.eu

www.inhabitat.com

www.minihydro.rse-web.it

www.newenergycorp.ca

www.pesn.com

www.peswiki.com

www.proceedings.asmedigitalcollection.asme.org

www.provincia.fi.it

www.provincia.torino.gov.it

www.smart-hydro.de

www.sorgent-e.com

www.spyragen.com

www.startinnovation.it

www.thefutureofthings.com

www.thehqbooks.com

www.ubergizmo.com

www.vlh-turbine.com

www.vortexhydroenergy.com

www.worlddevelopmentpartners.net

www.worldwide.espacenet.com

www-3.unipv.it

TESI DI LAUREA

- Davide Fabio TRONCONI, Studio di fattibilità del solare fotovoltaico: comune di Moncalieri. Potenzialità di sviluppo ed emissioni evitate, relatore Guglielmina MUTANI, Torino, settembre 2011.

- Marco LOMBARDO, Progettare tra i ponti a Moncalieri: uno spazio polifunzionale sulla riva del fiume Po, Politecnico di Torino, Facoltà di Architettura, relatore Roberto APOSTOLO, correlatore - Giuseppe FERRO, Torino, dicembre 2013.

- Michela NUZZIELLO, Sistemi di conversione energetica ibridi termo¬fotovoltaici, relatore Claudio FIEGNA, Bologna, 2011.

- Sara GHANADI, Nuovo centro polifunzionale a Moncalieri “un Po di Moncalieri”, Politecnico di Torino, Facoltà di Architettura, relatore Roberto APOSTOLO, correlatore Giuseppe FERRO, Torino, febbraio 2014.

- Stefano OMASSI, La copertura a verde come strumento per la riqualificazione edilizia ed urbana: proposta di una metodologia per il calcolo della prestazione energetica, relatore Valentina SERRA e Alfonso CAPOZZOLI, correlatore Alice GORRINO, Torino, 2014.

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