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
Tipo di pubblicazione
Soggetti
S Scienze e Scienze Applicate > SH Fisica tecnica
Corso di laurea
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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