Ilaria Bertini, Responsabile unità tecnica di ENEA

L’ESPERIENZA ENEA PER L’EDILIZIA SCOLASTICA
Ilaria Bertini
ENEA - Direttore Agg. UTEE
«Idee in cantiere per la scuola del futuro» 20 ottobre 2015
Consumi medi e totali edifici scolastici
9.5 TWh consumi termici
3.66TWh consumi elettrici
- 1/5 facendo uso di tecnologie collaudate quali isolamento termico, nuovi
e più efficienti impianti di riscaldamento e raffreddamento, integrazione di
energia rinnovabile
C’è un fattore “t”, come “territorio” ma anche
come “tecnologia”, “talento”, “trasformazione”,
che influisce enormemente sulla qualità
dell’istruzione e che rende
la scuola un driver principale
per migliorare il livello di efficienza energetica e
favorire la crescita culturale del nostro Paese
(da rif. G. Cerini)
Roadmap verso i nuovi edifici
Edifici ad alte prestazioni
energetiche
Edifici attuali
Edifici «intelligenti»
L’approccio olistico
Sistema in cui le componenti lavorano insieme per
produrre un edificio efficiente e ben operante:
• scelta di sistemi HVAC , che forniscono un sufficiente e salubre
apporto di calore e di ventilazione, può ridurre l’insorgenza di
epidemie e assenza scolastiche
• aule e corridoi adeguatamente illuminati rederanno meno
stancante l’attività didattica dei docenti e degli alunni
migliorando le performance scolastiche
• la progettazione integrata permette di utilizzare l'edificio come
uno strumento didattico: rendere gli studenti consapevoli delle
alte prestazioni dei nuovi componenti e della riduzione dei costi
operativi
Prospettiva del whole-building
1. Scelta del sito
2. Finestre e daylighting
3. Involucro ad alte prestazioni energetiche
4. Sistemi ad energia rinnovabile
5. Illuminazione e sistemi elettrici
6. Impianti di climatizzazione e ventilazione
7. Utilizzo di materiali a basso impatto ambientale
8. Sistemi di gestione dell’acqua
9. Sistemi di riciclo e gestione dei rifiuti
10. Trasporti
EE negli edifici
Il tema dell’efficienza energetica, rispetto ad altri come ad esempio le fonti
rinnovabili, è caratterizzato da una complessità intrinseca legata alla difficile
classificazione degli usi finali, dei problemi da risolvere ed alla molteplicità
delle possibili soluzioni da applicare.
Ciò rende difficile la definizione di metodi e strumenti standard, e necessita di
molti canali, posti su diversi livelli, per la replica capillare.
In questo scenario sono strumenti utili:
• la definizione di metodologie per l’individuazione di pacchetti standard di
interventi da applicare per gli edifici scolastici,
• l’ identificazione di specifiche tecniche e di requisiti minimi da soddisfare,
• la fornitura di supporto tecnico per la realizzazione di casi esemplari
• l’erogazione di formazione specialistica per i dirigenti dell’amministrazione
scolastica, che hanno l’onere e il beneficio di contribuire alla riduzione dei
consumi energetici e delle relative spese.
Cosa fa ENEA
Fase di predisposizione del Programma
• Analizza e cataloga i dati raccolti dalla struttura di Missione e/o
dall’Agenzia per Coesione Territoriale sulla mappatura delle scuole.
Predispone linee guida per la diagnosi energetica negli edifici
scolastici (o aggregazione di scuole) e definisce un insieme di
indicatori rispetto ai quali stabilire gli interventi necessari e la loro
priorità.
• Definisce e realizza dei percorsi informativi e formativi per gli
amministratori pubblici interessati all’operazione
• Supporto ai Ministeri o alle Regioni nella predisposizione di
eventuali bandi di finanziamento per la realizzazione della diagnosi
energetica e la realizzazione del progetto esecutivo degli interventi,
qualora fossero individuati dei fondi da dedicare.
Cosa fa ENEA
Fase progettuale
Sulla base delle linee guida, tools informatici , best practices, percorsi informativi e
formativi supporta l’ente gestore dell’istituto scolastico (Province, Comuni) nella
predisposizione il progetto di interventi da realizzare.
Fase di valutazione
Il progetto viene valutato, secondo la rispondenza ai criteri definiti, e gli viene
associata un’etichetta di conformità, che ne evidenzia la qualità tecnica e la
sostenibilità economica.
Fase di realizzazione
Il progetto, grazie all’etichetta ottenuta tramite il processo di valutazione , viene
presentato ad Istituti di Credito, che in qualche modo danno il patrocinio/l’adesione
all’intero programma, e ottiene garanzie per il finanziamento della realizzazione degli
interventi pianificati.
Audit/Diagnosi energetica
• E’ uno strumento di grande efficacia per rilevare i
punti di debolezza di un organismo edilizio e ci
aiutano a trovare le soluzioni più adatte e più
convenienti dal punto di vista sia economico sia
ambientale
• Un audit energetico correttamente realizzato
consente di redigere un elenco di proposte di
interventi di miglioramento edilizio e impiantistico
con la specificazione di costi, risparmi possibili e
tempi di ritorno degli investimenti.
Energy Performance Contract: finalità
Favorire il coinvolgimento degli operatori privati
Definire garanzia per tutti i soggetti coinvolti
Rendere trasparenti e certi i risultati conseguiti
Semplificare presso la PA l’assegnazione di appalti sulla
materia dell’efficienza energetica
EPC: contenuti essenziali
(allegato 8 D. Lgs. 102/2014)
a) Elenco chiaro e trasparente delle misure di efficienza da applicare o dei
risultati da conseguire in termini di efficienza
b) Risparmi garantiti da conseguire applicando le misure previste dal
contratto;
c) Durata e aspetti fondamentali del contratto, modalità e i termini
previsti;
d) Elenco chiaro e trasparente degli obblighi che gravano su ciascuna
parte contrattuale
e) Data o date di riferimento per la determinazione dei risparmi realizzati
f) Elenco delle fasi di attuazione di una misura o di un pacchetto di misure
e dei relativi costi
g) Obbligo di dare piena attuazione alle misure previste dal contratto e la
documentazione di tutti i cambiamenti effettuati nel corso del progetto
EPC: contenuti essenziali
(allegato 8 D. Lgs. 102/2014)
h) Disposizioni che disciplinino l’inclusione di requisiti equivalenti in
eventuali concessioni in appalto a terze parti
i) Indicazione chiara delle implicazioni finanziarie del progetto e la quota
di partecipazione delle due parti ai risparmi pecuniari realizzati ( ad
esempio, remunerazione dei prestatori di servizi)
j) Disposizioni per la quantificazione e la verifica dei risparmi garantiti
conseguiti, controlli della qualità e garanzie
k) Disposizioni che chiariscono la procedura per gestire modifiche delle
condizioni quadro che incidono sul contenuto e i risultati del contratto ( a
titolo esemplificativo: modifica dei prezzi dell’energia, intensità d’uso di
un impianto)
l) Informazioni dettagliate sugli obblighi di ciascuna delle parti contraenti
e sulle sanzioni in caso di inadempienza
EPC: proposta ENEA
Linee guida per la predisposizione di contratto
tipo
(www.enea.it/it/Ricerca_sviluppo/documenti/ricerca-di-sistema-elettrico/edificipa/2013/rds-par2013-127.pdf)
Proposta Contratto Tipo
Proposta Capitolato Tecnico
Contenuti principali
• Definizione degli interventi e entità dei risparmi
minimi, che devono essere garantiti dall’assuntore
per tutta la durata (ESCo)
• Verifica, controllo e monitoraggio dei servizi per
l’intera durata del contratto
• Verifica del raggiungimento dei livelli prestazionali
del sistema edificio/impianto previsti da contratto
Consigli pratici
Gli usi energetici per riscaldamento rappresentano l’80% dei consumi negli
edifici scolastici esistenti (costruiti prima del 1990). Le misure devono quindi
concentrarsi su tale servizio.
Gli uffici tecnici hanno a disposizione i dati di consumo elettrico e termico
degli edifici in esame (operational rating). È bene far notare che questo dato
è ben diverso dall’Attestato di Prestazione Energetica (asset rating) che si
ottiene per calcolo in condizioni standard e fornisce il dato di partenza per
ottimizzare le classi energetiche di appartenenza.
Realizzazione di diagnosi energetiche e certificazione energetica (ex-ante) su
aggregazione di plessi scolastici, per una successiva pianificazione di
interventi su cluster omogenei.
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… e altro
Implementare un intervento a edificio pieno, che abbia la funzione di best practice
locale, per evidenziare le potenzialità tecnico economiche di interventi di
riqualificazione energetica completi presso i potenziali investitori.
Accoppiare le misure di riqualificazione energetica con interventi da eseguire per
altre ragioni (anyway measures): isolamento delle coperture nel caso di rifacimento
funzionale e strutturale di lastricati solari e tetti a falda; sostituzione dei serramenti
nel caso di inquinamento acustico e per funzionalità compromessa; sistemi a
recupero di calore nel caso di installazione di impianti di ventilazione per garantire
Indoor Air Quality.
Nel caso di copertura in amianto da mettere in sicurezza si riducono notevolmente i
costi di intervento se fatti contestualmente all’isolamento della copertura.
Piccoli interventi di natura strutturale possono essere convenienti se fatti
contestualmente ad interventi di natura energetica.
E’ possibile ottenere notevoli risparmi anche con la sostituzione degli impianti di
illuminazione tradizionali con sistemi a LED. Saving fino al 30%.
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Come selezionare la tipologia di interventi
Il miglioramento spinto di classe di prestazione energetica richiede l’implementazione di
misure energetiche sostanziali. Le condizioni climatiche giocano un ruolo fondamentale nel
raggiungimento di tali obiettivi.
Nelle fasce climatiche E e F si realizzano i maggiori risparmi energetici.
In queste zone si ottengono ottime prestazioni (tempi di ritorno più brevi e VAN più
elevati) con interventi ad edificio pieno.
Analisi
svolte
su scuole
in Emilia
Un buon risultato
può
essere
raggiunto
ancheRomagna
solo con interventi sull’impianto
(sostituzione di generatori obsoleti con soluzioni più efficienti, installazione di valvole
associata
a interventiindoor,
sull’involucro:
termostatiche oSostituzione
altri sistemi impianto
di controllo
della temperatura
sistemi BEMS con
saving
55-60%
controllo lato impianti e/o lato utenza).
Isolamento copertura: saving 35-40%
Sostituzione
impiantodelle
esistente
sistemi ad
alta efficienza:
Per quanto riguarda
l’ottimizzazione
classi con
energetiche
tipiche
soluzioni sono:
35% dall’interno o dall’esterno in funzione della configurazione
isolamento dellasaving
copertura,
esterne:
saving
della copertura;Isolamento
sostituzionepareti
di infissi
esistenti
con15-20%
soluzioni ad elevate prestazioni;
Sostituzione
saving
isolamento riflettente
dietroinfissi:
i radiatori
per4-5%
evitare dispersioni attraverso le tamponature
non isolate.
Caso studio: School of the future
Istituto Plauto (Cesena)
Target del progetto rispetto alle prestazioni iniziali:
• riduzione dei consumi per la climatizzazione
invernale del 75% (fattore 4);
• riduzione dei consumi energetici globali del 67%
(fattore 3);
• miglioramento della qualità ambientale indoor.
Interventi realizzati
Involucro
Isolamento termico della copertura
Isolamento a cappotto delle facciate
Parziale isolamento termico del solaio di base.
Sostituzione dei serramenti
Impianti
Installazione di valvole termostatiche. Installazione di nuovi generatori a condensazione.
Variazione del sistema di distribuzione per il controllo multi-zona.
Addizionali
Impianto di ventilazione meccanica a recupero di calore per il miglioramento della qualità
dell’aria e l’efficienza energetica;
installazione di schermature solari esterne per evitare il surriscaldamento dell’edificio
durante le stagioni intermedie;
installazione di un sistema fotovoltaico in copertura per rendere l’edificio neutrale rispetto
ai consumi elettrici
Risultati
Risparmio degli usi termici di energia di circa l’80% rispetto a quelli
attuali e gli usi elettrici saranno coperti per la quasi totalità
dall’impianto fotovoltaico.
Stima evoluzione dei consumi:
Consumi pre intervento: 129 kWh/m2 temici - 11 kWh/m2 elettrici
Consumi post intervento: 24 kWh/m2 temici - 0 kWh/m2 elettrici
Costo intervento: 990.000k€
Finanziamento EU: 300 k€
Grazie per l’attenzione