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pomeriggio, con evidente dispendio di energia. I consu- mi specifici, mediati sui tre anni di osservazione e corretti, quando necessario, con i gradi giorno misurati sul posto, sono risultati essere: 139 kWh/m2anno per gli usi termici e 11.5 kW/m2anno per gli usi elettrici.
Definizione delle misure di efficientamento energetico
Avendo stimato gli usi per acqua calda sanitaria in pochi kilowattora a metro quadro ed essendo il consumo elettrico piuttosto limitato, è stato scelto di focalizzare gli interventi sulla riduzione degli usi termici per riscaldamento che, da soli, assorbivano oltre il 90% degli usi totali di energia dell’e- dificio.
Per l’involucro edilizio sono stati esaminati e definiti i seguenti interventi: isolamento a cappotto delle facciate della scuola; isolamento interno della palestra; isolamento del sottotetto della scuola e della copertura della palestra; isolamento del solaio del piano terra della scuola sopra il seminterrato non riscaldato. Anche per i serramenti sono state eseguite nu- merose analisi, volte a ottimizzare la prestazione degli stessi in relazione a dispersioni termiche, infiltrazioni all’aria e ap- porti solari. Le varie configurazioni sono state testate su un modello, implementato su uno strumento di calcolo semi- stazionario e calibrato sui dati di consumo monitorati. La tabella 2 riporta i valori di trasmittanza termica dei vari com- ponenti, prima e dopo i lavori di riqualificazione della scuola. Notevole attenzione è stata posta nell’evitare i ponti termici, sempre critici in strutture molto isolate. In figura 1 si ripor- ta il dettaglio del sistema facciata-serramento: l’isolamento esterno è stato risvoltato anche sull’incasso della finestra; la soglia in alluminio ha al suo interno una lastra di polistirene di 3 cm; il nuovo serramento, che sfrutta il vecchio infisso come controtelaio, va a contatto solo con materiali isolanti, evitando così giunzioni fredde,
Per l’impianto di riscaldamento sono state eseguite diver- se misure: installazione di nuove caldaie a condensazione modulari e indipendenti per il blocco scuola e per la pale- stra; regolazione con valvole termostatiche su tutti i radia- tori e termostati in ambienti di riferimento; cronotermostati per la gestione indipendente dell’aula magna e della zona uffici; creazione di circuiti indipendenti a servizio delle aule sui fronti est e sud, nonché dei laboratori al piano interrato. Quest’ultimo aspetto ha rappresentato un eccellente esem- pio di collaborazione tra il Comune, Energie per la Città, azienda energetica della Municipalità, e le autorità scolasti- che: la programmazione delle attività pomeridiane è stata fatta in modo da concentrarle in aule servite dal medesimo circuito idronico, in modo da erogare il servizio in una singola zona termica senza dovere riscaldare l’intero blocco.
Tabella 1. Trasmittanza termica dei componenti prima e dopo la riqualificazione energetica
Un aspetto critico in riqualificazioni spinte è legato alla qua- lità dell’aria indoor in edifici senza ventilazione meccanica e al rischio surriscaldamento nelle stagioni più calde in edifi- ci non climatizzati. Questi aspetti sono stati analizzati mo- dellando l’edificio con software di simulazioni dinamica, in grado di studiare con elevata precisione fenomeni transitori, come quelli in esame. I risultati delle analisi hanno portato all’installazione di sistemi schermanti esterni con controllo in ambiente attraverso interruttori dedicati; in quando schermi interni o, addirittura, assenti avrebbero causato surriscal- damento nei periodi intermedi, come aprile e maggio. Le simulazioni hanno, altresì, evidenziato la necessità di dotare le aule di un sistema di ventilazione meccanica, in grado di mantenere adeguati livelli di qualità dell’aria indoor. Sono state così installate 5 unità di trattamento decentralizzate, con portate da 1800 a 3250 m3/h ed efficienza di recupero del calore del 77-80%, installate nei servizi igienici e canali dell’aria a servizio delle aule dei singoli corridoi. Limiti archi- tettonici e strutturali non hanno consentito la realizzazione di un sistema di ventilazione centralizzato.
Per gli usi elettrici è stato progettato un impianto fotovoltaico policristallino in copertura da 69.5kW, in grado di coprire gli usi elettrici complessivi della scuola. Un sistema di gestio- ne remoto è stato inoltre implementato per monitorare in tempo reale il funzionamento e le prestazioni degli impianti termici della scuola Plauto e di altri 50 edifici del Comune.
Risultati del monitoraggio e conclusioni
I lavori di riqualificazione sono iniziati nel 2012 e completati all’inizio del 2014, in figura 2 si presenta una delle facciate della scuola prima e dopo i lavori di riqualificazione ener- getica. I consumi della scuola sono stati monitorati per tut- to il 2014, con letture costanti dei consumi di gas e gradi giorno, mentre un sistema di monitoraggio dedicato è stato installato per la parte elettrica. Gli usi termici, con correzione climatica, sono risultati essere 24kWh/m2anno, ossia 83% inferiori rispetto ai dati precedenti la riqualificazione energe- tica dell’edificio.
Per quanto attiene gli usi elettrici dell’edificio, i seguenti dati sono stati monitorati: produzione energia da PV 13 kWh/ m2anno, energia da PV ceduta alla rete 9.1 kWh/m2anno, energia da PV utilizzata sul posto 3.8 kWh/m2anno, energia prelevata dalla rete 5.8 kWh/m2anno. Da questi dati emerge una riduzione del 17% degli usi elettrici finali (energia PV uti- lizzata sul posto più energia prelevata dalla rete) ed un sur- plus energetico di 3.4 kWh/m2anno considerando l’energia rinnovabile globalmente prodotta e quella utilizzata. L’espressione finale dei risultati dipende fortemente dal qua- dro normativo di riferimento, per gli obiettivi del progetto europeo si è deciso di considerare il contributo delle fonti rinnovabili per intero (ossia energia utilizzata sul posto e ce- duta alla rete), fissando come limite massimo la neutralità energetica. Con questo approccio la scuola Plauto di Cese- na ha realizzato un risparmio di: 82% di energia finale totale e 83% di energia primaria totale.
Dai risultati emerge come gli obiettivi del progetto siano sta- ti largamente rispettati, sia per gli usi termici che per quelli complessivi. Il progetto rappresenta, inoltre, un’esperienza importante su scala nazionale, per dimostrare le notevoli potenzialità di risparmio energetico nel settore dell’edilizia scolastica, interessato finalmente da un importante piano nazionale di manutenzione e riqualificazione.
FORMAZIONE & PROFESSIONE
Componente
Facciata corrente Tamponatura lato radiatori Solaio sottotetto
Solaio di base Tamponatura palestra Copertura palestra Serramenti
U (W/m2K)
1.8 2.6 2.3 1.3 1.8 1.4 5.8
U (W/m2K)
0.28 0.30 0.18 0.28 0.31 0.20 1.20
1/2016 15