efficienza energetica negli edifici sanitari esperienza del progetto … · 2015-06-10 ·...

efficienza energetica negli edifici sanitari

esperienza del progetto marte

MA rche Region Technical assistance for healthcare buildings Energy retrofit

25 maggio 2015ITACAVia ViminaleRoma

Paolo PrincipiDipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheUniversità Politecnica delle [email protected]

circa 15.000 ospedali e altri edifici destinati a scopi sanitari contribuiscono

al 5% delle emissioni globali di CO2

80% dell’energia consumata negli ospedali è legataalla climatizzazione e alla illuminazione degli ambienti

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MARTE è un progetto europeo finanziato

dal programma Intelligent Energy Europe - IEE

sezione

MLEI PDA (Mobilising Local Energy Investments - Project Development Assistance)finalizzata a

mobilitare investimenti nel settore energetico a livello localedando assistenza allo sviluppo del progetto

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evitare di realizzare contratti di durata superiore ai tempidettati dalla velocità con cui avanzano le innovazionitecnologiche (presumibilmente intorno ai 9 anni)

Individuazione di interventi di riqualificazione che possanoripagarsi con il risparmio generato all’interno di un orizzontetemporale limitato

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Promuove contratti sul modello EPCEnergy Performance Contracts

(Contratti di rendimento energetico)per l’efficientamento degli edifici sanitari

Ridurrela domanda di energia degli stessi

Crearenuovi modelli di finanziamento per

interventi di efficientamento energetico

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contratto servizio energia «Plus»: è un contratto

servizio energia che rispetta gli ulteriori requisiti di cuial paragrafo 5 e che si configura come fattispecie di uncontratto di rendimento energetico;

contratto di rendimento energetico

Fornituraenergia

Interventi strutturalidi riqualificazioneenergetica (1° anno)

ServizioGestione/manutenzioneImpianti efficiente

Realizzazionedell’obiettivo dirisparmio energetico

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ESCo

realizza gli interventi e gli investimenti

ottiene un canone annuale da ASUR legato ai risparmi energetici conseguiticome remunerazione per gli investimenti (compresi interessi e profitto)

ESCo (Energy Service Companies)

facilitando l’accesso ai finanziamentiSemplificando l'accesso al prestitoriducendo i rischi

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Riferimento normativoamministrazioni pubbliche

D. Lgs. 30 Maggio 2008 n.115

Servizio energia Plus

Mobilitazione di circa15,5 milioni di Euro

di investimenti in edifici sanitariper l’efficienza energetica

Fondo Energiafondo rotazione

interesserà diversi settori tra cuiquello per l’efficientamento energetico

degli edifici

In ambitoprogetto MARTE e Fondi strutturali

periodo di programmazione2014-2020

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Definizione di una Metodologia comune per gli audit energetici in funzione di bandiper contratti EPC Energy Performance Contratti nel settore sanitario

Valutazione delle prestazioni energetiche negli edifici del settore sanitario nellapianificazione degli interventi di efficientamento

Creazione di un modello standard per lo sviluppo di contratti EPC per gli edifici delsettore sanitario

obiettivi

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Integrazione delle competenze e del know-how tra i partner di progetto

Sviluppo e realizzazione di progetti di efficienza energetica per 5 strutturesanitarie divisi in due gruppi: grandi ospedali e case di cura

Promuovere la creazione di Fondo Energia con i fondi strutturali

Aumentare la competenza dei decisori politici del settore pubblico sui contrattiEPC

Replicare l'approccio e le metodologie del progetto in altri settori e presso altri Enti(Province, Comuni, ecc.)

Valutare l'impatto del progetto p.p

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obiettivi

Manuale per l'audit energetico degli edifici e la valutazione della riqualificazioneenergetica.

Diagnosi energetiche su 5 edifici sanitari, che appartengono a due tipologie principali:ospedali e case di cura.

Interventi di riqualificazione energetica in 5 edifici sanitari.

Sviluppo e pubblicazione di un bando di gara per la riqualificazione energetica degliedifici attraverso contratti EPC.

Firma del contratto EPC per la riqualificazione energetica degli edifici sanitari con la ESCoaggiudicataria. p

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obiettivi

Organizzazione di un Convegno per informare i potenziali offerenti sufinanziamenti/prestiti /sovvenzioni disponibili (Fondo Energia).

Capacity building, attività di formazione e divulgazione, a livello regionale enazionale, per decisori politici ed esperti del settore sui contratti EPC.

15,5 milioni euro di investimenti

2.420 t CO2 / anno evitate 1.886 tep / anno di risparmio energetico fonti energetiche rinnovabili in termini di pompe di calore ed

installazione di impianti per il solare termico 176 posti di lavoro creati.

risultati attesi

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Il partenariato di MARTE è composto da 5 organizzazioni:

Regione Marche

ASUR Azienda Sanitaria Regionale

AESS Agenzia per l'Energia e lo Sviluppo Sostenibile

UNIVPM Università Politecnica delle Marche

SIAIS Associazione nazionale senza scopo di lucroper l'architettura e ingegneria nel settore della sanità

la durata di MARTE è di 32 mesi, da marzo 2014 fino ad ottobre 2016

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INTRODUZIONE

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ospedali e residenze sanitarie oggetto dell’indagine

OSPEDALE DI SAN BENEDETTO DEL TRONTO

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OSPEDALE DI urbino

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OSPEDALE DI pergola

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Residenza sanitaria DI Sant’Elpidio a Mare

Residenza sanitaria DI petritoli

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• Direttiva Europea 2006/32/CE

• Decreto Legislativo n. 115/2008

• UNI CEI/TR 11428:2011 "Gestione dell'energia - Diagnosi energetiche - Requisitigenerali del servizio di diagnosi energetica"

• UNI CEI EN 16247-1 Energy audits – Part 1: General requirements

• prEN 16247-2 Energy audits – Part 2: Buildings

• UNI CEI EN 16212:2012 "Calcoli dei risparmi e dell’efficienza energetica - Metodi top-down (discendente) e bottom-up (ascendente)"

• UNI CEI EN ISO 50001:2011 "Sistemi di gestione dell'energia - Requisiti e linee guidaper l'uso”

• UNI TS 11300-1/2/4 Energy performance of buildings

normativa di riferimento

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Incontri preliminari con ipartners e i soggetti interessati

raccolta datisopralluoghi

valutazione energetica e economicadello stato attuale e degli scenari di

intervento

Report Finale

Metodologia (prEN 16247-2 Annex A)

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Modulo di raccolta dati.

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raccolta dati

Rilievo dati di consumo di energia negli ultimi tre anni(ove reperibili) suddivisi in vettori energetici attraversoAnalisi bollette energetiche

Modelli di occupazione degli edifici (interviste alpersonale e visite in loco

Reperimento elaborati grafici e dattiloscritti relativiai progetti architettonici e impiantistici

Reperimento informazioni su cambiamentidestinazione d’uso e ristrutturazione di ambienti.

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Ispezioni e indagini sperimentali

Elaborati grafici perdimensioni necessariealle analisi numeriche

Rilievo o ipotesi naturastrutture edilizie

Indagini termograficheper verifica ponti termici

Rilievo dati impianti

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Metodo normativa UNI TS 11300

Software MC4

STATO ATTUALE: costruzione del modello attuale (Base) con l’inserimento dei profili econdizioni di utilizzo reali e il confronto con i consumi acquisiti dalle fatture di fornituradell’energia elettrica e gas.

INTERVENTI PER LA RIDUZIONE DEI CONSUMI ENERGETICI: variazione delmodello “Base” attraverso la sostituzione degli elementi costruttivi (es. cappotto),impiantistici (es. sostituzione caldaie) e profili di utilizzo. Valutazione della consumienergetici e dei costi.

simulazioni numeriche

Modello geometrico per analisi numerica

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stato attuale

EDIFICIO

INFISSI

CAPPOTTO 10cm

CAPPOTTO 20cm

CAPPOTTO 30cm

COPERTURA

INFISSI + CAPPOTTO 10cm



GLOBALE EDIFICIO 1

GLOBALE EDIFICIO 2

GLOBALE EDIFICIO 3

EDIFICIO + IMPIANTO

GLOBALE EDIFICIO 1 + GLOBALE IMPIANTO



IMPIANTO

CENTRALE TERMICA

Ipotesi di intervento edoggetto delle simulazioni

numeriche ed economiche

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San Benedetto del Tronto

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Consumi reali gas metano

anno 2011 [smc]

anno 2012 [smc]

anno 2013 [smc]

anno 2014 [smc]

media [smc]

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100000

200000

300000

400000

500000

600000

gennai

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Consumi reali energia ele rica

anno 2009 [kWhe]

anno 2010 [kWhe]

anno 2011 [kWhe]

anno 2012 [kWhe]

anno 2013 [kWhe

anno 2014 [kWhe

media [kWhe]

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COGENERATORECALDAIE A GIRI DI FUMO ACCUMULO ACQUA CALDA SANITARIA

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stato attuale

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INFISSI

CAPPOTTO 10cm

CAPPOTTO 20cm

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COPERTURA




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EDIFICIO + IMPIANTO




IMPIANTO

CENTRALE TERMICA

Cons.

Metano [m3]

Risparmio € TEP CO2risparmio

CO2

744401 1013860

630.491 113.910 79.737 85 819.712 194.148

568.839 175.562 122.893 137 701.753 312.107

550040 194.361 136.053 153 665.984 347.876


INTERVENTO

stato attuale

EDIFICIO

INFISSI

CAPPOTTO 10cm

CAPPOTTO 20cm

CAPPOTTO 30cm

COPERTURA




GLOBALE EDIFICIO 1

GLOBALE EDIFICIO 2

GLOBALE EDIFICIO 3

EDIFICIO + IMPIANTO




IMPIANTO

COGENERATORE

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Urbino

Ospedale di Urbino

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Poliambulatorio di Sant’Elpidio a Mare

Necessaria la definizione di due baseline

1. Stato attuale 2. Stato attuale esteso all’utilizzo futuro

36

Lo stato attuale è stato studiato per calibrare imodelli di riferimento (termico ed illuminotecnico),

rispetto alle misure.

Poi lo stato attuale è stato esteso allo scenario diutilizzo futuro, per stimare i consumi attesi a

regime, ed è il benchmark su cui sono stati calcolatii risparmi attesi dopo retrofit.

Piano terra

Piano secondo

Piano terra

Piano secondo

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I consumi di riscaldamento misurati e previsti

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1. Stato attuale

L’impianto termico ed i modelli per la simulazione (MC4Suite2013)

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Modelli (Relux) per la valutazione del risparmio e differenziazione degli interventi

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I consumi elettrici misurati e previsti e opportunità sull’illuminazione

1. Stato attuale

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I costi degli interventi sono stativalutati da Prezzario Regione Marche2014 (IVA esclusa).

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Gli interventi proposti e la combinazione finale

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Poliambulatorio di Petritoli

Necessaria la definizione di due baseline

1. Stato attuale 2. Stato attuale esteso all’utilizzo futuro

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Lo stato attuale è stato studiato per calibrare imodelli di riferimento (termico ed illuminotecnico),

rispetto alle misure.

Poi lo stato attuale è stato esteso allo scenario diutilizzo futuro, per stimare i consumi attesi a

regime, ed è il benchmark su cui sono stati calcolatii risparmi attesi dopo retrofit.

Piano secondo Piano secondo

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I consumi di riscaldamento misurati e previsti

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1. Stato attuale

L’impianto termico ed i modelli per la simulazione (MC4Suite2013)

Modelli (Relux) per la valutazione del risparmio e differenziazione degli interventi

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I consumi elettrici misurati e previsti e opportunità sull’illuminazione

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Ospedale diZona

climaticaGradigiorno

Numerodi piani

Su [m2] V [m3]rapporto

S/VAnno di

costruzione

San Benedetto

del Tronto D 1593 8 3686315942

20.27 1960s-1980s

Urbino E 2545 8 21018 87238 0.38 1960s-1990s

Pergola E 2264 6 8195 34026 0.43 1970s

Sant’Elpidio

a mareD 1874 7

2360(3444)

10580(15239

)

0.41(0.32)

1970s-1980s

PetritoliD 2058 5

2184(3229)

10866(16292

)

0.56(0.48)

1970s-1980s

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Ospedale di Gas Metano

[kWh/m3∙a]

EnergiaElettrica

[kWh/m3∙a]

EPi

[[kWh/m3∙a]

EPi,lim

[kWh/m3∙a]

EPacs

[kWh/m3∙a]

gl

[%]

San Benedetto

del Tronto

57.2 26.0 30.3 7.4 2.4 62.3

Urbino 69.2 40.7 68.7 13.6 3.7 60.7

Pergola 62.7 18.3 59.3 13.3 1.9 73.7

Petritoli 41.4 7.5 33.3 (52.2) 10.9 (9.4) 10.9 (6.3) 59.0

Sant’Elpidio

a mare

49.0 12.9 34.0 (39.2) 14.4 (13.1) 19.4 (9.8) 45.8

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Ospedaledi

interventi EPi

[kWh/m3∙a]

Riduzione diconsumo

energetico [%]

Investimento iniziale

[k€]

Riduzionedei costi

[k€/a]

Riduzione

[kgCO2/a]

PBP

[anno]

SanBenedettodel Tronto

Involucro edilizio

Sistemi di generazioneControllo termico

7.60 77 4600 358 771000 13

Urbino Involucro edilizio

Sistema di controllo

Avvio del cogeneratore

15.44 79 3150 218 813825 15

Pergola Involucro edilizio

Sistemi di generazioneControllo termico

12.40 79 2180 110 315000 20

Petritoli Sostituzione infissi, isolamento del tetto, generatore esistema di regolazioneSistema di illuminazione,

Collettori solari termici

20.9(riscaldamento

) 49.8%(elettricità)

32.4%

370 39.8 127730 9.3

Sant’Elpidio a Mare

Sostituzione infissi, isolamento del tetto, generatore esistema di regolazioneSistema di illuminazione,Collettori solari termici

19.4 (riscaldamento) 33.9%

(elettricità)47.4%

370.4 32 120384 11.6

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Nelle valutazioni non si è tenuto conto dei costi di manutenzione ordinaria cheovviamente in uno scenario di interventi di efficientamento diminuiscono rispetto aquello che si avverrebbe se fosse mantenuto lo stato di fatto

ed infissi. sarebbe opportuno avere dei tempi di contratto e quindi di ritorno breviperché l’A possa beneficiare più a lungo del sistema con alta efficienza. Questo èpossibile con alcuni interventi di sola natura impiantistica, ma viene vanificata dagliinterventi passivi sull’involucro quali ad esempio il cappotto

Negli aspetti positivi dell’A non sono conteggiati quelli invalutabili economicamentecome l’aumento del comfort all’interno degli ambienti, la salubrità e la sicurezza.

La durata del contratto deve essere fissata conseguentemente al periodo di ritorno.Per investimenti con periodi di ritorno superiori ai tempi di contratto l’A deve farfronte alla quota restante attingendo a fondi pubblici per l’efficienza energetica

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Efficienza energetica negli edifici sanitari.Esperienza del progetto MARTE

Paolo PrincipiDipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheUniversità Politecnica delle [email protected]

fine presentazione

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