Safe School 4.0 La App per la valutazione sismica...

Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile

"Safe School 4.0"La App per la valutazione sismica ed energetica

delle scuole

Viterbo: 13 Dicembre 2017

ing. Nicolandrea [email protected]

Coordinatore task force diagnosi energetiche di edifici

Safe School 4.0

Safe School 4.0 è l’applicazione per smartphone etablet (dal 31 gennaio 2018 liberamente scaricabile daGoogle Play ed Apple Store) in grado di misurare lavulnerabilità energetico‐strutturale degli edificiscolastici per programmare e gestire in modo piùeconomico e sostenibile gli interventi diriqualificazione e manutenzione degli immobili adibitiad uso scolastico.

Safe School 4.0: la vulnerabilità energetico‐strutturale degli edifici scolastici

Chi si deve prendere cura degli edifici scolastici?In quanto proprietari degliimmobili, provvedono allacostruzione, alle fornitureed alla manutenzioneordinaria e straordinariadegli edifici scolastici:

‐ i Comuni per le scuolematerne, elementari emedie;

‐ le Province e le Cittàmetropolitane per lescuole superiori.

Gli edifici scolastici in Italiarisultano essere 42.408

Fonte: school book 2 – Aprile 2016, #italiasicura


Fascia di età di costruzione:

Fonte: Presentazione Arch. LAURA GALIMBERTI ‐ 17 ottobre 2017 Fondazione Exclusiva, #italiasicura


Circa il 55.6% di queste strutture sono state edificate prima del 1974, anno in cui entrano in vigore i primi provvedimenti in materia di sicurezza sismica.

Presenza di accorgimenti per la riduzione dei consumi energetici:

Fonte: school book 2 – Aprile 2016, #italiasicura


Indagine energetica:La procedura prende spunto dalle linee guida ENEA‐FIRE per il contenimento della spesa energetica nelle scuole ed è poi attualizzata ed approfondita dai tecnici UTEE

Indagine strutturale:La procedura prende spunto dalle schede di valutazione della Vulnerabilità Sismicaredatte dal Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti e distingue le due principalitipologie di strutture portanti, Cemento Armato e Muratura

Safe School 4.0


Safe School 4.0: Struttura Applicativo e gestione dei processi


Safe School 4.0: dati Generali• dati generali

• dati geometrici

• manutenzione edilizia

• manutenzione impianti

• conformità normative


Nella prima fase del rilievo vengono acquisite tutte le informazioni disponibili,lasciando traccia di tutto ciò che non è al momento conosciuto per le integrazionisuccessive. Alcuni dati inseriti in questa fase saranno poi utilizzati nell’indagineenergetica o in quella strutturale (o in entrambe).Importante, in questa fase, conoscere se l’edificio è sottoposto a vincolo di tutela delPatrimonio Culturale perché tale aspetto condiziona pesantemente le azioni chepossono essere fatte per il suo miglioramento.


Safe School 4.0: Indagine strutturale

• Pericolosità del sito – registra i dati pervalutare la pericolosità sismica del luogodi ubicazione della scuola;

• Vulnerabilità ‐ La struttura dei datirichiesti è ispirata alle schede divalutazione della Vulnerabilità Sismicaredatte dal Gruppo Nazionale per laDifesa dai Terremoti (GNDT) e prevededelle sotto sezioni distinte per le duetipologie principali di edifici esistenti: C.A.e muratura;

• Livello di intervento – Riepiloga qualisono gli aspetti più critici fino a definire illivello degli interventi necessari permigliorare le capacità dell’edificio.

L’indagine strutturale si articola in tre sezioni:



• pericolosità del sito• vulnerabilità • livello di intervento

Categoria di Sottosuolo:es. (A) Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi.........(D) Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati oterreni a grana fina scarsamente consistenti....;

Categoria Topografica:es. (T1) Superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati coninclinazione media i ≤ 15°....... (T2) Pendii con inclinazionemedia i > 15°....;

Peak ground acceleration (PGA):Valore di accelerazione massima del suolo misurata nel corsodi un terremoto o attesa in un determinato sito



• Analisi storica• Strutture • Qualità strutture• Fondazioni• Orizzontamenti• Regolarità pianta• Regolarità elevazione• Elementi critici• Elementi non strutturali• Stato di fatto


Safe School 4.0: Indagine strutturaleEseguito il rilievo sarà possibile verificare gli aspetti per cui si sono ottenuti i dati necessari per lavalutazione del livello di intervento richiesto, quelli per cui non è stato possibile avereindicazioni e quelli per cui sono necessari ulteriori approfondimenti.In un sopralluogo iniziale si otterranno valutazioni approssimate assumendo, per i diversi aspettilegati alla vulnerabilità, gli indici peggiori per i dati completamente mancanti o quelli di livelloinferiore in attesa dei necessari approfondimenti.

• analisi storica

• strutture

• qualità strutture

• fondazioni

• orizzontamenti

• regolarità pianta

• regolarità elevazione

• interasse muri

• elementi critici

• copertura

• elementi non strutturali

• stato di fatto



*Per operare un confronto con edifici collocati in areea differente pericolosità sismica di base, è possibiledefinire un Livello di Priorità incrociando i dati delLivello di Intervento con la Zona Sismica in cui ricadel’edificio scolastico

*

Safe School 4.0: Indagine energetica

• Consumi e dati tecnici• Involucro• Climatizzazione invernale• Climatizzazione estiva• ACS• Ventilazione• Cottura cibi• Illuminazione• Pannelli solari• Valutazioni




L’applicativo, nella maschera «consumi e datitecnici», consente l’inserimento di alcuni datiriportati nell’Attestato di Prestazione Energetica(qualora disponibile).

Vecchio APE (D.M. 26/06/2009)EPi: indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale;

EPe,invol: indice di prestazione termica dell’edificio per ilraffrescamento.

Nuovo APE (D. Interministeriale 26/06/2015):EPH,nren: fabbisogno energia primaria non rinnovabile perclimatizzazione invernale;

EPH,nd: indice di prestazione termica utile per riscaldamento.

Questi valori, confrontati con l’Epilimite (allegato C del DLgs311/2006), consentono di valutare la qualità dell’involucro esaranno utilizzati per analizzare criticamente la classe dimerito calcolata con i consumi delle bollette energetiche.

Questo confronto consentirà di capire se gli elevati consumienergetici saranno causati da una scarsa qualitàdell’involucro edilizio, da bassi rendimenti degli impianti odalla errata gestione degli stessi.


Compilando quindi i dati di input richiesti nelle diverse sezionidell’applicativo, si ottengono come risultati finali:

• il report del rilievo eseguito in formato editabile (completo di foto e riferimenti adelaborati progettuali analizzati in fase di sopralluogo);

• il livello della Classe di merito energetica (per riscaldamento ed elettrica) el’elenco degli interventi necessari per migliorarne la prestazione;

• il Livello di Intervento ed il Livello di Priorità, evidenziando situazioni critiche dalpunto di vista strutturale e permettendo una prima valutazione delle priorità diintervento;

• un file in formato .xml contenente tutte le informazioni inserite dal tecnico, cheverrà utilizzato da ENEA per creare una piattaforma informatica di pianificazionestrategica per l’attuazione di interventi di sicurezza e di riqualificazione energeticaper le scuole e che consentirà di individuare le zone con maggiore necessità diinterventi.


Safe School 4.0: la classe di merito energetica

La valutazione della classe dimerito energetica della scuolaviene effettuata secondo lelinee guida ENEA‐FIRE per ilcontenimento della spesaenergetica nelle scuole. Laguida individua delle classi dimerito dei consumi specificiper il riscaldamento e perl’energia elettrica.


Safe School 4.0: la classe di merito energeticaLa classe di merito della scuola in esame si individua in base allacollocazione nelle tabelle di riferimento dell’indicatore energeticonormalizzato (IEN) calcolato:

dove

C = fabbisogno energia termica [Wht]

Fe = fattore di normalizzazione consumodovuto a forma edificio (S/V);

Fh = fattore di normalizzazione rispettoall’orario di funzionamento del riscaldamento;

dove

E = fabbisogno energia elettrica [kWhe]

Fh = fattore di normalizzazione rispettoall’orario di funzionamento della scuola;


Safe School 4.0: la classe di merito energeticaLa guida ENEA‐FIRE risale ad oltre dieci anni fa: le tabelle di riferimento delleclassi di merito sono in fase di rivalutazione sulla base degli sviluppi tecnologiciche in questi anni ci sono stati.

Attraverso l’analisi economica, chetiene conto dell’aspettocosto/beneficio dei vari interventipossibili, sono stati rivisti i valori diriferimento in maniera piùrestrittiva rispetto a quantoattualmente la guida propone.


Rif. Regolamento Delegato (UE) N. 244/2012 della Commissione del 16 gennaio 2012


........................



Analizzati oltre mille istituti scolastici su tutto il territorio nazionale, isole comprese..


dove

C = fabbisogno energia termica [Wht]

Fe = fattore di normalizzazione consumodovuto a forma edificio (S/V);

Fh = fattore di normalizzazione rispettoall’orario di funzionamento del riscaldamento.

Safe School 4.0: esempi di interventi per il miglioramento della performance energetica della scuola


UNI EN 15459:2008. Vita utile componenti ‐Estratto allegato A

Safe School 4.0: gli interventi suggeriti dall’applicativo saranno valutati anche in funzione della vita tecnica degli impianti presenti


Involucro

Interventi individuati

INV. 1Coibentazione del solaio di base delle saldature dall’esterno

INV. 2Coibentazione del solaio sottotetto

INV. 3Coibentazione interna delle pareti perimetrali

INV. 4Sostituzione serramenti

A

INV. 1 INV. 2 INV. 3

INV. 4

INV. 5Isolamento cassonetti

INV. 5


Impianti meccanici


INM. 1Sistema di Building Automation and Control System

INM. 2Caldaia a Condensazione

INM. 3Installazione valvole termostatiche sui radiatori

A

INM. 1 INM. 2 INM. 3



Impianti elettrici

INE. 3Sensori di presenza WC (60 ambienti)

INE. 1Sostituzione delle elettropompe con nuovi modelli ad alta efficienza e con inverter

INE. 2Lampade a LED per gli spazi comuni

A

INE. 1 INE. 2 INE. 3



Fontirinnovabili

INF.1Fotovoltaico

INF.2Solare Termico

A

INF. 1 INF. 2



Altri interventiINMO.1Monitoraggio dei consumi

A

INMO. 1


Safe School 4.0: per non avere dei lavori ISOLATI!!

L’applicativo fornirà come output un file in formato .xml contenente tutte le informazioni inserite dal tecnico:

ENEA svilupperà una piattaforma informatica di pianificazione strategica interrogabile che potrà dare tutta una serie di risposte,

come ad esempio:

quante e quali scuole hanno impianti che ormai sono arrivati a fine vita?

quante scuole hanno una classe di merito insufficiente?

quante scuole utilizzano le fonti energetiche rinnovabili?

....


Grazie per la vostra attenzione !

Safe School 4.0 è un prodotto dellaCampagna Italia in Classe A, realizzatoda ENEA e promosso dal MISE


ing. Nicolandrea [email protected]

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