Efficientamento energetico della Scuola Simoni di Medicina

• Attività svolte: diagnosi energetica; studio di fattibilità; progettazione esecutiva; direzione lavori; richiesta del Conto Termico e rendicontazione Por-Fesr
• Caratteristiche immobile: edificio scolastico
• Incentivo totale: 25% POR FESR Emilia Romagna 2019 pari a 262.197 euro, 29% Conto Termico 2.0 pari a 295.479 euro, contributo del Comune 46% pari a 478.107 euro
• Classe energetica: passaggio da D ad A1
• Località: Medicina (BO)
• Anno: 2022
• Software: Termo

Lo stato di fatto della Scuola Media Simoni prima dell’intervento

La Scuola Media Simoni di Medicina è un edificio degli anni ‘50 costituito da due piani fuori terra e uno parzialmente interrato. La struttura è in conglomerato cementizio armato, con tamponamenti in muratura; anche i solai interni sono realizzati con struttura mista laterocementizia. Non era presente nessuno strato isolante.

L’impianto termico della Scuola

L’edificio era riscaldato da un impianto termico centralizzato composto da due caldaie a basamento marca Evinox modello 210 A62, ciascuna con potenza termica al focolare pari a 166 kW e potenza utile pari a 161,8 kW, con bruciatore integrato e pompe di distribuzione all’interno della stessa centrale termica. 

La potenza termica complessiva al focolare era pari a 332 kW, mentre la potenza utile era pari a 323,6 kW. La produzione di acqua calda sanitaria era e rimane affidata a boiler elettrici ad accumulo. I radiatori erano in metallo ed erano installati lungo le pareti. La temperatura di set point dell’aria ambiente nel periodo invernale era di 20°C. Il periodo di riscaldamento rientra nella Zona Climatica E: i radiatori vengono accesi dal 15 ottobre al 15 aprile, per circa 183 giorni di riscaldamento all’anno.

Progetto di fattibilità tecnica ed economica dell’intervento di efficientamento

Nel 2019 il Comune di Medicina ha partecipato al bando Por-Fesr con un progetto preliminare di fattibilità tecnico ed economica con l’intento di ricevere un finanziamento per gli interventi di efficientamento energetico proposti. Nel 2020, una volta ricevuta l’approvazione del progetto con l’importo del finanziamento definito, il Comune di Medicina ci ha incaricato di proporre soluzioni progettuali a livello definitivo ed esecutivo da attuare, pandemia Covid-19 permettendo.

Nel corso del 2021 per dare minor disturbo possibile alle attività scolastiche si è deciso di suddividere gli interventi finanziati dalla Regione in due lotti. Dopo il sopralluogo per il progetto esecutivo abbiamo stabilito che gli interventi da eseguire per migliorare l’efficienza energetica dell’edificio nel lotto 1 erano:

• coibentazione del solaio verso il sottotetto
• sostituzione dell’impianto di riscaldamento esistente con nuovo impianto a pompe di calore.

Mentre l’intervento da eseguire sul lotto 2 era la coibentazione delle pareti esterne.

La classe energetica di partenza dell’edificio è risultata essere la D.

La coibentazione del solaio verso il sottotetto

Al momento del sopralluogo il solaio verso il sottotetto era costituito da una struttura portante in conglomerato cementizio armato e laterizio. Dalla nostra analisi energetica è emerso un valore di trasmittanza pari a 1,99 W/mqK che è inferiore alla norma. Questo risultato è dovuto alla mancanza di coibentazione. Per poter accedere agli incentivi del Conto Termico abbiamo progettato l’adeguamento della stratificazione del solaio alle norme come previsto dalla tabella 1 – Allegato I del DM 16.02.16: 

L’intervento è stato realizzato in due fasi:

• preparazione del piano di posa per il materiale isolante
• applicazione del feltro isolante.

La posa del feltro in lana di vetro è stata eseguita con un rivestimento, su una faccia, con un foglio di polipropilene metallizzato, che aveva queste caratteristiche:

• dotato di marcatura CE, 
• conforme ai requisiti CAM (Criteri Ambientali Minimi) nel rispetto del D.M. 11/10/2017
• Euroclasse A1 di reazione al fuoco (incombustibile), 
• conduttività termica λ = 0,039 W/mK
• spessore pari a 14 cm.

Questo tipo di isolante è facile da posare, inodore, imputrescibile, e inattaccabile da muffe o parassiti. La posa rapida anche in corrispondenza degli impianti e delle tubazioni presenti nel sottotetto dell’edificio è stato il motivo per cui abbiamo preferito il feltro.

La nuova stratigrafia del solaio verso il sottotetto dopo l’intervento è:

• feltro di lana minerale, spessore 14 cm
• calcestruzzo a media densità, spessore 4 cm
• mattone semipieno di laterizio (280*140*60) dello spessore di 14 cm
• intonaco di calce e gesso. spessore 2 cm.

Dalle caldaie a basamento a un impianto termico integrato

Le due caldaie a basamento sono state sostituite da un impianto termico integrato costituito da pompe di calore aria-acqua e da una caldaia a condensazione, per cui le pompe di calore e la caldaia agiscono sugli stessi circuiti di distribuzione, ma sono funzionalmente indipendenti. La priorità di funzionamento è data alle pompe di calore.

Il nuovo impianto termico integrato è costituito da:

• tre pompe di calore aria-acqua, marca Thermal modello TCWSMS 6001 Z, ciascuna con capacità di riscaldamento pari a 61,7 kW e COP pari a 3,90. Quindi la capacità complessiva di riscaldamento è pari a 185,1 kW. 
• una caldaia a condensazione marca Atag modello XL116, con potenza termica al focolare pari a 115,9 kW e potenza termica utile pari a 113,7 kW in regime di funzionamento 60°-80° C.

A questi impianti si aggiunge una pompa di calore di tipologia VRF marca Hokkaido modello HCYU 2006 XRV, con capacità di riscaldamento pari 20 kW e COP pari a 4,51, che serve a riscaldare/raffrescare la zona mensa. I radiatori in acciaio collegati alle tre pompe di calore aria-acqua sono dotati di valvole termostatiche, mentre quelli collegati alla pompa di calore VRF sono ventilconvettori dotati di telecomando di regolazione.

La potenza complessiva di riscaldamento costituita dall’impianto 1.C e dell’impianto 2.A diventa pari a 321 kW, inferiore alla potenza termica al focolare dell’impianto sostituito. La fonte di alimentazione principale del nuovo impianto termico sono le pompe di calore che quando necessario vengono integrate dalla caldaia a condensazione.

La regolazione dell’impianto e il contatore elettrico

L’impianto viene regolato da una centralina climatica che comanda e modula tutti i generatori installati in copertura (pompe di calore aria-acqua e la caldaia) e relativi circuiti di distribuzione collegati a pompe elettroniche a giri variabili, in base al carico richiesto e alla temperatura esterna. Infine come previsto dalle Regole Applicative è stato installato un sistema di contabilizzazione dell’energia termica prodotta dal nuovo impianto installato in copertura costituito dalle tre pompe di calore di calore aria-acqua. 

Per misurare l’energia termica fornita dalla pompa di calore aria-aria, di tipologia VRF, è stato installato un contatore elettrico che misura l’assorbimento di energia elettrica durante il suo funzionamento. Così si può determinare l’energia termica fornita agli ambienti da riscaldare in maniera indiretta, ovvero moltiplicando l’energia elettrica assorbita per il COP, il Coefficiente di Prestazione in regime di riscaldamento.

L’isolamento termico delle pareti esterne dell’edificio del lotto 2 

L’intervento di isolamento delle pareti esterne del lotto 2 permette di:

• rendere l’edificio “intrinsecamente virtuoso”, ovvero di assicurare il comfort, in qualsiasi condizione di utilizzo 
• consumare molto meno energia
• accedere agli incentivi del Conto Termico 2.0 perché prevede l’isolamento  della maggior  parte  delle  pareti  perimetrali in modo da conseguire una trasmittanza termica complessiva minore o uguale a 0,23 W/m2*K, che rientra nei parametri del Conto Termico. 

L’isolamento è stato realizzato con l’installazione di uno strato isolante di polistirene espanso sinterizzato, additivato con grafite, di spessore pari a 14 cm sull’attuale intonaco. La trasmittanza termica complessiva raggiunta dalle pareti è di 0,19 W/m2*K.

I fondi per finanziare l’intervento di efficientamento della Scuola

I fondi che hanno permesso di realizzare gli interventi di efficientamento energetico della Scuola provenivano da:

• 25% “POR FESR 2014-2020 – AZIONE 4.1.1 e 4.1.2”, pari a 262.197 euro
• 29% Conto Termico 2.0, pari a 295.479 euro
• 46% contributo del Comune, pari a 478.107 euro.

La diagnosi energetica e l’APE sono stati interamente rimborsati dal contributo del Conto Termico 2.0. Per questo progetto di efficientamento abbiamo presentato due domande di Conto Termico, una ad accesso diretto e una con prenotazione.

L’efficientamento energetico della Scuola Simoni di Medicina

Terminati i lavori di efficientamento abbiamo elaborato il nuovo APE che ha certificato il passaggio dell’edificio scolastico dalla classe energetica D alla A1. Gli interventi di efficientamento energetico hanno portato a risparmiare circa 4.000 euro all’anno in termini di fornitura di energia elettrica e gas naturale e a ottenere un risparmio annuo di 7,5 TEP- Tonnellate Equivalenti di Petrolio. Oggi, la Scuola Media Simoni consuma meno energia ed è più confortevole per studenti e studentesse che la frequentano.