Lavori di riqualificazione energetica con trasformazione in Nzeb – edificio a energia quasi zero

LAVORI DI RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA CON TRASFORMAZIONE IN NZEB (EDIFICIO A ENERGIA QUASI ZERO) DELLA SCUOLA PRIMARIA “O. DE GASPARI” DI FALZE’ DI PIAVE.

CUP: C72G20000050001
Progetto esecutivo approvato con Delibera di Giunta Comunale n. 4 del 04.01.2021
Importo di progetto: 1.188.577,49 euro
Contributo POC (ex POR-FESR 2014-2020): 769.108,72 euro (salvo conguaglio)
Contributo GSE – Conto Termico 2.0: 421.968,78 euro
R.U.P. dell’opera: arch. Mauro Gugel
Impresa esecutrice: MAC Costruzioni S.r.l.
Direttore Lavori: ing. Marco Filippi – Energy Plus Project
Coordinatore della Sicurezza in fase di Esecuzione: ing. Luca Toffoli

L’obiettivo del progetto è stato la completa riqualificazione del sistema edificio-impianto che ospita la scuola primaria “O. De Gaspari” nella frazione di Falzè di Piave, al fine di ottenere un fabbricato con fabbisogno energetico quasi zero (NZEB), in accordo alla definizione del decreto-legge n. 63/2013 e s.m.i., secondo il quale un “edificio a energia quasi zero” è un edificio ad altissima prestazione energetica, il cui fabbisogno energetico (molto basso o quasi nullo) è coperto in misura significativa dall’energia prodotta da fonti rinnovabili all’interno del confine del sistema (in situ).

L’efficientamento energetico dell’edificio scolastico persegue quindi l’obiettivo di trasformazione NZEB attraverso i seguenti interventi:

Coibentazione dell’involucro edilizio

L’edificio si presenta come un unico corpo di fabbrica ad un piano, con sedime a forma di “C”, sulla cui parte concava sono disposte le aule, con ampie finestre che affacciano sul cortile interno, mentre la parte convessa è occupata dal corridoio di distribuzione su cui si innestano i volumi, che emergono come parallelepipedi, dei servizi igienici, mensa e segreteria.

Il solaio contro terra vede la presenza di un vuoto sanitario di altezza media di 50 cm, ragion per cui la quota interna del pavimento risulta più alta rispetto al piano campagna. Il dislivello è colmato da rampe per disabili e scalini. Una piccola porzione dell’edificio presenta un piano interrato, utilizzato come centrale termica.

L’edificio presentava serramenti metallici senza taglio termico con vetrocamera singolo, ad apertura scorrevole, posati a filo interno sul davanzale passante.

L’ombreggiamento era affidato alle persiane avvolgibili esterne in materiale plastico, azionate manualmente, mentre internamente erano presenti delle tende a scorrimento su bastoni fissati a parete.

Gli interventi realizzati sull’involucro opaco hanno riguardato l’isolamento della parete esterna e del solaio verso sottotetto. Non è stato isolato il solaio del pavimento perché l’unica scelta possibile (l’insufflaggio) avrebbe comportato costi di esecuzione molto alti e risultati incerti, per la difficoltà di costipare l’intero volume del contro-solaio. Si è preferito dunque chiudere i fori di ventilazione e coibentare la parete esterna fino al marciapiede, operando così un’efficace correzione del ponte termico tra parete e solaio e migliorare comunque l’isolamento termico del pavimento.

La coibentazione della parete esterna è stata eseguita mediante isolamento a “cappotto” con pannelli in polistirene (EPS) additivati con grafite e successiva finitura silossanica. Le porzioni di parete esterna già dotate di isolamento sono state coibentate con ulteriori 10 cm di EPS con grafite. Questo ha permesso sia di garantire la corretta reazione al fuoco, sia di correggere il ponte termico dovuto allo zoccolo in calcestruzzo armato, eseguito in concomitanza all’adeguamento sismico del fabbricato e non coperto dalla coibentazione esistente.

L’intervento di isolamento termico ha comportato lo spostamento dei pluviali e dei punti di innesto alla rete di smaltimento acque meteoriche, con contestuale posa di nuovi pozzetti di ispezione. Si è provveduto inoltre al rifacimento dei compluvi in copertura, dove la guaina bituminosa esistente risultava ammalorata. Il restyling della facciata è stato completato con la rasatura degli sporti.

L’isolamento all’intradosso del solaio sottotetto, nonostante comporti un ponte termico importante, ha il vantaggio di permettere l’installazione di un controsoffitto e migliorare il comfort interno. Si è dunque realizzata prima la coibentazione termica con pannelli in lana di roccia di spessore 10 cm, fissati meccanicamente al solaio, e successivamente il controsoffitto a pannelli modulari in lana di roccia rivestiti con un velo verniciato extra-bianco, con elevate prestazioni per l’assorbimento acustico.

All’interno di questa intercapedine è stato possibile inglobare la distribuzione dell’impianto elettrico e le canalizzazioni della ventilazione meccanica. Il controsoffitto è di tipo ispezionabile così da consentire l’accesso alle scatole di derivazione dell’impianto elettrico per manutenzioni e future installazioni.

La copertura piana dei blocchi servizi invece è stata coibentata dall’esterno con pannelli accoppiati in EPS sagomato e PIR (schiuma poli isocianurato espanso), sopra al quale è stata posata una guaina prefabbricata armata con tessuto in poliestere dello spessore di 4 mm, fissata meccanicamente, ed una seconda guaina con tessuto non tessuto in poliestere autoprotetta sulla parte superiore con scagliette di ardesia di colore bianco.

Si è provveduto alla rimozione di tutti i serramenti esterni esistenti e alla posa di nuovi serramenti con prestazioni termiche e di tenuta all’aria migliorate. In particolare, troviamo 3 diverse soluzioni:

• Serramenti dotati di oscuranti (aule e corridoi). Per questi fori si è proceduto con la rimozione del cassonetto esistente e la demolizione dell’architrave esterna con soprastante strato di mattoni faccia a vista. Lo spazio derivante dalla demolizione ha permesso di installare serramenti più alti (da 140 cm di altezza a 175 cm). I nuovi serramenti sono posati mediante un falso telaio coibentato sui quattro lati, posizionati sulla mezzeria del foro (in corrispondenza del precedente filo esterno della muratura) e sono dotati di frangisole motorizzati. La scelta del frangisole è in assoluto quella che permette la migliore regolazione dell’apporto solare, perché permette di avere un buon ombreggiamento godendo comunque della vista esterna nella stagione calda, nonché consente una regolazione fine ed automatizzata in base alla luminosità interna rilevata dal sensore gestito dal sistema di building automation, come più oltre descritto. I serramenti saranno in alluminio a taglio termico con doppia vetrocamera, triplo vetro.
• Serramenti senza frangisole (bagni). Si è proceduto in modo analogo al punto precedente, con la sola differenza che, data l’assenza di oscuranti esterni, questi serramenti hanno un fattore di guadagno solare (g secondo EN 410) molto basso.
• Uscite di sicurezza. Le dimensioni delle uscite di sicurezza di progetto sono definite di concerto con il tecnico che redige il Certificato di Prevenzione Incendi. Anche per questi fori sono stati utilizzati serramenti in alluminio a taglio termico a triplo vetro. I serramenti non sono però montati su monoblocchi coibentati su quattro lati, bensì normali falsi telai in legno su tre lati e installazione di un profilo di battuta a pavimento, per i quali si è dovuto demolire le soglie esistenti. Inoltre si è reso necessario procedere alla levigatura dei pavimenti esterni, in modo da abbassarne la quota di 15 mm. Questa operazione è servita a garantire un corretto taglio termico in corrispondenza del serramento e garantirne la tenuta all’aria.

Intervento sull’impianto meccanico

La generazione di calore era affidata ad una caldaia tradizionale alimentata a metano di potenza 160 kWt, posta nella centrale termica interrata. Sono presenti tre circuiti: un carico boiler per l’acqua calda sanitaria, un circuito per l’ala SUD ed un circuito per l’ala OVEST, entrambi con circolatori gemellari ad inverter di recente installazione.

L’emissione è affidata a radiatori a 4 colonne in buonissimo stato, posti in nicchia sotto alle finestre (sono presenti in totale 45 radiatori). L’acqua calda sanitaria prodotta in CT alimenta il blocco dei bagni dell’ala nord e dell’ala est (per l’ala sud è presente un boiler elettrico). E’ presente un sistema per la regolazione climatica con sensori di temperatura ambiente, per la telegestione dell’impianto, affidato alla società affidataria del Servizio di Gestore Calore.

Il progetto ha previsto di modificare sensibilmente gli impianti esistenti.

Innanzitutto, la caldaia è stata sostituita da una pompa di calore del tipo aria/acqua coadiuvata da una caldaia da 34,9 kW con funzione di back-up: questo ha migliorato notevolmente la sicurezza degli impianti, sia perché possono considerarsi impianti ridondanti, sia perché rimuove le criticità previste dal DPR 151/2011 per le attività soggette a prevenzione incendi relative a impianti per la produzione di calore con potenzialità superiore a 116kW. L‘utilizzo della pompa di calore permette di sfruttare l’energia contenuta nell’aria esterna (energia aerotermica) ed è quindi parzialmente rinnovabile; oltre a ciò permette il servizio di raffrescamento estivo, sempre più apprezzato nelle scuole che possono perciò essere utilizzate dalla comunità nel periodo estivo, fuori dal calendario scolastico.

La centrale termica esistente è stata smantellata e si è provveduto ad un lavaggio chimico delle tubazioni di distribuzione con prodotti conformi alla norma UNI 8065. Il nuovo impianto sfrutta i radiatori esistenti, con l’aggiunta di valvole termostatiche e funzionano con temperature di mandata molto basse (40 °C o inferiori).

Tutti gli ambienti sono dotati di un sistema di ventilazione meccanica controllata a doppio flusso, con recuperatori ad alta efficienza e filtri F7 (ISO e PM1 ≥ 50%) sulla mandata dell’aria ambiente. Le unità di trattamento sono di alta qualità con certificazione del Passiv Haus Institut di Darmstadt. Dal momento che le aule sono orientate secondo tre esposizioni diverse, vi è la possibilità che durante le mezze stagioni alcune aule abbiano bisogno di essere raffrescate ed altre no. Per poter gestire questa evenienza, si è optato per tre diverse unità di ventilazione (UTA), una ciascuna porzione con diverso orientamento. Ogni UTA sarà dotata di una batteria aria/acqua sul canale di mandata, che permette di raffrescare o di integrare il riscaldamento nella stagione fredda.

Nella distribuzione si è tenuto conto del principio delle tre zone; le mandate vengono effettuate nelle zone in cui è fondamentale avere un buon indice di qualità dell’aria interna, evitando che ci sia un eccessivo ricambio d’aria rispetto alle esigenze igieniche.

Le portate sono progettate in modo da essere perfettamente bilanciate; uno sbilanciamento a favore della mandata o della ripresa comporterebbe perdite energetiche (spifferi).

Il sistema di distribuzione è parzialmente a vista nelle aule e nei servizi, mentre è parzialmente incassato nel controsoffitto, con diffusione attraverso canali microforati. Dal momento che il funzionamento degli impianti di ventilazione è intermittente, è stato necessario prevedere serrande stagne di chiusura dei condotti di mandata e ripresa, che rendono i condotti ermetici a macchina spenta. L’effettivo funzionamento del sistema di ventilazione è regolato da sensori di presenza.

Per quanto riguarda la produzione di acqua calda sanitaria (ACS) della scuola, si è provveduto all’installazione di piccole unità in pompa di calore da 80 litri (una per ogni blocco di servizi), più che sufficienti per la scarsa richiesta di acqua calda sanitaria. Le unità sostituiscono il boiler elettrico e l’accumulo in CT precedenti.

Interventi sull’impianto elettrico

L’impianto elettrico esistente, inteso come illuminazione ordinaria, forza motrice e di terra, si può considerare in buono stato sia dal punto di vista della distribuzione elettrica (canale portacavi, tubazioni e conduttori) che dei componenti installati (quadri elettrici, prese forza motrice, apparecchi di illuminazione).

Gli interventi realizzati sono stati i seguenti:

• è stato realizzato un nuovo quadro elettrico di consegna Q1 posizionato immediatamente a valle del contatore Enel; al suo interno è stato alloggiato l’interruttore di protezione generale del plesso scolastico;
• è stato realizzato un nuovo quadro elettrico generale QG1 posizionato in prossimità del quadro esistente, al suo interno verranno alloggiati gli interruttori di protezione linee ai sottoquadri;
• è stato realizzato un nuovo quadro elettrico della centrale termica Q-CT per l’alimentazione di tutte le utenze a servizio dell’impianto meccanico; questo quadro è posizionato entro il locale tecnico;
• a partire dal quadro in centrale termica, è stata realizzata la rete di alimentazione di tutti i componenti a servizio dell’impianto meccanico (unità di trattamento aria, caldaia, pompe, boiler, ecc…);
• sono stati installati i comandi elettrici dei nuovi sistemi ombreggianti, posizionati all’ingresso delle aule in quanto prevedono sia la gestione manuale che mediante sistema KNX;
• sono stati sostituiti tutti i corpi illuminanti dell’edificio scolastico con nuovi apparecchi a led, regolato automaticamente mediante i sensori di luminosità e presenza per garantire elevato risparmio energetico;
• è stato realizzato un nuovo impianto di illuminazione di emergenza in tutto il plesso scolastico mediante l’installazione di lampade autonome nelle aule, nei corridoi, nel locale mensa e nei servizi igienici. In prossimità delle uscite di sicurezza sono state installate lampade di emergenza con pittogramma. Vengono utilizzati apparecchi a led in favore di un risparmio energetico, collegati al quadro elettrico generale;
• è stato realizzato un impianto di segnalazione manuale allarme incendio in tutto il plesso scolastico, secondo la norma di riferimento UNI 9795, con pulsanti d’allarme posizionati in prossimità delle uscite di sicurezza e lungo i percorsi d’esodo, in modo tale che la distanza massima da percorrere per l’utilizzo di essi sia inferiore a 30 mt. Sono state installate delle targhe ottico-acustiche di allarme incendio nei corridoi e nel locale mensa. All’esterno sarà installata una sirena di allarme. La centrale dell’impianto di allarme è posizionata nel locale tecnico;

E’ stato inoltre realizzato un sistema di automazione e regolazione (BACS) dei dispositivi per il riscaldamento, ventilazione, raffrescamento, produzione di acqua calda, illuminazione ecc. che conducono al miglioramento dell’efficienza operativa e efficienza energetica, come definito dal decreto interministeriale 26.06.2015 che recita: “al fine di ottimizzare l’uso dell’energia negli edifici, per gli edifici a uso non residenziale e ̀reso obbligatorio un livello minimo di automazione per il controllo, la regolazione e la gestione delle tecnologie dell’edificio e degli impianti termici (BACS), corrispondente alla Classe B, come definita nella Tabella 1 della norma UNI EN 15232 e successive modifiche o norma equivalente”.

Le funzioni di gestione tecnica degli edifici (TBM) nell’ambito della gestione degli edifici (BM) forniscono informazioni sull’esercizio, la manutenzione, i servizi e la gestione degli edifici, in particolare per la gestione dell’energia – misurazione, registrazione delle tendenze, funzionalità di allarme e diagnosi dell’utilizzo non necessario di energia.

Impianto fotovoltaico

Uno dei principali requisiti per un edificio “NZEB” è l’installazione di un impianto fotovoltaico, che aiuti a sopperire ai consumi elettrici a cui è sottoposta la nuova configurazione impiantistica dell’edificio. E’ stato installato un impianto fotovoltaico dimensionato secondo quanto previsto dal Decreto 03 marzo 2011 n. 28, cd. “decreto rinnovabili”, costituito da n. 72 moduli fotovoltaici monocristallini con una potenza massima di 27 kWp, integrati nella falda di copertura con esposizione sud-est.

Attestazione di Prestazione Energetica

A conclusione dell’intervento, l’edificio scolastico ha ottenuto un livello di prestazione energetica globale per edifici NZEB pari a 59,57 kWh/m²anno, equivalente ad una classe energetica A4.

Clicca qui per scaricare l’APE della scuola primaria di Falzè di Piave.

IMMAGINI: