I primi interventi di risparmio energetico proposti riguardano il miglioramento dell’isolamento termico dell’involucro. Nelle tabelle 5.1 e 5.2 sono riportati i valori di trasmittanza delle superfici trasparenti e opache presenti nell’AOB, e il confronto di tali valori con quelli limite imposti dalla normativa vigente (Decreto 26/01/2012 tabella 1 Allegato B) [27], evidenziando con il colore rosso le superfici che presentano valori superiori a quelli prescritti. Per quanto riguarda le superfici opache, si è scelto di intervenire sulle superfici indicate con i codici SO3-SO5-SO6, analizzando la fattibilità tecnico economica della costruzione di un cappotto termico. Sono state escluse dall’intervento le superfici SO10-SO11, in quanto i valori di trasmittanza sono abbastanza prossimi a quelli limite e per via del fatto che una parte significante degli ambienti che circoscrivono non è riscaldato. Non sarà invece proposto alcun intervento sulle superfici vetrate, oggetto recentemente (2003-2007) di un intervento di riqualificazione, perché rientrano tutte, tranne la ST8, ampiamente all’interno dei valori di legge. Quest’ultima superficie, vedi Appendice B, poiché delimita delle zone non riscaldate (vani ascensori) non sarà soggetta ad alcuna analisi d’intervento.
Tabella 5.1 - Verifica di trasmittanza delle superfici trasparenti.
CODICE
(Appendice B) DENOMINAZIONE TRASMITTANZA LIMITI LEGGE
ST1 Finestre a nastro (corpo principale) 1.98 2.60
ST2 Facciata terminale corridoi 1.99 2.60
ST3 Vetrata verticale vani scala 2.48 2.60
ST4 Vetrata vano scala principale 2.58 2.60
ST5 Facciata Trauma Center 2.10 2.60
ST6 Infissi Trauma Center 2.00 2.60
ST7 Facciata - cupola Hall 1.92 2.60
ST8 Vetrata ascensori (nuova torre) 4.10 2.60
ST9 Infissi torre ascensori 2.00 2.60
Pag. 119 di 186
Tabella 5.2 – Verifica di trasmittanza delle superfici opache.
CODICE
(Appendice B) DENOMINAZIONE TRASMITTANZA LIMITI LEGGE
SO1 Solaio di copertura – terrazze 0.298 0.380
SO2a Solaio intermedio (caso a) 1.884 ///
SO2b Solaio intermedio (caso b) 1.959 ///
SO3 Tamponatura in pannello a sandwich 0.666 0.400
SO4 Partizioni interne 1.928 ///
SO5 Pareti vani scala 3.460 0.400
SO6 Pannello di copertura Trauma Center 2.233 0.380
SO7 Tamponatura Trauma Center 0.346 0.400
SO8 Solaio di copertura Hall 0.262 0.380
SO9 Tamponatura Hall 0.134 0.400
SO10 Pannello verticale vano scala – torre ascensori 0.559 0.400 SO11 Pannello orizzontale vano scala – torre ascensori 0.577 0.380 W/(m2K) W/(m2K)
Gli interventi di efficientamento dell’involucro analizzati sono:
INTERVENTO A: isolamento termico delle superfici SO3-SO5-SO6, da realizzarsi tramite posa di pannelli di polistirene estruso di vario spessore, al fine di riportare i valori di trasmittanza termica delle pareti al di sotto del limite di legge (vedi figura 5.1) [27]. Gli spessori di isolante necessari per questo primo intervento sono: 8 cm per la superficie SO3; 12 cm per le superfici SO5 e SO6.
INTERVENTO B: isolamento termico delle superficie SO3-SO5-SO6 tramite posa di panelli di polistirene estruso dallo spessore di 20 cm. Con questo intervento si vuole sovra isolare l’involucro dell’edificio, portando i valori di trasmittanza ben al di sotto dei valori limiti di legge.
Pag. 120 di 186
Le principali caratteristiche termofisiche dell’isolante (lastre di polistirene estruso) preso in esame sono le seguenti:
Conduttività Termica: 0.040 W/(m K)
Densità: 30 kg/m3
Calore Specifico: 1.25 kJ/(kg K)
Nella tabella 5.3 sono riportati i nuovi valori di trasmittanza delle pareti opache su cui eseguire gli interventi di isolamento e l’ammontare di isolante necessario per ogni tipologia di superficie.
Tabella 5.3 – Nuovi valori di trasmittanza delle superfici oggetto d’intervento.
CODICE DENOMINAZIONE SUPERFICIE
da ISOLARE
TRASMITTANZA
INIZIALE INTERVENTO A INTERVENTO B SO3 Tamponatura in pannello
a sandwich 18’465 0.666 0.286 0.154
SO5 Pareti vani scala 4’270 3.460 0.304 0.189
SO6 Pannello di copertura
Trauma Center 950 2.233 0.290 0.184
m2 W/(m2K) W/(m2K) W/(m2K)
L’analisi di queste due proposte d’intervento è stata effettuata utilizzando il modello dinamico dell’ospedale Brotzu messo a punto nel corso del dottorato di ricerca (vedi capitolo precedente). Il risparmio energetico ottenibile con l’intervento è stato calcolato sottraendo dai valori di consumo calcolati con le stratigrafie originali i nuovi valori di fabbisogno e carico termico calcolati con la nuova stratigrafia contenente il cappotto termico. Per tener in considerazione la differenza tra il modello numerico e i valori reali di consumo, il valore di risparmio energetico è stato pesato tramite i valori consumo ricavati tramite l’audit. I valori così corretti sono stati poi divisi per il rendimento medio annuo delle caldaie (Riscaldamento) e dei gruppi frigo (Raffrescamento), vedi capitolo 3, in modo da ottenere i risparmi di combustibile e di energia elettrica associati al risparmio di energia termica per riscaldamento e raffrescamento.
Il costo specifico totale degli interventi è pari a 44 €/m2
per quello A e 48 €/m2 per l’intervento B. L’incidenza della fornitura del materiale ammonta a 16 €/m2
per la proposta A e 20 €/m2 per quella B. La restante parte del prezzo è uguale per i due interventi ed è costituita dai ponteggi, 15 €/m2, e dal costo della manodopera 13 €/m2
. Il costo totale è quindi pari a 1'042 k€ per l’intervento A; 1'137 k€ per l’intervento B.
Le analisi economiche degli interventi A e B sono state condotte considerando i seguenti parametri:
Durata dell’Analisi Economica: 25 anni
Tasso di Inflazione: 3%
Deriva Combustibile: 4%
Tasso di Sconto: 5%
Gli indicatori utilizzati per confrontare le varie proposte di intervento: Risparmio Economico (in €/anno); Emissioni Evitate (in tCO2/anno); Riduzione Consumi Elettrici e Termici (in kWh e in % sul consumo globale annuo). Il calcolo delle emissioni evitate è stato effettuato considerando i seguenti fattori di emissione: 0.450 kgCO2/kWh per l’energia elettrica; 0.275 kgCO2/kWh per il combustibile Ecoden [13][28-30]. Oltre ai tre parametri appena citati sarà effettuata un’analisi economica più dettagliata comprendente l’analisi dei flussi di cassa e il calcolo del VAN, PBT (tempo di ritorno dell’investimento) e IRR (tasso interno di rendimento).
Pag. 121 di 186
Nella tabella 5.4 sono riportati i risultati ottenuti in termini di risparmio di energia e i valori degli indicatori economici calcolati tramite l’analisi dei flussi di cassa (figura 5.2).
Figura 5.2 – Flussi di cassa per i due interventi proposti.
Tabella 5.4 – Risultati analisi di fattibilità tecnico-economica degli interventi.
ANALISI ENERGETICA - AMBIENTALE
INTERVENTO A INTERVENTO B
INVESTIMENTO INIZIALE 1'042'138 1'136'878 €
RISPARMIO ENERGIA TERMICA 347'707 416'307 kWh/anno
RIDUZIONE CONSUMI TERMICI 4.00 4.79 %
RISPARMIO ENERGIA ELETTRICA 8'051 7'050 kWh/anno
RIDUZIONE CONSUMI ELETTRICI 0.07 0.06 %
RIDUZIONE EMISSIONI CO2 99 118 tCO2/anno
ANALISI ECONOMICA
INTERVENTO A INTERVENTO B
INVESTIMENTO INIZIALE 1'042'138 1'136'878 €
RISPARMIO ECONOMICO ANNUO 38'008 45'078 €/anno
VAN -114'877 -37'127 €
PBT (TEMPO DI RITORNO INVESTIMENTO) 22.0 20.5 anni
IRR (TASSO INTERNO DI RENDIMENTO) negativo negativo %
Secondo l’intervento proposto, si ha un risparmio totale di energia pari a circa il 4-5% (356-423 MWh), di cui la parte termica, legata ai consumi invernali per il riscaldamento, è largamente prevalente rispetto a quella elettrica, legata invece al carico estivo per raffrescamento. Le riduzioni d’immissioni di CO2 ottenibili ammontano intorno alle 100-120 t/anno.
L’analisi economica presenta valori negativi per le entrambe le proposte d’intervento, con la soluzione B che presenta i migliori valori degli indicatori economico-finanziari. La causa della scarsa reddittività dell’investimento
Pag. 122 di 186
deve andarsi a ricercare nel fatto che a fronte degli elevati costi di realizzazione i risparmi economici annui ottenibili, 38'000 €/anno per la proposta A e 45'000 €/anno per l’intervento B, non sono in grado di ripagare l’investimento entro i 20 anni, presi come riferimento per la durata dell’analisi, comportando quindi valori negativi del VAN e dell’IRR. I tempi di ritorno ottenuti non sono risultati molto distanti dal limite temporale prefissato, 22 per l’intervento A e 20.5 per il B, lasciando quindi dei margini di operatività nel caso si manifesti l’esigenza di un intervento obbligatorio sulla facciata dell’edificio.