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Capitolo 7 Analisi costi-benefici degli interventi di riduzione dei consumi energetici della Prefettura di Pisa

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Academic year: 2021

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7.1 Implementing the cost-optimal methodology in EU countries

La Direttiva sulle Prestazioni Energetiche degli Edifici (2010/31/EU, Energy

Performance of Buildings Directive) ha costituito un importante punto di riferimento per

le politiche energetiche nel settore edilizio in Europa. In tale direttiva è richiesto agli Stati Membri europei di:

• introdurre requisiti minimi di prestazione energetica per gli edifici, le componenti costruttive e i sistemi tecnici per l’edilizia;

• stabilire questi requisiti sulla base di una metodologia di costo ottimale, tenendo in considerazione i costi di esercizio dell’edificio;

• costruire, a partire dal 2020, solo edifici ad “energia quasi zero” (nearly zero

energy buildings).

Con la metodologia di costo ottimale (cost-optimal methodology) è stata introdotta per la prima volta la necessità di considerare i costi globali di esercizio degli edifici per delinearne le future prestazioni energetiche. Pertanto, la valutazione energetica degli edifici non sarà più legata ai soli costi di costruzione (investimento iniziale) ma anche a quelli di gestione (es. manutenzione e smaltimento).

La normativa europea consente agli Stati Membri un grado molto elevato di flessibilità nella scelta dei dati di input per il calcolo, sul piano degli interventi, dei materiali e dei costi dell’energia e delle lavorazioni.

Il documento Implementing the cost-optimal methodology in EU countries della BPIE (Buildings Performance Institute Europe) fornisce esempi pratici di come tre Paesi Europei (Austria, Germania e Polonia) hanno interpretato la richiesta dell’Unione Europea di modellare una metodologia che consenta di individuare l’ottimo dei costi in funzione dei benefici derivanti da determinate ipotesi di base.

La procedura seguita in sede di Tesi di Laurea prende spunto dal caso austriaco per quanto riguarda la fase iniziale di rappresentazione degli interventi di riduzione dei consumi energetici per poi proseguire con un’analisi che si sviluppa e si conclude secondo procedure di valutazione elaborate autonomamente.

Riassumendo, l’analisi costi-benefici di un set di interventi individuati come potenzialmente riduttivi dei consumi energetici di un edificio segue un iter di questo tipo:

1) elaborazione dei casi di intervento (denominati varianti);

2) stima dei risparmi annui sulla fatturazione energetica dopo la realizzazione degli interventi;

3) valutazione dei costi di investimento e dei relativi tempi di ritorno di ciascuna variante;

4) individuazione delle varianti più convenienti sul profilo tecnico-economico.

7.2 Procedura di valutazione economica degli interventi

La convenienza di un intervento di riqualificazione energetica può essere stimata mediante la valutazione di alcuni indicatori economici quali il valore attuale netto (VAN), l’indice di profitto (IP), il tasso di rendimento interno (IRR) e il tempo di ritorno (TR). Quest’ultimo è definito come il tempo necessario affinché i benefici economici conseguibili dopo l’intervento eguaglino i costi sostenuti per la sua realizzazione (ammortamento dell’investimento iniziale). Tale indicatore è senz’altro il più intuitivo, il più diffusamente utilizzato e, quindi, quello scelto per il caso di studio.

Di seguito si descrivono più approfonditamente le fasi di analisi precedentemente elencate in modo da introdurre in maniera esaustiva l’applicazione al caso di studio.

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1. Elaborazione dei casi di intervento (denominati varianti)

Il procedimento parte dall’individuazione, per il sistema energetico considerato, degli interventi che potrebbero migliorare la prestazione energetica dell’edificio, per poi selezionare (sulla base di criteri normativi, tecnici ed economici) quelli più facilmente attuabili. Gli interventi sono poi riorganizzati in una cornice che ne prevede tutte le possibili combinazioni (varianti), ciascuna variante essendo caratterizzata da costi di investimento, entità di risparmio energetico e tempi di ritorno differenti.

2. Stima dei risparmi annui sulla fatturazione energetica dopo la realizzazione degli interventi

L’attuazione di uno o più interventi favorisce la riduzione del consumo energetico relativo al sistema energetico di cui fa parte; ciò comporterà ovviamente un risparmio economico sulla fatturazione energetica. In accordo con le procedure descritte nelle normative specifiche, si calcola per ciascuna variante la riduzione di consumo energetico annuo ottenibile mediante l’attuazione degli interventi previsti. Successivamente, individuati i costi unitari di gas ed energia elettrica, viene stimato per ciascuna variante il corrispondente risparmio economico (in fattura) rispetto allo stato attuale.

3. Valutazione dei costi d’investimento e dei relativi tempi di ritorno di ciascuna variante Il passo successivo alla determinazione del risparmio economico annuo (RA) sulla fatturazione energetica, prodotto dalla variante esaminata, consiste nella stima degli investimenti per l’attuazione delle modifiche ai sistemi energetici interessati. La combinazione dei costi relativi ai singoli interventi (varianti base) fornisce il costo di investimento iniziale (CI) da sostenere per la specifica variante.

Lo studio degli investimenti può essere condotto limitandosi ad un’analisi dei costi dei materiali previsti per l’attuazione dello specifico intervento oppure essere estesa anche ai costi per la realizzazione (posa in opera) degli interventi stessi. In entrambi i casi si potranno considerare separatamente gli sconti effettuati sui prezzi di listino o sulle voci di capitolato e l’IVA, da applicare in base alla categoria di appartenenza dello specifico intervento (per esempio interventi di recupero edilizio, manutenzione ordinaria e straordinaria, ristrutturazione edilizia, etc.) come previsto dalla legge.

Il tempo di ritorno dell’investimento può risultare influenzato da un parametro, detto

fattore di sconto Fs (o fattore di attualizzazione Fa), che rappresenta il valore attuale di un

euro al tasso di sconto r in un intervallo di j anni, consente di attualizzare somme di

denaro investite (spese) nel tempo. Il tasso di sconto r dipende principalmente da fattori come l’inflazione, il costo reale del capitale al lordo delle tasse dirette e la variazione del prezzo dell’energia. Considerando che dal 2011 in Italia non si registrano valori di tasso di sconto superiori all’1,5%1 e che, come mostrato nei paragrafi seguenti, alle varianti di

maggior interesse corrisponde un rapido recupero dell’investimento, le procedure di attualizzazione influenzerebbero in maniera assai ridotta i tempi di ritorno. Per questi motivi l’analisi costi-benefici per il caso di studio è stata condotta considerando un tasso di sconto nullo, per cui la relazione che esprime il tempo di ritorno per l’i-esima variante (Vi) si riduce alla seguente:

(TR)!" = (CI)!"

(RA)!"∙ 12      (espresso  in  mesi)

oppure

(TR)!" =

(CI)!"

(RA)!"      (espresso  in  anni)

                                                                                                               

1 La misura del tasso ufficiale di riferimento con decorrenza 1° gennaio 1999 è stata determinata sulla base

del cessato tasso ufficiale di sconto alla data del 31/12/98 (art. 2 D.L. 213/98) determinato dalla Banca Centrale Europea dal 2004 (fonte: The European Central Bank).

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4. Individuazione delle varianti più convenienti sul profilo tecnico-economico

La fase finale della procedura consiste nel trarre delle conclusioni circa la convenienza tecnico-economica delle soluzioni proposte a seconda della variante a cui fanno riferimento.

In questa fase ci si occupa di mettere in relazione il risparmio economico sulla fatturazione energetica ed il tempo di ritorno dell’investimento per comprendere meglio i rapporti che intercorrono tra i benefici prodotti dall’intervento esaminato e i costi necessari alla sua realizzazione.

Preliminarmente a qualsiasi operazione di tipo pratico, si possono elaborare due classifiche, una che ordini le varianti dalla più alla meno vantaggiosa (sul piano del risparmio economico) sulla fatturazione energetica ed una che fornisca un ordinamento crescente del tempo di ritorno dell’investimento. È possibile, nonostante risparmio annuo e tempo di ritorno siano fattori inversamente proporzionali tra loro, che le due classifiche non coincidano:ciò significa che non è generalmente vero che la variante che comporta il maggior risparmio energetico sia necessariamente la stessa alla quale è associato il minor tempo di ritorno dell’investimento; non è altrettanto vero, però, che al risparmio energetico massimo corrisponde il costo d’investimento massimo.

L’impossibilità di trovare a colpo d’occhio delle relazioni di proporzionalità tra i parametri in gioco impone il ricorso ad un metodo alternativo di valutazione globale della convenienza delle diverse varianti.

Il metodo consiste nella determinazione di un fattore che tenga conto del risparmio annuo, dell’investimento iniziale e, quindi, del tempo di ritorno. È stato definito un

coefficiente di convenienza (CC) dell’i-esima variante (Vi), con i=1, 2, 3, …, N) come

rapporto tra il risparmio annuo (RA) e il tempo di ritorno (TR) di quest’ultima:

(CC)!"=

(RA)!"

(TR)!"

Con l’ausilio di un piano cartesiano, raffigurante il risparmio annuo sull’asse delle ordinate e il tempo di ritorno sull’asse delle ascisse, è possibile far riferimento al significato geometrico del parametro appena introdotto. Il coefficiente di convenienza della variante (Vi) è il coefficiente angolare del segmento di retta che unisce l’origine degli assi e il punto di coordinate (TR, RA) relativo all’i-esima variante. Più è inclinato il segmento di retta (coeff. di convenienza elevato), più la variante risulterà vantaggiosa dal punto di vista tecnico-economico (v. Fig. 7.1).

Figura 7.1- Grafico di convenienza

Per poter confrontare in termini di convenienza due varianti si introduce il rapporto di

convenienza (RC), definito come rapporto tra i coefficienti di convenienza dell’i-esima

variante (CC)Vi e della j-esima variante (CC)Vj (dove i= 1, 2, 3,…N e j= 1, 2, 3,…, N),

con i≠j: !"# !$# !%# !&# !'# !(# !)# !" #!!!" $!!!" %!!!" &!!!" '!!!" (!!!" !" #!" $!" %!" &!" '!" )*")+,-." /0"102.13." 4,+506" *7"*05-81,0."8339." 4+91.:833.6"

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(RC)!"=(CC)(CC)!" !"

Ovviamente nel caso in cui i=j (ci si riferisce alla stessa variante) risulta: RC=1.

Per un più rapido confronto si può elaborare una matrice contenente i rapporti di convenienza che intercorrono tra le diverse varianti (v. Fig. 7.2).

Volendo selezionare ulteriormente le varianti, si può tener conto del vantaggio a lungo termine che ciascuna di esse può assicurare: terminato il periodo di recupero dell’investimento iniziale, la committenza continuerà a beneficiare degli effetti dell’intervento con un risparmio annuo sulla fatturazione energetica; più questo risparmio è elevato, più l’intervento è consigliabile.

Sul piano cartesiano, con riferimento alla Fig. 7.3, è possibile confrontare il punto di coordinate (TR;RA)Vi con il segmento congiungente i punti relativi alle due varianti più

vantaggiose, una dal punto di vista del risparmio annuo (es. V2) e l’altra del tempo di ritorno dell’investimento (es. V1). Il segmento (tratteggiato in Fig. 7.3) rappresenta il limite che determina la convenienza delle varianti: oltre alle varianti di estremità, saranno da ritenersi consigliabili soltanto quelle le cui coordinate oltrepassano (si trovano al di sopra) tale segmento.

Figura 7.2- Matrice dei rapporti di convenienza RC

Figura 7.3- Retta di convenienza

7.3 Analisi degli interventi proposti per l’edificio della Prefettura di Pisa

Lo studio condotto sulla Prefettura di Pisa e, in particolare, il calcolo dei fabbisogni energetici effettuato per i differenti servizi che debbono essere soddisfatti (riscaldamento, produzione ACS, illuminazione artificiale, etc.) ha permesso di evidenziare carenze dal punto di vista dell’efficienza energetica. La prestazione globale dell’edificio, infatti,

!" !# !$ % !& % !' !" "()) )("* )(#" % % % % !# "()) "(#+ % % % % !$ "()) % % % % % "()) % % % !, "()) % % % "()) % !' "()) !"# !$# !%# !&# !'# !(# !)# !" #!!!" $!!!" %!!!" &!!!" '!!!" (!!!" !" #!" $!" %!" &!" '!" )*" +,-./0122/3" 4)" +5,673"

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ricade in Classe energetica G2, manifestando la necessità di introdurre migliorie al

sistema edificio-impianti. Un risultato di questo genere era tuttavia prevedibile, in quanto l’edificio in esame, seppur sottoposto a interventi di ristrutturazione in tempi più recenti, resta un edificio storico, progettato e realizzato sulla base di tecniche costruttive antiche e insensibili alle tematiche di sostenibilità ambientale ed efficienza energetica.

Le attività svolte hanno l’obiettivo di informare la committenza sugli interventi che potrebbero migliorare la situazione attuale, suggerire gli interventi più vantaggiosi sul piano costi-benefici a seguito di simulazioni predefinite e consegnare uno strumento mediante il quale poter valutare autonomamente la convenienza di altri scenari caratterizzati da dati di input (ad esempio, preventivi di spesa o lavorazioni) differenti da quelli già considerati.

Successivamente al calcolo dei fabbisogni energetici, si procede con l’individuazione dei sistemi e, più in particolare, delle componenti ai quali è attribuita la maggior incidenza sui consumi energetici.

Dallo studio delle fatturazioni energetiche è emerso che i consumi di gas e di energia elettrica sono sostanzialmente equivalenti (v. Fig. 7.4); ciò vuol dire che varrebbe la pena intervenire agendo su entrambi i macrosistemi, ricordando che al consumo di gas contribuiscono le dispersioni attraverso l’involucro edilizio e l’impianto di riscaldamento, mentre al consumo di energia elettrica partecipano il sistema di illuminazione, il sistema di produzione di ACS, e l’utilizzo di altre apparecchiature elettriche (non essendo attivo l’impianto di climatizzazione estiva). L’analisi dei fabbisogni di energia elettrica mostra che il sistema di illuminazione è il più incidente sul bilancio energetico (nel complesso per l’illuminazione interna e l’illuminazione esterna si stima il 64%) (v. Fig. 7.4).

Figura 7.4- Ripartizione consumi gas ed energia elettrica, anno 2013

Alla luce di quanto appena detto, le soluzioni che migliorerebbero le prestazioni energetiche dell’immobile vengono suddivise tra interventi di riduzione dei consumi di gas ed interventi di riduzione dei consumi di energia elettrica.

Nel primo caso si opera, come già specificato, sull’involucro edilizio (opaco e trasparente) e sul sistema di riscaldamento; nel secondo caso si è posta particolare attenzione alla riduzione dei consumi dovuti ai sistemi di illuminazione interna ed esterna (essendo di scarsa incidenza i consumi per ACS ed essendo state già adottate buone prassi per la migliore gestione delle apparecchiature elettriche da ufficio).

L’individuazione delle soluzioni da consigliare alla committenza passa attraverso una fase di elencazione degli interventi proponibili e di contestuale valutazione della loro fattibilità tecnica.

Proposte di intervento sull’involucro

Gli interventi sull’involucro opaco possono riguardare sia le murature che i solai; l’isolamento di tali componenti strutturali potrebbe rivelarsi molto utile contro la dispersione termica verso l’esterno. L’isolamento delle murature esterne avviene

                                                                                                               

2 La classificazione qui adottata è riferita al D.M. 26/06/2009 “Linee guida nazionali per la certificazione

energetica degli edifici”, Allegato 4 (Allegato A par. 7.2, tabella 3).

Consumi gas 52% Consumi elettrici 48% Illuminazione interna 51% Illuminazione esterna 13% ACS 6% Altri dispositivi elettrici 30%

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dall’interno o dall’esterno (a cappotto). Tuttavia, nonostante ne sia intuibile l’efficacia, tale operazione appare sconsigliabile: nel primo caso, uno strato isolante interno comporterebbe la riduzione degli spazi lavorativi, andando probabilmente ad interferire con l’arredamento presente negli ambienti; inoltre, l’attività di posa implicherebbe una sospensione, seppur temporanea, del lavoro di ufficio, causando inevitabilmente disagi; nel secondo caso, l’isolamento a cappotto è assolutamente da escludere, in quanto, si ricorda, il palazzo è soggetto a vincolo storico-architettonico e quindi i suoi prospetti non possono essere modificati.

Considerati questi ostacoli, risulta meno complesso agire sul solaio di sottotetto: ciò non causerebbe l’interruzione delle attività lavorative della Prefettura né la riduzione degli spazi di lavoro, in quanto si tratta di una zona non utilizzata.

Gli interventi sull’involucro trasparente consistono nella sostituzione dei serramenti esistenti con altrettanti più performanti dal punto di vista della resistenza termica. Il rilievo ha evidenziato la massiccia presenza di finestre dalla forma piuttosto elaborata. La tutela dell’immobile da parte della Soprintendenza impone anche in questo caso di non alterare i prospetti, obbligando ad una sostituzione delle componenti con altre esteticamente identiche, salvo variare i materiali da cui sono costituite. La ricercatezza delle forme di tali finestre lascia presagire un costo maggiore rispetto a prodotti standard; tuttavia, questi fattori saranno tenuti in conto in fase di valutazione economica dell’intervento.

Proposte di intervento sul sistema di riscaldamento

L’impianto di riscaldamento, come già indicato, è costituito da due sotto-impianti indipendenti che servono altrettante zone dell’immobile; entrambe utilizzano come generatori di calore caldaie tradizionali collegate a radiatori perlopiù in ghisa. Gli interventi attuabili possono interessare il sistema di emissione, quello di distribuzione e quello di generazione. L’applicazione di valvole termostatiche su ciascun radiatore e l’introduzione di termostati di zona consentirebbero una gestione più puntuale e differenziata per ambiente/area dell’edificio, con notevole risparmio energetico; d’altra parte, l’assenza di informazioni circa la rete di distribuzione del fluido termovettore, sicuramente vetusta, rende problematica ogni considerazione su eventuali termostati che regolino le portate per singola zona o addirittura singolo ambiente. Attuare su scala maggiore il rifacimento totale del sistema impiantistico sarebbe comunque un’operazione economicamente e tecnicamente ingente. Per questi motivi è sconsigliabile qualsiasi intervento in tale direzione.

La generazione è la componente sulla quale risulta più immediato ed accessibile intervenire: le caldaie attuali potrebbero essere sostituite con generatori a condensazione, capaci di recuperare il calore latente del vapore acqueo contenuto nei fumi della combustione e utilizzarlo per riscaldare l’acqua di ritorno, raggiungendo così rendimenti molto maggiori; tuttavia, discutibile appare l’inserimento di sistemi di generazione nuovi su un sistema impiantistico complessivamente non rinnovato.

Proposte di intervento sul sistema di illuminazione interna

Il rilievo degli apparecchi di illuminazione ha rivelato la presenza di un gran numero di lampadari storici contenenti lampade ad incandescenza così dispendiose dal punto vista energetico da costituire complessivamente il 25% dei consumi per illuminazione interna. Uno dei primi interventi ipotizzabili è quindi la sostituzione di queste lampade con sorgenti (a parità di flusso luminoso emesso) meno energivore e, possibilmente, più durature.

Altri apparecchi che pesano in maniera significativa sul bilancio energetico sono quelli collocati nei corridoi centrali e negli uffici; allo stesso tempo, appare opportuno agire sugli ambienti dove, più che in altri, dimenticare di spegnere la luce è una pratica tanto frequente quanto anti-economica (es. bagni, archivi). A livello macroscopico, l’edificio è carente di sistemi di regolazione e controllo dell’illuminazione interna, non sono cioè

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presenti sensori di luce naturale, di movimento o temporizzatori; inoltre, molti apparecchi d’illuminazione fanno capo allo stesso interruttore, con la conseguente impossibilità per l’utenza di scegliere se accenderli tutti o solo in parte. In questa sede si valuta l’eventualità di andare ad agire in tale direzione mediante l’apporto di modifiche puntuali (o circoscritte a determinati ambienti) all’impianto elettrico generale dell’edificio.

Proposte di intervento sul sistema di illuminazione esterna

L’illuminazione esterna per un edificio storico pubblico assume rilievo dal punto di vista architettonico ma anche della sicurezza. Rilevati gli apparecchi di illuminazione esterna ed esclusa la sostituzione di quelli utilizzati solo in eventi occasionali di tipo istituzionale, gli interventi si concentrano sulla sostituzione delle lampade di potenza più elevata con sorgenti meno energivore ma che comunque assicurino un elevato livello di comfort visivo. Sul resto degli apparecchi si procede con la valutazione dei benefici apportati dall’installazione di un temporizzatore che ne limiti le ore di accensione.

7.3.1 Interventi di riduzione del consumo gas

1. Elaborazione dei casi di intervento (denominati varianti)

Gli interventi che effettivamente vengono presi in considerazione sono stati selezionati tra quelli elencati precedentemente in base a criteri di fattibilità tecnica, economica, e normativa. A ciascuno viene associato un codice identificativo Vi (i=2, 3, …, n) dove la lettera V significa variante e il pedice i segue la numerazione degli interventi. La variante corrispondente allo stato attuale ha il codice V1; definiti i singoli interventi (varianti base) a partire da i=2, si procede con la loro combinazione determinando, così, ulteriori varianti.

Gli interventi individuati sono elencati di seguito:

I. isolamento solaio di sottotetto mediante applicazione di uno strato di lana di

roccia (condotti due casi di studio: spessore 50 mm e spessore 100 mm);

II. sostituzione serramenti attuali con serramenti di prestazioni energetiche

superiori;

III. sostituzione caldaie attuali (tradizionali a gas metano) con caldaie a

condensazione (a maggior rendimento di generazione).

I primi due interventi sono finalizzati alla riduzione delle dispersioni termiche attraverso l’involucro edilizio (opaco e trasparente), mentre l’ultimo mira all’efficientamento dell’impianto di climatizzazione invernale.

I. Isolamento solaio di sottotetto

Il materiale isolante individuato in base a criteri prestazionali ed economici (v. App. AP5) è la lana di roccia; l’intervento viene studiato ipotizzando l’applicazione di uno strato di due spessori diversi pari a 50 mm e 100 mm; il primo corrisponde ad un valore di trasmittanza del solaio pari a 0,558 W/m2K, mentre il secondo, corrispondente ad un

valore di trasmittanza del solaio pari a 0,335 W/m2K, soddisfa il limite imposto dal DM

11/3/2008 (Zona climatica D: Ulim=0,340 W/m2K).

L’intervento interessa una superficie pari a 1365 m2. La variante V2 corrisponde all’applicazione di uno strato di lana di roccia di spessore 50 mm; la variante V9 corrisponde all’applicazione di uno strato di lana di roccia di spessore 100 mm.

II. Sostituzione serramenti

La dispersione termica può essere limitata sostituendo alle finestre attuali degli infissi più performanti dal punto di vista termico.

I telai attuali sono in legno (trasmittanza termica Uf=2,10 W/m2K), mentre il vetro è

singolo (trasmittanza termica Ug=5,94 W/m2K).

La scelta di un vetro triplo (Ug=0,6 W/m2K), e di un telaio più resistente termicamente, ad

esempio in alluminio (Uf=0,91 W/m2K), può sicuramente apportare dei miglioramenti

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Ciascun tipo di finestra, vista la gran varietà e ricercatezza delle forme, sarà quindi caratterizzata da un valore di trasmittanza diverso che deve, in ogni caso, rispettare il limite di normativa (per il Comune di Pisa pari a U=2,0 W/m2K)3, v. App AP6. In questo

caso, tale prescrizione è pienamente soddisfatta in quanto il valore massimo di trasmittanza per le finestre sostitutive risulta pari a U=1,01 W/m2K 4.

L’intervento interessa una superficie finestrata pari a 118 m2. La variante V3 corrisponde

alla sostituzione dei serramenti attuali con serramenti a minore trasmittanza termica. III. Sostituzione caldaie

Le caldaie attualmente in uso in Prefettura sono due e servono due zone termiche distinte della Prefettura: una relativa alla porzione centrale dell’edificio (zona termica 1) e l’altra relativa alla palazzina posta a Nord (zona termica 2). Entrambe sono di tipo tradizionale, a gas metano. Intervenire sull’impianto di riscaldamento limitandosi alla sostituzione delle caldaie con altre più efficienti sicuramente comporterà dei benefici al sistema globale (anche se potrà migliorare soltanto il rendimento di generazione).

La caldaia che serve la zona termica 1 attualmente è caratterizzata da un rendimento globale pari a 0,62 ; la caldaia che serve la zona termica 2 attualmente è caratterizzata da un rendimento globale pari a 0,58 . Le caldaie sostitutive sono caldaie a condensazione con rendimento globale rispettivamente pari a 0,88 e 0,86 (rendimento di generazione v. App. AP5). La variante V4 corrisponde alla sostituzione delle caldaie attuali con caldaie a condensazione.

Per ulteriori dettagli relativi agli interventi indicati si veda l’App. AP5.

Dopo aver definito le varianti base, si prosegue inserendo nell’analisi costi-benefici le varianti derivanti dalla loro combinazione.

In questo caso, da 4 interventi base (V2, V3, V4, V9) si ottengono altre 7 varianti, corrispondenti alle combinazioni tabellate in All. AL8, punto a), v. Tab. 7.1.

2. Stima dei risparmi annui sulla fatturazione energetica dopo la realizzazione degli interventi

I fabbisogni di energia per riscaldamento per le 11 varianti sono stati calcolati con le stesse procedure utilizzate per il calcolo del consumo di gas attuale (variante V1).

In particolare, si ricorda che il calcolo dei metri cubi di gas metano annui, necessari a mantenere una temperatura interna costante di 20°C, è stato affrontato con il software

Termolog EPiX 4. Per ogni caso, comprese le combinazioni, è stato elaborato un file

indipendente poiché in generale non è vero che alla realizzazione contemporanea di due o più interventi corrisponde un risparmio energetico pari alla somma dei relativi risparmi energetici. Come per la variante V1, per ciascuna combinazione è stato necessario lavorare su due files separati (uno per l’edificio centrale e uno per la palazzina), essendo impossibile modellare in un unico documento due unità immobiliari termoautonome. I fabbisogni di energia primaria dei due corpi edilizi, misurati in kWh/anno, sono stati successivamente sommati per definire il risultato finale relativo all’edificio nella sua interezza. Considerato un potere calorifico inferiore del gas metano pari a PCI=9,5 m3/kWh, immediatamente si è ricavato il volume di combustibile necessario (v. Tab. 7.1)

da confrontare con quello espresso in bolletta.

Ai consumi di gas corrispondono ovviamente delle spese di fatturazione energetica; il costo del metano ipotizzato è pari a quello individuato nelle bollette più recenti (anno 2013) e cioè pari a 0,93 €/m3. Con questo valore è stato stimato il risparmio economico

annuo per ciascuna variante rispetto allo stato attuale (v. All. AL8).

                                                                                                               

3 Limite imposto ai sensi del D.M. 11/03/2008 coordinato con il D.M. 26/01/2010.

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Tabella 7.1- Fabbisogno gas e relativo risparmio energetico annuo per ciascuna variante

3. Valutazione dei costi di investimento e dei relativi tempi di ritorno di ciascuna variante Il passo successivo alla determinazione del risparmio in bolletta consiste nella stima degli investimenti per l’attuazione delle modifiche ai sottosistemi individuati. La combinazione degli importi relativi ai singoli interventi (varianti base) fornisce la spesa iniziale da sostenere per la variante trattata. Per la definizione dei costi d’investimento si è fatto riferimento a prezzari pubblici, in particolare:

• per la fornitura e la posa in opera del materiale isolante e dei serramenti: prezzario dei LL.PP. del Comune di Milano;

• per la fornitura delle caldaie a condensazione: prezzari Buderus;

• per la posa in opera delle caldaie a condensazione: prezzario dei LL.PP. del Comune di Milano.

Dall’analisi dei prezzari sopra citati è stato possibile determinare gli investimenti iniziali comprensivi di fornitura e manodopera per ognuno dei 4 interventi base proposti (v. App. AP5).

V2) Isolamento solaio di sottotetto mediante applicazione di uno strato di lana di roccia (spessore 50 mm)

• riduzione complessiva del consumo energetico: 6656 m3/anno; • incidenza percentuale su consumo gas 2013: 18%

(pari a circa € 6190,00, per un costo medio annuo di 0,93 €/m3); • costo complessivo materiali previsti: € 3221,00 + IVA;

• costo complessivo posa in opera (a corpo): € 1365,00 + IVA; • costo totale dell’intervento: € 4586,00 + IVA;

• tempo di ritorno: 9 mesi.

V3) Sostituzione serramenti attuali con serramenti di prestazioni energetiche superiori

• riduzione complessiva del consumo energetico: 2722 m3/anno; • incidenza percentuale su consumo gas 2013: 7%

(pari a circa € 2531,00, per un costo medio annuo di 0,93 €/m3); • costo complessivo materiali previsti: € 26232,00 + IVA; • costo complessivo posa in opera (a corpo): € 4380,00 + IVA; • costo totale dell’intervento: € 30612,00 + IVA;

• tempo di ritorno: 145 mesi (12,1 anni).

V4) Sostituzione caldaie attuali (tradizionali a gas metano) con caldaie a condensazione (a maggior rendimento di generazione)

• riduzione complessiva del consumo energetico: 1670 m3/anno;

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• incidenza percentuale su consumo gas 2013: 5%

(pari a circa € 1553,00, per un costo medio annuo di 0,93 €/m3);

• costo complessivo materiali previsti: € 17840,00 + IVA; • costo complessivo posa in opera (a corpo): € 4841,00 + IVA; • costo totale dell’intervento: € 22681,00 + IVA;

• tempo di ritorno: 175 mesi (14,6 anni).

V9) Isolamento solaio sottotetto mediante applicazione di uno strato di lana di roccia (spessore 100 mm)

• riduzione complessiva del consumo energetico: 8239 m3/anno; • incidenza percentuale su consumo gas 2013: 22%

(pari a circa € 7662,00, per un costo medio annuo di 0,93 €/m3);

• costo complessivo materiali previsti: € 5815,00 + IVA; • costo complessivo posa in opera (a corpo): € 1802,00 + IVA; • costo totale dell’intervento: € 7617,00 + IVA;

• tempo di ritorno: 12 mesi.

La stima dei costi dei singoli interventi determina automaticamente la spesa per le varianti base (V2, V3, V4, V9) e, mediante somme, a seconda della combinazione trattata, l’importo complessivo per le altre varianti.

Il tempo di ritorno di ciascuna variante, definito come il rapporto tra il costo di investimento (CI) necessario alla sua realizzazione ed il conseguente risparmio economico annuo sulla fatturazione energetica (RA) ottenibile, è riportato in All. AL8. 4. Individuazione delle varianti più convenienti sul profilo tecnico-economico

Nell’All. AL8 viene illustrato per ciascuna variante il coefficiente di convenienza, definito come rapporto tra il risparmio annuo sulla fatturazione energetica (RA) e il tempo di ritorno dell’investimento (TR) associati all’i-esima variante.

La variante col maggior coefficiente di convenienza è la V2 (isolamento solaio di sottotetto 50 mm); la variante che porta il maggior risparmio energetico è V12 (isolamento solaio di sottotetto 100 mm + sostituzione serramenti + sostituzione caldaie). Pertanto, le varianti i cui coefficienti di convenienza sono compresi nell’intervallo (CC)V2

≤ (CC)Vi ≤ (CC)V12, cioè V2, V9, V10, V11, V12, sono da ritenersi più vantaggiose

rispetto alle altre, v. Fig. 7.5.

Per i rapporti di convenienza, cioè i rapporti tra i coefficienti di convenienza di due varianti che indicano quante volte una variante è più vantaggiosa di un’altra, si veda la Tab.1 All. AL9. L’applicazione del metodo della retta di convenienza descritto nel par. 7.2 punto 4) esclude la variante V11 dalla serie di interventi consigliabili; le varianti ottimali sono V2, V9, V10 e V12 (v. Fig. 7.5).

Dall’analisi costi-benefici degli interventi di riduzione del consumo di gas proposti per l’edificio della Prefettura di Pisa si conclude che:

• l’operazione di isolamento del solaio di sottotetto in quanto intervento unico risulta sempre vantaggiosa;

• la sostituzione totale dei serramenti risulta consigliabile solo se combinata almeno all’applicazione di uno strato considerevole di isolante per il solaio di sottotetto;

• l’installazione delle caldaie a condensazione al posto dei generatori attuali è sempre sconsigliata se non in un’ottica di intervento globale che comprenda anche le operazioni di efficientamento sull’involucro opaco e trasparente.

(11)

Figura 7.5- Individuazione varianti consigliabili

7.3.2 Interventi di riduzione del consumo elettrico

Gli interventi di riduzione del consumo di energia elettrica, come già specificato, si concentrano sui sistemi di illuminazione interna ed esterna e saranno trattati separatamente nei paragrafi 7.3.2.1 e 7.3.2.2 e in maniera combinata nel par. 7.3.3.1.

7.3.2.1 Interventi di riduzione consumo elettrico per illuminazione interna

In questa fase vengono analizzati gli interventi relativi al sistema di illuminazione interna. La numerazione delle varianti segue quella indicata per gli interventi di riduzione del consumo di gas. La variante corrispondente allo stato attuale per il sistema di illuminazione interna ha il codice V13.

1. Elaborazione dei casi di intervento (denominati varianti)

Gli interventi di riduzione del consumo energetico per illuminazione interna sono i seguenti:

I. sostituzione lampade attuali dei lampadari storici con lampade fluorescenti

compatte;

II. installazione sensori di luce naturale per il controllo automatico dello

spegnimento di alcuni apparecchi nei corridoi, negli uffici del personale, nella sala riunioni, nella sala operativa e nell’ufficio del Prefetto;

III. installazione sensori di movimento per il controllo automatico dell’accensione

degli apparecchi nei bagni e temporizzatori negli archivi del piano terra. Per i dettagli relativi agli interventi indicati si veda l’App. AP6.

La variante V14 corrisponde alla sostituzione delle lampade attuali dei lampadari storici con lampade fluorescenti compatte. La variante V15 corrisponde all’installazione di sensori di luce naturale negli ambienti indicati. La variante V16 corrisponde all’installazione di sensori di movimento e di temporizzatori negli ambienti indicati. Dopo aver definito le varianti base, si prosegue inserendo nell’analisi costi-benefici le varianti derivanti dalla loro combinazione.

In questo caso, da 3 interventi base (V14, V15, V16) si ottengono altre 4 varianti, corrispondenti alle combinazioni tabellate in All. AL8, punto b), v. Tab. 7.2.

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(12)

2. Stima dei risparmi annui sulla fatturazione energetica dopo la realizzazione degli interventi

Come per la variante V13 corrispondente allo stato attuale, anche i fabbisogni di energia per illuminazione interna per le 7 varianti sono stati calcolati secondo la procedura descritta nella norma UNI EN 15193/2008 (v. App. AP2).

A differenza di quanto affermato per il consumo di gas, nel caso dell’energia elettrica è vero che alla realizzazione contemporanea di due o più interventi corrisponde un risparmio energetico pari alla somma dei relativi risparmi energetici: una combinazione di interventi base produrrà una riduzione del consumo pari alla somma delle riduzioni dei consumi prodotte da questi ultimi (v. Tab. 7.2).

Tabella 7.2- Fabbisogno elettrico e relativo risparmio energetico annuo per ciascuna variante

Ai consumi di energia elettrica corrispondono ovviamente delle spese di fatturazione energetica; il costo dell’energia elettrica ipotizzato è pari a quello individuato nelle bollette più recenti (anno 2013) e cioè pari a 0,25 €/kWh. Con questo valore è stato stimato il risparmio economico annuo per ciascuna variante rispetto allo stato di fatto (v. All. AL8.)

3. Valutazione dei costi di investimento e dei relativi tempi di ritorno di ciascuna variante Con riferimento a cataloghi/listini reperibili sul mercato (per esempio su siti web di aziende produttrici) è stato possibile determinare gli investimenti iniziali comprensivi di fornitura e manodopera per ognuno dei 3 interventi base proposti (v. App. AP6).

V14) Sostituzione lampade attuali lampadari storici con lampade fluorescenti compatte

• riduzione complessiva del consumo energetico: 14070 kWh/anno; • incidenza percentuale su consumo gas 2013: 17%

(pari a circa € 3518,00, per un costo medio annuo di 0,93 €/m3); • costo totale dell’intervento: € 1218,00 + IVA;

• tempo di ritorno: 4 mesi.

V15) Installazione sensori di luce naturale per il controllo automatico dello spegnimento di alcuni apparecchi nei corridoi, negli uffici del personale, nella sala riunioni, nella sala operativa e nell’ufficio del Prefetto

• riduzione complessiva del consumo energetico: 9336 kWh/anno; • incidenza percentuale su consumo gas 2013: 11%

(pari a circa € 2334,00, per un costo medio annuo di 0,93 €/m3);

• costo complessivo materiali previsti: € 1955,00 + IVA; • costo complessivo posa in opera (a corpo): € 1600,00 + IVA; • costo totale dell’intervento: € 3555,00 + IVA;

• tempo di ritorno: 18 mesi (1,5 anni).

V16) Installazione di sensori di movimento per il controllo automatico dell’accensione nei bagni e di temporizzatori negli archivi del piano terra.

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(13)

• riduzione complessiva del consumo energetico: 728 kWh/anno; • incidenza percentuale su consumo gas 2013: 1%

(pari a circa € 182,00, per un costo medio annuo di 0,93 €/m3);

• costo complessivo materiali previsti: € 370,00 + IVA; • costo complessivo posa in opera (a corpo): € 110,00 + IVA; • costo totale dell’intervento: € 480,00 + IVA;

• tempo di ritorno: 32 mesi (2,6 anni).

La stima dei costi dei singoli interventi determina automaticamente la spesa per le varianti base (V14, V15, V16) e, mediante somme, a seconda della combinazione trattata, l’importo complessivo per le altre varianti.

Il tempo di ritorno di ciascuna variante, definito come il rapporto tra il costo di investimento (CI) necessario alla sua realizzazione ed il conseguente risparmio economico annuo sulla fatturazione energetica (RA) ottenibile, è riportato in All. AL8. 4. Individuazione delle varianti più convenienti sul profilo tecnico-economico

Nell’All. AL8 viene illustrato per ciascuna variante il coefficiente di convenienza, definito come rapporto tra il risparmio annuo sulla fatturazione energetica (RA) e il tempo di ritorno dell’investimento (TR) associati all’i-esima variante.

La variante col maggior coefficiente di convenienza è la V14 (sostituzione lampade lampadari storici); la variante che porta il maggior risparmio energetico è la V20 (sostituzione lampade lampadari storici + installazione sensori di luce naturale + installazione sensori di movimento e temporizzatori). Pertanto, le varianti i cui coefficienti di convenienza sono compresi nell’intervallo (CC)V20 ≤ (CC)Vi ≤ (CC)V14, cioè

V14, V17, V18, V20, sono da ritenersi più vantaggiose rispetto alle altre, v. Fig. 7.6. Per i rapporti di convenienza, cioè i rapporti tra i coefficienti di convenienza di due varianti che indicano quante volte una variante è più vantaggiosa di un’altra, si veda la Tab. 2 All. AL9. L’applicazione del metodo della retta di convenienza descritto nel par. 7.2 punto 4) esclude la variante V18 dalla serie di interventi consigliabili; le varianti ottimali sono V14, V17 e V20 (v. Fig. 7.6).

Figura 7.6- Individuazione varianti consigliabili

Dall’analisi costi-benefici degli interventi di riduzione del consumo di energia elettrica proposti per l’edificio della Prefettura di Pisa si conclude che:

• l’operazione di sostituzione delle lampade dei lampadari storici con lampade fluorescenti compatte in quanto intervento unico risulta sempre vantaggiosa;

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(14)

• l’installazione dei sensori di luce naturale risulta consigliabile se combinata almeno alla sostituzione delle lampade dei lampadari storici;

• l’installazione dei sensori di movimento e dei temporizzatori è sempre sconsigliata se non in un’ottica di intervento globale che comprenda anche le operazioni di sostituzione delle lampade dei lampadari storici e di installazione dei sensori di luce naturale.

7.3.2.2 Interventi di riduzione consumo elettrico per illuminazione esterna

Gli interventi di riduzione del consumo di energia elettrica, come già specificato, si concentrano sui sistemi di illuminazione interna ed esterna. In questa fase vengono analizzati gli interventi relativi al sistema di illuminazione esterna. La numerazione della varianti segue quella indicata per gli interventi di riduzione del consumo elettrico per illuminazione interna. La variante corrispondente allo stato attuale per il sistema di illuminazione esterna ha il codice V21.

1. Elaborazione dei casi di intervento (denominati varianti)

Gli interventi di riduzione del consumo energetico per illuminazione interna sono i seguenti:

I. sostituzione lampade attuali degli apparecchi decorativi con lampade

fluorescenti compatte;

II. sostituzione lampade nei proiettori di perimetrazione o sostituzione proiettori

obsoleti;

III. installazione timer per accensione/spegnimento apparecchi di illuminazione

giardini.

Per i dettagli relativi agli interventi indicati si veda l’App. AP6.

La variante V22 corrisponde alla sostituzione delle lampade attuali degli apparecchi decorativi con lampade fluorescenti compatte. La variante V23 corrisponde alla sostituzione delle lampade nei proiettori di perimetrazione (o sostituzione proiettori obsoleti). La variante V24 corrisponde all’installazione di timer per accensione/spegnimento degli apparecchi di illuminazione giardini.

Dopo aver definito le varianti base, si prosegue inserendo nell’analisi costi-benefici le varianti derivanti dalla loro combinazione.

In questo caso, da 3 interventi base (V22, V23, V24) si ottengono altre 4 varianti, corrispondenti alle combinazioni tabellate in All. AL8, punto c), v. Tab. 7.3.

2. Stima dei risparmi annui sulla fatturazione energetica dopo la realizzazione degli interventi

I fabbisogni di energia per illuminazione esterna per le 7 varianti sono stati calcolati secondo la procedura utilizzata per la variante V21 corrispondente allo stato di fatto (v. App. AP2).

A differenza di quanto affermato per il consumo di gas, nel caso dell’energia elettrica è vero che alla realizzazione contemporanea di due o più interventi corrisponde un risparmio energetico pari alla somma dei relativi risparmi energetici: una combinazione di interventi base produrrà una riduzione del consumo pari alla somma delle riduzioni dei consumi prodotte da questi ultimi (v. Tab. 7.3).

Ai consumi di energia elettrica corrispondono ovviamente delle spese di fatturazione energetica; il costo dell’energia elettrica ipotizzato è pari a quello individuato nelle bollette più recenti (anno 2013) e cioè pari a 0,25 €/kWh. Con questo valore è stato stimato il risparmio economico annuo per ciascuna variante rispetto allo stato di fatto (v. All. AL8).

(15)

Tabella 7.3- Fabbisogno elettrico e relativo risparmio energetico annuo per ciascuna variante

3. Valutazione dei costi di investimento e dei relativi tempi di ritorno di ciascuna variante Con riferimento a cataloghi/listini reperibili sul mercato (per esempio su siti web di aziende produttrici) è stato possibile determinare gli investimenti iniziali comprensivi di fornitura e manodopera per ognuno dei 3 interventi base proposti (v. App. AP6).

V22) Sostituzione delle lampade attuali degli apparecchi decorativi con lampade fluorescenti compatte

• riduzione complessiva del consumo energetico: 2657 kWh/anno; • incidenza percentuale su consumo gas 2013: 13%

• (pari a circa € 664,00, per un costo medio annuo di 0,93 €/m3); • costo complessivo materiali previsti: € 154,00 + IVA;

• costo complessivo posa in opera (a corpo): € 40,00 + IVA; • costo totale dell’intervento: € 194,00 + IVA;

• tempo di ritorno: 4 mesi.

V23) Sostituzione lampade nei proiettori di perimetrazione o sostituzione proiettori obsoleti

• riduzione complessiva del consumo energetico: 3153 kWh/anno; • incidenza percentuale su consumo gas 2013: 16%

(pari a circa € 788,00, per un costo medio annuo di 0,93 €/m3); • costo complessivo materiali previsti: € 765,00 + IVA;

• costo complessivo posa in opera (a corpo): € 220,00 + IVA; • costo totale dell’intervento: € 985,00 + IVA;

• tempo di ritorno: 15 mesi (1,2 anni).

V24) Installazione timer per accensione/spegnimento apparecchi di illuminazione giardini

• riduzione complessiva del consumo energetico: 474 kWh/anno; • incidenza percentuale su consumo gas 2013: 2%

(pari a circa € 119,00, per un costo medio annuo di 0,93 €/m3);

• costo complessivo materiali previsti: € 125,00 + IVA; • costo complessivo posa in opera (a corpo): € 80,00 + IVA; • costo totale dell’intervento: € 205,00 + IVA;

• tempo di ritorno: 21 mesi (1,7 anni).

La stima dei costi dei singoli interventi determina automaticamente la spesa per le varianti base (V22, V23, V24) e, mediante somme, a seconda della combinazione trattata, l’importo complessivo per le altre varianti.

Il tempo di ritorno di ciascuna variante, definito come il rapporto tra il costo di investimento (CI) necessario alla sua realizzazione ed il conseguente risparmio economico annuo sulla fatturazione energetica (RA) ottenibile, è riportato in All. AL8.

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(16)

4. Individuazione delle varianti più convenienti sul profilo tecnico-economico

Nell’All. AL8 viene illustrato per ciascuna variante il coefficiente di convenienza, definito come rapporto tra il risparmio annuo sulla fatturazione energetica (RA) e il tempo di ritorno dell’investimento (TR) associati all’i-esima variante.

La variante col maggior coefficiente di convenienza è la V22 (sostituzione lampade decorativi); la variante che porta il maggior risparmio energetico è la V28 (sostituzione lampade decorativi + sostituzione proiettori obsoleti +

 

installazione timer). Pertanto, le varianti i cui coefficienti di convenienza sono compresi nell’intervallo (CC)V22 ≤ (CC)Vi ≤

(CC)V28, cioè V22, V25, V28, sono da ritenersi più vantaggiose rispetto alle altre, v.

Fig.7.7.

Per i rapporti di convenienza, cioè i rapporti tra i coefficienti di convenienza di due varianti che indicano quante volte una variante è più vantaggiosa di un’altra, si veda la Tab. 3 All. AL9. L’applicazione del metodo della retta di convenienza descritto nel par. 7.2 punto 4) esclude la variante V25 dalla serie di interventi consigliabili; le varianti ottimali sono V22 e V28 (v. Fig. 7.7).

Figura 7.7- Individuazione varianti consigliabili

Dall’analisi costi-benefici degli interventi di riduzione del consumo elettrico per illuminazione esterna proposti per l’edificio della Prefettura di Pisa si conclude che:

• l’operazione di sostituzione delle lampade negli apparecchi decorativi in quanto intervento unico risulta sempre vantaggiosa;

• la sostituzione dei proiettori obsoleti e l’installazione di un temporizzatore per gli apparecchi del giardino esterno garantiscono un miglior risultato in un’ottica globale che preveda l’attuazione di tutti e tre gli interventi.

7.3.3 Sintesi degli interventi complessivi di riduzione dei consumi energetici

Finora è stata studiata la convenienza degli interventi di riduzione dei consumi inerenti ai sistemi energetici di gas, illuminazione interna ed illuminazione esterna valutati singolarmente. Tuttavia, è possibile che la committenza esprima l’intenzione di agire su più sistemi energetici contemporaneamente per intensificare i risultati di risparmio energetico attesi. In tal caso, non varia l’approccio metodologico utilizzato in precedenza, ovvero di considerare delle combinazioni di interventi su due o più sistemi energetici e valutarne i risparmi conseguibili, i costi di investimento, i tempi di ritorno e quindi la convenienza. Le analisi svolte hanno portato ad un totale di 25 varianti (esclusi gli stati attuali). Procedere con la valutazione di tutte le combinazioni possibili tra i vari sistemi energetici significherebbe studiare centinaia di varianti, percorso evidentemente

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(17)

impraticabile poiché tanto oneroso quanto inutile: è ragionevole procedere combinando soltanto le varianti risultate più vantaggiose per ciascun sistema energetico.

7.3.3.1 Interventi di riduzione consumo elettrico per illuminazione interna/esterna

Gli interventi di riduzione del consumo elettrico per illuminazione interna ed esterna scaturiscono dalla combinazione delle varianti relative ai singoli sistemi energetici risultate più vantaggiose, cioè V14, V17, V20 (illuminazione interna), V22 e V28 (illuminazione esterna). Da 5 interventi base si ottengono altre 6 varianti, corrispondenti alle combinazioni tabellate in All. AL8, punto d), v. Tab. 7.4.

La stima del risparmio economico annuo per ciascuna variante rispetto allo stato attuale è riportata in All. AL8, v. Tab. 7.4.

Tabella 7.4- Fabbisogno elettrico e relativo risparmio energetico annuo per ciascuna variante

La variante col maggior coefficiente di convenienza è la V29 (sostituzione lampade lampadari storici + sostituzione lampade apparecchi decorativi); la variante che porta il maggior risparmio energetico è la V34 (sostituzione lampade lampadari storici + installazione sensori di luce naturale + installazione sensori di movimento e temporizzatori + sostituzione lampade apparecchi decorativi + sostituzione proiettori obsoleti + installazione timer). Pertanto, le varianti i cui coefficienti di convenienza sono compresi nell’intervallo (CC)V34 ≤ (CC)Vi ≤ (CC)V29, cioè V29, V32, V33, V34, sono da

ritenersi più vantaggiose rispetto alle altre, v. Fig. 7.8.

Per i rapporti di convenienza, cioè i rapporti tra i coefficienti di convenienza di due varianti che indicano quante volte una variante è più vantaggiosa di un’altra, si veda la Tab. 4 All. AL9. L’applicazione del metodo della retta di convenienza descritto nel par. 7.2 punto 4) esclude la variante V32, per cui gli interventi ottimali sono V29, V33 e V34 (v. Fig. 7.8).

Figura 7.8- Individuazione varianti consigliabili

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(18)

Dall’analisi costi-benefici degli interventi di riduzione del consumo elettrico per illuminazione interna ed esterna proposti per l’edificio della Prefettura di Pisa si conclude che:

• la sostituzione contemporanea delle lampade dei lampadari storici e degli apparecchi decorativi risulta vantaggiosa anche come intervento unico;

• altrimenti è consigliabile attuare tutti gli interventi previsti (anche se l’installazione dei sensori di movimento nei bagni e dei temporizzatori negli archivi contribuisce in minima parte all’ammortamento dei costi.

7.3.3.2 Interventi di riduzione consumi gas ed elettrico per illuminazione interna

Gli interventi di riduzione dei consumi gas ed elettrico per illuminazione interna scaturiscono dalla combinazione delle varianti relative ai singoli sistemi energetici risultate più vantaggiose, cioè V2, V9, V10, V12 (gas), V14, V17 e V20 (illuminazione interna). Da 7 interventi base si ottengono altre 12 varianti, corrispondenti alle combinazioni tabellate in All. AL8, punto e), v. Tab. 7.5.

La stima del risparmio economico annuo per ciascuna variante rispetto allo stato attuale è riportata in All. AL8, v. Tab. 7.5.

Tabella 7.5- Fabbisogni gas ed elettrico e relativi risparmi energetici annui per ciascuna variante

La variante col maggior coefficiente di convenienza è la V35 (isolamento solaio di sottotetto 50 mm + sostituzione lampade lampadari storici); la variante che porta il maggior risparmio energetico è la V46 (isolamento solaio di sottotetto 100 mm + sostituzione serramenti + sostituzione caldaie + sostituzione lampade lampadari storici + installazione sensori di luce naturale + installazione sensori di movimento e temporizzatori). Pertanto, le varianti i cui coefficienti di convenienza sono compresi nell’intervallo (CC)V46 ≤ (CC)Vi ≤ (CC)V35, cioè V35, V36, V37, V39, V40, V41, V43,

V44, V45, V46, sono da ritenersi più vantaggiose delle altre, v. Fig. 7.9.

Per i rapporti di convenienza, cioè i rapporti tra i coefficienti di convenienza di due varianti che indicano quante volte una variante è più vantaggiosa di un’altra, si veda la Tab. 5 All. AL9. L’applicazione del metodo della retta di convenienza descritto nel par. 7.2 punto 4) esclude la variante V37, per cui gli interventi ottimali sono V35, V36, V39, V40, V41, V43, V44, V45 e V46. (v. Fig. 7.9).

Dall’analisi costi-benefici degli interventi di riduzione dei consumi gas ed elettrico per illuminazione interna si conclude che:

• l’applicazione di uno strato isolante sul solaio di sottotetto e la sostituzione delle lampade attuali dei lampadari storici sono interventi particolarmente consigliati; • installare anche sensori di luce naturale negli ambienti precedentemente indicati

comporterebbe un considerevole incremento di risparmio energetico a fronte di un lieve allungamento (max 2 mesi) dei tempi di ritorno degli investimenti;

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(19)

• gli interventi che appaiono meno vantaggiosi (dal punto di vista dei tempi di ritorno degli investimenti) sono quelli che prevedono la sostituzione dei serramenti e delle caldaie attuali.

Figura 7.9- Individuazione varianti consigliabili

7.3.3.3 Interventi di riduzione consumi gas ed elettrico per illuminazione esterna

Gli interventi di riduzione dei consumi gas ed elettrico per illuminazione esterna scaturiscono dalla combinazione delle varianti relative ai singoli sistemi energetici risultate più vantaggiose, cioè V2, V9, V10, V12 (gas), V22 e V28 (illuminazione esterna). Da 6 interventi base si ottengono altre 8 varianti, corrispondenti alle combinazioni tabellate in All. AL8, punto f), v. Tab. 7.6.

La stima del risparmio economico annuo per ciascuna variante rispetto allo stato attuale è riportata in All. AL8, v. Tab. 7.6.

Tabella 7.6- Fabbisogni gas ed elettrico e relativi risparmi annui (energetico ed economico)

La variante col maggior coefficiente di convenienza è la V47 (isolamento solaio di sottotetto 50 mm + sostituzione lampade apparecchi decorativi); la variante che porta il maggior risparmio energetico è la V54 (isolamento solaio di sottotetto 100 mm + sostituzione serramenti + sostituzione caldaie + sostituzione lampade apparecchi decorativi + sostituzione proiettori obsoleti + installazione timer). Pertanto, le varianti i cui coefficienti di convenienza sono compresi nell’intervallo (CC)V54 ≤ (CC)Vi ≤ (CC)V47,

cioè V47, V48, V49, V51, V52, V53, V54, sono da ritenersi più vantaggiose delle altre, v. Fig. 7.10.

Per i rapporti di convenienza, cioè i rapporti tra i coefficienti di convenienza di due varianti che indicano quante volte una variante è più vantaggiosa di un’altra, si veda la Tab. 6 All. AL9. L’applicazione del metodo della retta di convenienza descritto nel par. 7.2 punto 4) esclude la variante V49, per cui gli interventi ottimali sono V47, V48, V51, V52, V53 e V54 (v. Fig. 7.10).

Dall’analisi costi-benefici degli interventi di riduzione dei consumi gas ed elettrico per illuminazione esterna si conclude che:

• l’applicazione di uno strato isolante sul solaio di sottotetto e la sostituzione delle lampade attuali degli apparecchi decorativi sono interventi particolarmente consigliati; !"#$ !"%$ !"&$ !"'$ !()$ !"*$ !(+$ !(,$ !("$ !(($ !(#$ !(*$ )$ ,)))$ ()))$ *)))$ &)))$ +))))$ +,)))$ +()))$ +*)))$ +&)))$ ,))))$ )$ #$ +)$ +#$ ,)$ ,#$ ")$ "#$ ()$ (#$ #)$ -.$ /0123456637$ 8-$ /90:;7$ !"#$%&' !"#$%&' ((((()*+,-../0 )*+,-../0 )10($234-56 )789,-../0 )789,-../0 )10($234-5:6 5;< +=>;+? @>@A@ 6B1 :=>+<+ :>@A< 6:1 5;B :B>BA@ B>:+? ::1 :=>+<+ :>@A< 6:1 5;? :;><?; 6:>+=6 ++1 :=>+<+ :>@A< 6:1

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(20)

• inoltre, la sostituzione dei proiettori di perimetrazione esterna con apparecchi meno energivori e l’installazione di un temporizzatore per il controllo dell’illuminazione del giardino esterno sono interventi che comporterebbero un ulteriore incremento di risparmio energetico a fronte di un lieve allungamento (max 2 mesi) dei tempi di ritorno degli investimenti;

• gli interventi che appaiono meno vantaggiosi (dal punto di vista dei tempi di ritorno degli investimenti) sono quelli che prevedono la sostituzione dei serramenti e delle caldaie attuali.

Figura 7.10- Individuazione varianti consigliabili

7.3.3.4 Interventi di riduzione consumi gas ed elettrico per illuminazione interna/esterna

Gli interventi di riduzione dei consumi gas ed elettrico per illuminazione interna ed esterna scaturiscono dalla combinazione delle varianti relative ai singoli sistemi energetici risultate più vantaggiose, cioè V2, V9, V10, V12 (gas), V29, V33 e V34 (illuminazione). Da 7 interventi base si ottengono altre 12 varianti, corrispondenti alle combinazioni tabellate in All. AL8, punto g), v. Tab. 7.7.

La stima del risparmio economico annuo per ciascuna variante rispetto allo stato attuale è riportata in All. AL8, v. Tab. 7.7.

Tabella 7.7- Fabbisogni gas ed elettrico e relativi risparmi energetici annui per ciascuna variante

La variante col maggior coefficiente di convenienza è la V55 (isolamento solaio di sottotetto 50 mm + sostituzione lampade lampadari storici + sostituzione lampade apparecchi decorativi); la variante che porta il maggior risparmio energetico è la V66 (isolamento solaio di sottotetto 100 mm + sostituzione serramenti + sostituzione caldaie + sostituzione lampade lampadari storici + installazione sensori di luce naturale + installazione sensori di movimento e temporizzatori + sostituzione lampade apparecchi decorativi + sostituzione proiettori obsoleti + installazione timer). Pertanto, le varianti i cui coefficienti di convenienza sono compresi nell’intervallo (CC)V54 ≤ (CC)Vi ≤ (CC)V47,

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(21)

cioè V55, V56, V57, V59, V60, V61, V63, V64, V66, sono da ritenersi più vantaggiose delle altre, v. Fig. 7.11.

Per i rapporti di convenienza, cioè i rapporti tra i coefficienti di convenienza di due varianti che indicano quante volte una variante è più vantaggiosa di un’altra, si veda la Tab. 7, All. AL9. L’applicazione del metodo della retta di convenienza descritto nel par. 7.2 punto 4) esclude la variante V57, per cui gli interventi ottimali sono V55, V56, V59, V60, V61, V63 V64 e V66 (v. Fig. 7.11).

Figura 7.11- Individuazione varianti consigliabili

Dall’analisi costi-benefici degli interventi di riduzione dei consumi gas ed elettrico per illuminazione sia interna che esterna si conclude che:

• l’applicazione di uno strato isolante sul solaio di sottotetto e la sostituzione delle lampade attuali dei lampadari storici e degli apparecchi decorativi sono interventi particolarmente consigliati;

• inoltre, l’installazione dei sensori di luce naturale negli ambienti precedentemente indicati, la sostituzione dei proiettori di perimetrazione esterna con apparecchi meno energivori e l’installazione di un temporizzatore per il controllo dell’illuminazione del giardino esterno sono interventi che comporterebbero un ulteriore incremento di risparmio energetico a fronte di un lieve allungamento (max 2 mesi) dei tempi di ritorno degli investimenti;

• gli interventi che appaiono meno vantaggiosi (dal punto di vista dei tempi di ritorno degli investimenti) sono quelli che prevedono la sostituzione dei serramenti e delle caldaie attuali.

7.4 Considerazioni complessive sulla scelta degli interventi

L’analisi finora svolta sugli interventi di riduzione dei consumi gas ed elettrico ha condotto all’individuazione di varianti, relative ad uno o più sistemi energetici, maggiormente vantaggiose rispetto ad altre. In questa fase, i risultati ottenuti vengono accorpati e complessivamente rivalutati confrontando in modo diretto le varianti relative a sistemi energetici diversi. In questo modo la committenza sarà guidata nella scelta definitiva degli interventi da attuare.

Nella Tab. 7.8 sono riassunte le 35 varianti risultate convenienti per la riduzione dei consumi di energia relativi ai sistemi energetici individuati. La lettera riportata nella prima colonna si riferisce al gruppo di interventi di riduzione dei consumi così come di seguito esplicato:

a) interventi di riduzione consumo gas;

b) interventi di riduzione consumo elettrico per illuminazione interna; c) interventi di riduzione consumo elettrico per illuminazione esterna; d) interventi di riduzione consumo elettrico per illuminazione interna/esterna; e) interventi di riduzione consumi gas ed elettrico per illuminazione interna; f) interventi di riduzione consumi gas ed elettrico per illuminazione esterna; g) interventi di riduzione consumi gas ed elettrico per illuminazione interna/esterna.

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Figura

Figura 7.1- Grafico di convenienza
Figura 7.3- Retta di convenienza
Figura 7.4- Ripartizione consumi gas ed energia elettrica, anno 2013
Tabella 7.1- Fabbisogno gas e relativo risparmio energetico annuo per ciascuna variante
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Riferimenti

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