PROGETTO Capitolo 3

Capitolo 3

PROGETTO

3.1. DISTRIBUZIONE FUNZIONALE

Come già illustrato in premessa la necessita di ottenere per il complesso edilizio una doppia funzionalità, quella di scuola materna e quella di polivalente pubblico, ha imposto una prima necessaria suddivisione dell’edificio andando a prevedere la sistemazione della scuola al piano terreno, come tra l’altro previsto dalla legge, ed i locali ad uso comunale al piano primo. La presenza di queste diverse attività, che non dovranno interferire ed interagire l’una con l’altra, ha richiesto in fase progettuale una divisione piuttosto netta e la ricerca della massima indipendenza possibile fra le stesse; soprattutto da questo nasce la necessità di realizzare un nuovo corpo scale e ascensore, a servizio del piano primo, con accesso separato da quello riservato alla scuola materna.

3.1.1. LA SCUOLA MATERNA

La preesistente suddivisione del complesso edilizio in due blocchi distinti se pur comunicanti, non modificabili dal punto di vista planimetrico d’insieme, ha fatto si che si optasse in una marcata distinzione fra i locali in cui si svolgeranno le attività pedagogiche più tradizionali, quindi le sezioni, ed il resto delle attività, più specifiche, che vanno dai laboratori al servizio di mensa. Pertanto nell’edificio originario, che tra l’altro manterrà anche l’ingresso principale, saranno previsti l’area per assistenza e portineria, i piccoli laboratori creativi e l’area per la mensa,

mentre l’edificio di ampliamento ospiterà le aule con relativi spogliatoi e servizi.

Nell’edificio originario, per la distribuzione funzionale degli spazi, il progetto è stato molto vincolato soprattutto dall’obbligo di lasciare inalterate le facciate in quanto edificio storico sottoposto a vincolato, aspetto che ha imposto di distribuire gli spazi a partire dalle finestre e dalle porte esistenti.

Nell’edificio di ampliamento la struttura in c.a. a permesso una maggiore libertà compositiva e nonostante i vincoli planimetrici di superficie coperta non ampliabile, si sono potuti ottenere ambienti più ampi.

SPAZI DI DISTRIBUZIONE E CONNESSIONE

L’accesso all’edificio continua ad avvenire tramite l’ingresso principale, posto al centro del fabbricato, sul lato nord; il portone da accesso ad una prima area ampia più di 10 m2_{, atta ad} accogliere i bambini in arrivo, accompagnati dai genitori, ma ancor più a fungere da luogo di attesa degli stessi genitori da parte dei bambini, al momento di uscire da scuola.

Questo locale ingresso immette direttamente in un largo corridoio, minimo 140 cm di larghezza per permette la massima accessibilità dell’edificio e il facile deflusso in caso di emergenza, anche grazie al fatto che le porte delle stanze non vi si aprono direttamente all’interno, ma sono dotate di apposita rientranza, ma anche negli spostamenti effettuati da un intera sezione di bambini, per esempio nel raggiungere la mensa.

Percorrendo il corridoio verso ovest si giunge in un piccolo atrio che funge da raccordo fra gli edifici originario e di ampliamento e che comunica in maniera diretta con il cortile, creando quindi anche un elemento di connessione fra attività pedagogiche

diverse ed altrettanto un luogo di passaggio fra un attività svolta al chiuso ed una all’aperto.

Attraversando l’atrio si giunge ad un ulteriore corridoio che porta alle aule per l’attività pedagogica ordinaria, anche questo con larghezza minima di 120 cm e aperture di 90 cm per permettere la necessaria accessibilità a tutti i locali dell’edificio.

ASSISTENZA

Quest’area è costituita essenzialmente da due aree distinte: una riservata all’assistente alla didattica ed una dedicata agli insegnanti.

La prima consiste in un locale posizionato in prossimità dell’ingresso e dotato di apertura vetrata per il controllo dello stesso, apertura vetrata riproposta se pur in forma diversa, anche sulla parete con il corridoio, per avere anche su di esso il necessario controllo.

Per il personale docente è stato riservato un locale all’estremità sud dell’edificio, nel quale gli insegnanti possono cambiarsi depositare oggetti personali ecc.

LA MENSA

Per motivi gestionali l’amministrazione ha deciso che non verranno preparati cibi in loco ma il servizio di mensa sarà assegnato tramite gara di appalto ad una ditta esterna che provvederà alla consegna giornaliera dei pasti.

Questo si è tradotto progettualmente nell’assenza di un locale cucina e relativo deposito, non necessari, ma nella necessità di realizzare un locale adibito alla ricezione del cibo e al conseguente sporzionamento prima di essere servito.

Pertanto si è previsto tale locale, dotato di annesso spogliatoio per gli operatori impegnati nell’attività di mensa, posto sul lato

nord dell’edificio, dove è presente l’unica altra porta oltre l’ingresso, in modo da ottenere l’accesso diretto dall’esterno e non avere interferenza fra le attività di trasporto del cibo e le attività normali.

Il locale di sporzionamento non è strettamente connesso con il locale refettorio, scelta obbligata a causa di necessità strutturali, me è posto in sua prossimità, divisi soltanto dal corridoio centrale che comunque nel momento in cui i bambini sono nel refettorio non presenta passaggi interferenti con il trasporto del cibo. Il locale refettorio risulta quindi a sud e misura 30,59 m2_, metratura sufficiente ad ospitare, con il doppio turno di refezione, il numero di bambini previsti per la scuola materna.

AREA PER L’UNITA’ PEDAGOGICA

L’area per l’unità pedagogica comprende tutti i locali dove i bambini svolgono attività diverse, ma che fanno parte di un’unica strategia didattico-pedagogica e che quindi devono essere in stretta relazione l’uno con l’altro

I laboratori

Nei piccoli laboratori i bambini potranno svolgere attività creative anche manuali, magari divisi in diversi gruppi di lavoro, in modo da sperimentare esperienze sensoriali diverse.

Sono localizzati sul lato sud dell’edificio originario in modo da essere in prossimità dei locali dedicati all’assistenza, che trattandosi dello svolgimento di attività speciali, dovrà essere più assidua e partecipe da parte del personale preposto.

I tre laboratori hanno tutti accesso diretto dal corridoio centrale e si aprono sul giardino interno da cui prendono luce, uno di questi, grazie alla preesistenza di una, comunica direttamente con l’esterno.

La sezione

La necessità di ospitare 70 alunni impone la divisione secondo norma di legge in tre sezioni e quindi in tre aule. Le tre aule, che occupano il fabbricato di ampliamento, misurano ciascuna 42,13 m2 _{e sono di forma quadrata, tale} scelta obbligata di forma dovuta alla morfologia preesistente dell’edificio, non risulta forse ottimale per lo svolgimento delle attività pedagogiche ma lascia sicuramente liberi di poter ottenere ambienti più articolati e flessibili, tramite l’uso di arredi particolari ideati per il gioco e l’apprendimento.

Ogni aula si affaccia e prende luce direttamente dal ballatoio esterno che conduce in giardino; sul lato interno dell’edificio, frontalmente ad ogni aula e separato da essa dal corridoio è stato ricavato lo spazio, in modo da non interferire con il

passaggio, dove posizionare una parete attrezzata che funge da spogliatoio e deposito degli effetti personali, riservato ai bambini di ogni sezione.

Questo spazio, come il corridoio, confinando con il lato ovest dell’edificio, non hanno la possibilità di ricevere un’illuminazione diretta dall’esterno, a tale proposito è stato svolta uno studio della luce e delle ombre per ricercare il massimo sfruttamento della luce naturale, che verrà illustrato dettagliatamente nei successivi capitoli inerenti al risparmio energetico.

Il giardino

Il giardino assume una funzione fondamentale nel complesso di attività svolte nella scuola materna, è infatti importante garantire ai bambini un contatto con la natura, contattato che potrà essere diretto con attività ludiche e non da effettuare all’aria aperta, ma anche soltanto visivo, in modo che anche nel periodo invernale i bambini possano almeno vedere i mutamenti del clima, della flora ecc. che avvengono all’esterno.

Per questo motivo che le aule hanno ciascuna un accesso al cortile interno e che le facciate sono state previste, compatibilmente alle altre necessità tecnico-funzionali, il più trasparenti possibile.

Il giardino si trova inizialmente ad avere un dislivello rispetto al piano terreno, in direzione nord sud che varia da un minimo di 80 cm fino a 115 cm; da qui nasce la scelta di avere un camminamento che costeggi il giardino sui lati nord ed ovest al livello dei locali interni, che immette nel giardino in due punti, uno a sud nella parte terminale dell’edificio di

ampliamento, realizzato tramite scale, ed uno posto al centro, frontalmente all’atrio di raccordo fra i due blocchi. In questo caso il dislivello è stato superato realizzando un terrapieno in pendenza, lastricato in corrispondenza dei percorsi previsti, avente pendenza massima dell’ 8%, in modo da ottenere pure per il giardino la completa accessibilità anche a persone diversamente abili, senza realizzare una rampa specifica che oltre “ghettizzare” il portatore di handicap, avrebbe interferito negativamente sull’organizzazione compositiva del giardino stesso, sottraendone una parte a verde.

I SERVIZI IGIENICO SANITARI

I locali riservati ai servizi igienici sono complessivamente quattro, due dedicati ai bambini, uno riservato agli insegnanti ed un ultimo dimensionato in tutte le sue parti per essere usufruibile anche da parte di persone portatrici di handicap.

Riguardo ai servizi dedicati ai bambini è da considerarsi il principale, ad uso ordinario, quello posto all’estremità sud dell’edificio di ampliamento composto da un antibagno che ospita otto lavabi e da un altro locale dove sono sistemati almeno dieci vasi, sufficienti a coprire le esigenze delle tre sezioni.

Un altro servizio per i bambini, più piccolo, è stato ricavato nell’edificio originario in corrispondenza di dove erano già presenti dei servizi, in modo da sfruttarne gli scarichi.

All’interno dei bagni riservati ai bambini non sono state previste vere e proprie pareti divisorie ma verranno usate delle pareti attrezzate per wc e lavabi, decorate appositamente per piacere ai bambini.

Esempio di pareti attrezzate per i bagni dei bambini

All’estremità nord-est dell’edificio originario, nella porzione riservata agli insegnanti e preclusa ai bambini, si trovano il

bagno accessibile e quello riservato, composto da un antibagno a servizio di due latrine separate per sesso.

LOCALE TECNICO

Il locale tecnico è stato ricavato a sud dell’edificio di ampliamento dove il dislivello del terreno è massimo, permettendo con uno scavo relativamente poco profondo, di ottenere, sfruttando il piano seminterrato già presente, un’altezza sufficiente di questo locale per allocare gli elementi impiantistici necessari; grazie alla pendenza del terreno si è riusciti ad ottenere anche un’apertura sul lato sud per l’aerazione

del locale, che pertanto risulta completamente idoneo a svolgere la sua funzione.

Questo locale è raggiungibile dal giardino tramite una rampa con pendenza massima del 12% per permettere di accedervi anche con carrelli trasportatori e quanto necessario ad istallazione e manutenzione dei macchinari; tale rampa è ovviamente ben protetta per evitarne in ogni modo l’accesso da parte dei non autorizzati e soprattutto dai bambini durante il gioco in giardino.

3.1.2. IL POLIVALENTE PUBBLICO

Come già precedentemente illustrato, la distribuzione funzionale e dimensionale del polivalente, è stata progettata in base ad un ipotesi di utilizzo, che potrebbe mutare nel tempo in base alle esigenze specifiche dell’amministrazione comunale.

La vocazione alla flessibilità si è manifestata in prima battuta nella scelta di realizzare la suddivisione dei locali, ove possibile tenendo conto della struttura portante, con pareti mobili all’occorrenza anche attrezzate per l’uso ufficio.

Esempi di pareti mobili

SPAZI DI DISTRIBUZIONE E CONNESSIONE

Trovandosi gli uffici al piano primo, il primo elemento che si incontra per accedervi è il nuovo vano scale; la scala è composta da tre rampe per superare il dislivello di 4,50 m ogni rampa, intervallata da idoneo pianerottolo, ha larghezza 120 cm ed è composta da 10 alzate.

Affiancato alla scala è presente il necessario ascensore, ascensore con vano netto 155x135 cm, idoneo anche per individui si carrozzina; l’ascensore ha una tipologia a due

aperture poste perpendicolarmente il che permette di entrarvi lateralmente all’ingresso al piano terra ed uscirne frontalmente, al piano primo.

ACCOGLIENZA E ATTESA

Una volta giunti al piano primo, attraverso le scale o l’ascensore si raggiunge un atrio che disimpegna le due diverse porzioni dell’edificio, di ampliamento e originario; l’ampiezza di questo locale permette anche di svolgervi attività di accoglienza e ricezione degli utenti da parte di un operatore, deputato a dare informazioni, prendere appuntamenti e svolgere attività di piccola segreteria per quanto inerente alle attività di ufficio. Nel caso le future necessità dell’amministrazione non prevedessero la necessità di tale servizio, il locale potrà comunque essere utilizzato come ulteriore sala d’attesa o come luogo espositivo

per bandi, comunicazioni d’interesse pubblico, opuscoli informativi, ecc.

Il suddetto locale immette verso il fabbricato di ampliamento direttamente nella sala di attesa a servizio di questa porzione di fabbricato; questa sala risulta collegata all’atrio anche visivamente tramite una apertura vetrata atta a far filtrare la luce naturale altrimenti assente ed è dimensionata per ospitare utenti in attesa di essere ricevuti nei sette uffici attigui, pertanto è stata prevista con una superficie di 17,20 m2_{, sufficiente ad} allocare almeno quattordici posti a sedere.

Una seconda sala d’attesa è stata prevista nell’edificio originario, ha una superficie di 10,56 m2 _{e può ospitare almeno dodici posti} a sedere sufficienti ad ospitare gli utenti dei quattro uffici aperti al pubblico, dei sette complessivi in questa porzione di fabbricato; posta circa al centro del fabbricato, sul lato nord, sancisce anche il termine dell’area aperta al pubblico e il settore riservato al personale.

UFFICI

Gli uffici sono complessivamente tredici più una sala riunioni. Ne sono stati previsti sette nell’edificio di ampliamento, divisi dl corridoio, quattro sul lato est con una superficie che varia da 15,00 m2 _{a 15,75 m}2 _{prendono luce direttamente dal cortile} interno e altri tre sul lato ovest con superfici di 12,30 m2 _e 12,60 m2 _{per i quali, confinando con la parete sul confine, non} apribile, è stata prevista illuminazione naturale dall’alto, tramite una modalità di realizzazione della copertura detta a shed appositamente progettata nella forma e posizione, e della quale si tratterà accuratamente più avanti. Va ricordato che alla ricerca della flessibilità le pareti divisorie sono previste in pareti mobili, in parte attrezzate e in gran parte vetrate, in modo da favorire il filtraggio della luce naturale anche nei locali meno esposti e una migliore identificazione di attività ed operatore all’interno dell’ufficio, da parte dell’utente.

Nell’edificio originario troviamo quattro uffici previsti come aperti al pubblico, realizzati in tre diverse metrature ma comunque dimensionati per accogliere un unico impiegato; nella parte ad est dell’edificio sono invece previsti due uffici per attività interna che, più ampi, possono ospitare almeno due impiegati contemporaneamente a lavoro. Infine è presente un locale di 31,25 m2 _{che può essere utilizzato come sala riunione ma anche} come ulteriore ufficio anch’esso dimensionato per ospitare almeno due operatori.

AREA RELAX

Sono previsti due locali, anche in questo caso una nell’edificio originario e una in quello di ampliamento.

Quello nell’ampliamento, più ampio è in stretta relazione con i servizi e la terrazza in modo da formare con essi una sezione di servizi in qualche modo separata dall’ambiente strettamente lavorativo. Analogamente quello nell’originario, più piccolo e sistemato al centro dell’edificio funge da separatore, insieme alla sala d’attesa, ma anche da fulcro per le due aree una aperta al pubblico e una riservata.

SERVIZI IGIENICO SANITARI

I locali adibiti a servizi igienici sono complessivamente tre, tutti realizzati con separazione per sesso, più uno che come al piano terreno è stato dimensionato per essere usufruibile anche da parte di persone portatrici di handicap, e dare quindi caratteristica di accessibilità.

Uno a sud serve i sette uffici dell’edificio di ampliamento ed è costituiti da due locali comprendenti ciascuno antibagno e due latrine. Uno ad est dell’originario realizzato in un unico antibagno che disimpegna le due latrine serve quattro uffici; il terzo servizio, nella parte riservata, ha caratteristiche analoghe all’altro con antibagno con lavabi in comune, e due latrine separate per sesso e servirà i restanti tre uffici.

Tutti i servizi, soprattutto quelli in prossimità delle sale d’attesa, saranno aperti anche all’uso da parte dell’utenza esterna.

3.2. ASPETTI ENERGETICI

Attualmente il consumo della metà dell'energia in Europa è impiegato per la gestione degli insediamenti umani.

Per sopperire a questo fabbisogno di energia vengono spese ingenti quantità di combustibile fossile non rinnovabile, una risorsa che non sarà più disponibile per le generazioni future. I processi impiegati nella conversione dei combustibili in energia, inoltre causano emissioni che hanno un effetto dannoso sull'ambiente. II risparmio energetico diventa quindi un obiettivo da perseguire non solo con l'imposizione di norme vincolanti, ma attraverso un meccanismo che renda la qualificazione energetica conveniente in un'economia di mercato.

3.2.1. LO SVILUPPO NORMATIVO IN ITALIA E IN EUROPA

Considerando che l'aumento del rendimento energetico nell’edilizia occupa un posto di rilievo nel complesso delle misure e degli interventi necessari per conformarsi al protocollo di Kyoto perché l'energia impiegata nel settore residenziale e terziario, composto per la maggior parte di edifici, rappresenta oltre il 40% del consumo finale di energia della Comunità, è stata adottata il 16 Dicembre del 2001 la Direttiva Europea 2002 /91/CE relativa rendimento energetico in edilizia.

L'obiettivo della Direttiva è promuovere il miglioramento del rendimento energetico degli edifici della Comunità, tenendo conto delle condizioni locali e climatiche esterne, nonché delle prescrizioni per quanto riguarda il clima degli ambienti interni e l'efficacia sotto il profilo dei costi. Particolare attenzione è dedicata agli edifici aperti al pubblico, infatti essi "dovrebbero

assumere un approccio esemplare nei confronti dell'ambiente e dell'energia assoggettandosi alla certificazione energetica ad intervalli regolari. I relativi dati sulle prestazioni energetiche andrebbero resi pubblici affiggendo gli attestati in luogo visibile. Potrebbero inoltre essere affisse le temperature ufficialmente riscontrate, onde scoraggiare l'uso scorretto degli impianti di riscaldamento, condizionamento e ventilazione. Ciò dovrebbe contribuire ad evitare gli sprechi di energia e a mantenere condizioni climatiche interne confortevoli (comfort termico) in funzione della temperatura esterna."

All'art. 5 prevede per gli edifici di nuova costruzione, la cui metratura utile totale supera i 1000 m2_{, l'impiego di sistemi} alternativi quali:

- sistemi di fornitura energetica decentrati basati su energie rinnovabili;

- cogenerazione;

- sistemi di riscaldamento e climatizzazione a distanza (complesso di edifici o condomini), se disponibili;

- pompe di calore, sotto determinate condizioni.

Tale direttiva è stata recepita in Italia con il Decreto legislativo n.192 del 19 Agosto 2005 che stabilisce i criteri , le condizioni e le modalità per migliorare le prestazioni energetiche degli edifici al fine di favorire lo sviluppo, la valorizzazione e l’integrazione delle fonti rinnovabili e la diversificazione energetica, contribuire a conseguire gli obiettivi nazionali di limitazione delle emissioni di gas a effetto serra, promuovere la competitività dei comparti più avanzati attraverso lo sviluppo tecnologico.

3.2.2. SOLUZIONI CLIMATICHE

Come è evidente già da qualche anno nel nostro Paese ma anche a livello globale stiamo assistendo ad un progressivo surriscaldamento del globo e ad un conseguente innalzamento delle temperature ambientali, è per questo motivo che l’attenzione nel progettare è stata rivolta, oltre alla necessaria attenuazione di dispersione del calore nei periodi invernali, a ricercare la massima protezione dal sole diretto e alla circolazione dell’aria in periodo estivo. Nel progetto sono state quindi proposte, oltre a soluzioni prettamente tecniche quali isolamento a cappotto, tetti ventilati, impianti adeguati ecc., dei quali si parlerà più precisamente nei paragrafi successivi, soluzioni architettoniche mirate alla ricerca del benessere termico e visivo nell’edificio, riducendo la necessità di ricorrere a sistemi artificiali che comportano grande dispendio di energia.

EDIFICIO ORIGINARIO

Per l’edificio originario, soggetto a vincolo storico, dovendo mantenere il suo aspetto originale di involucro, non è stato possibile inserire elementi nuovi adibiti alla schermatura del sole, pertanto questa è stata realizzata tramite l’uso integrato di alberi ad alto fusto e foglia caduca, che per queste loro caratteristiche forniscono ampie ombreggiature in estate, e lasciano filtrare i raggi solari in inverno; questo tipo di soluzione è facilitata dal fatto che nel cortile sono già presenti alberi con tali caratteristiche, anche se sarebbe da preferire una nuova piantumazione la quale permetterebbe, oltre ad una più precisa localizzazione dei fusti, di sostituire gli attuali platani, che possono dare problemi allergici tramite il polline nel periodo

primaverile, con alberi di uguali caratteristiche morfologiche ma che non emettono pollini.

EDIFICIO DI AMPLIAMENTO

Per quanto riguarda questa porzione di fabbricato la totale libertà progettuale sulla facciata interna al cortile contrasta con la situazione vincolante del lato ovest, qui infatti, la presenza di fabbricati in adiacenza per una ampia superficie, non permetteva ai locali di prendere luce ed aria attraverso le canoniche aperture finestrate. Per quanto riguarda il piano terreno, per i vincoli sopra citati, il corridoio che serve le nuove aule si trovava ad essere scarsamente illuminato naturalmente e in alcune parti, mai raggiunto dai raggi solari, pertanto la parete che divide aula da corridoio-spogliatoio è stata prevista dotata di ampie aperture vetrate che permettono alla luce di filtrare oltre il primo locale, e di avere su di esso anche una visibilità delle attività interne, nella scelta di posizionamento delle finestre in facciata si è ottenuto di far filtrare i raggi solari fino allo spogliatoio almeno nelle prime ore della mattina per accogliere con la luce naturale l’arrivo dei bambini alla scuola materna.

Luce filtrante nel corridoio anche nelle mattine invernali “Vista corridoio”

“Viste aula”

ore 7:30 ore 9:30

Questa ricerca ha permesso tra l’altro di ottenere, all’interno delle aule, una luce abbastanza eterogenea e mutabile nelle varie ore del giorno, in moda da creare un ulteriore stimolo sensoriale ed un’opportunità visiva sempre nuova ai bambini, tale aspetto è ulteriormente amplificato dal parapetto esterno realizzato con vetri colorati secondo la successione dei colori dell’arcobaleno che oltre ad effetti estetici cromatici assume una valenza formativa mostrando ai bambini gli effetti del colore combinati con la luce del sole nelle varie ore del giorno e nelle diverse stagioni dell’anno.

Al piano primo il medesimo problema di aerare ed illuminare gli uffici ad ovest è stato risolto realizzando una copertura sfalsata a “shed” con l’inserimento tra le falde di alcune finestre a nastro, basculanti, con apertura controllata a distanza, queste aperture vetrate permettono l’ingresso dei raggi solari che incidono su una superficie inclinata chiara ma opaca in grado di riflettere la luce sui piani di lavoro ma senza causare fenomeni di abbagliamento. Dal punto di vista della circolazione d’aria queste stesse finestre

se aperte permettono di sfruttare l’effetto camino che si viene a creare, permettendo il deflusso dell’aria calda all’esterno, verso l’alto.

Per ottenere un’adeguata schermatura all’irraggiamento solare estivo che però non interferisse con l’irraggiamento solare invernale sono state adottate due diverse soluzioni per i due piani fuoriterra, al piano terreno dove sul lato sud-est si affacciano le aule della scuola materna è stato prevista la realizzazione di una struttura lignea che appoggiando sul camminamento rialzato costituisce una sorta di porticato, coperto tramite delle pale frangisole, che opportunamente inclinate, rendono la facciata,in periodo estivo, completamente ombreggiata. Al piano primo l’ombreggiamento della facciata, almeno fin sotto il livello della soglia delle finestre, è ottenuto tramite un accurato dimensionamento e posizionamento della gronda di copertura, almeno nelle ore più calde, inoltre la realizzazione di cornici sporgenti intorno alle finestre, oltre ad avere un effetto estetico che richiama i fregi storici del fabbricato originario, riesce a distanziare ulteriormente la linea di penetrazione solare estiva, in modo da evitare fenomeni di riflessione ed abbagliamento sui piani di lavoro, che comunque saranno preferibilmente disposti lateralmente alle superfici vetrate in modo da non ricevere luce frontalmente o alle spalle, che potrebbe infastidire l’operatore alla scrivania.

3.3. IMPIANTO FOTOVOLTAICO

Se andrà in porto il progetto del ministro della Pubblica Istruzione di installare gli impianti in tutti i 42mila edifici scolastici della penisola, gli istituti potranno divenire produttori e venditori di energia

Produttrici e venditrici di energia: le scuole potranno diventarlo se andrà in porto il progetto del ministro della Pubblica Istruzione, Giuseppe Fioroni, di installare impianti fotovoltaici in tutti i 42mila edifici scolastici della penisola, approfittando dell'obbligo dei lavori di messa a norma e in sicurezza. La proposta è stata illustrata oggi da Fioroni in un'audizione davanti alle Commissioni riunite Cultura e Ambiente della Camera. «Dobbiamo far diventare le scuole produttrici dell' energia che consumano - ha spiegato il ministro - dando loro anche la possibilità di venderla così come consente il decreto del ministero delle Attività Produttive del luglio 2005. Se in cinque anni - ha proseguito Fioroni - solo su un quarto degli edifici scolastici venisse realizzato un impianto di produzione di energia elettrica con un sistema fotovoltaico di piccole dimensioni, 50 kwh, la totalità degli impianti produrrebbe l'energia di una grande centrale elettrica a gas o a carbone (500 mw circa) impedendo l'emissione di tre milioni di tonnellate di CO2 nell'atmosfera e tutto ciò inciderebbe sul costo della bolletta elettrica di appena lo 0,8%».

Con questo sistema, secondo Fioroni in una scuola del sud, dove l'insolazione è maggiore, ogni scuola potrebbe avere un ricavo annuo di 41.250 euro mentre al nord si avrebbe comunque un consistente ricavo di 30.250 euro. Quanto alla fattibilità del progetto, la struttura di molti edifici scolastici sembra essere ideale per l'installazione di pannelli fotovoltaici destinando a questo scopo ad esempio le terrazze che sovrastano gli edifici o i cortili. Poiché gli edifici non sono di proprietà delle scuole si può prevedere che con opportune collaborazioni con istituti di credito interessati, regioni, enti locali e anche attraverso sinergie con capitali privati, la scuola parteciperà solo al costo di ordinaria e straordinaria manutenzione dell'impianto utilizzando il corrispettivo dei ricavi dell'energia prodotta.

I vantaggi sarebbero perciò indubbi: una parte dell'energia prodotta potrebbe essere utilizzata per i consumi stessi azzerando il costo della bolletta elettrica, la parte rimanente potrà essere ceduta al distributore locale (Enel, Acea, ecc.) che è obbligato ad acquistarla al prezzo stabilito dall' Autorità per l'energia elettrica e il gas (0,090 euro kwh prodotta). Un altro risultato positivo secondo il ministro sarebbe quello di educare i ragazzi attraverso l'esperienza concreta: «Modificando l'ambiente scolastico si apprende - ha detto - e si impara dalla realtà». Per la realizzazione di questo progetto ci si sta muovendo in tre direzioni: un accordo quadro tra il ministro della Pubblica Istruzione e quello dell'Economia; un protocollo d'intesa tra il dicastero di viale Trastevere e l'Enea che ha offerto la propria disponibilità a seguire la compatibilità tecnico-scientifica dei progetti; la programmazione di corsi di formazione sull'efficienza energetica per il personale scolastico, prima in via

sperimentale e poi su larga scala. «Le istituzioni scolastiche - ha concluso Fioroni - si trasformeranno così in veri e propri laboratori di risparmio ed efficienza energetica all'interno dei quali la comunità scolastica sarà l'attore protagonista del progetto».

Oltre alla dichiarazione d’intenti sopra citata il legislatore, nello specifico il ministero dello sviluppo economico, ha prodotto il DECRETO 19 febbraio 2007: Criteri e modalità per incentivare la produzione di energia elettrica mediante conversione fotovoltaica della fonte solare, in attuazione dell'articolo 7 del decreto legislativo 29 dicembre 2003, n. 387; conosciuto anche come “Conto Energia”

3.3.1. REQUISITI PER ACCEDERE AGLI INCENTIVI

Il già citato Decreto del 19 febbraio 2007 stabilisce criteri e modalità per incentivare la produzione di energia elettrica mediante conversione fotovoltaica della fonte solare e stabilisce anche i requisiti che tali impianti dovranno avere, con riferimento particolare all’integrazione architettonica e quindi al rapporto di interazione fra impianto ed elemento architettonico.

Art. 4.

Requisiti dei componenti e degli impianti ai fini dell'accesso alle tariffe incentivanti

1. Nei limiti stabiliti all'art. 13, l'accesso alle tariffe incentivanti di cui all'art. 6 e al premio di cui all'art. 7 e' consentito a

condizione che gli impianti fotovoltaici rispettino i requisiti di cui ai successivi commi e sempre che i medesimi impianti non abbiano beneficiato delle tariffe incentivanti introdotte dai decreti interministeriali 28 luglio 2005 e 6 febbraio 2006.

2. La potenza nominale degli impianti deve essere non inferiore a 1 kW.

3. Gli impianti fotovoltaici devono essere entrati in esercizio in data successiva alla data di entrata in vigore del provvedimento di cui all'art. 10, comma 1, a seguito di interventi di nuova costruzione, rifacimento totale o potenziamento. Gli impianti entrati in esercizio a seguito di potenziamento possono accedere alle tariffe incentivanti limitatamente alla produzione aggiuntiva ottenuta a seguito dell'intervento di potenziamento, e non possono accedere al premio di cui all'art. 7.

4. Gli impianti fotovoltaici e i relativi componenti devono essere conformi alle norme tecniche richiamate nell'allegato 1 e devono essere realizzati con componenti di nuova costruzione o comunque non gia' impiegati in altri impianti.

5. Gli impianti fotovoltaici devono ricadere tra le tipologie di cui all'art. 2, comma 1, lettere b1), b2) e b3).

Art. 2. Definizioni

1. Ai fini del presente decreto valgono le seguenti definizioni:

a) impianto o sistema solare fotovoltaico (o impianto fotovoltaico) e' un impianto di produzione di energia elettrica mediante conversione diretta della radiazione solare, tramite l'effetto fotovoltaico; esso e' composto principalmente da un insieme di moduli fotovoltaici, nel seguito denominati anche moduli, uno o più gruppi di conversione della corrente continua in corrente alternata e altri componenti elettrici minori;

b1) impianto fotovoltaico non integrato e' l'impianto con moduli ubicati al suolo, ovvero con moduli collocati, con modalità diverse dalle tipologie di cui agli allegati 2 e 3, sugli elementi di arredo urbano e viario, sulle superfici esterne degli involucri di edifici, di fabbricati e strutture edilizie di qualsiasi funzione e destinazione;

b2) impianto fotovoltaico parzialmente integrato e' l'impianto i cui moduli sono posizionati, secondo le tipologie elencate in allegato 2, su elementi di arredo urbano e viario, superfici esterne degli involucri di edifici, fabbricati, strutture edilizie di qualsiasi funzione e destinazione;

b3) impianto fotovoltaico con integrazione architettonica e' l'impianto fotovoltaico i cui moduli sono integrati, secondo le tipologie elencate in allegato 3, in elementi di arredo urbano e viario, superfici esterne degli involucri di edifici, fabbricati, strutture edilizie di qualsiasi funzione e destinazione;

Allegato 2 TIPOLOGIE DI INTERVENTI VALIDE AI FINI DEL

RICONOSCIMENTO DELLA PARZIALE INTEGRAZIONE ARCHITETTONICA (Art. 2, COMMA 1, LETTERA B2)

Tipologia specifica 1 Moduli fotovoltaici installati su tetti piani e terrazze di edifici e fabbricati. Qualora sia presente una balaustra perimetrale, la quota massima, riferita all'asse mediano dei moduli fotovoltaici, deve risultare non superiore all'altezza minima della stessa balaustra

Tipologia specifica 2 Moduli fotovoltaici installati su tetti, coperture, facciate, balaustre o parapetti di edifici e fabbricati in modo complanare alla superficie di appoggio senza la sostituzione dei materiali che costituiscono le superfici d'appoggio stesse

Tipologia specifica 3 Moduli fotovoltaici installati su elementi di arredo urbano, barriere acustiche, pensiline, pergole e tettoie in modo complanare alla superficie di appoggio senza la sostituzione dei materiali che costituiscono le superfici d'appoggio stesse

Allegato 3 TIPOLOGIE DI INTERVENTI VALIDE AI FINI DEL

RICONOSCIMENTO DELL'INTEGRAZIONE ARCHITETTONICA (ART. 2, COMMA 1, LETTERA B3)

Tipologia specifica 1 Sostituzione dei materiali di rivestimento di tetti, coperture, facciate di edifici e fabbricati con moduli fotovoltaici aventi la medesima inclinazione e funzionalità architettonica della superficie rivestita

Tipologia specifica 2 Pensiline, pergole e tettoie in cui la struttura di copertura sia costituita dai moduli fotovoltaici e dai relativi sistemi di supporto

Tipologia specifica 3 Porzioni della copertura di edifici in cui i moduli fotovoltaici sostituiscano il materiale trasparente o semitrasparente atto a permettere l'illuminamento naturale di uno o più vani interni

Tipologia specifica 4 Barriere acustiche in cui parte dei pannelli fonoassorbenti siano sostituiti da moduli fotovoltaici

Tipologia specifica 5 Elementi di illuminazione in cui la superficie esposta alla radiazione solare degli elementi riflettenti sia costituita da moduli fotovoltaici

Tipologia specifica 6 Frangisole i cui elementi strutturali siano costituiti dai moduli fotovoltaici e dai relativi sistemi di supporto

Tipologia specifica 7 Balaustre e parapetti in cui i moduli fotovoltaici sostituiscano gli elementi di rivestimento e copertura

Tipologia specifica 8 Finestre in cui i moduli fotovoltaici sostituiscano o integrino le superfici vetrate delle finestre stesse

Tipologia specifica 9 Persiane in cui i moduli fotovoltaici costituiscano gli elementi strutturali delle

persiane

Tipologia specifica 10 Qualsiasi superficie descritta nelle tipologie precedenti sulla quale i moduli fotovoltaici costituiscano rivestimento o copertura aderente alla superficie stessa

3.3.2. NORME E LEGGI DI RIFERIMENTO PER DIMENSIONAMENTO E PROGETTAZIONE

Il progetto dovrà essere realizzato secondo la regola d’arte in accordo con la normativa vigente ed in particolare:

- CEI 64-8 per gli impianti utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in ca e a 1500 V in cc;

- CEI 11-20 per impianti di produzione di energia elettrica e gruppi di continuità collegati a reti di I e II categoria;

- Norme CEI/IEC per i moduli fotovoltaici, in particolare: CEI EN 60904-1 per i dispositivi fotovoltaici (Parte 1:Misura delle caratteristiche fotovoltaiche tensione-corrente); CEI EN 60904-2 per i dispositivi fotovoltaici (Parte 2: Prescrizione per le celle fotovolatiche di

riferimento); CEI EN 60904-3 per dispositivi fotovoltaici (Parte 3: Principi di misura per sistemi fotovoltaici per uso terrestre e irraggiamento spettrale di riferimento; CEI EN 61727 per sistemi fotovoltaici e loro caratteristiche di interfaccia di raccordo con la rete; nonché CEI EN 61125 per moduli FV in silicio cristallino, CEI EN 50380 per i fogli informativi e i dati di targa dei moduli FV.

- CEI 82-25 per la guida alla realizzazione di sistemi di generazione fotovoltaica collegati alle reti elettriche di Media e Bassa tensione;

- Norme CEI/IEC ( in particolare le norme: EN 60439-1,-2, -3 per i quadri elettrici, CEI EN 60555-1 per i disturbi indotti sulla rete, CEI EN 61000-3-2 per la compatibilità elettromagnetica EMC e la limitazione delle emissioni in RF) per gli aspetti elettrici ed elettronici convenzionali; - CEI EN 62305 per la protezione contro i fulmini;

- Norme UNI/ISO per le strutture meccaniche di supporto e di ancoraggio dei moduli fotovoltaici

- Norme UNI 10349 e la collegata UNI 8477 per il dimensionamento del generatore fotovoltaico.

- DPR 547/55 e D.L. 626/94 e succ. mod. per la sicurezza e la prevenzione degli infortuni sul lavoro

- Quant’altro previsto dalla vigente normativa di legge, ove applicabile.

3.3.3. PRINCIPI GENERALI

Dal punto di vista energetico, il principio progettuale normalmente utilizzato per un impianto fotovoltaico è quello di massimizzare la captazione della radiazione solare annua disponibile. In casi particolari (es. per impianti isolati) il criterio di progettazione potrebbe privilegiare la produzione in

determinati periodi dell’anno. Nella generalità dei casi, il generatore fotovoltaico deve essere esposto alla luce solare in modo ottimale, scegliendo prioritariamente l’orientamento a Sud e evitando fenomeni di ombreggiamento. In funzione degli eventuali vincoli architettonici della struttura che ospita il generatore stesso, sono comunque adottati orientamenti diversi e sono ammessi fenomeni di ombreggiamento, purché adeguatamente valutati. Perdite d’energia dovute a tali fenomeni incidono sul costo del kWh prodotto e sul tempo di ritorno dell’investimento.

3.3.4. TERMINOLOGIA

Cella fotovoltaica: Dispositivo semiconduttore che genera elettricità quando è esposto alla luce solare.

Modulo fotovoltaico: Assieme di celle fotovoltaiche elettricamente collegate e protette dagli agenti atmosferici, anteriormente mediante vetro e posteriormente con vetro e/o materiale plastico. Il bordo esterno è protetto da una cornice in alluminio anodizzato.

Pannello fotovoltaico: Un gruppo di moduli fissati su un supporto metallico.

Stringa fotovoltaica: Un gruppo di moduli elettricamente collegati in serie. La tensione di lavoro dell'impianto è quella determinata dal

carico elettrico "equivalente" visto dai morsetti della stringa.

Campo fotovoltaico: Un insieme di stringhe collegate in parallelo e montate su strutture di supporto, generalmente realizzate con profilati o lamiere in acciaio zincato.

Corrente di cortocircuito di un modulo o di una

stringa: Corrente erogata in condizioni di cortocircuito, ad una particolare temperatura e radiazione solare.

Tensione a vuoto di un

modulo o di una stringa: Tensione generata ai morsetti a circuito aperto, ad una particolare temperatura e radiazione solare.

Caratteristica corrente-tensione di un modulo

o di una stringa: Corrente erogata ad una particolare temperatura e radiazione, tracciata quale funzione della tensione di uscita. Potenza massima di un

modulo o di una stringa: Potenza erogata, ad una particolare temperatura e radiazione, nel punto della caratteristica corrente-tensione dove il prodotto corrente-tensione ha il valore massimo.

Condizioni standard: 1000 W/mq; 25°C; AM 1.5

Potenza di picco: Potenza erogata nel punto di potenza massima alle condizioni standard.

Efficienza di conversione

di un modulo: Rapporto tra la potenza massima del modulo ed il prodotto della sua superficie per la radiazione solare, espresso come percentuale.

Quadro protezioni di

campo B.T.: Quadro in cui vengono convogliate le terminazioni di tutte le stringhe a monte dell’inverter;

Quadro di parallelo B.T.: Quadro in cui viene eseguita la connessione in parallelo di tutti gli inverter.

Quadro di connessione

trifase: Quadro in cui sono poste tutte le protezioni magnetotermiche di interfaccia per la connessione in parallelo con la rete di distribuzione.

Convertitore cc/ca

(Inverter): Convertitore statico in cui viene effettuata la conversione dell'energia

elettrica da continua ad alternata, tramite un ponte a semiconduttori, opportune apparecchiature di controllo, che permettono di ottimizzare il rendimento del campo fotovoltaico, e un trasformatore.

3.3.5. IPOTESI DI CONSUMO

La valutazione dei consumi energetici specifici è stata effettuata tramite un paragone con i consumi di riferimento relativi ad un campione significativo della realtà nazionale, di edifici similari a quello di progetto.

Più nello specifico i dati sono tratti da una ricerca effettuata da un importante centro di ricerca per conto dell’ENEA.

I consumi di energia elettrica sono stati rilevati dalle bollette della scuola e degli uffici pubblici in esame relativamente ai tre anni antecedenti quello della diagnosi, con i quali è stato possibile ottenere il consumo medio annuo; tali dati sono stati poi rapportati alla realtà di progetto ottenendo una verosimile, seppur approssimata, stima dei consumi elettrici per l’edificio progettato.

Per una scuola materna con sufficiente efficienza energetica, si possono ottenere consumi intorno ai 12 kWh/m2_{anno, nel caso in} essere si prevedono quindi:

Per il polivalente, considerando per eccesso che venga impiegato interamente per la localizzazione di uffici pubblici, attivi per 240 giorni lavorativi annui in orario canonico 8:00-18:00, e che in ciascuno di essi sia attivo almeno una postazione lavoro computerizzata mentre altre apparecchiature come stampanti laser di rete e fotocopiatrici siano in comune fra più uffici. Alla luce di quanto illustrato si è previsto un consumo elettrico per il polivalente di:

14213 kWh/anno

In conclusione, per le successive considerazioni relative al dimensionamento dell’impianto fotovoltaico, si prenderà in considerazione per l’edificio di progetto, un consumo presunto di:

20573 kWh/anno

3.3.6. DISPOSIZIONE DEI MODULI

Per quanto riguarda lo spazio necessario per l’installazione del generatore c’è da specificare che il caso in questione prevede la disposizione del generatore fotovoltaico su un unico piano inclinato costituito dalla copertura, non sarà quindi necessario distanziare i pannelli poichè non si avranno fenomeni di ombreggiamento reciproco.

Questo tipo di disposizione garantisce la totale integrazione architettonica del generatore, come definita dalle tipologie illustrate sugli allegati al Decreto del 19 febbraio 2007, per questo nella scelta dimensionale dei moduli ha influito, a parità di prestazione, reperibilità sul mercato e costi, aspetti che saranno meglio illustrati successivamente, esclusivamente con

l’obiettivo di sistemare il massimo numero possibile di moduli per lo spazio disponibile in copertura.

Disposizione dei moduli sulla copertura

Come si può facilmente notare è possibile posizionare sulla copertura in oggetto, un numero di 66 moduli, disposti su tre file da 22 moduli ciascuna, disposti con il lato lungo nella direzione della pendenza.

3.3.7. CONFIGURAZIONE DELL’IMPIANTO

L’impianto sarà costituito dai seguenti componenti così collegati tra loro: n°1 quadri di campo in cui convogliano tutti i moduli fotovoltaici da 210 Wp suddivisi in 6 stringhe da 11 moduli cadauna con relativo sistema di sezionamento e diodo di blocco. Caratteristiche elettriche della stringa:

Tensione di funzionamento standard a 60° Vmpp (60°C): 399 V Tensione max a –10° Vmax(-10°C): 608 V Corrente di funzionamento standard Impp: 31 A

Il quadro di campo è posto a monte di n°3 inverter da 4,6 kW ai quali fanno capo lato c.c. appunto n°2 stringhe da 11 moduli ciascuna. A seguire sarà posizionato un dispositivo di generatore per la protezione e sezionamento dello stesso, il quadro di parallelo in CA che contiene il sistema di misura dell’energia prodotta, il dispositivo di interfaccia con relative protezioni e il dispositivo generale per il sezionamento dell’intero sistema. Il quadro di parallelo ha la funzione di connettere il sistema fotovoltaico all’impianto esistente e alla rete elettrica di distribuzione in B.T.

Infine, a valle del quadro di parallelo è presente il “punto di consegna” alla rete con il sistema a doppio contatore per il computo dell’energia prelevata ed immessa in rete.

3.3.8. COMPONENTI E CARATTERISTICHE DEL SISTEMA

Per il dimensionamento dell’impianto fotovoltaico si è dovuto per forza di cose compiere una scelta di tipo commerciale, necessitando per i calcoli, delle caratteristiche tecniche dei moduli, degli inverters e di quant’altro necessario; la scelta indotta da dimensione dei pannelli, reperibilità nella zona in oggetto e costi è ricaduta su alcuni produttori, senza però escludere la possibilità di realizzare l’impianto con altri prodotti, altrettanto validi.

Moduli Fotovoltaici

Di seguito è riportato un estratto della scheda tecnica fornita dalla società produttrice, relativa ai moduli fotovoltaici scelti.

Pertanto il generatore fotovoltaico avrà le seguenti caratteristiche:

Potenza del modulo Wp 210

Dimensioni del modulo

Lunghezza m 0,798

Area mq 1,25

Numero totale dei moduli 66

Efficienza del modulo 14,1%

Potenza nom. Generatore PV kWp 13,86

Superficie di pannelli totale mq 82,7

Inverters

I gruppi di conversione sono costituiti da Inverters “Siemens Sitop Solar 4600” o equivalente aventi le seguenti caratteristiche:

- Potenza nominale 4600 W;

- Tipo a commutazione forzata con tecnica PWM con inseguimento del punto di massima potenza MPPT;

- Vnom 675, Vmppt 200-630, corrente max mpp 2x10 A, - Max efficienza 94.7%;

- Consumo notturno < 1 W - Grado di protezione IP 54

- Raffreddamento: ventilazione forzata regolata - Temperatura di funzionamento -15/+50 °C - Trasformatore di isolamento integrato

- Visualizzazione della potenza istantanea prodotta, dell’energia immessa in rete e dei principali parametri elettrici del sistema.

- Predisposto per uscita seriale RS 232 e RS 485 per trasferimento lettura dati parametrici e di funzionamento su PC con SW dedicato.

Collegamenti elettrici

Tutti i collegamenti elettrici saranno realizzati per mezzo di cavi a doppio isolamento (conduttore in rame, isolante e guaina in PVC) con grado di isolamento pari a 1kV.

Le stringhe di moduli saranno realizzate con cavi interposti fra le scatole di terminazione di ciascun modulo e staffati sulle strutture di sostegno. Il collegamento fra moduli e fra stringa ed inverters saranno realizzate con cavo a doppio isolamento di tipo specifico per applicazioni solari.

Il sistema di cablaggio dell’impianto comprenderà tutti i materiali accessori quali: canaline, tubi portacavi, opere edili e tutto quanto occorrente per dare l’opera completa e realizzata a regola d’arte.

Tutti gli organi di manovra sono interni e garantiscono il distacco automatico con sezionamento in caso di mancanza rete ed il riallaccio automatico al ripristino della rete.

L’equipotenzialità dei componenti il sistema sarà garantita mediante giunzioni meccaniche e cavallotti di messa a terra. Gli elementi saranno collegati alla rete di terra esistente mediante corda di rame di opportuna sezione.

Schema riassuntivo componenti impianto fotovoltaico

Strutture di sostegno dei moduli

Per quanto riguarda la sistemazione e l’ancoraggio dei moduli costituenti il generatore fotovoltaico, è previsto di utilizzare un sistema di supporto modulare, sviluppato al fine di ottenere elevata facilità di impiego e di montaggio dei moduli fotovoltaici incorniciati, realizzato con lamiere presagomate in acciaio zincato a caldo ed uso di bulloneria inox o zincata a caldo, secondo norme vigenti. Tale supporto sarà fissato sopra la stessa listellatura portategola utilizzata per realizzare il tetto ventilato. Questo permette oltre a una continuità in fase realizzativi della copertura, di lasciare invariata l’efficienza della ventilazione, ventilazione che in questo caso contribuisce anche al raffreddamento degli stessi pannelli fotovoltaici, migliorandone le prestazioni.

Prestazioni e garanzie

L’impianto è progettato per rispondere ai seguenti requisiti : - Potenza lato corrente continua superiore all’85% della

potenza nominale del generatore fotovoltaico, riferita alle particolari condizioni di soleggiamento;

- Potenza attiva, lato corrente alternata, superiore al 90% della potenza lato corrente continua (efficienza del gruppo di conversione);

Pertanto la potenza attiva, lato corrente alternata, sarà superiore al 0.75% della potenza nominale dell’impianto fotovoltaico, riferita alle particolari condizioni di soleggiamento.

Tutti i componenti degli impianti saranno forniti di garanzia tecnica per il periodo di anni due a partire dalla data di collaudo.

I moduli fotovoltaici, del tipo omologato da un laboratorio autorizzato, avranno garanzia minima che il decadimento delle loro prestazioni (potenza nominale) sarà non superiore al 20% in 20 anni.

3.3.9. PRODUTTIVITA’ ENERGETICA DELL’IMPIANTO

Ai fini della progettazione, sulla base del valore di radiazione solare al suolo sul piano orizzontale, nella località Calci (Latitudine 43,73°’), ottenuto a partire dai dati radiometrici di irraggiamento solare medio orizzontale a seconda del comune e provincia di appartenenza (UNI 10349, UNI 8477-1 ed ENEA campagna di misura 1994/1998), è stato calcolato con il metodo indicato nella norma UNI 8477/1 il valore della radiazione solare sul piano dei moduli, nella loro inclinazione di progetto.

Dall’elaborazione dei dati secondo le citate normative si ottengono le sottostanti tabelle con i valori medi di insolazione giornaliera ed annuale.

Valori di produttività dell'impianto sulla Copertura

Calcolo Irraggiamento su piano inclinato ed orientato (UNI 10349 - 8477)

LATITUDINE: Nord 43,73 LOCALITA'

Calci IRRAGGIAMENTO

kWh/ m2_{giorno kWh/ m}2_giorno

Piano Orizzontale Piano del generatore

Azimut (°) 0 39 riflettanza Tilt (°) 0 15 Gen 0,27 _{1,61 2,17} Feb 0,27 _{2,36 2,87} Mar 0,27 _{3,78 4,26} Apr 0,27 _{4,75 4,95} Mag 0,27 _{5,89 5,85} Giu 0,27 _{6,42 6,24} Lug 0,27 _{6,47 6,35} Ago 0,27 _{5,53 5,65} Set 0,27 _{4,19 4,57} Ott 0,27 _{2,89 3,45} Nov 0,27 _{1,83 2,40} Dic 0,27 _{1,39 1,93} Irragg.Medio Giornaliero 3,93 4,23 Irragg.Medio Annuale kWh/m 2_{anno 1496 1544}

Il valore della radiazione solare sul piano dei moduli costituenti il generatore fotovoltaico è pari a 1544 kWh/m2_anno.

L’energia elettrica, intesa come energia elettrica in uscita dal sistema complessivo “generatore – gruppo di conversione e controllo”, che l’impianto sarà in grado di generare in un anno è stata valutata a partire dalla potenza nominale del generatore fotovoltaico.

La potenza nominale verso la rete di distribuzione risulta ridotta del 20% circa dovuto ad inevitabili perdite, dovute a:

- Perdite per riflessione;

- Perdite per ombreggiamento; - Perdite per mismatching;

- Scostamento dei dati di targa in temperatura; - Perdite per connessione lato dc;

- Perdite sull’inverter;

- Perdite dovute a filtrazione del sole.

La produttività energetica dell’impianto (di potenza nominale di 13.86 kWp) sarà per il caso in esame, calcolata sulla base dei

dati radiometrici di cui alla norma UNI 10349, assunto un valore dell’efficienza operativa media annuale dell’impianto del 75%, è pari a 16054 kWh/anno.

Così distribuiti mensilmente:

Riassumendo l’impianto è in grado di produrre 16054 kWh/anno che rappresentano circa il 78 % del fabbisogno elettrico stimato per l’edificio di progetto.

3.3.10. BENEFICI AMBIENTALI

La realizzazione del progetto determina una serie di benefici di tipo energetico, ambientale e socio–economico tipo:

- Contenimento della spesa energetica e quindi dei costi di esercizio della struttura per almeno 25/30 anni dal completamento dell’opera;

Infatti, l’energia elettrica prodotta dall’impianto fotovoltaico consentirà di evitare:

Emissioni evitate CO2

[kg/anno] TEP/anno

Emissioni evitate NOx [kg/anno]

11443 3,9 25,4

Emissioni evitate CO2

in 20 anni [ton] TEP in 20 anni [ton] Emissioni evitate NOx in 20 anni [ton]

229 78,0 0,5

3.3.11. COSTO DELL’IMPIANTO

Per la valutazione dei costi di realizzazione dell’impianto si è fatto riferimento ai costi di listino dei prodotti scelti per la progettazione e tramite consultazione di montatori.

Descrizione n° _unitarioValore Imponibile

Modulo fotovoltaico

policristallino 210 Wp 66 € 1.050,00 € 69.300,00 Strutture per fissaggio 66 € 25,00 € 1.650,00 Istallazione, cablaggio e messa in opera 13,86 € 300,00 € 4.158,00 Inverter 3 € 2.200,00 € 6.600,00 Quadri elettrici 13,86 € 90,00 € 1.247,40 Progettazione elettrica 5% € 4.085,40 Costo al kWp € 6.280,00 TOTALE € 87.040,80

3.3.12. ANALISI FINANZIARIA

Ai sensi dell’articolo 6 del D.L.387 del 29 Dicembre 2003 l’impianto di progetto può essere inscritto in un regime tecnico-finanziario definito “servizio di scambio sul posto” dell’energia elettrica prodotta da impianti alimentati da fonti rinnovabili con potenza nominale non superiore a 20 kW.

Lo scambio semplificato sul posto è un servizio erogato dal gestore di rete cui l’impianto è collegato che consiste nell’operare un saldo netto (net metering) tra le immissioni in rete dell’energia elettrica prodotta dagli impianti alimentati da fonti rinnovabili fino a 20 kW e i prelievi di energia elettrica dalla rete, nei casi in cui il punto di immissione e di prelievo dell’energia elettrica scambiata coincidono, vale a dire quando non si utilizza la rete per trasportare l’energia prodotta in un punto di generazione distante rispetto a quello di prelievo. Tale saldo viene operato integrando le quantità di energia elettrica prelevata ed immessa su periodi di tempo cumulati e ai fini del

calcolo si consente al cliente che si avvale dello scambio sul posto di scegliere, anche in funzione dei sistemi di misura di cui dispone lato prelievo (rilevazione integrata senza fasce, multioraria, bioraria o oraria) e lato immissioni, tra le seguenti alternative:

- saldo annuo: l’energia elettrica immessa e quella prelevata si compensano tra loro su base annua, indipendentemente dalle fasce orarie in cui l’energia elettrica viene immessa e prelevata;

- saldo annuo per fasce: l’energia elettrica immessa e quella prelevata si compensano tra di loro su base annua in ciascuna fascia oraria.

Qualora il saldo risultante sia positivo o negativo si propone che: - se il saldo è positivo viene riportato a credito per la

compensazione, in energia, nell’anno successivo e non dà luogo a remunerazione Se detta compensazione, in energia, non viene effettuata entro l’anno successivo a quello in cui viene maturato il credito, il credito residuo viene annullato;

- se il saldo è negativo il gestore di rete applica al solo saldo il trattamento e i corrispettivi previsti dal contratto di fornitura in essere tra cliente vincolato e gestore di rete, quindi con tariffe commisurate a forniture pari al solo saldo e non al totale dei prelievi, pari alla somma dell’energia elettrica autoprodotta dall’impianto e immessa in rete e il saldo prelevato dalla rete per integrare i fabbisogni del cliente.

L’articolo 6, comma 2, del decreto legislativo n. 387/03 prevede infatti che, nell’ambito dello scambio sul posto, “non è consentita la vendita dell’energia elettrica prodotta”. Pertanto, la disciplina dello scambio sul posto è volta a consentire ai clienti di avvalersi di impianti alimentati da fonti rinnovabili con potenza nominale fino a 20 kW installati presso il luogo di consumo dell’energia elettrica, “autoproducendo” parte dei propri fabbisogni e acquistando la parte restante dall’impresa distributrice. In generale, i clienti che si avvalgono del servizio di scambio sul posto prelevano, su base annua, un quantitativo di energia elettrica superiore rispetto alle immissioni.

Qualora risultasse prevalente la quantità di energia elettrica immessa rispetto a quella prelevata, le immissioni in eccesso rispetto ai consumi vengono riportate a credito per la compensazione negli anni successivi e non vengono remunerate. Con il servizio di scambio sul posto la remunerazione dell’investimento relativo all’impianto alimentato da fonti rinnovabili avviene attraverso l’acquisto “evitato” di energia elettrica, per la quota connessa alla produzione dell’impianto, nell’ambito del normale contratto di fornitura. Eventuali incentivi a promozione di questa modalità di produzione da fonti rinnovabili non sono quindi correlati ai prezzi di ritiro dell’energia prodotta e immessa in rete, ma sono associati a specifiche misure di promozione (eventuali contributi in conto capitale, misure specifiche alla tipologia di fonte, ecc.).

L’articolo 6, comma 3, del decreto legislativo n. 387/03 prevede che la disciplina dello scambio sul posto “sostituisce ogni altro adempimento, a carico dei soggetti che realizzano gli impianti, connesso all’accesso e all’utilizzo della rete elettrica”. Pertanto, in quest’ambito non si applicano gli adempimenti previsti per gli

impianti di produzione di energia elettrica, come i contratti di trasmissione e di dispacciamento in immissione con il GRTN, l’esercizio dell’impianto non è soggetto agli obblighi di cui all’articolo 53, comma 1, del Testo unico approvato con decreto legislativo 26 ottobre 1995, n. 504 (denuncia di officina di produzione di energia elettrica) e che l’energia consumata, sia autoprodotta che ricevuta in conto scambio, non è sottoposta all’imposta erariale ed alle relative addizionali sull’energia elettrica.

Per quanto riguarda le tariffe incentivanti si deve fare ancora riferimento al Decreto 19 febbraio 2007, “Conto Energia” del quale si riporta un ulteriore stralcio, nelle parti interessanti il caso di progetto:

Art. 6.

Tariffe incentivanti e periodo di diritto

1. L'energia elettrica prodotta da impianti fotovoltaici, realizzati in conformità al presente decreto ed entrati in esercizio nel periodo intercorrente tra la data di emanazione del provvedimento di cui all'art. 10, comma 1, e il 31 dicembre 2008, ha diritto a una tariffa incentivante che, in relazione alla potenza nominale e alla tipologia dell'impianto, di cui all'art. 2, comma 1, lettere b1), b2) e b3), assume il valore di cui alla successiva tabella (valori in euro/kWh prodotto dall'impianto fotovoltaico). La tariffa individuata sulla base della medesima tabella e' riconosciuta per un periodo di venti anni a decorrere dalla data di entrata in esercizio dell'impianto ed e' costante in moneta corrente in tutto il periodo di venti anni.

1 2 3 Potenza nominale dell’impianto P (kW) Impianti di cui all’art. 2, comma 1, lettera b1) Impianti di cui all’art. 2, comma 1, lettera b2) Impianti di cui all’art. 2, comma 1, lettera b3) A) 1 < P < 3 0,40 0,44 0,49 B) 3 < P < 20 0,38 0,42 0,46 C) P > 20 0,46 0,40 0,44

4. Le tariffe di cui ai commi 1 e 2 sono incrementate del 5% con arrotondamento commerciale alla terza cifra decimale nei seguenti casi:

b) per gli impianti il cui soggetto responsabile e' una scuola pubblica o paritaria di qualunque ordine e grado o una struttura sanitaria pubblica;

In base a quanto illustrato si può, al fine dell’analisi relativa alla realizzazione del nostro impianto fotovoltaico, riassumere la situazione tecnico-finanziaria nella seguente:

IMPIANTO - BUDGET

Potenza del generatore KWp 13,86

Energia prodotta annualmente _{kWh/anno 16054} Energia consumata annuale _{KWh/anno 20573} Eccesso di energia prodotta _{KWh/anno 0}

Costo Totale impianto _{€ 87.040,80} Costo per kWp installato _{€ 6.280,00}

Costo di manutenzione annuale ordinaria

(% sul costo Tot.) 1,00%

Costo annuo di assicurazione incendio e furto _{€ 200,00}

Tasso inflazione annuo _1,5%

NUOVO CONTO ENERGIA

Regime contrattuale _{scambio sul posto} Integrazione architettonica _totale

Incentivo conto energia _{€/kWh 0,46} Incremento per scuola pubblica _5% Incentivo conto energia applicabile _{€/kWh € 0,483} Durata incentivo conto energia _{anni 20} Decremento annuale incentivo conto energia _{anno 0,00%}

Costo dell'energia elettrica _{€/kWh € 0,160} Tasso inflazione annuo Energia _{anno 2,0%}

Dalla quale si può prevedere il seguente flusso di cassa relativo all’impiego di capitale necessario alla realizzazione dell’impianto:

Anni Incentivo _evitatoCosto Manuten. _{e incendio}Ass. furto Flusso di _cassa

0 -€ 87.041 1 € 7.754 € 2.569 € 870 € 200 -€ 77.788 2 € 7.754 € 2.620 € 883 € 200 -€ 68.497 3 € 7.754 € 2.672 € 897 € 200 -€ 59.167 4 € 7.754 € 2.726 € 910 € 200 -€ 49.797 5 € 7.754 € 2.780 € 924 € 200 -€ 40.387 6 € 7.754 € 2.836 € 938 € 200 -€ 30.934 7 € 7.754 € 2.893 € 952 € 200 -€ 21.439