31 Maggio 2010 - La presentazione della Tesi di Dottorato dal Titolo '"DIAGNOSI ENERGETICA DEGLI EDIFICI SCOLASTICI,UNIVERSITARI E DI RICERCA". Nella stessa sono state affrontate Diagnosi Energetiche di un edificio Universitario e di tre edifici destinati alla istruzione superiore della Provincia di Frosinone. La trattazione si conclude con l'analisi dell'ottimizzazzione del fattore S/V per un nuovo edificio destinato alla Istruzione Primaria e Secondaria di Primo Grado

1. 1
Ing Felicetto MASSA
Dottorato di ricerca in Ingegneria
Meccanica
XXII Ciclo
Dottorando
Ing. Massa Felicetto
LAVORO DI TESILAVORO DI TESI
DIAGNOSI ENERGETICA DEGLI EDIFICI
SCOLASTICI,UNIVERSITARI E DI RICERCA
Tutor
Prof. Ing. Marco Dell’Isola
Coordinatore
Prof. Ing. Domenico Falcone
Università degli Studi di Cassino
Facoltà di ingegneria
DiMSAT - Dipartimento di Meccanica, Strutture, Ambiente e Territorio
Cassino, 31 Maggio 2010

2. 2
Ing Felicetto MASSA
Evoluzione domanda mondiale di energia
primaria 1970-2030
12.200
16.800
Attuale
2030

3. 3
Ing Felicetto MASSA
SITUAZIONE NELL’UE
INDUSTRIA
28 %
TRASPORTI
31%
RESIDENZIALE E
TERZIARIO 41%
FONTE: LIBRO VERDE UE, 2000
CONSUMO
IN
AUMENTO
PRODUZION
E INTERNA
IN CALO
AUMENTO
DELL
IMPORTAZIO
NI NETTE
Sostenibilità
ambientale
Sicurezza
approvvigionamenti
Competitività
Produzione del 20 % del
fabbisogno energetico con
Fonti rinnovabili
ROADMAPal2020
Efficienza energetica:
risparmio di energia
primaria del 20%
Emissioni CO2:
riduzione del 20%
LIBRO VERDE 3 PILASTRI E
TABELLA DI MARCIA 20-20-20

4. 4
Ing Felicetto MASSA
Consumi di Energia Primaria in Italia negliConsumi di Energia Primaria in Italia negli
EdificiEdifici
SETTORE Consumi
(Mtep)
Petr
olio
(%)
Gas
(%)
Carb
one
(%)
Elettric
ità
(%)
Trasporti 44.650 97% 1% - 2%
Industria 41.020 19% 40% 12% 29%
Residenziale
e Terziario
43.410 11% 55% 4% 30%
Totale 144.10
0
48% 29% 5% 18%
Dati MiSE (Bilancio sintetico 2007)
Usi finali dell’energia settore non residenziale
(Fonte: ENEA, GME)
0
5
10
15
20
25
30
MTep
Cosumi finali di energianel settore terziario
Carbone Legna GPL
Gasolio Energia elettrica Gas
Totale
(Fonte ENEA Dossier Ecobuilding)
Cosumi finali di energia nel settore residenziale
0
5
10
15
20
25
30
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
MTep
Carbone Legna GPL Gasolio
Energia elettrica Gas Totale

5. 5
Ing Felicetto MASSA
Consumi e Prestazioni energetiche tipiche del sistemaConsumi e Prestazioni energetiche tipiche del sistema
edificio-impianto nel settore residenziale in Italiaedificio-impianto nel settore residenziale in Italia
Edificio Riscaldamento
EPi [kWh/m2
anno]
ACS
EP acs [kWh/m2
anno]
Non recente 250 35
Recente 200 30
A Basso Consumo 70 20
Passiv-Haus 15 10
Gli edifici italiani presentano il minor consumo energetico specifico per mq fra
quelli dei paesi sviluppati, con la sola eccezione del Giappone (per le minori
esigenze di comfort di quel paese), ma uno dei maggiori consumi specifici per mq
e Grado-Giorno.
Se ne deduce che i bassi consumi per mq sono dovuti alla mitezza del clima (media
geografica dei Gradi-Giorni inferiore a 2000) ma che le nostre abitazioni
possiedono involucri mal coibentati e/o il processo di riscaldamento non è gestito
correttamente

6. 6
Ing Felicetto MASSA
Consumi Energia: Edifici Scolastici
Studio CRESME per ENEA
Lo studio, è stato effettuato su un campione
del parco complessivo identificato pari al
35% del totale, selezionato secondo una
analisi dell’indice di consumo per unità di
volume.
Sintesi dei dati relativi alla prima tranche
di intervento
Dimensione dell’intervento
considerato:
− campione di circa 15.000 edifici tra
scuole e uffici (pari al 35% del totale
censito)
Valutazione del consumi attuali
(tendenziali):
15 milioni di MWh termici/anno
3,5 milioni di MWh elettrici/anno
Valutazione della relativa “bolletta
energetica”:
- 1,8 Miliardi di €/anno
Spesa prevista (intervento sul 35% del
parco totale):
- 8,2 miliardi di €
Effetti degli interventi sui costi
energetici:
- riduzione del 20% di energia primaria
-riduzione della bolletta energetica di 420
Milioni di €/anno
Impatto complessivo:
28 Milardi di €
Consumi Totali di Energia Termica
14,5 Mio MWh
Consumi Totali di Energia Elettrica
3,5 Mio MWh
Incidenza percentuale costi di intervento scuole

7. 7
Ing Felicetto MASSA
 Analisi del corpus normativo e legislativo
nell’ambito della efficienza energetica del sistema
edificio-impianto.
 Analisi dei tipi di valutazione delle prestazioni
energetiche dell’edificio;
 Analisi delle criticità energetiche degli edifici
destinati alla formazione e ricerca
 Edilizia universitaria
 Scuole secondarie superiori
 Scuole Materne ed elementari
 Studio e proposte delle tecnologie innovative
 Benchmarking
OBIETTIVO

8. 8
Ing Felicetto MASSA
Analisi del corpus normativo
 Normativa Europea
 Direttiva EPBD 2002/91/CE
Adempimenti sistema di certificazione Nazionale per i Nuovi Edifici
Verifiche 195/05 311/06 115/08 DPR
59/09
DM 26 Giugno
2009
LR 6/2008
Epi √ √ - √ - -
Epe, Invol - - √ - -
Trasmittanza
Opache
√ √ - - - -
Chiusure
Trasparenti
√ √ - - - -
Rendimento
Impianto
√ √ - - - -
Correzione
Ponti Termici
√ √ - - - -
VTI √ √ - √ - -
50% ACS √ - √ - -
Ms/YIE - - - √ - -
Illuminazione - - - - - -
Recupero
Idrico
- - - - - √
Requisiti
Professionali
- - √ - -
Addoclimento
Acque
- - - √ - -
Fotovoltaico - √
Classificazion
e e CE
- - - - √ -
 Normativa Nazionale
 D.Lgs. 192/05
 D.Lgs. 311/06
 D.Lgs. 115/08
 D.P.R. 59/09
 DM 26 Giugno 2009
“Linee Guida
 Normativa Regionale
 Legge Regionale
6/2008

9. 9
Ing Felicetto MASSA
Norme Tecniche Italiane per il calcolo del
fabbisogno energetico o“Umbrella Document”

10. 10
Ing Felicetto MASSA
Tipi di Valutazione delle prestazioni
energetiche
Tipo di
valutazione
Determinazi
one della
prestazione
Dati di ingresso
ApplicazioneUtenz
a
Clima
Edificio
impianto
di progetto
(Design
Rating)
calcolata
stand
ard
standar
d
elaborati
di
progetto
-Concessione
edilizia
-Certificazione
energetica
-Ottimizzazione
progetto
Standard
Asset
Rating)
calcolata
stand
ard
standar
d
reale
-Certificazione
energetica
-Verifica requisiti di
legge
adattata
all’utenza
(Tailored
Rating)
calcolata
a seconda dei
casi
reale
-Diagnosi
energetica
-Ottimizzazione in
esercizio
-Progetto di
riqualificazione
D’esercizio
(Operationa
l Rating)
misurata reale reale reale
-Diagnosi energetica
-Verifica
consumi/modelli
ING
SUP
EL

11. 11
Ing Felicetto MASSA
Diagnosi Energetica del Sistema
Edificio-Impianto
 E’ lo strumento che consente di individuare ed analizzare le
inefficienze e le criticità energetiche sia dell’edificio sia degli
impianti energetici ad esso associati.
 Ha come scopo quello di conoscere sia le tipologie e le
prestazioni energetiche dei diversi elementi (componenti/
dispositivi/ impianti) che costituiscono l’edificio, che le modalità
di utilizzo di tali elementi, al fine di ricostruire un preciso
bilancio energetico (termico ed elettrico) dell’edificio stesso.
 In sintesi la Diagnosi Energetica è un insieme sistematico di
rilievo, raccolta ed analisi dei parametri relativi ai consumi
energetici e alle condizioni di esercizio dell’edificio e dei suoi
impianti.

12. 12
Ing Felicetto MASSA
Fasi della diagnosi Energetica del
Sistema Edificio-Impianto
• Miglioramento involucro
e impianti
• Miglioramento involucro
e impianti
• Misure
sperimentali
• Misure
sperimentali
• Calcolo parametrico• Calcolo parametrico
• Modello di calcolo implementato con dati
teorici e dati reali
• Modello di calcolo implementato con dati
teorici e dati reali
• climatici
• utilizzo
• descrittivi
• consumo
• …
• climatici
• utilizzo
• descrittivi
• consumo
• …
Bilancio energetico di
riferimento
Calcolo degli
indicatori
prestazionali
Validazione
Ulteriori indagini
Definizione degli
interventi di
riqualificazione
Raccolta dati
Analisi economica degli
interventi
si
no

13. 13
Ing Felicetto MASSA
Caso di Studio: Facolta’ di Ingegneria Meccanica
Dati Edificio
Anno Di Costruzione 1992
Studenti Iscritti 1950 N.
N. Di Piani (Inclusi
Interrati)
5
Superficie Utile 8350 [m2
]
Superficie
Disperdente
12208
[m2
]
Volume Lordo
Riscaldato
36818
[m3
]
Rapporto Di Forma 0,33
Zona Climatica C
Gradi Giorno 1164
EP Limite (2010) 6,8 [kWh/m3
/a]

14. 14
Ing Felicetto MASSA
OPERATIONAL RATING
CONSUMI ELETTRICI E
GAS –ANNO 2008
ENERGIA ELETTRICA
Anno Di
Riferimento
2008
Potenza
Disponibile 350
kW
Tensione MT
Consumi Totali
Annui 399.788
kWh/anno
Consumi Per
Unita' Di
Superficie
47,9 kWh/m2
anno
Consumi Per
Unita' Di Studenti
205,0 kWh/studenti.anno
ENERGIA TERMICA
Anno Di
Riferimento
2008
Potenza Termica
Installata
1409 kW
Consumi Totali
Annui 416493 kWh/anno
Consumi Per Unita'
Di Superficie
49,9 kWh/m2
anno
Consumi Per Unita'
Di Volume
11,3 [kWh/m3
anno]
Consumi Per Unita'
213,6 kWh/studenti.anno

15. 15
Ing Felicetto MASSA
Facoltà di Ingegneria
Potenza impegnata: 262 kW
Potenza disponibile: 350 kW
M1-Mt fino a 500 kW
FASCE ORARIE DI CONSUMO ENEL

16. 16
Ing Felicetto MASSA
RIPARTIZIONE DEI CONSUMI CIRCOLATORI E
VENTILATORI UTA
VENTILATORI UTA Q H P Ore Esercizio Energia
m3
/h Pa kW h kWh
UTA 1(Aule 2S) M 10600 500 1,66 2000 3320
R 400 2,26 2000 4520
UTA 2 aria primaria 2S e 1S M 17200 500 3,37 2000 6740
UTA 2° SEM M 5700 500 1,19 2000 2380
R 5202 400 0,82 2000 1640
UTA Aula magna M 1750 300 1,06 500 530
R 1575 250 1 500 500
UTA AULE P1 M 5600 500 1,19 1000 1190
R 5040 400 0,82 1000 820
UTA AULE P2 M 7000 500 2,18 2000 4360
R 6300 400 1,97 2000 3940
ESTRATTORE 1 1,2 2000 2400
ESTRATTORE 2 0,75 2000 1500
Contemporaneità 0,6 33840
Totale kWh 20304

17. 17
Ing Felicetto MASSA
RIPARTIZIONE DEI CONSUMI CIRCOLATORI E
VENTILATORI UTA
VENTILATORI UTA Q H P Ore Esercizio Energia
m3
/h Pa kW h kWh
UTA 1(Aule 2S) M 10600 500 1,66 2000 3320
R 400 2,26 2000 4520
UTA 2 aria primaria 2S e 1S M 17200 500 3,37 2000 6740
UTA 2° SEM M 5700 500 1,19 2000 2380
R 5202 400 0,82 2000 1640
UTA Aula magna M 1750 300 1,06 500 530
R 1575 250 1 500 500
UTA AULE P1 M 5600 500 1,19 1000 1190
R 5040 400 0,82 1000 820
UTA AULE P2 M 7000 500 2,18 2000 4360
R 6300 400 1,97 2000 3940
ESTRATTORE 1 1,2 2000 2400
ESTRATTORE 2 0,75 2000 1500
Contemporaneità 0,6 33840
Totale kWh 20304

18. 18
Ing Felicetto MASSA
RILIEVO DEI CONSUMI ELETTRICI NEI LOCALI
DELL’EDIFICIO

19. 19
Ing Felicetto MASSA
RIPARTIZIONE DEI CONSUMI RILEVATI DURANTE
L’AUDIT ENERGETICO
Utenza 2S 1S PT P1 P2 kWh
Illuminazione
Potenza 15590 18850 7676 11696 12148
Energia 32552 19679 5009 7632 7927 72798
Informatica
Potenza 62000 43000 22800 22800 52880
Energia 11408 7912 20976 20976 48650 109922
Dispenser
Potenza 2400 2400
Energia 10512 3465,6 13977,6
Rete
Potenza 400 3000 4100,00 100 750
Energia 1168 26280 35916 876 6570 70810
Laboratorio
Potenza 89980 18792 1500 1500 2400
Energia 18788 3924 313 313 501 23839,1
Riscaldamento
Potenza 800 1500 1200 1440 19430
Energia 731 1370 1096 1315 17749 22261,9
UTA Energia 20304 20304
Pompe Energia 21100 21100
T O T A L E 355.012

20. 20
Ing Felicetto MASSA
ANALISI DEI DATI
STRUTTURE PRINCIPALI DELL’INVOLUCRO
0,507 W/m2
K
Parete
Esterna
Isolata
0,857 W/m2
K
Setto con
Piastrelle
0,791 W/m2
K
Setto senza
Piastrelle
0,791 W/m2
K
Muro
Sottofinestra
1,667 W/m2
K
Pavimento
0,48 W/m2
K
Copertura

21. 21
Ing Felicetto MASSA
ANALISI DEI DATI INFISSI: SECONDO UNI 10077-1
Componenti finestrati
Infisso Tipologia Aw Trasmittanza
sigla m2
m2 K/W
IN.2S.33.01 A 1,23 2,85
IN.12.24 A 0,99 2,88
IN.2S.31.01 A 1 2,86
IN.2S.01.04 A 1,46 2,83
IN.2S.01.01 A 1,05 2,87
IN.2S.01.02 D 2,95 2,86
IN.2S.25.01 A 0,97 2,90
IN.2S.20.01 A 0,97 2,89
IN.2S.19.01 A 0,92 2,82
IN.2S.19.02 A 0,92 2,82
IN.2S.39.01 F 5,48 2,80
IN.2S.30.01 A 1,39 2,85
IN.1S.47.01 D 1,09 3,03
IN.1S.42.01 E 2,05 2,90
IN.1S.42.02 D 1,94 2,97
IN.1S.40.01 H 6,09 2,97
IN.1S.35.01 I 5,36 3,03
IN.1S.35.02 D 1,89 2,88
IN.1S.31.01 L 7,18 3,13
IN.1S.33.01 C 4,45 2,94
IN.1S.05.01 C 4,45 2,94
IN.1S.52.01 D 1,44 2,99
IN.1S.51.01 D 1,22 3,01
IN.1S.51.02 F 2,30 3,01
Si nota una
trasmittanza media
degli infissi prossima
al valore di 3 W/m2
K
Mentre il limite
richiesto dal 1
gennaio 2010 è di
2,6 W/m2
K

22. 22
Ing Felicetto MASSA
CARATTERIZZAZIONE DELLE FACCIATE CONTINUE
PRESENTI SECONDO LA UNI EN 13497
L’elevata superficie
vetrata porta ad un
consumo dell’energia
elettrica (soprattutto in
estate) molto correlato
all’aumento della
temperatura esterna
, , , , , , , , , ,g g p p f f m m t t f g f g m g m g t g t g p p m f m f t f l f
CW
CW
A U A U A U A U AU l l l l l l
U
A
+ + + + + Ψ + Ψ + Ψ + Ψ + Ψ + Ψ
=
∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑
Curtain Wall
Sigla AREA (m2
) Trasmittanza (W/m2
K)
CW 2S.01 a 21,07 3,67
CW 2S.01 b 24,59 3,67
CW 2S.02 10,21 3,50
CW 1S.02-10 9,56 3,80
CW 1S.02-12 9,56 3,80
CW 1S.02-13 20,20 3,80
CW 1S.02-16 9,60 3,80
CW 1S.02-18 9,60 3,80
CW 1S.02-19 15,1 3,80
CW 1S.02-20 15,3 3,80
CW 1S.02-21 13,80 3,80
CW 1S.02-22 7,60 3,80
CW 1S.03-02 2,80 3,63
CW 1S.03-03 7,77 3,63
CW 1S.03-04 8,07 3,63
CW 1S.02-05 6,10 3,63
CW vano scala 2S.37 8,07 3,60
CW 1S.02-23 7,68 3,09
tmfpgcw AAAAAA ++++=

23. 23
Ing Felicetto MASSA
FABBISOGNO ENERGETICO INVOLUCRO: ASSET
RATING
EDIFICIO
( ) ( ), , , int , , ,C nd gn C is C ht sol C is C tr C veQ Q Q Q Q Q Qη η= − × = + − × +
Mese MJ
Gennaio 4.725.384
Febbraio 3.976.701
Marzo 2.099.687
Aprile 345.309
Ottoobre 331.277
Novembre 2.873.077
Dicembre 5.302316
TOT 19.653.750
Fabbisogno di energia termica
per il riscaldamento
5.459.375 kWh
Epi 148 kWh/m3
a
CO2 rilasciata 1.092 tCO2

24. 24
Ing Felicetto MASSA
INTERVENTI DI RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA
INTERVENTI POSSIBILE SULL’INVOLUCRO EDILIZIO:
1. CAPPOTTO TERMICO SUL SOLAIO DI COPERTURA
2. APPLICAZIONE FILM RIFLETTENTE SU PARETI VETRATE ESPOSTE
INTERVENTO SUGLI IMPIANTI:
1. SOSTITUZIONE DEL GENERATORE DI CALORE (15 %)
2. INSTALLAZIONE VENTILCONVETTORI A RISPARMIO ENERGETICO
3. SOSTITUZIONE DELLE UTA CON ALTRE A PORTATA VARIABILE E RECUPERO
DI CALORE e FUNZIONAMENTO IN FREE-COOLING
4. INSTALLAZIONE DI INVERTER PER LE POMPE ED I VENTILATORI DELLE UTA
5. INSTALLAZIONI DI VALVOLE TERMOSTATICHE SUI RADIATORI
6. SOSTITUZIONE DEI REATTORI ELETTROMECCANICI DEI PLAFONI DI
ILLUMINAZIONE (15% DI RISPARMIO)
7. Uso dei sistemi a LED (Convenienza da valutare solo a valle di un calcolo
illuminotecnico)
8. Sistema di supervisione (BMS)

25. 25
Ing Felicetto MASSA
BMS (Building Management System) - ESEMPIO

26. 26
Ing Felicetto MASSA
OGGETTO DELLO STUDIO
EDIFICI SCOLASTICI DESTINATI AD ISTRUZIONE
SUPERIORE
LICEO CLASSICO
“N. TURRIZIANI”
LICEO SCIENTIFICO
“F.SEVERI”
Casi di Studio
I.T.C.
“L. DA VINCI”

27. 27
Ing Felicetto MASSA
Dati Edifici
ITC
Ist. Tecnico
Commerciale
Liceo
Scientifico
(L.S.)
Liceo
Classico
(L.C.)
Superficie esterna 9005 m² 2.882 m² 3.951 m²
Superficie infissi 1.370 m² 439 m² 508 m²
Superficie terrazza 2.513 m² 699 m² 700 m²
Superficie utile 6.097 m² 2128 m² 1745 m²
Volume lordo 21.340 m³ 9.122 m³ 12.085,7 m³
Fattore di forma S/V 0,480 1/m 0,316 1/m 0,327 1/m
Epi Limite (2010) Ed.
Pubblici
12,78 kWh/m3
a 10,95 kWh/m3
a 11,14 kWh/m3
a

28. 28
Ing Felicetto MASSA
Dati Utilizzo
Nome Scuola Mattino Pomeriggio
ITC 7:30-13:30 16:30-21:00
Liceo Scientifico 7:30-13:30 -
Liceo Classico 7:30-13:30 -
Nome Scuola
Numero Alunni
Iscritti
ITC 900
Liceo Scientifico 1.000
Liceo Classico 410
Ore accensione
impianto
Numero Alunni
Spegnimento Impianto: Domenica e Festivi

29. 29
Ing Felicetto MASSA
Dati di Consumo ed Indicatori
ANALISI DEI CONSUMI ENEGETICI ITC
Liceo
Scientifico
Liceo
Classico
Media
Operational
Rating
Elettrico kWh 74.901 73.400 20.327 56.209
Termico KWh 542.388 233.430 231.137 335.652
Totale Primaria 714.971 402.554 277.973 465.166
Indicatori
Elettrico kWhel/m3
a 3,51 8,05 1,68 4,41
Termico kWhH/m3
a 25,42 25,59 19,12 23,38
Totale kWh/m3
a 33,50 44,13 23,00 33,55
Studente
Elettrico kWhel/ a Studente 83,22 73,40 49,58 68,73
Termico kWhH/a Studente 602,65 233,43 563,75 466,61
Totale kWh/a Studente 794,41 402,55 677,98 624,98

30. 30
Ing Felicetto MASSA
Analisi del sistema edificio-impianto: Strutture
Opache
ITC Denominazione Trasmittanza U [W/m2
K]
M1 Muro esterno 1,12
P1 Pavimento su vespaio aerato 1,43
S1 Soffitto a terrazzo 1,76
L.S. Denominazione Trasmittanza U [W/m²K]
M1 Parete Esterna 1,11
M2 Parete Esterna PT 0,96
M4 Parete Sottofinestra 1,80
M5 Pilastro 2,28
P1 Pavimento su terreno 1,61
S1 Soffitto a terrazzo 1,70
L.C. Denominazione Trasmittanza U [W/m²K]
M1 Muro in pietra P.T. 1,31
M2 Muro in pietra P.P. 1,58
M3 Muro P.P. INTERNO 1,58
M4 Muro in pietra P.S. 1,77
M5 Muro sottofinestra 2,01
M6 Portone in Legno 1,65
P1 Pavimento su terreno 0,82
S1 Soffitto a terrazzo 1,85
Doppio Forato con
Intercapedine
Doppio Forato con
Intercapedine
Pietra Naturale

31. 31
Ing Felicetto MASSA
Analisi del sistema edificio-impianto: Chiusure
Trasparenti
Monovetro con Telaio in
Alluminio
I.T.C Descrizione Trasmittanza U [W/m2
K]
F1 Modulo piano terra corridoio 4,50
F2 Modulo piano terra locali 4,78
F3 Finestra tipo Aule 4,16
F4 Portafinestra 4,22
F6 Finestra uffici 4,31
L.S Descrizione Trasmittanza U [W/m2
K]
F1 Fin. 2 - Vetri Singoli 110X150 4,27
F2
FIN. 3 - Vetri Singoli Ser.. Met.
180x150
4,15
F3 Porta- Finestra Vetro Singolo 70x245 4,44
F4 Balcone 4,31
F5 Fin. PT 3 Vetri Singoli 200X120 4,35
F6 Fin. PT 5 Vetri Singoli 330X120 4,35
F7 Fin. PT 6 Vetri Singoli 390X120 4,35
F8 Fin. PT 9 Vetri Singoli 585X120 4,35
F9 Fin. PT 4 Vetri Singoli 260X120 4,35
F10 Fin. PT 8 Vetri Singoli 440X120 4,14
F11 Fin. Interpiano 4,29
F14 Portone 4,37
L.C Descrizione Trasmittanza U [W/m2
K]
F1 Finestra Tipo 180 X 210 4,19
F2 Finestra WC 4,46
F3 Porta-Finestra 4,18
F4 Porta-Finestra Aula Magna 4,02
F5 Finestra Aula Magna 3,99
Monovetro con Telaio in
Alluminio
Monovetro con Telaio in
Alluminio

32. 32
Ing Felicetto MASSA
Analisi del sistema edificio-impianto: Dati
Impianto
Nome Scuola Generatore
Potenza
Nominale
(KW)
Regolazione Distribuzione
Tipo
Terminali
Potenza
Installata
(KW)
Istituto
Tecnico
Commerciale
N.2
Pressurizzato a 2
regimi di fiamma
a Gasolio
2 x 570
Climatica
Valvola
Miscelatrice
Non Isolata
Radiatori
in Ghisa
623
Liceo
Scientifico
N. 1
Pressurizzato a 2
regimi di fiamma
a Metano
306
Climatica
Valvola
Miscelatrice
Non Isolata
Radiatori
in Ghisa
183
Liceo
Classico
N.1
Pressurizzato a 2
regimi di fiamma
a Gasolio
260
Climatica
Valvola
Miscelatrice
Non Isolata
Radiatori
in Ghisa e
Acciaio
200
Rendimenti
Produzione
ηgn
Regolazione
ηrg
Distribuzione
ηd
Emissione
ηe

33. 33
Ing Felicetto MASSA
Fabbisogno Energetico: UNI TS
11300
,
,
hvs hvs hvs
p H
rg e d gn ced gn g H
Q Q Q
Q
η η η η η η η
= = =
× × × ×
EDIFICIO
IMPIANTO
Mese Qhvs [MJ] ηced [%] ηgn [%] Qp,H [MJ]
Gen 305.974 81,8 80,0 467.564,2
Feb 250.301 81,8 78,0 392.296,7
Mar 132.028 81,8 76,0 212.372,9
Apr 36.555 81,8 90,0 49.653,63
Ott 31.565 81,8 85,0 45.397,67
Nov 169.813 81,8 72,0 28.8326,9
Dic 352.460 81,8 82,0 52.5463,7
Consumo totale per riscaldamento 550.298,8 [kWh] 1981076 [MJ]
Consumo totale di energia elettrica per le
pompe e al bruciatore (Energia Primaria)
6.586,1 [kWh] 23.710 [MJ]
Consumo totale 556.884,9 [kWh]
EPi 26,1 (kWh/m3
anno)
Scuola
Consumo
totale
Epi
kWh (kWh/m3
anno)
ITC 556.884 26,10
L.S. 241.127 26,44
L.C. 222.676 18,42
ENERGIA
PRIMARIA
VALIDAZIONE
Indagini Termografiche
Termoflussimetria
( ) ( ), , , int , , ,C nd gn C is C ht sol C is C tr C veQ Q Q Q Q Q Qη η= − × = + − × +

34. 34
Ing Felicetto MASSA
Retrofit Energetici: Obiettivi e Analisi Costi-
Benefici
L’ottimizzazione energetica del sistema edificio impianto comporta l’analisi
dei diversi tipi di intervento:
 intervento sull’involucro edilizio: pareti esterne, solai di copertura
(esclusi perché di recente ristrutturazione), componenti finestrati;
sull’impianto di riscaldamento (sostituzione del generatore di
calore con la tipologia a condensazione, installazione di valvole
termostatiche su ogni singolo radiatore e pompe a portata
variabile);
 intervento sull’impianto di illuminazione con la sostituzione dei
reattori tradizionali con quelli di tipo elettronico ad alta frequenza.
Dati utlizzati per il calcolo:
 Rendimento medio del parco termoelettrico Anno 2008 ηel
=43,4 %
 Costo Energia Elettrica. 0,143 €/kWhel
 Costo Metano: 0,771 €/Nm3
 Emissioni CO2:
0,20 kg/kWh
 Inflazione: 2,5 %

35. 35
Ing Felicetto MASSA
( )
( ) 0R1
f1
FCVAN
n
1j
j
j
I−∑= +
+
⋅=
Retrofit Energetici: IL VAN
Per ogni intervento proposto, oltre alla descrizione tecnica sintetica,
dell’intervento si riporta l’analisi economica, indicando:
1. L’investimento iniziale I0
2. Il risparmio economico (FC)
3. Tempo di ammortamento (PAYBACK)
L’analisi economica è stata condotta con il metodo del VAN (Valore Attuale
Netto).
Questo metodo tiene conto:
del Tasso di sconto (R)
dell’Inflazione (i)

36. 36
Ing Felicetto MASSA
Retrofit Involucro: Cappotto in polistirene
Intervento
Cappotto Termico
ITC
Liceo
Scientifico
Liceo
Classico
Fabbisogno
Energetico
Ante kWh 556.885 241.127 222.666
Post KWh 401.786 165.280 157.884
Risparmio
Energetico kWh 155.099 75.847 64.782
Percentuale % 27,9% 31,5% 29,1%
Economico € 12074,3 5.796 5.043
Percentuale % 28% 31,6% 29,3%
Emissioni
CO2 Non
Rilasciata
kG CO2 31.020 15.169 12.956
Epi
EpiANTE kWh/m3
a 26,10 26,44 18,42
EpiCALCOLATO kWh/m3
a 18,83 18,12 13,06
Edifici Pubblici EPiLIMITE(2010) kWh/m3
a 12,78 10,95 11,14
Benefici:
Riduzione Fabbisogno
Energetico Involucro;
Eliminazione dei Ponti Termici

37. 37
Ing Felicetto MASSA
Retrofit Impianto: Caldaia a Condensazione
Benefici:
 Miglioramento del
rendimento di produzione;
Miglioramento del
Rendimento globale
Caldaia a
Condensazione
ITC
Liceo
Scientifico
Liceo
Classico
Fabbisogno
Energetico
Ante kWh 556.885 241.127 222.666
Post KWh 439.286 188.673 175.470
Risparmio
Energetico kWh 117.599 52.454 47.196
Percentuale % 21,1% 21,8% 21,2%
Economico € 11049,0 4.408 4.427
Percentuale % 25,6% 22,0% 25,2%
Emissioni
CO2 Non
Rilasciata
kG CO2 23.520 10.491 9.439
Epi
EpiANTE kWh/m3
a 26,10 26,44 18,42
EpiCALCOLATO kWh/m3
a 20,59 20,68 14,52
Edifici Pubblici EPiLIMITE(2010) kWh/m3
a
12,78 10,95 11,14
Investimento I0 € 25.000 10.500 18.000

38. 38
Ing Felicetto MASSA
Analisi Interventi
combinati
Interventi Combinati ITC
Liceo
Scientifico
Liceo
Classico
Fabbisogno Energetico Ante kWh 556.885 241.127 222.666
Risparmio Energetico kWh 430.089 178.919 164.149
Fabbisogno Energetico Post KWh 126.796 62.208 58.517
Risparmio Percentuale % 77,2% 74,2% 73,7%
Flussi di Cassa Annuali € 35414,5 14.627 12.871
Emissioni
CO2 Non
Rilasciata
kG CO2 86.018 35.784 32.830
Epi
EpiANTE kWh/m3
a 26,10 26,44 18,42
EpiCALCOLATO kWh/m3
a 5,94 6,82 4,84
Edifici Pubblici EPiLIMITE(2010) kWh/m3
a 12,78 10,95 11,14
Indicatore a studente Ante
kWh/student
e a
618,76 241,13 543,09
Indicatore a studente Ante
kWh/student
e a
140,88 62,21 142,72
Investimento
TOTALE
I0 € 638.500 240.050 251.075
Interventi Combinati
Cappotto termico sulle pareti esterne
Infissi con taglio termico e doppi vetri
Caldaia a Condensazione
Vavole termostatiche ed inverter sulle
pompe

39. 39
Ing Felicetto MASSA
3° Caso di Studio: Ottimizzazione del coefficiente di
forma S/V di un edificio destinato ad istruzione
elementare e media
Dati
Geometrici
Edificio
non ottimizzato
Edificio
ottimizzato
Superficie
esterna (m2
)
6627,10 4055,90
Volume
lordo(m3
)
10329,00 14.096,00
S/V(m-1
) 0,642 0,288

40. 40
Ing Felicetto MASSA
INFLUENZA SUL FABBISOGNO DI ENERGIA TERMICA
DELL’INVOLUCRO IN RISCALDAMENTO E
RAFFRESCAMENTO
STAGIONE DI RISCALDAMENTO
Edificio
non
ottimizzato
Edificio ottimizzato
Senza
Schermature
Con
Schermature
Energia per dispersioni:
(Ql-Qv) MJ/anno
489163 351877 351877
Energia per ventilazione:
(Qv) MJ/anno
109326 143421 143421
Energia totale – fabbisogno
dell’edificio. (Qh) MJ/anno
201059 102483 119452
STAGIONE DI RAFFRESCAMENTO
Edificio
non
ottimizzato
Edificio ottimizzato
Senza
Schermature
Con
Schermature
Energia per dispersioni:
(Ql-Qv) MJ/anno
-126557 168398 141471
Energia per ventilazione:
(Qv) MJ/anno
215428 189244 166700
Energia totale – fabbisogno
dell’edificio. (Qh) MJ/anno
864434 494171 408946

41. 41
Ing Felicetto MASSA
INFLUENZE SUL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA
E SULL’INDICE DI PRESTAZIONE ENERGETICA PER
LA CLIMATIZZAZIONE INVERNALE
201059
864434
102483
494171
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000MJ/anno
S/V=0,642 S/V=0,288
Fabbisogno di Energia
stagione di raffrescamento
stagione di riscaldamento
FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA Edificio
non ottimizzato
Edificio ottimizzato Integrazione
Schermature
Energia primaria annuale richiesta (kWht/a)
60673 31689 36676
Potenza nominale del focolare(W) 80000 60000 60000
Rendimento di generazione medio per il riscaldamento
95,4% 93,1% 93,7%
Rendimento globale medio anuale per il riscaldamento
92,1% 89,8% 90,5%
Consumo annuo kWht/(m3
a)
5,9 2,2 2,6
Consumo annuo di Metano (Nm3
/a) 6138 3083 3609

42. 42
Ing Felicetto MASSA
CRITICITA’ DELLA DIAGNOSI ENERGETICA
 DIFFICOLTÀ DI REPERIRE LA DOCUMENTAZIONE TECNICA DEL
SISTEMA EDIFICIO-IMPIANTO (SCHEMI FUNZIONALI, LE
PLANIMETRIE DI DISTRIBUZIONE, AI TERMINALI, LE
PRESTAZIONI DEGLI IMPIANTI E LE RELATIVE POTENZE
ISTALLATE).
 DIFFICOLTÀ NEL DETERMINARE LA STRATIGRAFIA E DI
CONSEGUENZA LA TRASMITTANZA TERMICA DELLE STRUTTURE
OPACHE DETERMINATA ATTRAVERSO LA TERMOFLUSSIMETRIA,
NEI CASI PIÙ FORTUNATI DI STRUTTURE SENZA
INTERCAPEDINE D’ARIA , E RICORRENDO A SOLUZIONI
INVASIVE COME L’ENDOSCOPIA PER PARETI DOPPIE.
 DIFFICOLTÀ NEL SIMULARE E CARATTERIZZARE L’INDICE DI
RICAMBIO PER VENTILAZIONE (VOL/H) DEGLI EDIFICI
SCOLASTICI E LA RELATIVA ENERGIA DISPERSA IN QUANTO IL
RICAMBIO DELL’ARIA È USUALMENTE AFFIDATO ALLE
APERTURE DEGLI INFISSI E QUINDI NESSUN CONTROLLO
DELL’INDICE STESSO E DEI RALATIVI FABBISOGNI ENERGETICI.
 INFINE, DIFFICOLTÀ DI REPERIRE I DATI DEI DIVERSI
FABBISOGNI ENERGETICI DISAGGREGATI PER TIPO DI UTENZA.

43. 43
Ing Felicetto MASSA
CONFRONTO CON DATI DI BENCHMARK PER
L’EDIFICIO DELLA FACOLTA’ DI INGEGNERIA
Sede Perugia Siena Matematica Bari Fisica Bari Cassino
Superficie 35.035 12.036 13.000 20.000 8350
Iscritti 2.354 4.397 - - 1.950
Termici
- - 150.594 463.904 416.493
Elettrici
-
- 1.521.397 950.873 399.788
I2v [kWh/m2
anno] 146,95 77,83 11,58 23,20 49,9
E2v[kWh/m2
anno] 140,9 87,47 117,03 47,54
47,9
T2s [kWh/studente anno] 4343 452,49 - - 418,6

44. 44
Ing Felicetto MASSA
CONFRONTO CON DATI DI BENCHMARK PER GLI
EDIFICI SCOLASTICI
Indici Iv
[kWh/m3
anno]
Is
[kWh/stud
ente anno]
Ev
[kWh/m3
anno]
Es
[kWh/stude
nte anno]
Benchmark
ITC
Zona E
(Desideri
et al.,
2002)
21,2 989 4,3 234
Consumi
Energetici
ITC
misurato 25,42 602 3,51 83,22
calcolato 26,1 618 - -
Benchmark
Licei
Zona E
(Desideri
et al.,
2002)
18,3 3,1 3,1 81
Consumi
Energetici
LS
misurato 36,56 233,43 11,5 73,4
calcolato 26,44 241,13 - -
Consumi
Energetici
LC
misurato 29,43 563,75 2,59 49,58
calcolato 18,42 543,09 - -

45. 45
Ing Felicetto MASSA
CONCLUSIONI
 INEFFICIENZA DI TUTTE LE STRUTTURE DOVUTI SOPRATTUTTO
ALLE CARENZE ATTUATIVE E DI CONTROLLO E DISALLINEAMENTO
RISPETTO AI LIMITI IMPOSTI DALLA NORMATIVA RECENTE;
 IL MAGGIOR DISPENDIO ENERGETICO DELL’EDIFICIO
UNIVERSITARIO CHE DIPENDE DAI SISTEMI DI CONDIZIONAMENTO
SPROVVISTI DI UNITA’ DI RECUPERO;
 VENTILAZIONE MECCANICA AI FINI DEL RISPARMIO ENERGETICO
E DEL BENESSERE DEGLI AMBIENTI, PER CONTENERE LE
DISPERSIONI DOVUTE ALLE APERTURE DEGLI INFISSI NEGLI
EDIFICI SCOLASTICI.
 FONDAMENTALI SONO I SISTEMI DI MISURA PER TUTTE LE
TIPOLOGIE DI UTENZA AL FINE DI DEFINIRE UN QUADRO CHIARO
E DETTAGLIATO DEI CONSUMI, IN PARTICOLARE PER LE ATTIVITA’
LABORATORIALI CHE NON SONO COMPRESE NELLA
VALUTAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI DESTINATI AD
ISTRUZIONE MA CHE POTREBBERO FALSARE OGNI CONFRONTO
DEGLI INDICATORI ENERGETICI.
 INFINE E’ STAVO VISTO IN OTTIMIZZAZIONE DI PROGETTO CHE
PER RIDURRE I CONSUMI BISOGNA OTTIMIZZARE SOPRATTUTO
L’INVOLUCRO EDILIZIO, NELLA FATTISPECIE IL SUO S/V CHE DI
CONSEGUENZA INDUCE ALLA RIDUZIONE PROPORZIONALE DELLE
PERDITE RELATIVE ALLA PARTE IMPIANTISTICA

46. 46
Ing Felicetto MASSA
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
a tutta la commissione ed a tutti i presenti
ed un ringraziamento lo rivolgo ai tesisti
che hanno creduto, lavorato e che stanno
ancora lavorando con me agli obiettivi
finali delle diagnosi energetiche degli
edifici destinati alla formazione:
MARTA CAVALIERE, GIANLUCA SALATI,
MARCO SEMENTILLI ED ANTONIO VIOLO