ENERBUILD Tool: Casi studio di edifici valutati in Regione Piemonte ENERBUILD Tool: Casi studio di edifici valutati in Regione Piemonte A cura di Arch. Andrea Moro – ITACA/iiSBE Italia Contributi tecnici Arch. Stefano Dotta – Environment Park Arch. Gianni Pomatto Ing. Luca Degiorgis Ing. Anna Cairo – Voarino Cairo Associati Progetto grafico ed Elaborazione contenuti Arch. Cinzia Cannata Cesarano – iiSBE Italia Si ringraziano gli enti attuatori e gli studi di progettazione per la documentazione inerente ai casi studio. Finito di stampare maggio 2012. 2 INDICE PREFAZIONE Ugo Cavallera – Vicepresidente e Assessore Regionale all’Urbanistica e programmazione Territoriale, Beni ambientali, Edilizia e Legale 4 INTRODUZIONE Dario Milone - Coordinatore regionale del Progetto europeo Enerbuild 6 IL PROGETTO ENERBUILD Andrea Moro – Presidente iiSBE Italia 8 CASI STUDIO Casa Passiva a Ciriè 14 Polo Scolastico a Mondovì 24 Scuola Materna a Mazzè 34 P.U.E.E.L. Edificio Uffici a Torino 44 3 PREFAZIONE \ L’impegno della Regione Piemonte nel promuovere e incentivare l’adozione di requisiti di sostenibilità in edilizia è stato avviato fin dal 2002, con la formale adesione al processo di ricerca e sviluppo internazionale denominato Green Building Challenge, il cui obiettivo è stato quello di definire uno standard condiviso di valutazione della qualità energetico ambientale degli edifici, capace di orientare e misurare la sostenibilità degli interventi edilizi di nuova costruzione e di riqualificazione. Requisiti di sostenibilità, attraverso l’adozione del Protocollo ITACA, sono stati inseriti in molteplici iniziative regionali, dai Contratti di Quartiere II e III, al programma di edilizia residenziale pubblica “Programma Casa - 10.000 alloggi entro il 2012”, ai programmi di finanziamento degli interventi di edilizia scolastica, alle autorizzazioni commerciali per superfici di vendita superiori alla soglia massima, al Piano Casa (L.R. 20/2009 e L.R. 1/2011), nonché nella progettazione del grattacielo destinato a ospitare gli futuri uffici regionali. Iniziative, queste, che hanno consentito alla Regione Piemonte di acquisire l’esperienza più rilevante, a livello nazionale, di interventi edilizi sostenibili. Con la partecipazione al progetto ENERBUILD, finanziato nell’ambito del programma di cooperazione transnazionale "Alpine Space", la Regione Piemonte ha inteso favorire la diffusione e la promozione nella regione transalpina di edifici ad alta efficienza energetica. verificando e confrontando sistemi di valutazione energetico - ambientali presenti in Europa Questa sintetica pubblicazione, illustra alcuni esempi significativi di edifici, realizzati nell’ambito dei programmi regionali, che coniugano alta efficienza energetica e sostenibilità. Ugo Cavallera 5 (Energy Efficiency and Renevable Energies in the Building sector) Assessorato Urbanistica, programmazione territoriale, Beni ambientali, Edilizia e Legale Assessore: Ugo Cavallera Direzione Programmazione strategica, politiche territoriali ed edilizia Direttore: Livio Dezzani Settore Programmazione e attuazione interventi di edilizia sociale Responsabile: Giuseppina Franzo Coordinatore regionale Progetto Europeo ENERBUILD Dario Milone Assistente di Progetto Luisa Ballari ENERBUILD (www.enerbuild.eu - Energy Efficiency and Renewable Energies in the Building Sector, 2009/2012), è un progetto europeo finanziato dal programma di Cooperazione Territoriale Europea “Spazio Alpino” al quale la Regione Piemonte, ha aderito in collaborazione con altri 12 partners partners provenienti da 6 nazioni. Projectpartners: VLBG: (Leader partner) Regionalentwicklung Vorarlberg (A), TIS: TIS Techno Innovation South Tyrol (I), RAEE: Rhônalpénergie-Environnement (F), Regione Piemonte - Direzione Programmazione strategica, Politiche territoriali ed Edilizia (I), FH-Rosenheim: Fachhochschule Rosenheim (D), PRC-Slovenia: Posoški razvojni center (SL), EAO-Styria: Energieagentur Obersteiermark , ZS-Tyrol: Tiroler Zukunftsstiftung, Trento: Autonomous Province of Trento, Department for energy planning and incentives (I), Alessandria: Provincia di Alessandria (I), EURAC: Accademia Europea Bolzano (I), NENA: Network Enterprise, ZVDK: Zentralschweizer Volkswirtschaftsdirektorenkonferenz vertreten durch das Justiz- und Sicherheitsdepartement des Kantons Luzern (Svizzera), Volto a favorire la produzione di edifici pubblici ad alta efficienza energetica, il Progetto ENERBUILD ha coinvolto istituti universitari, reti di aziende/imprese operanti nel settore dell’energia, delle costruzioni, progettisti, associazioni dell’artigianato e del commercio, istituti di formazione professionale, in un ambito europeo caratterizzato da una ricca ed avanzata produzione edilizia ecosostenibile. Attraverso l’analisi delle criticità energetico-ambientali, presenti nella filiera della produzione edilizia, l’iniziativa ha voluto favorire il trasferimento del know how evolutosi nei diversi paesi quale razionale condizione per il raggiungimento entro il 2018 dell’obbiettivo “energia quasi zero”, stabilita dalla Direttiva europea 2010/31/CE. La produzione transfrontaliera di moduli formativi per artigiani, ordini professionali di medio ed alto livello e, più in generale, per operatori del settore edilizio, costituisce il prodotto finale della ricerca, unitamente alla individuazione della miglior pratica corrente in materia. 6 Il Progetto, sviluppatosi con l’analisi di edifici di eccellenza, realizzati in ciascun paese negli ultimi anni e di progetti edilizi di prossima attuazione, ha evidenziato le diverse caratteristiche progettuali e costruttive di ciascuna realtà evidenziando le peculiarità normative nonché le diverse culture costruttive e sensibilità ambientali. ENERBUILD TOOL Il protocollo “Enerbuild Tool”, strumento sperimentale per una possibile e comune valutazione dell’efficienza energetica degli edifici, ha permesso la comparazione di valori desunti dai singoli protocolli locali. Scaturito da un confronto e razionalizzazione dei principali protocolli nazionali e regionali operanti in Europa, Enerbuild Tool ha considerato le caratteristiche dei protocolli ITACAPiemonte (Italia), HQE (F), BREEM (G.B.), LEED-Italia (U.S.A.), DGNB (D), TQB (A), MINERGIE (Svizzera), CASACLIMA (I), e DEMARCHE DBM (F), con l’obiettivo di pervenire ad una sintesi che troverà ulteriori conferme nei successivi step della ricerca europea. Ulteriori work package hanno inoltre favorito, in sede locale, la composizione di una procedura per la verifica della captazione solare delle coperture degli edifici che costituiscono il patrimonio di edilizia residenziale pubblica in gestione all’Agenzia Territoriale per la Casa della Provincia di Torino. La ricerca ha valutato altresì i potenziali benefici, in termini di inserimento negli stessi quartieri di edilizia residenziale pubblica, di impianti a biomassa, per la produzione energetica da fonti rinnovabili. La Regione Piemonte, Direzione Programmazione strategica, politiche territoriali ed edilizia, ringrazia gli istituti specialistici e gli organismi professionali di settore che hanno operato per lo sviluppo del Progetto europeo Enerbuild ed in particolare: I.P.L.A, Istituto per lo studio delle Piante da Legno; Franco Gottero e Luca Degiorgis, Environement Park S.P.A., Parco Tecnologico della Regione Piemonte; Stefano Dotta; Dipartimento di Energetica del Politecnico di Torino; Giovanni Vincenzo Fracastoro, ITACA, Istituto per l’Innovazione e la Trasparenza degli Appalti e la Compatibilità Ambientale; Andrea Moro. Un ulteriore ringraziamento a Luisa Ballari, collaboratrice di progetto e alle strutture locali della Fondazione dell’Ordine degli Architetti e Ingegneri, del Collegio dei Geometri, dell’Agenzie Territoriali per la Casa delle province di Torino e Novara, dell’Associazione Nazionale Costruttori (Torino), della Lega delle Cooperative – Di Vittorio, di Federabitazioni, di Confartigianato e di C.N.A.. Un particolare ringraziamento alle colleghe Tiziana Dellolmo e Noemi Giordano per il loro supporto strategico al Progetto europeo. Il Coordinatore regionale del Progetto europeo Enerbuild Dario Milone 7 IL PROGETTO ENERBUILD ENERBUILD (ENERgy Efficiency and Renewable Energies in the BUILDing Sector in the Alpine Space) è un progetto di ricerca europeo Interreg, finanziato nell’ambito del programma di cooperazione transnazionale "Alpine Space", focalizzato sullo sviluppo di azioni atte a favorire la competitività e l’attrattività delle piccole e medie imprese che operano nelle ragioni alpine in materia di efficienza energetica in edilizia. Obiettivo del progetto è soprattutto quello di sviluppare una rete di piccole e medie imprese, istituti di ricerca e formazione, che possieda e sappia trasmettere il necessario know-how in materia di ecoefficienza agli operatori del settore delle costruzioni. Questo per favorire la diffusione e la promozione nella regione transalpina di edifici ad alta prestazione energetica. I temi principali affrontati dal progetto sono: trasferimento di know how sugli edifici a basso consumo ai progettisti e alle imprese; sviluppo di strumenti a supporto dei processi decisionali pubblici nell’ambito della realizzazione di costruzioni a elevata sostenibilità; individuazione di strumenti innovativi per il finanziamento di edifici in grado di produrre energia rinnovabile. I partner del progetto sono 12, in rappresentanza di regioni austriache, italiane, slovene e svizzere. Il coordinamento è stato svolto dalla regione del Vorarlberg. La Regione Piemonte nell’ambito del progetto ha partecipato, in particolare, ai tavoli di lavoro per lo sviluppo delle seguenti azioni pilota: 1. trasferimento, in ambito alpino, della conoscenza tra le PMI e altri operatori del settore edilizio in materia di efficienza energetica; 2. verifica e confronto dei sistemi di valutazione energetico-ambientali presenti in Europa; 3. valutazione di edifici a elevata prestazione ambientale (Enerbuild Tool); 4. preparazione di moduli per la formazione e l'informazione da fornire ai diversi livelli di operatori del settore (apprendisti, artigiani, progettisti, scuole tecniche, etc.); 5. valutazione dell'efficienza energetica, analisi e monitoraggio del potenziale di produzione energetica degli edifici, a piccola scala, al fine di favorire la produzione di energie ecosostenibili (disponibilità di tetti per l’inserimento del fotovoltaico, possibilità di inserimento di piccoli impianti a biomassa, etc.). 8 Questa pubblicazione intende in particolare presentare i risultati di applicazione dello strumento di valutazione energetico ambientale sviluppato nell’ambito del Enerbuild, l’Enerbuild Tool, a quattro edifici pubblici realizzati in Regione Piemonte. L'attività è stata condotta nell'ambito del Work Package 6, che ha avuto come scopo la definizione di uno strumento di valutazione comune alle regioni europee e la sua applicazione su un campione di edifici rappresentativi in modo da poter comparare a livello internazionale le prestazioni ambientali derivanti dalle strategie progettuali innovative utilizzate. Enerbuild Tool: valutare la sostenibilità degli edifici Il tema della valutazione del livello di sostenibilità degli edifici è centrale nel momento in cui si vogliono attuare delle iniziative volte a incentivare la costruzione di edifici a elevata qualità energetico ambientale. Poter misurare la prestazione di una costruzione in maniera oggettiva e quantitativa attraverso indicatori specifici permette di infatti poter definire requisiti di riferimento e verificarne il soddisfacimento in tutte le fasi del ciclo di vita di un edificio. Gli strumenti di valutazione divengono così un supporto all'attività di progettazione, di controllo e di qualificazione degli edifici sul mercato: possono agire cioè come punto di riferimento tecnico a supporto di azioni di sistema volte a migliorare il livello di sostenibilità dell’ambiente costruito. Attualmente sono disponibili numerosi sistemi di certificazione della sostenibilità che risultano però fortemente eterogenei. Tale situazione crea, soprattutto a livello internazionale, un quadro di riferimento complesso e disorientante. Un approccio comune al tema della valutazione della qualità ambientale dell'ambiente costruito faciliterebbe la comprensione diffusione e l'applicazione dei sistemi di certificazione da parte dei portatori di interesse privati o pubblici. Nelle regioni europee che hanno partecipato al progetto sono stati ad esempio identificati ben otto differenti sistemi di certificazione che sono stati oggetto di una comparazione tecnico scientifica. I risultati hanno mostrato l'assenza di un approccio comune e l'impossibilità di comparare i risultati delle valutazioni. Le criticità maggiori riguardano la struttura degli strumenti, le metodologie impiegate e le problematiche considerate. Queste differenze non facilitano la diffusione della certificazione di sostenibilità a livello europeo. Politiche pubbliche e azioni di mercato sinergiche mercato richiederebbero infatti riferimenti tecnici armonizzati. 9 Come contributo al tema, nell'ambito del progetto Enerbuild è stato sviluppato uno strumento di valutazione transregionale, l’Enerbuild Tool. In tal modo si è potuto sperimentare un set di criteri di valutazione comuni che ha permesso di comparare le prestazioni energetiche e il livello di sostenibilità di edifici in contesti geografici differenti. Infatti un processo di armonizzazione dei sistemi di certificazione della sostenibilità deve avere come obiettivo: - la definizione di principi metodologici e problematiche ambientali di riferimento; - la definizione di un set di criteri e indicatori comuni. In tal senso un sistema di valutazione come l’Enerbuild Tool può essere un punto di riferimento, essendo uno strumento che contiene i più significativi criteri di valutazione utilizzati nelle regioni alpine. Dall’Enerbuild Tool risulta possibile estrarre gli indicatori che possono costituire un set comune di riferimento a livello europeo. Nella sperimentazione applicativa dell’Enerbuild Tool in regione Piemonte si sono analizzati alcuni edifici oggetto di finanziamento pubblico, già precedentemente valutati attraverso con il Protocollo Itaca, ovvero il sistema di valutazione della sostenibilità sviluppato dalle regioni italiane. L'obiettivo è stato di comparare qualitativamente il livello di rating raggiunto dalla costruzione rispetto ai due strumenti in modo da verificarne la compatibilità. Questa attività ha consentito di identificare i criteri innovativi di Enerbuild Tool che potrebbero essere trasferiti nel Protocollo Itaca. In particolare sono risultati di interesse quelli relativi alla “Qualità del processo”, che comprendono anche indicatori di tipo economico. La maggiore differenza emersa con il Protocollo ITACA è nell’ambito dei criteri energetici dato che l’Enerbuild Tool richiede prestazioni minime molto elevate (Passive House) rispetto agli standard di prestazione minimi richiesti dalla legislazione italiana o da quella regionale piemontese. Caratteristiche dell’Enerbuild Tool L’Enerbuild Tool è un prodotto “open-source”, a disposizione delle istruzioni europee per lo sviluppo di strumenti di valutazione della sostenibilità delle costruzioni, attraverso un processo di adattamento al contesto di riferimento. L'Enerbuild Tool è stato concepito principalmente per la valutazione della qualità energetico ambientale di edifici pubblici, dato che prevede specifici criteri relativi alla qualità del processo di realizzazione e progettazione. Lo strumento ingloba standard internazionali, come ad esempio quello delle case passive (Passive House Institute) e altri di natura regionale. Enerbuild Tool può essere adattato a differenti destinazioni d'uso e contesti di applicazione. La valutazione viene effettuata in due momenti: a livello di progetto e a livello di collaudo. Il rating dell'edificio è basato su un sistema di punteggio che può allocare fino a 1000 crediti. I punti sono divisi in cinque ambiti di valutazione: 10 Qualità della localizzazione Qualità del processo Energia Comfort e salute Materiali da costruzione A B C D E max. 100 max. 200 max. 350 max. 250 max. 200 Non è possibile eccedere il punteggio massimo di riferimento delle specifiche categorie, ciò al fine di promuovere edifici performanti in tutti gli ambiti di valutazione. Alcuni criteri sono considerati obbligatori altri sono volontari. La maggior parte dei criteri sono quantitativi, consentendo una valutazione maggiormente oggettiva. I confini fisici e le fasi di ciclo vitale dell'edificio analizzate sono allineati con la maggioranza dei sistemi di certificazione già esistenti. Le procedure di verifica di ogni singolo criterio sono descritte nel manuale dell’Enerbuild Tool che identifica anche i documenti da produrre nel corso del processo di valutazione. Alcune prestazioni in determinate categorie sono basate sull'impiego di strumenti informatici. Ad esempio la categoria sui materiali da costruzione richiede l'applicazione del software Ecosoft. Nel dettaglio, i criteri del’Enerbuild Tool sono i seguenti. Qualità della localizzazione A A 1 A 2 Qualità del processo B B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 C C C Fabbisogno di energia termica (PHPP) 2 Fabbisogno di energia frigorifera (PHPP) 3 Fabbisogno di energia primaria (PHPP) 4 Emissioni di CO2 (PHPP) 1 Comfort e salute D D D D Comfort termico estivo 2 Ventilazione 3 Luce naturale 1 E E Definizione degli obiettivi e processo decisionale Formulazione di obiettivi energetici e ambientali verificabili Calcolo dell’efficienza economica Impiego di prodotti a bassa emission di inquinanti Ottimizzazione energetic in fase di progetto Informazioni per gli utenti Energia C C Accessibilità al trasporto pubblico Qualità ecologica del sito 1 Totale max. 100 50 50 max. 200 25 20 40 60 60 25 max. 350 100 100 125 50 max. 250 150 50 50 Materiali da costruzione max. 200 OI3TGH-lc – indice ecologico 200 max. 1000 11 L'Enerbuild Tool è stato studiato specificatamente per la valutazione di edifici pubblici nel contesto alpino. In particolare: - il numero di criteri agevola l'applicazione dello strumento in termini di tempo richiesto per la valutazione; - vengono affrontate tutte le problematiche di sostenibilità: ambientali economiche e sociali - lo strumento presenta una distribuzione di pesi ben bilanciata tra i criteri per riflettere l’ambito geografico di applicazione. Andrea Moro 12 CASI STUDIO 01 Casa Passiva a Ciriè La “Casa albergo per Anziani” di Ciriè, è il primo edificio “passivo” di edilizia residenziale pubblica in Piemonte, progettato dall’A.T.C. Project.to con la consulenza dell’Environment Park. L’intervento nasce nell’ambito del Programma di Recupero Urbano denominato “Villaggio Sant’Agostino” e ha come obiettivo la sperimentazione degli standard costruttivi delle sito “Passive House” nell’ambito del social housing Città di Ciriè (TO) – Località “Battandero” dal punto di vista tecnico ed economico. committente L’edificio verrà infatti certificato secondo lo A.T.C. Agenzia Territoriale per la Casa di Torino standard dal “Passivhaus Institut” che richiede destinazione d’uso principalmente il rispetto di un valore di Casa albergo per Anziani fabbisogno termico inferiore ai 15 kWh/m²a. Progettisti Nelle A.T.C. Project.to adottati come ulteriori standard tecnici di superficie lorda edificio riferimento il Protocollo ITACA e l’Enerbuild 801,13 m di progettazione sono stati Tool, in modo da ampliare il tema della 2 sostenibilità superficie totale del lotto 1.691,66 m attività della costruzione anche agli aspetti di natura non energetica: materiali, 2 acqua, comfort, impatto sul sito, qualità del costo totale intervento servizio. L’organismo abitativo sarà composto 871.521,02 € da 14 unità abitative per una superficie utile 2 complessiva di 754,06 m . PUNTEGGIO ENERBUILD 830 PUNTEGGIO PROTOCOLLO ITACA 3,2 SITO INQUADRAMENTO Il lotto oggetto d’intervento si trova nella zona Sud-Ovest della città di Ciriè, tra via Fratelli Remmert e via Vittorio Veneto. L’immediato intorno del lotto è caratterizzato da insediamenti di edilizia residenziale privata, su due/tre piani fuori terra e da terreni ad uso agricolo. RIUTILIZZO DEL TERRITORIO L’area sulla quale sarà realizzato l’edificio era precedentemente occupata da capannoni adibiti allo stoccaggio di materiale edilizio vario. PERMEABILITÀ DEL SUOLO L’area esterna è occupata da verde privato e parcheggi e quindi costituita per più del 80% da superficie permeabile, grazie all’utilizzo di materiali altamente drenanti. In tal modo viene ridotta notevolmente la quantità di acqua versata in fognatura a vantaggio delle falde acquifere sotterranee, rigenerazione anche del al fine terreno di favorire a la beneficio dell’efficienza delle sonde geotermiche installate. 15 ENERGIA ORIENTAMENTO Il lotto oggetto d’intervento è di forma trapezoidale con il maggiore disposto secondo l’asse Nord-Sud. Il fronte principale è orientato a Sud, in modo da massimizzare attraverso ampie superfici vetrate l’impiego della luce naturale e lo sfruttamento della radiazione solare. L’edificio è caratterizzato da una forma compatta a parallelepipedo, con l’accorpamento del vano scala-ascensore all’interno della sagoma stessa, al fine di ridurre al minimo le superfici disperdenti. tipologia di costruzione. Nel caso specifico S/V è c ISOLAMENTO DELL’INVOLUCRO Le pareti perimetrali sono realizzate con muratura ad elevata massa termica in blocchi di laterizio alveolato di 30 centimetri di spessore, al fine di aumentare la protezione dal calore durante il periodo estivo grazie a un elevato coefficiente di sfasamento (h) e fattore di attenuazione dell’onda termica. Tutte le pareti esterne sono rivestite da un isolamento a cappotto di 20 centimetri di spessore che ha consentito di eliminare i Prospetto sud – dicembre ore 12:00 ponti termici. Il vano scala ed il corridoio di distribuzione che conduce agli alloggi, sono stati inglobati all’interno dell’involucro riscaldato ed isolati con il medesimo sistema a cappotto, in modo da evitare la discontinuità tra vano caldo e vano chiuso non riscaldato. I balconi sono stati pensati con un sistema autoportante indipendente, costituito da una struttura in legno lamellare poggiante su plinti in calcestruzzo. In questo modo si evita il contatto diretto tra il balcone, Prospetto sud – giugno ore 12:00 esposto alle temperature esterne, e l’involucro.”, oltre ad essere ben isolata per non 16 disperdere calore, ha come elemento distintivo Nei punti di connessione tra le pareti interne ed esterne ed ai nodi in corrispondenza di travi, pilastri e solai, sono stati previsti adeguati strati isolanti. Blocchi in vetro cellulare sono stati inseriti alla base dei muri perimetrali. Le vetrate sono costituite da un triplo vetro basso emissivo con interposte due camere contenenti gas argon. I serramenti sono posizionati sul filo esterno della muratura massiccia al fine di permettere al cappotto di ricoprire quasi completamente il telaio. Anche i solai verso terra e verso termicamente il sottotetto con sono pannelli in isolati polistirene espanso estruso, mentre la copertura della lavanderia sarà controsoffitto in realizzata inserendo cartongesso, al fine un di permettere il riempimento del vano compreso tra l’orditura del tetto in fiocchi di cellulosa. tipologia di costruzione. Nel caso specifico S/V è c IMPIANTI Gli ambienti sono riscaldati con un sistema di ventilazione meccanica controllata (VMC) funzionante 24 ore su 24 con recuperatore di calore. Il sistema di generazione del calore è costituito da una pompa di calore (20 kW) acqua/aria ad elevato COP, collegata a tre sonde geotermiche terra/acqua, di profonde 120 tipo verticale metri, poste nell’area parcheggi interni. 17 Risoluzione ponte termico pilastri attraverso l'isolamento a cappotto esterno cavedi per il passaggio impianti isolati mediante insufflaggio di fiocchi di cellulosa. L’aria viziata dei locali, espulsa attraverso bocchette di ripresa disposte nei bagni e negli angoli cottura, viene confluita in appositi canali coibentati e indirizzata ai tre scambiatori di calore ad alta efficienza (>80%) disposti nel locale tecnico al piano terra, per il recupero del calore in uscita. L’aria preriscaldata viene dunque portata fino a 40°C circa, per garantire i 20°C richiesti negli alloggi dalla norma in inverno, e reintrodotta nei locali attraverso bocchette di mandata poste nei soggiorni e nelle stanze da letto. Il sistema di VMC è stato integrato da una piccola caldaia a condensazione, che alimenta due termosifoni a bassissima temperatura attivati da un termostato ambiente bistadio, dislocati nelle camere e nelle cucine. Questo permetterà di recuperare velocemente la temperatura interna in caso di repentini abbassamenti di temperatura nell’alloggio (ad es. nel caso in cui si apra una finestra in inverno). In estate anche il raffrescamento dell’aria è garantito dalle sonde geotermiche. La copertura dei fabbisogni elettrici necessari per funzionamento della pompa di calore e della caldaia di supporto, vene invece garantita attraverso un parco fotovoltaico di 60 mq, collocato sul tetto dell’edificio con esposizione a Sud ed inclinazione pari a quella del manto di copertura (18°). L’impianto geotermico arriva anche a coprire il 78% circa del fabbisogno energetico per la produzione di acqua calda sanitaria. 18 MATERIALI PRODOTTI DA RIUSO E DA RICICLO Come coibentazione della copertura sono stati inseriti pannelli isolanti in fibra di cellulosa, mentre le pareti divisorie tra alloggi e le pareti divisorie tra locali riscaldati e non riscaldati sono coibentate ed isolate acusticamente attraverso l’inserimento di pannelli isolanti in poliestere proveniente dal riciclo delle bottiglie in PET. La copertura della lavanderia è stata isolata realizzando cartongesso riempiendo sotto il vano un controsoffitto l’orditura creato del con in tetto e fiocchi di cellulosa. La struttura portante dell’edificio è in cemento armato, le pareti esterne sono invece Pannelli isolanti in fibra di cellulosa prodotti dal riciclo della carta realizzate con mattoni porizzati naturali spessi 30 cm rivestiti esternamente da un isolamento a cappotto in pannelli minerali a base di lana di roccia con struttura a celle aperte spessi 24 cm. La struttura dei balconi così come quella della copertura è costituita da travi e pilastri in legno, in particolare le travi saranno realizzate in legno lamellare, mentre l’orditura media e piccola sarà realizzata in legno massiccio. Anche le finestre con tripli vetri saranno realizzate con telaio e contro telaio in legno, . Isolamento acustico in Poliestere prodotto dal riciclo delle bottiglie in PET ACQUA Al fine di ridurre i consumi di acqua potabile e la produzione di effluenti sono stati installati limitatori il flusso ai rubinetti e agli erogatori delle docce. È stata inoltre prevista l’installazione di vaschette per il risciacquo dei wc dotate di doppio tasto. Pannelli minerali a base di lana di roccia 19 QUALITA’ AMBIENTALE INDOOR COMFORT TERMICO Nel periodo invernale il benessere termoigrometrico è favorito dalle pareti a elevato isolamento e dalle finestre con triplo vetro, caratterizzate da temperature superficiali più elevate rispetto a quelle di un edificio standard. Durante il periodo estivo il comfort è garantito dall’impiego di schermature solari e murature a elevata inerzia termica. La superficie vetrata del lato sud è infatti protetta da elementi orizzontali schermanti mentre tutte le finestre e porte finestre dell’edificio ad esclusione di quelle del avvolgibili vano scala, frangisole sono collocate dotate di tende all’esterno del serramento. Questo sistema permette, grazie alle lamelle orientabili in alluminio, di adattare l’elemento all’angolo di incidenza solare, in modo tale che ostacoli la radiazione solare prima ancora che essa raggiunga il vetro e si trasformi in calore. Aggetti orizzontali che fungono da schermatura sono costituiti dallo sporto del tetto per le aperture del terzo piano, e dai balconi soprastanti per quelle dei piani primo e secondo. In corrispondenza delle finestre dei lati est ed ovest dove non sono presenti i balconi, sono invece previsti pannelli-frangisole posizionati orizzontalmente incastrati alla struttura muraria, costituiti da doghe inclinate in legno fresato e da telaio in profilati di alluminio anodizzato estruso Nella “Casa Passiva” di Ciriè la percentuale annuale di giorni con temperatura interna estiva superiore ai 26° (valore di comfort) è pari solo all’1,9%. ILLUMINAZIONE NATURALE L’edificio presenta una elevata superficie vetrata orientata a Sud che consente un elevato apporto di luce naturale agli ambienti interni, favorendo così un miglior comfort visivo ed un conseguente risparmio sui consumi. 20 COMFORT ACUSTICO L’impiego di pareti esterne di elevata masse e di superfici trasparenti con triplo vetro garantiscono un elevato livello di isolamento acustico dell’involucro. Le partizioni interne tra gli alloggi, tra zone comuni e unità abitative, tra lavanderia e corridoio, sono realizzate con una doppia parete in mattoni semipieni con interposto uno stato di isolante acustico costituito da pannelli rigidi in fibre di poliestere riciclato al 100%. Tra i solai e i divisori è prevista una fascia perimetrale pari alla larghezza ed alla lunghezza della parete al fine di creare, con la lamina fonoresiliente anticalpestio del solaio, un pavimento galleggiante ed evitare trasmissione del rumore da calpestio attraverso le partizioni verticali. L’impianto di climatizzazione a pompa di calore utilizzato per il riscaldamento ed il raffrescamento dell’edificio è stato ottimizzato riducendo la velocità dell’aria in modo da minimizzare il rumore di fondo. i raggi solari incidono non Sarà installata nel sistema di mandata e ripresa di supera comunque il 30% della ogni alloggio una cassetta di distribuzione alle bocchette già silenziata in modo da abbattere ulteriormente il rumore prodotto dai recuperatori ed evitare il passaggio di rumori da un alloggio all’altro. QUALITÀ DELL’ARIA Lo standard “Passive House” non consente di ventilare gli ambienti attraverso naturali, utilizzare ma ventilazione occorre meccanica le infiltrazioni un sistema controllata di (VMC) funzionante 24 ore su 24.. Il flusso d’aria viene regolato in modo da assicurare la portata d’aria ottimale. Il calore dell’aria in uscita non viene disperso, ma recuperato con uno scambiatore di calore a flussi incrociati ad alta efficienza e trasferito all'aria fresca in entrata, pulita attraverso un filtro. 21 Criterio Nr. Qualità della localizzazione A A A 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 1 C 2 20 40 60 60 25 40 20 60 25 max. 350 100 100 125 50 350 100 91 125 50 max. 250 150 50 50 85 50 25 10 Materiali da costruzione max. 200 140 OI3TGH-lc – indice ecologico 200 140 max. 1000 814 Comfort termico estivo Ventilazione 3 Luce naturale D 1 D 2 E 1 Totale 22 20 Definizione degli obiettivi e processo decisionale Formulazione di obiettivi energetici e ambientali verificabili Calcolo dell’efficienza economica Impiego di prodotti a bassa emissione di inquinanti Ottimizzazione energetica in fase di progetto Informazioni per gli utenti Comfort e salute D E 189 24 Fabbisogno di energia termica (PHPP) Fabbisogno di energia frigorifera (PHPP) 3 Fabbisogno di energia primaria (PHPP) 4 Emissioni di CO2 (PHPP) C D max. 200 25 Energia C C 50 0 50 Qualità del processo B C max. 100 50 50 Accessibilità del trasporto pubblico 2 Qualità ecologica del sito 1 B Punteggio Punti massimo assegnati PROTOCOLLO ITACA REGIONE PIEMONTE RESIDENZIALE CRITERI 2007 PUNTI 01 Consumo di risorse 1.1 3,3 Contenimento consumi energetici invernali 5 1.1.1. Energia primaria per la climatizzazione invernale 5 1.1.2. Trasmittanza termica involucro edilizio 5 1.2 Acqua calda sanitaria 5 1.3 Contenimento consumi energetici estivi 3,1 1.3.1. Controllo della radiazione solare 1,3 1.3.2. Inerzia termica 5 1.4 Illuminazione naturale 1.5 Energia elettrica da fonti rinnovabili 1.6 0,6 5 Materiali eco-compatibili 0,2 1.6.1. Materiali rinnovabili 0,3 1.6.2. Materiali riciclati/recuperati 0,1 Acqua potabile 1,6 1.7.1. 1.7 Consumo di acqua potabile per irrigazione 2,9 1.7.2. Consumo di acqua potabile per usi indoor 1,1 1.8 Mantenimento prestazioni involucro edilizio 3 02 Carichi ambientali 3 2.1 Emissione di gas serra 4 2.2 Rifiuti solidi 3 2.3 Rifiuti liquidi 0,8 2.4 Permeabilità aree esterne PUNTEGGIO FINALE EDIFICIO 3 3,2 23 02 Nuovo Polo Scolastico a Mondovì Il progetto prevede la realizzazione di un “Polo Scolastico”, costituito da una scuola media di due sezioni, una scuola elementare di cinque classi, un micronido per venti bambini, una palestra con spogliatoi e servizi, ed una mensa comune. Gli edifici distinti tra loro, sono funzionalmente collegati al piano terreno da un atrio con funzioni di piazza coperta, destinata a sito luogo di socializzazione e riunione. Quest’ultima Comune di Mondovì (CN) – Piazza d’Armi insieme alla palestra e alle aree verdi e sportive committente ubicate sul terrazzo di copertura, sono comuni a Comune di Mondovì (CN) tutto il complesso ed usufruibili e raggiungibili destinazione d’uso anche dall’esterno attraverso alcune passerelle Polo scolastico (elementare-media-nido) di collegamento che partono dagli adiacenti Progettisti bastioni medioevali. L’integrazione tra le scelte Studio di Architettura e Urbanistica (AL) arch. R. Voarino, ing. A. Cairo, ing. D. Voarino relative ai componenti dell’involucro edilizio superficie lorda edificio contenuto tecnologico, consentono di ottenere la 3.964,56 m 2 certificazione dell’edificio in Classe A energetica superficie totale del lotto 5.174,00 m altamente performante e gli impianti ad alto e un livello di prestazione superiore al 3 2 (migliore pratica corrente) secondo il Protocollo costo totale intervento ITACA 5.831.325,03 € complesso scolastico occupa una superficie utile Scuole Regione Piemonte. L’intero complessiva di 3.964,56 m2. PUNTEGGIO ENERBUILD 745 PUNTEGGIO PROTOCOLLO ITACA 3,5 SITO INQUADRAMENTO Il sito interessato dal nuovo complesso scolastico è ubicato in piazza d’Armi, subito all’esterno della città medioevale a margine del Rione denominato “Piazza“, centro storico di Mondovì. RIUTILIZZO DEL TERRITORIO Sull’area sono oggetto attualmente fabbricati ricovero d’intervento per il autobus, presenti deposito di cui e si prevede la demolizione. 25 ENERGIA ORIENTAMENTO Il complesso scolastico è composto da due edifici rettangolari distinti, uniti attraverso l’atrio coperto al piano terreno. Il primo edificio situato nella zona Nord del lotto è orientato secondo l’asse Est-Ovest, con la parete a Nord attigua alle mura medioevali alte oltre nove metri e quella Sud affacciata sulla piazza coperta completamente vetrata. Il secondo edificio invece, è inclinato rispetto al primo di circa 30° ed è orientato secondo l’asse N.O - S.E. ISOLAMENTO DELL’INVOLUCRO L’isolamento dell’involucro è frutto di un approfondito studio sulla coibentazione, attraverso il quale sono state scelte caso per caso differenti stratigrafie di parete in funzione all’esposizione ed alla destinazione d’uso degli spazi. Tutte le pareti perimetrali sono realizzate in muratura portante in blocchi di laterizio porizzati di 36,5 centimetri di spessore. Sui blocchi portanti della parete Ovest che delimita la palestra è stato inserito PARETE VENTILATA un rivestimento a cappotto di stiferite di 10 centimetri di spessore. La parete che delimita la palestra sul lato Nord invece, è stata realizzata con uno strato di mattoni di 12 centimetri sulla faccia interna, un intercapedine d’aria di 11,5 centimetri ed dei blocchi portanti da 36,5 centimetri sul lato esterno. Le altre pareti sono state tutte realizzate con facciate ventilate, inserendo un’intercapedine d’aria create di pochi centimetri sul lato esterno dei blocchi di SERRA SOLARE laterizio alveolati rivestimento 26 di ed pietra aggiungendo naturale.’a un “Casa Passiva”, oltre ad essere ben isolata per non I ponti termici creati da pilastri e setti in cemento armato, sono stati risolti attraverso un rivestimento a cappotto di stiferite 10cm. Anche i solai di copertura sono isolati termicamente attraverso uno strato di stiferite di 10 centimetri di spessore, posato sulla parte esterna della soletta in cemento armato. Nelle zone in cui sono inseriti i pannelli radianti a soffitto, l’isolamento viene integrato da uno strato di polistirene espanso in lastre da 3,5 centimetri di spessore posato all’interno della soletta dopo un intercapedine di 50 centimetri, subito al di sopra dei pannelli di tamponamento in cartongesso. I pacchetti di copertura a verde pensile consentono di ottimizzare l’inerzia termica della costruzione. Per una maggiore ottimizzazione degli apporti solari, sulle pareti Sud ed Est sono state inserite delle serre solari protette da un frangisole consente orizzontale. di Questo massimizzare sistema gli scambi termici durante il periodo invernale e ridurre il surriscaldamento nel periodo estivo. I serramenti esterni per porte e finestre sono realizzati con profili di alluminio anodizzato a taglio termico e vetri selettivi con interposta una camera da 16 millimetri contenente gas argon. Il sistema vetro/telaio ha una trasmittanza 2 termica pari a 1,1 W/m K. 27 IMPIANTI L’impianto di riscaldamento e climatizzazione è alimentato da una pompa di calore del tipo aria/acqua della potenza complessiva di 100kW, in grado di produrre 22 kW termici e 7,5 kW elettrici, e da tre UTA in pompa di calore aria / aria, in grado di fornire all’aria complessivamente 96 kW termici. La distribuzione è affidata a pannelli radianti posti nel controsoffitto ed a radiatori per il riscaldamento dei locali servizi ed accessori. La palestra, gli spogliatoi e l’atrio saranno invece riscaldati con serpentine radianti annegate nel pavimento. Per la produzione di acqua calda sanitaria, sono previsti collettori solari in copertura con serbatoio di accumulo e centralina di controllo, integrati da una caldaietta a condensazione. L’energia elettrica necessaria per il funzionamento degli impianti di climatizzazione, ventilazione ed illuminazione, è fornita in parte da un microcogeneratore a gas metano, ed installato in parte sulle alette dall’impianto dei fotovoltaico frangisole posti a protezione delle pareti vetrate a Sud e ad Est, avente potenza di picco di 19.584kW . Pertanto l’intero complesso scolastico, risulta completamente autonomo energeticamente. In ogni locale è inoltre prevista l’installazione di un impianto di regolazione climatica con sonde di rilevazione della temperatura ambiente, interfacciate al sistema di gestione elettronica per il comando dei collettore di zona. 28 MATERIALI Manto vegetale I rivestimenti delle pareti sono realizzati in pietra naturale di Vico, nell’intento di Substrato di terreno rievocare la tradizione piemontese della zona e di riprendere l'aspetto massivo delle mura storiche che cingono l’edificio. La muratura portante è realizzata in blocchi di laterizio porizzati con materiale di origine vegetale Stuoia filtrante con cartelle riempite di materiale isolante naturale e legati con malta a base di cemento. La coibentazione delle pareti perimetrali è realizzata con pannelli tipo Stiferite Class SK, (pannello sandwich Elemento drenante costituito da un componente isolante in schiuma polyiso espansa senza l’impiego di CFC o HCFC rivestito su entrambe le facce con velo di vetro saturato) per rivestimento di pareti a “cappotto”, e con Stiferite GTE (pannello sandwich componente costituito isolante in da schiuma Stuoia protettiva un polyiso espansa senza l’impiego di CFC o HCFC rivestito su entrambe le facce con un rivestimento gas impermeabile di alluminio ACQUA multistrato) nelle porzioni di facciata dove sarà posato il rivestimento in pietra. Al fine di ridurre i consumi di acqua potabile L’isolamento acustico dei solai interpiano è verranno realizzato di automatico sulle fontanelle per bere e filtri sughero naturale e cartone bivermiculizzato rompigetto aerati sui rubinetti per lavaggio sulle due facce. Il tetto verde è realizzato con delle mani. Con questo sistema si ottiene un il sistema “Tetto Naturale” tipo “Optigrun” risparmio pari al 10%, ed il fabbisogno idrico ad alta ritenzione idrica, costituito da una pro capite passa da 30 a 27 litri al giorno. Per i stuoia di protezione e accumulo idrico; un wc, si prevede invece l’inserimento di vaschette elemento di drenaggio a meandro in PEAD per il risciacquo dotate di doppio pulsante di riciclato con incavi per l’accumulo idrico e scarico. In questo modo si ottiene un risparmio sistema di canali per il rallentamento del pari al 30%, ed il fabbisogno idrico pro capite deflusso e canali di drenaggio; uno strato passa da 20 a 14 litri al giorno. Il risparmio filtrante, centimetri; con ün strato di substrato piante germogli di sedum. agglomerato comandi a pulsante di 8 totale è pari a 328 mc/anno, riducendo il perenni e fabbisogno idrico annuale per usi indoor da estensivo erbacee installati 1.665 a 1337 mc/anno. 29 QUALITA’ AMBIENTALE INDOOR COMFORT TERMICO I pannelli radianti a soffitto e a pavimento, garantiscono rispetto ai tradizionali sistemi a radiatori, un maggior comfort termico. La distribuzione diffusa ed omogenea di calore all’interno degli ambienti riduce la sensazione di disagio dovuta agli sbalzi termici che è possibile avvertire in presenza di fonti di calore puntuale. Il benessere termoigrometrico è inoltre favorito dall’elevato isolamento dell’involucro, dalle pareti ventilate e dai serramenti in alluminio a taglio termico e vetrocamera con gas argon. Sulle pareti Sud ed Est sono presenti due serre solari, costituite da blocchi di laterizio alveolato da 36,5 centimetri, intercapedine di 80 centimetri e vetrata di 6 millimetri di spessore. In questo modo durante il periodo invernale sarà possibile avvantaggiarsi degli apporti solari gratuiti amplificandoli con il sistema a “serra”, ottenendo anche un notevole risparmio energetico. Durante il periodo estivo il comfort è garantito dall’impiego di elementi frangisole schermanti orizzontali sui lati Sud ed Est in corrispondenza della serra solare, e dalla muratura ad elevata massa termica sui lati Nord ed Ovest. L’intera copertura, oltre ad essere termicamente isolata attraverso lo strato di stiferite, è completamente sistemata a verde, attraverso uno strato di terreno di 25/30 centimetri di spessore, posato su un piccolo sottofondo di argilla espansa. Questo elemento riduce drasticamente l’assorbimento di calore, garantendo un maggior comfort termico nel periodo estivo. ILLUMINAZIONE NATURALE L’illuminazione naturale nelle aule e nella mensa della scuola media è garantita da ampie aperture finestrate a nastro sulle pareti Sud ed Est, in corrispondenza della serra solare. Le pareti che si affacciano sull’atrio coperto non necessitano di grandi superfici finestrate, delimitando solo spazi di servizio. L’atrio risulta comunque molto bene illuminate grazie alla copertura di collegamento completamente vetrata. 30 COMFORT ACUSTICO Al fine di garantire un maggior comfort acustico, in particolare nelle aule e nella zona dormitorio per i bimbi, è stato realizzato un adeguato isolamento dei solai interpiano attraverso l’inserimento di uno strato di agglomerato di sughero naturale e cartone bivermiculizzato sulle due facce. La copertura a verde contribuisce alla qualità acustica dell’edificio, grazie alla maggiore capacità di assorbimento dei moti oscillatori e all’effetto di diffrazione operato dalla vegetazione. QUALITÀ DELL’ARIA Ottimali condizioni termoigrometriche e di purezza dell’aria interna sono ottenute con l’immissione e l’estrazione dell’aria di ventilazione fornita da tre unità di trattamento aria autonome dedicate rispettivamente alla palestra di portata 4.000 m3/h, alla scuola elementare e micronido 4.000 m3/h, ed alla scuola media di portata 8.000 m3/h, oltre al recupero statico effettuano un recupero dinamico sull’aria espulsa, funzionando in pompa di calore. i raggi solari incidono non supera CAMPI MAGNETICI Data la presenza quotidiana di bambini all’interno del complesso scolastico, è stata posta particolare attenzione alla minimizzazione dei campi magnetici a frequenza industriale (50 Hz). La disposizione dei cablaggi ed i parametri geometrici dell’impianto sono stati progettati in modo da avere un’adeguata distanza dall’edificio e dove necessario, sono state predisposte opportune schermature. Non esiste infatti all’interno del complesso, nessun locale adiacente a significative sorgenti di campo magnetico a frequenza industriale (50Hertz) e non esistono nelle vicinanze, né all’interno dell’edificio, cabine di trasformazione MT/BT, quadri elettrici o linee interrate a media e alta tensione. 31 Criterio Nr. Qualità della localizzazione A A A 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 1 C 2 20 40 60 60 25 20 40 60 25 max. 350 100 100 125 50 185 10 0 125 50 max. 250 150 50 50 150 75 25 50 Materiali da costruzione max. 200 150 OI3TGH-lc – indice ecologico 200 150 max. 1000 745 Comfort termico estivo Ventilazione 3 Luce naturale D 1 D 2 E 1 Totale 32 20 Definizione degli obiettivi e processo decisionale Formulazione di obiettivi energetici e ambientali verificabili Calcolo dell’efficienza economica Impiego di prodotti a bassa emissione di inquinanti Ottimizzazione energetica in fase di progetto Informazioni per gli utenti Comfort e salute D E 190 25 Fabbisogno di energia termica (PHPP) Fabbisogno di energia frigorifera (PHPP) 3 Fabbisogno di energia primaria (PHPP) 4 Emissioni di CO2 (PHPP) C D max. 200 25 Energia C C 70 20 50 Qualità del processo B C max. 100 50 50 Accessibilità del trasporto pubblico 2 Qualità ecologica del sito 1 B Punteggio Punti massimo assegnati PROTOCOLLO ITACA REGIONE PIEMONTE EDIFICI SCOLASTICI CRITERI 2009 PUNTI 01 Qualità del sito 0 1.1 Condizioni del sito 0 1.1.2. Livello di urbanizzazione del sito 0 02 Consumo di risorse 3,1 2.1 Energia primaria non rinnovabile richiesta durante il ciclo di vita 4,1 2.1.2. Trasmittanza termica involucro edilizio 4,2 2.1.3. Energia netta per il riscaldamento 2.1.4. Energia primaria per il riscaldamento 2.1.5. Controllo della radiazione solare 2.1.6. Inerzia termica dell’edificio 2.2 5 5 1,5 5 Energia da fonti rinnovabili 3,3 2.2.1. Energia termica per ACS 1,6 2.2.1. Energia elettrica 2.3 5 Materiali eco-compatibili 0,1 2.3.1. Materiali da finti rinnovabili 0 2.3.2. Materiali riciclati/recuperati 0,2 2.4 2.4.2. Acqua potabile 2 Acqua potabile per usi indoor 2 03 Carichi ambientali 4,8 3.1 Emissioni di CO2 equivalente 4,8 3.1.2. Emissioni previste in fase operativa 4,8 04 Qualità ambientale indoor 4.2 4,1 Benessere termo igrometrico 3 4.2.1. Temperatura dell’aria 3 4.3 Benessere visivo 4,7 4.3.1. Illuminazione naturale 4,7 4.5 4.5.1. Inquinamento elettromagnetico 5 Campi magnetici a frequenza industriale (50 Hz) 5 05 Qualità del servizio 5.2 Mantenimento delle prestazioni in fase operativa 5.2.1. 4,2 5 Disponibilità della documentazione tecnica degli edifici 5 Domotica 3 5.4.1. Qualità del sistema di cablatura 3 5.4.2. Videocontrollo 0 5.4 PUNTEGGIO FINALE EDIFICIO 3,5 33 ENERBUILD Project Partner: Regionalentwicklung Vorarlberg http://www.leader-vlbg.at TIS Techno Innovation South Tyrol http://www.tis.bz.it Rhônalpénergie-Environnement http://www.raee.org Regione Piemonte http://www.regione.piemonte.it Fachhochschule Rosenheim http://www.fh-rosenheim.de Posoški razvojni center http://www.prc.si Energieagentur Obersteiermark http://www.eao.st Standortagentur Tirol http://www.standort-tirol.at Autonomous Province of Trento http://www.provincia.tn.it Province of Alessandria http://www.provincia.alessandria.it Accademia Europea Bolzano http://www.eurac.edu NENA Network Enterprise Alps http://www.nena-network.eu Zentralschweizer Volkswirtschaftsdirektorenkonferenz http://www.itz.ch