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Analisi di fattibilità della riqualificazione energetica degli impianti ospedalieriper la valutazione dell’indice di redditività dell’investimento.

Il caso del progetto MARTE

Paolo PrincipiDipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheUniversità Politecnica delle Marche

Milano 10 Novembre 2015

MARTE mira a creare modelli di finanziamento innovativie a sviluppare strategie per sostenere investimenti perl’efficienza energetica nel settore sanitario

mobilita finanziamenti per progetti di riqualificazioneenergetica di 5 complessi sanitari( 3 ospedali e 2 residenze sanitarie)

cofinanziato dal programma Intelligent Energy EuropeSez-MLEI/PDA Mobilising Local Energy InvestmentProject Development Assistance

Coordinatore

Servizio Infrastrutture, Trasporti ed Energia

Durata: Marzo 2014 – Ottobre 2016

Partners:

Progetto europeo

Promuove contratti sul modello degli EPCEnergy Performance Contracts

Nel quadro del POR FESR Marche 2014 – 2020 la Regione Marche staistituendo il Fondo Energia e Mobilità-FEM, fondo rotativo che interesseràvari settori tra cui quello dell’efficienza energetica negli edifici

Efficientamento edifici pubblici (es. scuole, strutture sanitarie, inclusa lapubblica illuminazione) e opzione per la Mobilità urbana (rinnovo flotta bus)

La Regione Marche promuovere il dialogo con le ESCOs, rendendo piùfacile l’accesso delle stesse ai finanziamenti, semplificando l’accesso alprestito e riducendo i rischi (con l’istituzione del fondo rotativo)

Investimento previsto: ca 9 milioni €(post audit energetici e piano economico EPC)

Strategie e strumenti finanziari innovativi

Metodologia comune per gli audit energetici degli edifici in funzionedelle gare per gli Energy Performance Contracts-EPC nel settoresanitario

Creare un modello standard di contratto EPC per le strutture sanitarie;

Sviluppo ed attuazione di progetti di efficienza energetica di 5 strutturesanitarie: 3 ospedali e 2 presidi sanitari;

Promuovere la istituzione di un fondo energia (FEM);

Aumentare la competenza dei decision makers in EPC nel settorepubblico;

Replicare la metodologia e l’approccio del progetto in altri settori epresso le autorità locali

Obiettivi principali

Manuale per audit energetici per EPC settore sanitario

Audit energetici e scenari di retrofit energetico su 5 strutturesanitarie

Pubblicazione bando di gara EPC per efficientamento energetico

Evento seminario per informare su fondo rotativo(FEM)

Firma contratti EPC (aggiudicazione gara)

Attività di Capacity building, comunicazione e disseminazione a livelloregionale e nazionale

Report finale (pubblico)

Conferenza nazionale finale per trasferire risultati e metodologia delprogetto.

Outputs principali

Metodologia (prEN 16247-2 Annex A)

Incontri preliminari con i partners e i soggetti interessati

Raccolta dati

Sopralluoghi

Valutazione energetica e economica dello stato attuale e degliscenari di intervento

Report Finale

Incontro finale

Dati richiesti Elaborati progettuali di progetto

Elaborati progettuali as-built

Libretto di impianto e manutenzione

Bollette energetiche degli ultimi tre anni

Informazioni qualitative sull’occupazione,

utilizzo, livelli di temperatura, gestione degli impianti, ecc.

Criticità Edifici modificati e adattati nel tempo

(variazione destinazione d’uso)

Assenza di elaborati progettuali e as-built

Assenza archivi bollette energetiche

Assenza di una gestione energetica integrata

Raccolta dati

Sopralluoghi

Simulazione dei consumi energetici

Metodo norma UNI TS 11300

Software MC4

STATO ATTUALE: costruzione del modello attuale (Base) conl’inserimento dei profili e condizioni di utilizzo reali e il confronto con iconsumi acquisiti dalle fatture di fornitura dell’energia elettrica e gas.

INTERVENTI PER LA RIDUZIONE DEI CONSUMI ENERGETICI:variazione del modello “Base” attraverso la sostituzione degli elementicostruttivi (es. cappotto), impiantistici (es. sostituzione caldaie) e profilidi utilizzo. Valutazione della consumi energetici e dei costi.

stato attuale e degli scenari di intervento

Valutazione energetica e economica

Report (Annex J pr EN16247-2)

Introduzione

Sommario dei consumi energetici e delle possibilità di risparmio

Dati generali dell’edificio

Audit dell’edificio e dei sistemi impiantistici meccanici ed elettrici

(situazione attuale)

Proposta delle opportunità di miglioramento dell’efficienzaenergetica

Casi studio scenari di intervento

3 - San Benedetto del Tronto

4 - Urbino

UrbinoPergolaArea Vasta Pesaro – Urbino – Fano dell’ASUR Marche

San Benedetto del Tronto

Area Vasta San Benedetto del Tronto – Ascoli Picenodell’ASUR Marche

5 - Pergola

1 - Sant’Elpidio a Mare (FM)

2 - Petritoli (FM)

Sant’Elpidio a MarePetritoli

Area Vasta Fermo dell’ASUR Marche

Ospedali RSA - policlinici

Casi studio - San Benedetto del Tronto- Urbino- Pergola

- Sant’Elpidio a mare- Petritoli

Strategia Interventi globali finalizzatiall’adeguamento dell’involucro edegli impianti.

- Involucro- Impianto termico

Interventi puntualiapplicati alle criticità edinefficienze rilevate.

- Illuminazione- Acqua calda

sanitaria- Gestione/controllo

Interventi di riqualificazione ospedali

coibentazione paretiperimetrali con isolamentoa cappotto esterno Isolamento dellecoperture Sostituzione di infissi eisolamento cassonetti Sostituzione deigeneratori di calore congeneratori acondensazione rifacimentocompleto della centraletermica e sottocentraleidrica.Sistema di regolazionetemperatura zone concompensazione climatica.

coibentazione paretiperimetrali conisolamento a cappottoesterno Isolamento dellecoperture Sostituzione diinfissi e isolamentocassonetti Sistema diregolazionetemperatura zone concompensazioneclimatica. Accensionecogeneratore

San Benedetto del Tronto Urbino Pergola

Interventi di riqualificazione RSA

Sant’Elpidio a Mare Petritoli

• sostituzione degli infissi;

• miglioramento dell’impianto diilluminazione;

• integrazione del generatore dia.c.s. con un impianto apannelli solari;

• nuova distribuzione delcircuito primario di a.c.s.;

• ottimizzazione del controllodell’impianto di riscaldamento.

• sostituzione del generatore dicalore con uno a condensazione;

• sostituzione degli infissi;

• isolamento termico del localesottotetto del Blocco Principale;

• miglioramento dell’impianto diilluminazione;

• integrazione del generatore dia.c.s. con un impianto a pannellisolari;

• ottimizzazione del controllodell’impianto di riscaldamento.

Città Zonaclimatica

Gradigiorno

Numerodi piani

Su [m2] V [m3] RapportoS/V

Periodo dicostruzione

San Benedetto delTronto

D 1593 8 36900 159400 0,27 1900-1960s-1980s

Nome: Ospedale «Madonna del Soccorso»

Destinazione d’uso prevalente: Ospedale

Indirizzo Via Silvio Pellico, 7, San Benedettodel Tronto AP

Contesto: urbano

Piani: 8

Sup. netta riscaldata (m2): 36900

Volume lordo riscaldato (m3): 159400

Dati generali dell’ospedale di San Benedetto del Tronto

Planimetria generale

Contesto urbanistico

Destinazioni d’uso

Il complesso ospedaliero è formatodai seguenti blocchi(con destinazione prevalente)

• Blocco A : Costruzione anni ’60 (??)Ambulatori - uffici

• Blocco B : Corpo storico (1900 ??)Reparti - degenze

• Blocco C : Costruzione anni ’60 (??)Reparti - degenze

• Blocco D : Costruzione anni ’80 (??)Reparti – degenze – blocchi operatori

• Blocco E : Costruzione anni ’70 (??)Centrali tecnologiche - cucina – uffici - servizi

• Blocco F Costruzione anni ’70 (??)Uffici - obitorio

Caratteristiche degli impiantiCentrale termica Sottocentrale idrica

CogeneratoreGruppi frigorifieri

Termografia - Ponti termici

Gradigiorno

Numerodi piani

Urbino E 2545 8 21018 87238 0,38 1960s-1980s -2000

Nome: Ospedale Santa Maria DellaMisericordiaDestinazione d’uso prevalente: Ospedale

Indirizzo Via Comandino 70 - Urbino

Contesto: periferia

Piani: 8

Dati generali dell’ospedale di Urbino

Planimetria generale

Contesto urbanistico

Caratteristiche degli impianti

Centrale termica Sottocentrale idrica

Sistema di emissioneCogeneratore

Gradigiorno

Numerodi piani

Pergola E 2264 6 8195 34026 0,43 1960-1970

Nome: Ospedale di Pergola

Destinazione d’uso prevalente: Ospedale

Indirizzo Via Giuseppe di Vittorio, 2 -Pergola

Contesto: campagna

Piani: 6

Dati generali dell’ospedale di Pergola

Planimetria generale Contesto urbanistico

Centrale termicaSottocentrale idrica

Sottocentrale

Gradigiorno

Numerodi piani

Sant’Elpidio a mare D 1874 7 2360 (3444) 10580(15239)

0.41 (0.32) 1970s-1980s

Nome: Presidio Ospedaliero S. Elpidio aMareDestinazione d’uso prevalente:PoliambulatorioIndirizzo (FM)Contesto: ruralePiani: 7Sup. netta riscaldata (mq): 2360

Volume lordo riscaldato (mc): 10580

Dati generali del poliambulatorio di Sant’Elpidio a Mare

La posizione nella città

L’edificio è formato da tre copri principali

• Blocco B : Corpo storico attualmente inutilizzato• Blocco A1 : Costruzione anni 1970• Blocco A2 : Costruzione anni 1980

Piani:

• 3° P. Sotto-Strada: centrale termica, sotto-centrale secondaria, ex laboratorio analisi inutilizzato earchivi

• 2° P. Sotto-Strada: radiologia e ambulatori

• 1° P. Sotto-Strada : croce azzurra in parte, restante parte inutilizzata

• Piano Terra: uffici e ambulatori

• 1° Piano: ambulatori, è stato rinnovato tra il 2013 e il 2014

• 2° Piano : fino a Giugno 2013 reparto di medicina, poi chiuso fino a fine 2013 quando ha ospitatotemporaneamente gli ambulatori del primo piano

• 3° Piano-Sottotetto : in parte spogliatoio fino al 2013 in parte non utilizzato

Variazione di destinazioni d’uso prevista per fine 2015

Lo stato attuale è stato studiato per calibrare imodelli di riferimento (termico ed illuminotecnico),

rispetto alle misure.

Piano terra (e piano tipo)

Piano secondo

Stato attuale (Benchmark)Piano terra (e piano tipo)

Piano secondo

Benchmark esteso all’utilizzo previsto

Lo stato attuale è stato esteso allo scenario diutilizzo futuro, per stimare i consumi attesi a regime,

ed è il benchmark su cui sono stati calcolati irisparmi attesi dopo retrofit.

Il blocco A2 utilizzato comesala di attesa

Apertura di un reparto ditipo RSA

Caratteristiche dei componenti edili

Rilievo fotografico:

Centrale termica Sottocentrale di propulsione

Terminali: radiatori in entrambi i blocchi, mapiù recenti nel blocco A2.

Origine dei consumi elettrici

• Sistema di distribuzione dell’impianto di riscaldamento eACS

• Attrezzature da ufficio e di diagnosi medica• Illuminazione• Sporadiche le unità di climatizzazione estiva

Gradigiorno

Numerodi piani

Petritoli D 2058 5 2184 (3229) 10866(16292)

0.56 (0.48) 1970s-1980s

Nome: Presidio Ospedaliero di Petritoli

Destinazione d’uso prevalente:PoliambulatorioIndirizzo via Pacifico Marini, 63848 Petritoli(FM)

Contesto: ruralePiani: 5Sup. netta riscaldata (mq): 2184

Volume lordo riscaldato (mc): 10866

Dati generali del poliambulatorio di Petritoli

La posizione nella città

L’edificio è formato da due corpi diversi:

• Blocco Principale : costruzione anni ‘70• Edificio Storico: ristrutturato negli anni ’80• (ex convento risalente alla fine del XVI sec.)

Piani:

• Piano Seminterrato-Blocco Principale: Croce Arcobaleno

• Piano Terra-Blocco Principale: Pronto Soccorso

• Piano Primo-Blocco Principale: Ambulatori

• Piano Primo-Edificio Storico: Fisioterapia, laboratorio analisi, farmacia, uffici ecc.

• Piano Secondo- Blocco Principale: radiologia e uffici/ambulatori

• Piano Secondo-Edificio Storico: attualmente inattivo (previsto RSA)

• Piano Terzo-Blocco Principale: Psichiatria

Variazione di destinazioni d’uso prevista per fine 2015

Lo stato attuale è stato studiato per calibrare imodelli di riferimento (termico ed illuminotecnico),

rispetto alle misure.

Piano secondo

Stato attuale (Benchmark)Piano secondo

Benchmark esteso all’utilizzoprevisto

Lo stato attuale è stato esteso allo scenario diutilizzo futuro, per stimare i consumi attesi a regime,

ed è il benchmark su cui sono stati calcolati irisparmi attesi dopo retrofit.

Apertura di un reparto ditipo RSA

Caratteristiche dei componenti edili

Rilievo fotografico:

Centrale termica

Terminali del bloccoprincipali: radiatori in ghisaTerminali del blocco storico:radiatori in ghisa eriscaldamento a pavimento

Origine dei consumi elettrici

• Sistema di distribuzione dell’impianto di riscaldamento e ACS• Attrezzature da ufficio e di diagnosi medica• Illuminazione• Sporadiche le unità di climatizzazione estiva

I consumi totali misurati di Petritoli

Nei tre anni sia i consumi di gas metano che i consumielettrici si sono mantenuti pressoché costanti.Infatti le modalità di utilizzo dell’edificio si sono mantenuteinvariate.

Fuel Consumption[m³]Year JEN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEPT OCT NOV DIC TOT

2011 8724.0 10091.0 7491.0 3210.0 1106.0 904.0 792.0 633.4 829.4 1108.7 5051.3 9726.3 49667.2

2012 6308.8 9656.9 7659.7 5383.3 944.3 953.8 751.5 601.0 787.0 1052.0 4793.0 9228.9 48120.2

2013 5986.1 9163.0 7268.0 5108.0 896.0 905.0 771.0 631.0 667.0 965.0 4815.0 9309.0 46484.1

Total Electrical Power Consumption [kWh]Year JEN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEPT OCT NOV DIC TOT

2011 12849 7830 8403 5746 5938 6076 4979 5086 5324 6103 6261 6988 81583.0

2012 8506 8264 7210 6478 5544 5344 5563 5357 5388 5974 7441 8064 79133.0

2013 8341 7431 7664 6386 5640 5331 5648 5806 5748 6583 8026 8528 81132.0

I risultati dello studio di fattibilità: calibrazione dei benchmark

CittàGas

Methane[kWh/m3∙y]

Electricity[kWh/m3∙y]

[kWh/m3∙y]EPH,L

[kWh/m3∙y]EPw

[kWh/m3∙y]gl[%]

Petritoli 41.4 7.5 33.3 (52.2) 10.9 (9.4) 10.9 (6.3) 59.0

Sant’Elpidio amare

49.0 12.9 34.0 (39.2) 14.4 (13.1) 19.4 (9.8) 45.8

Ospedale di Gas Metano

[kWh/m3∙a]

Energia Elettrica

[kWh/m3∙a]

[[kWh/m3∙a]

EPi,lim

[kWh/m3∙a]

San Benedetto

del Tronto

57.2 26.0 30.3 7.4 2.4 62.3

Urbino 69.2 40.7 68.7 13.6 3.7 60.7

Pergola 62.7 18.3 59.3 13.3 1.9 73.7

Petritoli 41.4 7.5 33.3(52.2)

10.9 (9.4) 10.9 (6.3) 59.0

Sant’Elpidio

a mare

49.0 12.9 34.0(39.2)

14.4(13.1)

19.4 (9.8) 45.8

Ospedale di interventi EPi

[kWh/m3∙a]

Riduzione diconsumo

energetico

Investimentoiniziale

[k€]

Riduzione deicosti

[k€/a]

Riduzione

[kgCO2/a]

[anno]

SanBenedettodel Tronto

retrofit of wholeenvelope and

heating generationand control system

7.60 77 4600 358 771000 13

Urbino Retrofit of wholeenvelope and

control system.Starting CHP.

15.44 79 3150 218 813825 15

Pergola retrofit of wholeenvelope and

heating generationand control system

12.40 79 2180 110 315000 20

Petritoli Windows replac.,roof insul., new heat

generation andregulation, lightingand solar panels

20.9(riscaldamento)

49.8%(elettricità)

370 39.8 127730 9.3

Sant’Elpidioa Mare

Windows replac.,new heating systemregulation, lightingand solar panels

19.4 (riscaldamento)33.9%

(elettricità)47.4%

370.4 32 120384 11.6

grazie

Fine presentazione

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