Efficientamento energetico nelle strutture ospedalieree residenziali sanitarie
L’efficienza energetica negli edifici sanitari.L’esperienza del progetto
Martedì 19 maggio 2015Environment Park – Centro congressiVia Livorno, 60 TORINO
Paolo PrincipiDipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheUniversità Politecnica delle [email protected]
circa 15.000 ospedali e altri edifici destinati a scopi sanitari contribuiscono
al 5% delle emissioni globali di CO2
Il contesto
80% dell’energia consumata negli ospedali è legataalla climatizzazione e alla illuminazione degli ambienti
Parte prima
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MARTE è un progetto europeo finanziato
programma Intelligent Energy Europe - IEE
sezione MLEI PDA (Mobilising Local Energy Investments - Project DevelopmentAssistance)
finalizzata amobilitare investimenti nel settore energetico a livello locale,
dando assistenza allo sviluppo del progetto
Il contestoParte prima
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evitare di realizzare contratti di durata superiore aitempi dettati dalla velocità con cui avanzano leinnovazioni tecnologiche(presumibilmente intorno ai 9 anni)
Individuazione di interventi di riqualificazione chepossano ripagarsi con il risparmio generato all’interno diun orizzonte temporale limitato
Il contestoParte prima
Promuove contratti sul modello EPCEnergy Performance Contracts
(Contratti di rendimento energetico)per l’efficientamento degli edifici sanitari
Ridurrela domanda di energia degli stessi
Crearenuovi modelli di finanziamento per
interventi di efficientamento energetico
Il progettoParte seconda
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Fornituraenergia
Interventi strutturalidi riqualificazioneenergetica (1° anno)
ServizioGestione/manutenzioneImpianti efficiente
Realizzazionedell’obiettivo dirisparmio energetico
ESCo
realizza gli interventi e gli investimenti
ottiene un canone annuale da ASUR legato ai risparmi energetici conseguiticome remunerazione per gli investimenti (compresi interessi e profitto)
Il progettoParte seconda
ESCo (Energy Service Companies)
facilitando l’accesso ai finanziamentiSemplificando l'accesso al prestitoriducendo i rischi
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Riferimento normativoamministrazioni pubbliche
D. Lgs. 30 Maggio 2008 n.115
Servizio energia Plus
Mobilitazione di circa15,5 milioni di Euro
di investimenti in edifici sanitariper l’efficienza energetica
Fondo Energiafondo rotazione
interesserà diversi settori tra cuiquello per l’efficientamento energetico
degli edifici
Il progettoParte seconda
In ambitoprogetto MARTE e Fondi strutturali
periodo di programmazione2014-2020
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Definizione di una Metodologia comune per gli audit energetici in funzionedi bandi per contratti EPC Energy Performance Contratti nel settoresanitario
Valutazione delle prestazioni energetiche negli edifici del settoresanitario nella pianificazione degli interventi di efficientamento
Creazione di un modello standard per lo sviluppo di contratti EPC per gliedifici del settore sanitario
obiettivi
Il progettoParte seconda
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Integrazione delle competenze e del know-how tra i partner di progetto
Sviluppo e realizzazione di progetti di efficienza energetica per 5strutture sanitarie divisi in due gruppi: grandi ospedali e case di cura
Promuovere la creazione di Fondo Energia con i fondi strutturali
Aumentare la competenza dei decisori politici del settore pubblico suicontratti EPC
Replicare l'approccio e le metodologie del progetto in altri settori e pressoaltri Enti (Province, Comuni, ecc.)
Valutare l'impatto del progetto
Il progettoParte seconda
obiettivi
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Manuale per l'audit energetico degli edifici e la valutazione della riqualificazioneenergetica.
Diagnosi energetiche su 5 edifici sanitari, che appartengono a due tipologieprincipali: ospedali e case di cura.
Interventi di riqualificazione energetica in 5 edifici sanitari.
Sviluppo e pubblicazione di un bando di gara per la riqualificazione energeticadegli edifici attraverso contratti EPC.
Firma del contratto EPC per la riqualificazione energetica degli edifici sanitaricon la ESCo aggiudicataria.
Il progettoParte seconda
risultati attesi
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Organizzazione di un Convegno per informare i potenzialiofferenti su finanziamenti/prestiti /sovvenzioni disponibili (FondoEnergia).
Capacity building, attività di formazione e divulgazione, a livelloregionale e nazionale, per decisori politici ed esperti del settore suicontratti EPC.
15,5 milioni euro di investimenti
2.420 t CO2 / anno evitate 1.886 tep / anno di risparmio energetico fonti energetiche rinnovabili in termini di pompe di calore ed
installazione di impianti per il solare termico 176 posti di lavoro creati.
Il progettoParte seconda
risultati attesi
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Il partenariato di MARTE è composto da 5 organizzazioni:
Regione Marche
ASUR Azienda Sanitaria Regionale
AESS Agenzia per l'Energia e lo Sviluppo Sostenibile
UNIVPM Università Politecnica delle Marche
SIAIS Associazione nazionale senza scopo di lucroper l'architettura e ingegneria nel settore della sanità
la durata di MARTE è di 32 mesi, da marzo 2014 fino ad ottobre 2016
Il progettoParte seconda
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INTRODUZIONE
L’oggettoParte terza
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L’oggettoParte terza
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ospedali e residenze sanitarie oggetto dell’indagine
OSPEDALE DI SAN BENEDETTO DEL TRONTO
L’oggettoParte terza
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OSPEDALE DI urbino
L’oggettoParte terza
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OSPEDALE pergola
L’oggettoParte terza
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Residenza sanitaria DI porto s. elpidio
L’oggettoParte terza
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Residenza sanitaria DI petritoli
L’oggettoParte terza
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Normativa di riferimento
• Direttiva Europea 2006/32/CE
• Decreto Legislativo n. 115/2008
• UNI CEI/TR 11428:2011 "Gestione dell'energia - Diagnosi energetiche - Requisitigenerali del servizio di diagnosi energetica"
• UNI CEI EN 16247-1 Energy audits – Part 1: General requirements
• prEN 16247-2 Energy audits – Part 2: Buildings
• UNI CEI EN 16212:2012 "Calcoli dei risparmi e dell’efficienza energetica - Metodi top-down (discendente) e bottom-up (ascendente)"
• UNI CEI EN ISO 50001:2011 "Sistemi di gestione dell'energia - Requisiti e linee guidaper l'uso”
• UNI TS 11300-1/2/4 Energy performance of buildings
L’ indagine tecnicaParte quarta
normativa di riferimento
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Incontri preliminari con ipartners e i soggetti interessati
raccolta datisopralluoghi
valutazione energetica eeconomica dello stato attuale e
degli scenari di intervento
Report Finale
L’ indagine tecnicaParte quarta
Metodologia (prEN 16247-2 Annex A)
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L’ indagine tecnicaParte quarta
raccolta dati
Rilievo dati di consumo di energia negli ultimi tre anni(ove reperibili) suddivisi in vettori energetici attraversoAnalisi bollette energetiche
Modelli di occupazione degli edifici (interviste alpersonale e visite in loco
Reperimento elaborati grafici e dattiloscritti relativiai progetti architettonici e impiantistici
Reperimento informazioni su cambiamentidestinazione d’uso e ristrutturazione di ambienti.
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L’ indagine tecnicaParte quarta
Ispezioni e indagini sperimentali
Elaborati grafici perdimensioni necessariealle analisi numeriche
Rilievo o ipotesi naturastrutture edilizie
Indagini termograficheper verifica ponti termici
Rilievo dati impianti
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Metodo normativa UNI TS 11300
Software MC4
STATO ATTUALE: costruzione del modello attuale (Base) con l’inserimento dei profili econdizioni di utilizzo reali e il confronto con i consumi acquisiti dalle fatture di fornituradell’energia elettrica e gas.
INTERVENTI PER LA RIDUZIONE DEI CONSUMI ENERGETICI: variazione delmodello “Base” attraverso la sostituzione degli elementi costruttivi (es. cappotto),impiantistici (es. sostituzione caldaie) e profili di utilizzo. Valutazione della consumienergetici e dei costi.
L’ indagine tecnicaParte quarta
simulazioni numeriche
Modello geometrico per analisi numerica
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Ospedale diZona
climaticaGradigiorno
Numero di
pianiSu [m2] V [m3]
rapportoS/V
Anno dicostruzione
San Benedetto
del Tronto D 1593 8 3686315942
20.27 1960s-1980s
Urbino E 2545 8 21018 87238 0.38 1960s-1990s
Pergola E 2264 6 8195 34026 0.43 1970s
Sant’Elpidio
a mareD 1874 7
2360(3444)
10580(15239
)
0.41(0.32)
1970s-1980s
PetritoliD 2058 5
2184(3229)
10866(16292
)
0.56(0.48)
1970s-1980s
L’ indagine tecnicaParte quarta
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San Benedetto del Tronto
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50000
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150000
200000
250000
gennai
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febbra
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marz
o
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e
mag
gio
giugn
olu
glio
agost
o
seem
mbre
oobre
novem
bre
dicem
bre
Consumi reali gas metano
anno 2011 [smc]
anno 2012 [smc]
anno 2013 [smc]
anno 2014 [smc]
media [smc]
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100000
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300000
400000
500000
600000
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olu
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o
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novem
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dicem
bre
Consumi reali energia ele rica
anno 2009 [kWhe]
anno 2010 [kWhe]
anno 2011 [kWhe]
anno 2012 [kWhe]
anno 2013 [kWhe
anno 2014 [kWhe
media [kWhe]
L’ indagine tecnicaParte quarta
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COGENERATORECALDAIE A GIRI DI FUMO ACCUMULO ACQUA CALDA SANITARIA
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stato attuale
EDIFICIO
INFISSI
CAPPOTTO 10cm
CAPPOTTO 20cm
CAPPOTTO 30cm
COPERTURA
INFISSI + CAPPOTTO 10cm
INFISSI + CAPPOTTO 20cm
INFISSI + CAPPOTTO 30cm
GLOBALE EDIFICIO 1
GLOBALE EDIFICIO 2
GLOBALE EDIFICIO 3
EDIFICIO + IMPIANTO
GLOBALE EDIFICIO 1 + GLOBALE IMPIANTO
GLOBALE EDIFICIO 2 + GLOBALE IMPIANTO
GLOBALE EDIFICIO 3 + GLOBALE IMPIANTO
IMPIANTO
CENTRALE TERMICA
Cons.
Metano [m3]
Risparmio € TEP CO2risparmio
CO2
744401 1013860
630.491 113.910 79.737 85 819.712 194.148
568.839 175.562 122.893 137 701.753 312.107
550040 194.361 136.053 153 665.984 347.876
L’ indagine tecnicaParte quarta
INTERVENTO
stato attuale
EDIFICIO
INFISSI
CAPPOTTO 10cm
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COPERTURA
INFISSI + CAPPOTTO 10cm
INFISSI + CAPPOTTO 20cm
INFISSI + CAPPOTTO 30cm
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EDIFICIO + IMPIANTO
GLOBALE EDIFICIO 1 + GLOBALE IMPIANTO
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GLOBALE EDIFICIO 3 + GLOBALE IMPIANTO
IMPIANTO
COGENERATORE
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Ospedale di Gas Metano
[kWh/m3∙a]
EnergiaElettrica
[kWh/m3∙a]
EPi
[[kWh/m3∙a]
EPi,lim
[kWh/m3∙a]
EPacs
[kWh/m3∙a]
gl
[%]
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
L’ indagine tecnicaParte quarta
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Ospedaledi
interventi EPi
[kWh/m3∙a]
Riduzione diconsumo
energetico [%]
Investimento iniziale
[k€]
Riduzionedei costi
[k€/a]
Riduzione
[kgCO2/a]
PBP
[anno]
SanBenedettodel Tronto
Involucro edilizio
Sistemi di generazioneControllo termico
7.60 77 4600 358 771000 13
Urbino Involucro edilizio
Sistema di controllo
Avvio del cogeneratore
15.44 79 3150 218 813825 15
Pergola Involucro edilizio
Sistemi di generazioneControllo termico
12.40 79 2180 110 315000 20
Petritoli Sostituzione infissi, isolamento del tetto, generatore esistema di regolazioneSistema di illuminazione,
Collettori solari termici
20.9(riscaldamento
) 49.8%(elettricità)
32.4%
370 39.8 127730 9.3
Sant’Elpidio a Mare
Sostituzione infissi, isolamento del tetto, generatore esistema di regolazioneSistema di illuminazione,Collettori solari termici
19.4 (riscaldamento) 33.9%
(elettricità)47.4%
370.4 32 120384 11.6
L’ indagine tecnicaParte quarta
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Nelle valutazioni non si è tenuto conto dei costi di manutenzione ordinariache ovviamente in uno scenario di interventi di efficientamento diminuisconorispetto a quello che si avverrebbe se fosse mantenuto lo stato di fatto
sarebbe opportuno avere dei tempi di contratto e quindi di ritorno breviperché l’A possa beneficiare più a lungo del sistema con alta efficienza.Questo è possibile con alcuni interventi di sola natura impiantistica, ma vienevanificata dagli interventi passivi sull’involucro quali ad esempio il cappottoed infissi.
Negli aspetti positivi dell’A non sono conteggiati quelli invalutabilieconomicamente come l’aumento del comfort all’interno degli ambienti, lasalubrità e la sicurezza.
La durata del contratto deve essere fissata conseguentemente al periodo diritorno. Per investimenti con periodi di ritorno superiori ai tempi di contrattol’A deve far fronte alla quota restante attingendo a fondi pubblici perl’efficienza energetica
considerazioniParte quinta
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Efficientamento energetico nelle strutture ospedalieree residenziali sanitarie
L’efficienza energetica negli edifici sanitari.L’esperienza del progetto MARTE
Martedì 19 maggio 2015Environment Park – Centro congressiVia Livorno, 60 TORINO
Paolo PrincipiDipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheUniversità Politecnica delle [email protected]
fine presentazione