Metodologia cost-optimal per valutare il retrofit energetico di un ex edificio industriale a Torino

Attualmente gli edifici esistenti rivestono un ruolo cruciale nell’ambito del consumo energetico. A tal riguardo la Direttiva EPBD Recast ha imposto agli Stati Membri di fissare dei requisiti minimi per raggiungere un livello di prestazione energetica ottimale da un punto di vista dei costi durante il ciclo di vita dell’edificio. Le azioni di retrofit su larga scala infatti possono determinare significativi risparmi energetici.

In questo articolo verrà applicata la metodologia descritta dalle Linee guida che accompagnano il Regolamento delegato n.244/2012 per identificare i livelli cost-optimal di un edificio industriale abbandonato a Torino. Nell’ottica di trasformare la città di Torino da post-industriale a smart city, tramite questo studio, si intende sostenere la valutazione di progetti di retrofit energetico attuali e futuri relativi alle aree di trasformazione di Torino. In altre parole si andrà a simulare una situazione reale, in cui un potenziale sviluppatore immobiliare consideri l’opportunità di investire in un progetto di riqualificazione di ex edifici industriali, selezionando alternative di investimento differenti. Inoltre, questo lavoro per la prima volta tenta di collegare il concetto di costo ottimale al concetto di classi di efficienza energetica.

La metodologia cost-optimal: le procedure

La metodologia applicata in questo studio prevede:

• definizione di un edificio di riferimento (RB) rappresentativo del patrimonio edilizio esaminato;

• definizione delle misure di efficienza energetica (EEM) finalizzate al miglioramento delle prestazioni termiche dell'involucro edilizio e all'efficienza dei sistemi;

• combinazione delle EEM al fine di creare scenari differenti;

• valutazione dei consumi energetici finali e primari per ciascuno scenario;

• calcolo dei costi di ogni scenario relativo al corretto ciclo di vita economico.

I dati di input energetici ed economici (es. condizioni climatiche, costi energetici, costo iniziale dell'investimento, ecc.) utilizzati in questo studio derivano da database esistenti o da ricerche specifiche condotte sia in campo energetico che economico, in particolare dal mercato immobiliare della città di Torino. La valutazione energetica di un numero limitato di scenari è stata condotta attraverso il programma di simulazione dinamica EnergyPlus.

Caso studio: un edificio industriale a Torino

L’edificio oggetto di studio è situato nella zona nord di Torino, in contesto urbano trascurato nel tempo e attualmente oggetto di bonifica da parte del Comune di Torino. 

La ristrutturazione dell’ex fabbrica prevede un cambiamento di destinazione d’uso, da industriale a residenziale e commerciale. Esso si sviluppa da una parte su due piani e all’estremità su tre piani, per un totale di 2500 mq. Allo stato attuale è costituito da facciate esterne opache che si distinguono per il valore storico, dal tetto e dai solai intermedi senza divisori interni.

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Figura 1 – Stato di fatto

Poiché il piano terra è caratterizzato da un'altezza di circa 8,7 metri, la ristrutturazione dell'edificio prevede un nuovo piano intermedio, incrementando la superficie totale. 

La valutazione energetica

Misure e scenari di efficienza energetica

Le EEM applicate all’RB riguardano il miglioramento dell'isolamento termico dell'involucro edilizio abbinato a diverse configurazioni di sistemi HVAC, sfruttando fonti di energia rinnovabili.

Sono stati individuati 24 scenari caratterizzati da prestazioni diverse in termini di consumi energetici e costi. Allo scopo di non alterare le facciate storiche esterne dell'edificio, lo strato di isolante è stato applicato sulla superficie interna delle pareti esterne, rispettando i valori limite di trasmittanza termica imposti dalla normativa.

Per quanto riguarda gli spazi residenziali, il sistema primario è costituito da una pompa di calore acqua/acqua o una caldaia a condensazione accoppiata a un refrigeratore con torre di raffreddamento con (CMV) o senza ventilazione meccanica controllata (NV) a seconda dei diversi scenari; per tutti gli scenari i terminali del sistema di riscaldamento e raffreddamento sono a pavimento radiante.

Per quanto riguarda gli spazi commerciali, le ipotesi per il sistema primario sono le stesse di quelle residenziali; mentre i terminali d’impianto sono unità fancoil a quattro tubi. Inoltre, al fine di rispettare le normative nazionali sulla potenza totale minima per gli impianti fotovoltaici, per tutti gli scenari sono stati installati sul tetto 40 pannelli fotovoltaici e 12 collettori solari piani, progettati per coprire il 60%  del fabbisogno di energia per la produzione di ACS.

L'obiettivo della valutazione energetica dinamica è quello di determinare l'utilizzo annuale complessivo di energia (compresi riscaldamento e raffreddamento degli spazi, ventilazione, illuminazione, apparecchiature) in termini di energia erogata e di energia primaria. 

L'impianto di riscaldamento è stato ipotizzato attivo dal 15 ottobre al 15 aprile, secondo le norme italiane per la zona climatica E (Torino). Il sistema di raffreddamento è stato impostato per funzionare dal 1 maggio al 30 settembre. Tutti i giorni, i setpoint di riscaldamento e raffreddamento erano impostati rispettivamente a 21 ° C e 26 ° C dalle 7:00 alle 20:00, sia negli spazi residenziali che commerciali.

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