Riqualificazione energetica di una sede universitaria

In una delle principali sedi universitarie torinesi si sono recentemente conclusi gli interventi di riqualificazione energetica, che hanno interessato sia gli impianti di produzione e climatizzazione, sia l’involucro edilizio.

Palazzo Nuovo visto dall'ingresso principale: l'involucro dell'edificio è stato completamente rinnovato impiegando facciate a cellule, equipaggiate con veneziane, e sistemi di tamponamento a cappotto termoisolante (Università degli Studi di Torino).

Palazzo Nuovo visto dall’ingresso principale: l’involucro dell’edificio è stato completamente rinnovato impiegando facciate a cellule, equipaggiate con veneziane, e sistemi di tamponamento a cappotto termoisolante (Università degli Studi di Torino).

 

Completato nel 1969 sulla base di un progetto vincitore di un concorso (G. Levi Montalcini, D. Morelli, F. Bardelli, S. Hutter), Palazzo Nuovo a Torino è un esempio di edificio pubblico concepito durante gli anni dell’energia “a basso costo”, caratterizzato in origine da un involucro estremamente trasparente quanto scarsamente performante dal punto di vista termico.

Il complesso sorge nel centro urbano del capoluogo piemontese, a breve distanza dalla Mole Antonelliana, ed è oggi sede dei dipartimenti di Studi Storici, Filosofia e scienze dell’educazione, Studi umanistici, Lingue e letterature straniere e culture moderne dell’Università degli Studi.

Palazzo Nuovo è parte integrante di un “campus diffuso” che si sviluppa nel tessuto cittadino e rispetto al quale, anche grazie alla realizzazione, al posto dei garage interrati, delle nuove biblioteche (2002), svolge un ruolo fondamentale di raccordo fra le sedi storiche e il nuovo polo costituito dal Campus Luigi Einaudi.

La sua trasformazione in edificio ad alte prestazioni energetiche è parte di un più ampio piano di miglioramento dell’efficienza e di contenimento dei consumi promosso dalle istituzioni accademiche, nel quadro di un generale programma di riassetto della localizzazione e delle relazioni fra le circa 120 fra sedi urbane ed extraurbane.

Palazzo Nuovo (superficie utile lorda 47.300 m2; volume 147.700 m3) ospita aule, biblioteche, sale riunioni e uffici per i docenti e il personale ed è frequentato da circa 7.000 studenti. È composto da corpi edificati di differente altezza e profondità che delimitano il perimetro dell’isolato. Impostati su un basamento di 2 livelli (interrato e seminterrato) che occupa l’intero lotto (superficie coperta 8.200 m2), i principali volumi (corpi A, B e C) sono allineati ai lati più lunghi dell’isolato (orientamento 23° nord-est/sud-ovest).

Arretrato rispetto al filo stradale, il corpo A (ingresso, spazi didattici e uffici) si eleva per 7 piani fuori terra; al suo piede, verso strada, è addossato il Corpo B, che ospita aule didattiche a gradoni su 2 piani. Sul fronte opposto, a chiusura della corte, il Corpo C accoglie aule didattiche a gradoni e spazi di servizio disposti su 3 piani. A collegamento fra i corpi A e C si trovano le cosiddette “maniche”, tre edifici bassi (2 piani) destinati ai percorsi di collegamento, agli spazi di servizio e alla biblioteca.

L’edificio è sostenuto da una struttura portante mista, in acciaio (sistema pilastri-travi) e calcestruzzo armato. In generale, i tamponamenti esterni ciechi in murature di laterizio, prevalentemente situati a delimitazione del basamento e dei volumi bassi, sono rivestiti con lastre di piccola dimensione in pietra naturale o in blocchetti di calcestruzzo colorati.

Gli interventi mirati al miglioramento dell’efficienza energetica sono stati effettuati in due momenti distinti, dando la precedenza a quelli connessi al rinnovamento delle centrali tecnologiche e dei dispositivi per la climatizzazione degli ambienti.

Successivamente sono stati eseguite le opere di riqualificazione dell’involucro edilizio, completando una sorta di duplice trapianto – degli organi interni e della pelle – mirato a ringiovanire e a rendere decisamente più sostenibile dal punto di vista energetico e ambientale uno degli edifici simbolo della Torino contemporanea.

Impianti sostenibili

L’intervento realizzato sulle parti impiantistiche è stato sviluppato in due fasi, nel quadro di un accordo di project financing fra l’Università degli Studi di Torino e un raggruppamento di imprese capeggiato da Olicar, una delle principali ESCo italiane.

Nella prima fase, costata poco meno di 350.000 euro, erano compresi un insieme di opere preparatorie, ad esempio la creazione di cavedi e passaggi impiantistici, oltre ad alcuni interventi urgenti per la prevenzione degli incendi e della climatizzazione degli ambienti.

La seconda fase ha invece interessato la completa ristrutturazione degli impianti di produzione energetica, elettrica e termica. Sviluppato dall’ing. Paola Delgrosso, il progetto prevedeva l’installazione di:

– 3 caldaie a condensazione a gas metano (945 kW ciascuna), in sostituzione dei preesistenti generatori di calore a gasolio, con trasformazione dell’impianto da acqua surriscaldata ad acqua calda; è stata inoltre mantenuta una caldaia preesistente a gas, ad alto rendimento (1.400 kW di potenzialità utile);

– un cogeneratore del tipo a ciclo Otto V12 (1.200 kWe; 1.190 kWt) alimentato a gas metano (efficienza elettrica 43,6%; efficienza termica 43,3%), equipaggiato con sistemi per il recupero del calore dai fluidi di raffreddamento e lubrificanti e dai fumi di scarico;

– un gruppo frigorifero ad assorbimento (810 kW), alimentato dall’acqua calda prodotta dal cogeneratore e raffreddato mediante una torre evaporativa (2.066 kW), a completamento del sistema di trigenerazione.

Il cogeneratore, già posizionato nella centrale tecnologica, ripreso prima della realizzazione della camera insonorizzata: in regime operativo la macchina restituisce 1.200 kW elettrici e 1.190 kW termici (Università degli Studi di Torino).

Il cogeneratore, già posizionato nella centrale tecnologica, ripreso prima della realizzazione della camera insonorizzata: in regime operativo la macchina restituisce 1.200 kW elettrici e 1.190 kW termici (Università degli Studi di Torino).

Contestualmente a questi interventi, nella centrale e nel resto dell’edificio sono stati effettuati lavori per l’adeguamento dei dispositivi all’impiego dell’acqua calda, intervenendo anche sugli impianti esistenti con la sostituzione di:

– tubazioni di adduzione delle batterie delle u.t.a. presenti nelle zone con impianti a tutt’aria dei corpi A e C;

– 2 unità di trattamento dell’aria primaria (85.500 m3/h complessivi), al servizio di dei volumi principali , e ulteriori 11 u.t.a per la ventilazione delle aule (111.550 m3/h complessivi), dotando gli ambienti di sistemi per la regolazione automatica;

– ventilconvettori in luogo dei termoconvettori preesistenti, con l’obiettivo di migliorare il comfort termico per gli utenti.

In primo piano alcuni fra i nuovi circuiti durante i lavori per il rinnovamento della centrale; a sinistra, il nuovo gruppo frigorifero ad assorbimento, che completa il sistema di trigenerazione (Università degli Studi di Torino).

In primo piano alcuni fra i nuovi circuiti durante i lavori per il rinnovamento della centrale; a sinistra, il nuovo gruppo frigorifero ad assorbimento, che completa il sistema di trigenerazione (Università degli Studi di Torino).

L’insieme degli interventi, costati complessivamente poco più di 3.620.000 euro, sono stati realizzati nell’arco di due anni. L’accordo di project financing prevede una durata della concessione di 18 anni, che comprende l’approvvigionamento del combustibile e l’attività di conduzione, gestione e manutenzione degli impianti, a fronte della corresponsione di un canone di gestione e della compartecipazione ai risparmi economici derivanti dalla maggiore efficienza energetica raggiunta dal rinnovato impianto.

Una delle nuove caldaie a condensazione alimentate a gas metano, installate a integrazione dell'energia termica prodotta dal cogeneratore per il riscaldamento invernale dell'intero complesso universitario (Università degli Studi di Torino).

Una delle nuove caldaie a condensazione alimentate a gas metano, installate a integrazione dell’energia termica prodotta dal cogeneratore per il riscaldamento invernale dell’intero complesso universitario (Università degli Studi di Torino).

A completamento degli interventi di rinnovamento di Palazzo Nuovo, sono previsti anche la realizzazione di lavori edili finalizzati all’adeguamento alle norme della sicurezza antincendio. È inoltre allo studio la realizzazione di un nuovo edificio, da erigere in un lotto libero situato a sud rispetto al sedime del complesso universitario, per ospitare funzioni amministrative e ulteriori servizi legati all’attività didattica.

I risultati ottenuti

L’impianto di cogenerazione produce annualmente circa 3.566 MWh di energia elettrica, destinata anche alla copertura del fabbisogno per la climatizzazione, e 2.836 MWh di energia termica, utilizzata per il riscaldamento invernale dell’intero complesso di Palazzo Nuovo.

Rispetto alla precedente situazione, il complesso delle opere impiantistiche realizzate ha consentito una riduzione dei consumi di quasi 410.000 m3 di gas metano all’anno e, dopo gli interventi sull’involucro, di circa 305 m3 di metano. Dal punto di vista ambientale, la riduzione delle emissione annue è pari a oltre 1.000 tonCO2, 1,88 ton SO2 e 1,08 tonNOx.

Il contributo offerto dai moduli fotovoltaici presenti sulle facciate è più che sufficiente ad assicurare la copertura dei consumi imputabili al funzionamento dei sistemi di ombreggiamento estivo delle facciate.

Gli interventi sulle facciate hanno permesso una riduzione del fabbisogno energetico per il riscaldamento invernale dai 69,04 kWh/m3a originali agli attuali 26,33 kWh/m3a, pari al -61,86%. In particolare, il fabbisogno di metano da riscaldamento è passato da 1,312 milioni di m3/a a 0,5 milioni di m3/a, pari a circa 1.650 tonCO2 non emesse in atmosfera.

Analogamente, rispetto ai circa 278.000 kWh/a mediamente consumati per il raffrescamento estivo prima degli interventi, oggi il fabbisogno di energia elettrica è pari 50.471 kWh/a, con un risparmio annuo di circa 227 MWh equivalente a 107 tonCO2 di mancate emissioni climalteranti.

Al termine dei lavori di rinnovamento delle centrali impiantistiche, nell'atrio di Palazzo Nuovo è stato installato un totem che informa sui risultati raggiunti in tema di efficienza energetica e riduzione delle emissioni.

Al termine dei lavori di rinnovamento delle centrali impiantistiche, nell’atrio di Palazzo Nuovo è stato installato un totem che informa sui risultati raggiunti in tema di efficienza energetica e riduzione delle emissioni.

A queste cifre si aggiungono i notevoli miglioramenti registrati in termini di comfort termoigrometrico da parte di utenti e personale, di performance acustiche dell’involucro, di maggiore fruibilità dell’illuminazione naturale degli ambienti e di estesa possibilità di ricorso alla ventilazione naturale, in caso di condizioni meteorologiche favorevoli.

 

I PROTAGONISTI DELL’IMPIANTO

Committente/concessionario

Università degli Studi di Torino

Direzione tecnica

arch. Renato Rossi

Energy manager

ing. Giorgio Tartaglino

Opere impiantistiche/concessionaria

Olicar (capogruppo), CSI Consorzio Servizi Integrati

Impresa (impianti)

Technozenith

Direzione lavori impianti termomeccanici

ing. Paola Delgrosso

Sicurezza

ing. Francesco Sala

Collaudo

prof. ing. Marco Badami

Installazione

Tecnozenith

I fornitori

Caldaie nuove: Elco

Caldaie mantenute: Arca

Cogeneratore: MWM

Torre di evaporazione: Baltimore Aircoil Company

Gruppo frigorifero ad assorbimento: CMT Broad

Elettropompe: DAB

Scambiatori calore: Tranter, Cipriani

Unità trattamento aria: CMT

Ventilconvettori: Ecoflam, BPS

Building management system: Swiss Control System

di Giuseppe La Franca

 

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