Guida all’efficienza energetica degli uffici

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EFFICIENZA ENERGETICA UFFICI

Introduzione

Il riscaldamento e il raffrescamento sono responsabili di oltre la metà dei consumi degli edifici adibiti a uffici. Ecco tutti gli aspetti da considerare e le migliori tecnologie per ridurre il fabbisogno energetico.

Il settore del terziario, composto prevalentemente da edifici ad uso ufficio, è caratterizzato da un fabbisogno che nel tempo è costantemente aumentato, in particolare per quanto riguarda l’energia elettrica. L’incremento di nuove tipologie di consumi (raffrescamento, datacenter, ICT), si è infatti aggiunto alla necessità di energia per l’illuminazione, il riscaldamento, i vari dispositivi da ufficio, gli elettrodomestici. Per favorire l’efficienza energetica e, quindi, il contenimento dei costi, è necessario un approccio globale finalizzato all’ottimizzazione della gestione di tutto il sistema edificio-impianti, coinvolgendo l’involucro edilizio, i sistemi di riscaldamento e raffrescamento, l’illuminazione, e l’eventuale generazione autonoma di elettricità. Prioritari sono gli interventi sui sistemi di climatizzazione, perché a loro è legato il principale dispendio energetico. Le soluzioni e le tecnologie a disposizioni sono diverse, e vanno scelte in funzione del contesto e delle esigenze, a seconda che si tratti di riqualificazioni energetiche o di edifici di nuova costruzione. Non va dimenticato, infine, che rendere più efficienti gli edifici adibiti a uffici contribuisce ad aumentare il livello di comfort e la salubrità degli ambienti, a tutto vantaggio del benessere dei dipendenti.

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EFFICIENZA ENERGETICA UFFICI

I consumi energetici negli uffici

Gli edifici adibiti a uffici rappresentano circa il 10% di tutto il parco immobiliare italiano. Per avere un’idea della diversificazione dei consumi energetici degli uffici, vale la pena di soffermarsi sulla loro classificazione, generalmente suddivisa nelle due categorie “servizi generali” e “servizi ausiliari”.

Tra i servizi generali vi sono:

  • Climatizzazione invernale ed estiva, ventilazione;
  • Illuminazione;
  • Sollevamento (ascensori, montacarichi, scale mobili);
  • Acqua calda sanitaria.

Tra i servizi ausiliari, invece, rientrano:

  • utenze ITC (infrastruttura informatica), ovvero pc, stampati e altri apparecchi funzionali alle attività d’ufficio;
  • altre utenze elettriche collaterali rispetto alle attività d’ufficio (macchinette del caffè e altri apparecchi nelle sale ristoro, ecc.).

Inoltre, all’interno di siti maggiormente complessi è frequente che ci siano, a servizio degli impiegati, ulteriori servizi energivori, quali mensa, bar, autorimesse, illuminazione esterna, server farm.

All’interno di queste molteplici utenze, la climatizzazione invernale ed estiva ha un peso predominante. Un recente studio di Assoimmobiliare effettuato con Enea, realizzato su un campione di 118 edifici direzionali distribuiti su tutto il territorio nazionale, comprendente sia strutture piccole che grandi complessi direzionali (le superfici variano da 87 m2 a 95.000 m2), indica che il raffrescamento estivo e il riscaldamento invernale pesano in media per il 57% sui consumi energetici complessivi, seguiti dalle apparecchiature elettriche (le utenze FEM, ossia carichi informatici e altri apparecchi da ufficio, boiler, distributori di caffè, apparecchi di sala ristoro, che valgono il 26%) e dall’illuminazione (17%). La spesa media annua per metro quadro di superficie è di circa 15 euro per la climatizzazione estiva e invernale, mentre scende a 6,40 euro per le apparecchiature e a 4,40 euro per l’illuminazione, considerando un costo dell’elettricità di 21 centesimi di euro/kWh.

Come si vede dal grafico sottostante, esistono significative riduzioni dei consumi spostandosi da Nord a Sud. I maggiori consumi per la climatizzazione che si riscontrano al Nord, in media superiori del 20%, sono legati ovviamente al clima invernale più rigido. Anche per quanto riguarda l’illuminazione, il Nord presenta consumi più elevati (+15% rispetto alla media). Le differenze maggiori si riscontrano però in termini di forza motrice (FEM): al Nord questa voce ha un’incidenza del 30% superiore alla media nazionale, che secondo Assoimmobiliare è legata a un utilizzo degli spazi differente e più “intenso” da parte delle persone, con maggiore presenza di uffici open space.

Benchmark per area geografica

A livello generale il vettore energetico più utilizzato è l’elettricità (78% contro il 22% del vettore termico) che serve per far funzionare tutti i servizi ausiliari e gran parte di quelli generali; al Sud l’elettricità vale addirittura il 92% dell’energia complessiva utilizzata. I consumi termici prevalenti, invece, sono la climatizzazione invernale e produzione di acqua calda sanitaria, oltre alla produzione di acqua calda e ai servizi di climatizzazione forniti a mensa, bar e altre utenze eventualmente presenti nell’edificio.

L’incidenza dei consumi termici aumenta considerevolmente da Sud a Nord. Tuttavia, l’area geografica non è l’unico parametro che influisce sul consumo delle fonti termiche; vanno considerati, infatti, anche l’epoca costruttiva dell’edificio e le riqualificazioni già effettuate sugli impianti e sull’involucro edilizio.

Per quanto riguarda le fonti energetiche, la maggior parte degli edifici è alimentata sia da energia elettrica che da gas naturale (quasi il 70%), ma c’è una buona percentuale di edifici alimentati da sola fonte elettrica (34%), nei quali le pompe di calore si occupano sia della climatizzazione invernale che di quella estiva.

Un cenno particolare merita l’analisi delle server farm, presenti in 40 edifici, con un’incidenza che mediamente consiste nel 18% dei consumi complessivi, ma che può variare dall’1% fino al 60% del fabbisogno dell’edificio. Questa variazione è spiegata dal fatto che sotto questa voce possono rientrare semplici server di ufficio come vere e proprie sale server.

Ripartizione del Campione per Fonte Energetica

A livello generale, l’analisi di Assoimmobiliare-Enea evidenzia la maggior efficienza e i minori consumi nel caso di utilizzo di pompe di calore per la climatizzazione invernale ed estiva (ossia dove è presente solo fonte elettrica) rispetto all’utilizzo di caldaie e gruppi frigo (con fonte energetica mista termica ed elettrica).


APPROFONDIMENTO

Le tecnologie che consentono alle aziende dell’industria e dei servizi di fare efficienza energetica nella produzione di calore.

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EFFICIENZA ENERGETICA UFFICI

Azioni per l’efficientamento energetico degli uffici

L’ottimizzazione energetica di un edificio adibito a uffici, specie se di grandi dimensioni, è un’operazione complessa che coinvolge vari aspetti architettonici e impiantistici. Nel caso di un edificio nuovo si ha la possibilità di optare sin dall’inizio sulle migliori tecniche costruttive e impiantistiche disponibili. Oggi vi sono sempre più esempi di nuovi edifici del terziario che sono autosufficienti, grazie alle altissime prestazioni energetiche dell’involucro e all’auto-produzione dell’energia di cui necessitano da fonti rinnovabili.

Nel caso di riqualificazione di un edificio esistente, invece, bisogna effettuare interventi sui singoli servizi che non possono prescindere da una Diagnosi Energetica: solo partendo da un’analisi puntuale dei consumi specifici di ogni utenza, rilevati in un periodo di tempo sufficientemente ampio, ed effettuando i confronti con i benchmark di riferimento per l’area climatica, è infatti possibile individuare gli interventi prioritari da eseguire e la migliore tecnologia da implementare nel singolo caso, sia dal punto di vista economico che considerando l’impatto ambientale, per la riduzione dalla “carbon footprint” dell’edificio.

Per la riduzione dei consumi di energia termica è possibile agire con:

  • interventi sull’involucro edilizio (come l’isolamento con cappotto termico);
  • sostituzione generatori di calore inefficienti per il riscaldamento e l’acqua calda sanitaria con le tecnologie più efficienti attualmente disponibili (ad esempio caldaie a condensazione);
  • installazione/sostituzione di macchine (ad esempio UTA, ossia Unità di trattamento aria, pompe di calore, gruppi frigoriferi) con alti livelli di prestazione energetica e che assicurino il soddisfacimento delle prestazioni richieste con i minori consumi.

Per la riduzione dei consumi di energia elettrica è possibile agire con:

  • massimo sfruttamento dell’apporto di luce naturale;
  • installazione/sostituzione di sistemi e tecnologie di illuminazione efficienti (tecnologie Led);
  • utilizzo di sistemi di gestione di illuminazione (ad esempio rilevatori di presenza) per ottimizzarne l’utilizzo;
  • utilizzo di sistemi ICT efficienti (ad esempio server virtuali, macchine da ufficio di nuova generazione);
  • riduzione dei tempi di stand by degli apparecchi;
  • eventuale sostituzione di scalda acqua e sistemi di riscaldamento totalmente elettrici inefficienti con sistemi che utilizzano un'altra fonte di energia;
  • eventuale autoproduzione di energia elettrica mediante fotovoltaico o impianti di cogenerazione per la produzione combinata di calore ed energia elettrica.


Oltre agli interventi strutturali sull’edificio e sugli impianti, è importante sottolineare che i comportamenti dei dipendenti sulle possibilità di risparmio sono fondamentali. Lo spreco energetico, infatti, deriva spesso da errate abitudini degli utenti nell’utilizzo dei sistemi. Per questo è utile effettuare azioni di formazione interna sull’efficienza energetica e sol corretto utilizzo degli apparecchi.

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Le migliori tecnologie per l’efficienza negli uffici

La produzione di energia termica ed elettrica negli edifici del terziario si può realizzare in modo efficiente, abbattendo i costi di gestione, con differenti tecnologie che vantano un ottimo rendimento: caldaie a condensazione, climatizzazione con pompa di calore, cogenerazione/trigenerazione.

 

Caldaie a condensazione a gas basamento

Si tratta di generatori di calore e di acqua calda sanitaria che, a differenza di quelli murali domestiche, vengono montati a terra e sono dotate di un ampio bollitore, in grado di riscaldare grandi quantità di acqua. Sono indicati soprattutto per riqualificazioni energetiche nell’ambito commerciale, negli edifici del terziario e nei condomini, e consentono di raggiungere rendimenti elevati (superiori del 30% rispetto alle tecnologie di vecchia generazione) grazie al principio della condensazione, che recupera il calore dei fumi di scarico. Viessmann dispone di un’ampia gamma di caldaie a condensazione a basamento fino a 2,2 MW di potenza con scambiatori in acciaio altamente affidabili, in grado di coprire qualsiasi esigenza nell’ambito del terziario. Tutti sistemi Viessmann sono gestibili da remoto, tramite App e Web.

 

Fotovoltaico, stazioni di ricarica per i dipendenti

Per le aziende che possiedono aree di parcheggio, la dotazione di colonnine di ricarica per auto elettriche alimentate con pensiline fotovoltaiche è senz’altro un’opzione da prendere in considerazione. In questo modo sarà possibile ricaricare le auto elettriche aziendali e offrire un bonus aggiuntivo ai propri dipendenti che si recano al lavoro con propri mezzi a batteria.

Il tipo di colonnina (e conseguentemente le dimensioni dell’impianto) sarà da valutare in funzione del numero e della potenza delle auto elettriche che prevalentemente si collegheranno. Una PMI che voglia offrire il servizio di ricarica per qualche utilitaria elettrica dovrebbe orientarsi orientativamente su una colonnina da 20 kW con ricarica accelerata in coerente alternata, in grado di ricaricare in due ore una batteria da 40 kWh. Viessmann offre, tramite Digital Energy Solutions (la joint venture con BMW), soluzioni complete che comprendono la colonnina di ricarica (da 3,7 a 22 kW), la pensilina fotovoltaica (da 10 o da 20 kW), la soluzione di smart meter e di monitoraggio per la gestione intelligente e dinamica dell’energia erogata.

Attualmente l’investimento nella mobilità elettrica è supportato dall’ecobonus per l’acquisto di veicoli non inquinanti (6.000 o 4.000 a seconda che sia prevista la rottamazione di un vecchio modello o meno) che si può sommare a eventuali incentivi regionali.

 

Sistemi di climatizzazione VRF

Per rendere più efficiente la climatizzazione degli uffici, un’opzione particolarmente efficiente è rappresentata dai sistemi VFR (Variant Refrigerant Flow), costituiti da pompe di calore elettriche reversibili capaci di riscaldare e raffrescare gli ambienti. A differenza dei sistemi che sfruttano l’acqua per scambiare il calore, con i sistemi VRF il gas refrigerante scambia direttamente il calore con l’aria dell’ambiente, eliminando quindi un fluido vettore e aumentando il rendimento. Viessmann offre la gamma di sistemi VRF Vitoclima a pompa di calore o a recupero di calore, in grado di soddisfare diverse esigenze grazie a potenze che arrivano a 200 kW. All’unità esterna sono collegabili varie tipologie di unità interne (a parete, a cassetta, a pavimento-soffitto, canalizzate).

 

Cogenerazione e trigenerazione

In tutti i casi in cui sia presente un fabbisogno contemporaneo e costante nel tempo di energia termica ed elettrica, la cogenerazione è una tecnologia da prendere in considerazione, grazie alla maggiore efficienza del processo di produzione dell’energia che consente di risparmiare il 30% del combustibile. Inoltre, con l’abbinamento di machine frigorifere ad assorbimento, l’impianto può essere utilizzato in trigenerazione per la climatizzazione estiva, rispondendo perfettamente alle esigenze degli edifici adibiti a uffici. L’ampia gamma dei cogeneratori Viessmann Vitobloc 200 è indicata, oltre che per le utenze di tipo industriale, anche per e esigenze del terziario e degli uffici, con potenze che vanno dai 6 ai 530 kW elettrici e dai 15 ai 660 kW termici.

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Casi di successo nell’efficientamento energetico degli uffici

Ecco alcuni casi di aziende che hanno adottato differenti soluzioni Viessmann per la climatizzazione, il riscaldamento invernale, la produzione di acqua calda e la generazione combinata di calore ed elettricità.

PROGETTO

Calzedonia

gasgas

CALDAIE A GAS

PROGETTO

Calzedonia

gasgas

CALDAIE A GAS

Calzedonia, azienda veronese che opera dal 1986 nella produzione di abbigliamento intimo, calze e costumi con i marchi Intimissimi e Tezenis, conta oggi oltre 1.000 punti vendita sia in Italia che nel Mondo, con presenze anche in Stati Uniti e Russia.

Le esigenze

  • L’azienda era alla ricerca di una soluzione che consentisse di riscaldare in modo più efficiente e sostenibile la sede ubicata a Dossobuono di Villafranca (Verona), gli uffici e il magazzino del sito produttivo di Castagnaro (VR) e il sito dello spaccio dei prodotti Calzedonia a Vallese di Oppeano.

La soluzione Viessmann

  • Per rispondere alle esigenze, la soluzione migliore è stata individuata nelle moderne caldaie a condensazione a gas a bassa temperatura Vitoplex 300 con scambiatori di calore Vitotrans 300, grazie ai quali si sfrutta la condensazione dei fumi per recuperare il calore, ottenendo un’efficienza superiore del 30%. Il formato compatto della caldaia ne facilita l'installazione, caratteristica importante soprattutto nel caso di impianti riqualificati.
PROGETTO

Vodafone Village Milano

gasgas

CALDAIE INDUSTRIALI

PROGETTO

Vodafone Village Milano

gasgas

CALDAIE INDUSTRIALI

Vodafone Italia ha inaugurato nel 2012 a Milano il Vodafone Village, grande quartier generale progettato dagli architetti Gantes e Morisi della società PRP architettura con l’obiettivo di realizzare un complesso all’avanguardia dal punto di vista del comfort e della sostenibilità ambientale.

Le esigenze

  • Vodafone era alla ricerca di una soluzione per il riscaldamento efficiente, affidabile  e sostenibile, in grado di servire i 3.000 dipendenti sia negli uffici che negli spazi di servizio (mensa, aule formazione, teatro).

La soluzione Viessmann

  • Considerati l’alto fabbisogno elettrico e termico/frigorifero dell’edificio, si è optato per un impianto di trigenerazione composto da un cogeneratore a gas da 3.354 kWe abbinato a un assorbitore al bromuro di litio da 1800 kW e ad altri quattro gruppi frigoriferi da 2.000 kW ciascuno. La centrale è affiancata da tre caldaie a condensazione Vitomax LW tipo M62C ad alto rendimento (fino al 95%) da 2.300 kW ciascuna, che intervengono nel caso di fermi del cogeneratore o quando è necessario coprire picchi di richiesta. Infine, per coprire ulteriormente il fabbisogno elettrico è stato installato sulla copertura un impianto fotovoltaico.
PROGETTO

Viessmann

gasgas

IMPIANTO DI TRIGENERAZIONE

PROGETTO

Viessmann

gasgas

IMPIANTO DI TRIGENERAZIONE

Viessmann si è affidata alle proprie tecnologie per riqualificare energeticamente la propria sede di Pescantina (VR), dove sono presenti gli uffici direzionali italiani. La decisione è stata presa in seguito a una diagnosi energetica effettuata in conformità con il Decreto legislativo 102/2014.

Le esigenze

  • L’obiettivo della società era quello di abbattere i costi energetici da un lato, ma si voleva anche perseguire una scelta di sostenibilità ambientale da concretizzare attraverso le proprie soluzioni.

La soluzione Viessmann

  • In seguito alla Diagnosi Energetica, è stato scelto un impianto di trigenerazione per coprire parte del fabbisogno elettrico, quello termico e frigorifero. Nel 2018 è stato così installato un cogeneratore Viessmann Vitobloc 200 EM da 20 kW elettrici e 39 kW termici abbinato ad un chiller ad assorbimento per la produzione di acqua refrigerata. Nell’anno precedente era già stato installato un impianto fotovoltaico da 20 kW, e lampadine a tecnologia Led.
PROGETTO

Centogrigio Sport Village

electricityelectricity
gasgas

Pompe di Calore

PROGETTO

Centogrigio Sport Village

electricityelectricity
gasgas

Pompe di Calore

Dal centro sportivo Centogrigio Sport Village ad Alessandria arriva un esempio virtuoso di utilizzo di sistemi VRF e di pompe di calore nell’ambito del terziario. La struttura, con oltre 43.000 mq di superficie, ospita campi sportivi e palestre, un ristorante, un centro estetico e un poliambulatorio.

Le esigenze

  • Il centro sportivo era alla ricerca di un impianto installabile velocemente in spazi ridotti e semplice da supervisionare, che fosse in grado di garantire sempre il massimo comfort con alti livelli di prestazioni ed efficienza energetica.

La soluzione Viessmann

  • La soluzione adottata si occupa del riscaldamento, del raffrescamento e della produzione di acqua calda sanitaria per tutta la struttura. Nel dettaglio, sono stati installati sistemi di climatizzazione VRF Viessmann Vitoclima 333-S in pompa di calore, collegati a differenti tipologie di unità interna, oltre a tre pompe di calore Viessmann Vitocal 161-A e un addolcitore Viessmann VS559 che soddisfano la richiesta di acqua calda sanitaria.
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