Academic literature on the topic 'Fabbisogno energetico degli edifici'

Negli ultimi decenni, l'intervento sugli edifici esistenti ha registrato sempre maggior interesse coinvolgendo il costruito diffuso, parte integrante del tessuto urbano delle città come dei centri abitati minori. Il contributo illustra le necessità di adeguamento degli edifici storici a fronte dell'attenzione verso le aree rurali e marginali emersa oggi maggiormente con la pandemia Covid-19. In evidenza èil rapporto tra il processo di efficientamento energetico, le esigenze di conservazione e l'adeguamento d'uso e gestione del patrimonio costruito. Questa riflessione prende in considerazione l'evoluzione del mercato immobiliare analizzando gli strumenti normativi in tema di retrofit energetico e le strategie di agevolazione fiscale in risposta all'attuale situazione di crisi.

I processi di rigenerazione urbana restano, talvolta, legati ad interventi migliorativi a livello energetico e sismico dei singoli edifici. Tali pratiche appaiono ancora poco efficaci sulla rifun-zionalizzazione degli spazi pubblici "in attesa", sull'inclusione sociale e sulla costruzione di relazioni e di reti a livello territoriale. La Francia, negli ultimi quindici anni, ha avviato progetti di Urbanisme Transitoire intesi come facilitatori per lo sviluppo delle città e dell'identità loca-le. Tale approccio, contando su programmi pluriennali a progressiva implementazione e di mixité funzionale, sostiene la nascita di comunità collaborative in ambienti di condivisione estremamente flessibili e ricchi di offerta culturale e creativa. Se opportunamente declinate, le potenzialità del modello francese genererebbero, anche in Italia, progettualità in grado di inno-vare ambiti urbani con bassa qualità dell'abitare e scarsa coesione sociale.

SommarioLo iodio viene assunto esclusivamente attraverso gli alimenti e rappresenta un componente essenziale per la sintesi degli ormoni tiroidei. Una carenza iodica misconosciuta da inadeguato apporto dietetico che si instaura nei primi anni di vita può essere responsabile di scarsa crescita e disordini dello sviluppo neuro-cognitivo. Negli ultimi anni è aumentata la prevalenza delle allergie alimentari e dei cultori di diete vegane nei paesi occidentali. Entrambe le situazioni impongono restrizioni dietetiche, limitando le fonti di importanti nutrienti come iodio, ferro, zinco, vitamina D, calcio e vitamina B12. Nelle allergie alimentari e in regime dietetico vegano, infatti, i primi alimenti ad essere esclusi sono proprio quelli a maggior contenuto di iodio, come pesce, latte, uova e derivati. L’apporto di iodio può dunque divenire insufficiente qualora non ci sia adeguato utilizzo di fonti di iodio alternative, come il sale iodato. Pertanto, risulta fondamentale che gli operatori sanitari siano a conoscenza dei possibili rischi di carenze nutrizionali in bambini con allergia alimentare, vegani o entrambi, al fine di garantire un attento monitoraggio auxologico e nutrizionale e soddisfare il fabbisogno energetico e nutritivo. In questo articolo riassumiamo i principali aspetti riguardanti l’apporto iodico in dieta vegana e nelle diete di esclusione dei bambini con allergie alimentari, revisionando la letteratura su questi argomenti e fornendo alcuni suggerimenti per i pediatri.

Il patrimonio industriale legato all’energia elettrica è rappresentato da una serie di complessi architettonici fortemente stratificati, caratterizzati da diverse soluzioni tecniche, formali e distributive che si sono sovrapposte l'una all'altra, quando necessario, per ragioni legate all’innovazione tecnologia e ai cambiamenti nei processi produttivi. In realtà, sono proprio queste stratificazioni (aggiunte, cambiamenti d'uso, abbandoni momentanei e riusi, accompagnati da adeguamenti architettonici e tecnologici) che conferiscono ai complessi industriali particolare valore di memoria. Infatti, è proprio la continua trasformazione di funzioni e di elementi tecnologici a rappresentare “l'essenza” di questa particolare produzione edilizia. Dalla nascita delle prime fabbriche fino ad oggi, gli edifici industriali hanno cambiato rapidamente la loro forma architettonica e la loro consistenza sia materica sia formale assecondando le esigenze lavorative e produttive. Per questo motivo oggi abbiamo l'opportunità di leggere una "storia dell'architettura" rappresentata da una sequenza di tecnologie e materiali sostituiti di continuo o stratificatisi, in un abaco di elementi relativi alla sperimentazione del calcestruzzo armato, del ferro, della ghisa, dell’acciaio; oppure riguardanti l’utilizzo di grandi superfici di vetro o coperture a shed; o ancora relativi all'uso di fonti energetiche naturali e artificiali. Molte esperienze europee di restauro e riuso degli edifici industriali legati alla produzione di energia, hanno già considerato tale approccio come una delle migliori scelte volte a una conservazione che possa definirsi compatibile: la scelta delle nuove funzioni è dettata, infatti, non tanto dalle esigenze economiche e d’uso, ma dalla flessibilità dell'edificio ad accogliere sostanziali adeguamenti tecnici, energetici, funzionali. Ciò con l’obiettivo di raggiungere un giusto equilibrio tra il rispetto della memoria storica e la necessità di adattarsi alle normative riguardanti l’adeguamento energetico e le nuove funzioni richieste dalla popolazione, raggiungendo una sostenibilità sociale, culturale e ambientale.

Sunto Gli incentivi fiscali riguardo le ristrutturazioni immobiliari, le opere volte alla riduzione del rischio sismico e quelle per il miglioramento dell’efficienza energetica, costituiscono una spinta significativa del legislatore per il miglioramento della sicurezza, dell’efficienza energetica degli edifici, nonché, non da ultimo, del loro aspetto architettonico. L’aggiunta di ulteriori facilitazioni, quali lo sconto in fattura e la cessione del credito d’imposta, sono uno sforzo ulteriore volto a promuovere un loro maggior impiego. Nel fondo in trust, sovente, sono apportati immobili e l’accesso agli incentivi pone condizioni soggettive diverse in base alla disposizione che si esamina. Ciò richiede un’analisi critica di tutte le facilitazioni fiscali proposta dal legislatore, nel caso che gli immobili siano in differente modo apportati al fondo in trust e si intenda fruire delle agevolazioni in parola. Non ci proponiamo di analizzare specificamente i vantaggi fiscali sulle ristrutturazioni, il risparmio energetico ed il rischio sismico in quanto tali, temi che peraltro sono ampiamente dibattuti anche attualmente e su cui è stato e si continua a scrivere molto e che sono altresì in continuo aggiornamento dal lato normativo e della prassi, ma di individuare se, quando e come, gli immobili apportati nel fondo di un trust interno non commerciale – d’ora in avanti solo trust – possono godere di quale dato premio fiscale. Tuttavia questo ci obbliga comunque a dare un quadro almeno sintetico ma aggiornato, riguardo ogni facilitazione.

Il settore delle costruzioni, responsabile degli impatti ambientali come la produzione di rifiuti, l'acqua e il consumo di energia, ha come sfida attuale quella di portare l'efficienza energetica nel cantiere e nell'ambiente post-costruito. Pertanto, in relazione al consumo di energia, INMETRO ha sviluppato un programma di etichettatura volto a classificare l'efficienza energetica delle apparecchiature elettriche e anche degli edifici. Si scopre che gli edifici pubblici sono tenuti a ottenere l'etichetta nazionale di conservazione dell'energia (ENCE). Alla ricerca di quanto sopra, si chiede come misurare l'efficienza energetica degli edifici pubblici, rendendoli energeticamente appropriati, e quindi soddisfare le esigenze dell'utente, fornendo comfort ambientale ed economia. L'obiettivo di questo lavoro era simulare l'ottenimento dell'etichetta ENCE Geral e presentare il livello di efficienza energetica della Biblioteca Comunale di Campo Mourão-PR. È stato utilizzato il Metodo Prescrittivo, stabilito dal Regolamento Tecnico di Qualità per il Livello di Efficienza Energetica degli Edifici Commerciali, di Servizio e Pubblici (RTQ-C). Sono stati analizzati tre sistemi costruttivi: Involucro, Sistema di illuminazione e Sistema di aria condizionata. Di conseguenza, l'edificio in studio ha presentato una classificazione di livello C di efficienza, su una scala A - E, essendo A molto efficiente ed E inefficiente. Si conclude che l'edificio non offre comfort agli utenti, oltre all'elevato consumo energetico. Tuttavia, è possibile adottare misure che possono aiutare a ottimizzare il livello di efficienza energetica in loco.

ABSTRACT Current national standards for determining the energy performance of buildings, are four parts of UNI TS 11300, which provide the calculation procedures in order to determine the thermal and primary energy and the use of renewable energy for air conditioning in winter and summer , as well as for the production of domestic hot water. In UNI TS 11300-1:2008. Energy performance of buildings - Part 1: Determination of thermal energy demand for air conditioning in winter and summer , and in the document CTI 010200043. DRAFT, Revision of the technical specification UNI / TS 11300-1, of 20/03/2012, the calculation of the thermal energy demand in the cooling operation, is carried out by the monthly quasi-steady state method, in which the utilization factor of the dispersions is used to take into account the dynamic effects. The literature regarding the energy performance of buildings, counts among recent works, many papers concerning the comparison of methods of dynamic simulation, and many developed that aim to verify the basic assumptions of the simplified methods for the determination of cooling energy demand . In the present work, an exhibition of classic theories and studies is provided in Chapter IV. At the same time, the Building simulation fundamentals are analyzed (Chapter V). The specific field of reference is that of validation procedures, in the sense and in terms of Chapter VII of the calculation method of monthly cooling demand, through the utilization factor of the dispersions. Based on the analysis of the calculated values with the software adopted in the guidelines for the energy certification of buildings throughout the country, and analyzing in detail the procedure for calculating the national and European standards for the determination of the cooling energy demand , and the significance and determination of dynamic parameters, the validation procedure is analyzed, evaluating the internal temperature, on which is based the utilization factor of the dispersions for the calculation of the thermal energy, which is necessary to maintain within a thermal zone of predetermined conditions of temperature. The thermal zone of UNI EN 15265:2008 has been considered, , which was worked in the process of method validation monthly UNI EN ISO 13790: 2008, Calculation of energy use for heating and cooling; moreover the test conditions Test 1 and Test 4 of the same Standard have been applied,. The weather data, provided by the Italian Thermotechnical Committee in the draft UNI 10349: 2012, Climatic data, have been used; furthermore these data have been properly processed with the code TRNSYS to be compatible with the chosen code to perform dynamic simulations, Energy Plus, because there was a significant difference (Chapter VI) with climate data provided by the US Department of Energy (DOE), that are climate data "G. De Giorgio, usually used in dynamic simulations. The results of obtained internal temperature do not justify the adoption of the coefficient of utilization of dispersions, because the value of internal temperature does not presents the changes that would lead to calculate a greater heat exchange than real case, by referring to the value of the control temperature. Another important issue is related to the weather data used for building simulation. To this purpose, using the approach of "black box", present in the UNI EN ISO 13790: 2008, in relation to the first two calculations listed therein, the needs of thermal energy in cooling mode were compared. In detail a thermal zone residential has been simulated in conditions of climate data "G. De Giorgio, and then in the conditions, referred to as " type CTI Year ", highlighting the significant differences for each location and special look. The results obtained by studying the operative temperature, in Chapter VII, have further confirmed the idea to determine and compare the various terms entering the monthly heat balance, to identify problems and then search for the key parameters on which to make the necessary processing to get an agreement between the energy needs by a dynamic simulation method and by a calculation based on a stationary or semi-stationary method. To this purpose, for a thermal zone of residential type, and for eleven national weather climates, suitably chosen to represent the usual national meteorological conditions, the energy demand has been determined the terms of exchange and the terms arising from the contributions, by the dynamic method, and with the quasi-stationary method,. These, however, are the first step in research that must be done, and that in dynamic simulations, using the new values of outdoor temperature, relative humidity, solar radiation and wind speed which have been developed to identify the test reference year. Chapter II reports the study carried out as part of the review of UNI TS 11300-1 and 11300-2 (draft) Determination of primary energy demand and yields for winter heating and production of hot water, for ventilation and lighting. This study involves a more correct way to evaluate the primary energy rate of the ventilation by means of a suitable evaluation of the thermal energy need.
Le norme nazionali vigenti per la determinazione della prestazione energetica degli edifici, sono le quattro parti della serie delle UNI TS 11300, che forniscono le procedure di calcolo per la determinazione dell’energia termica e primaria e per l’utilizzo delle energie rinnovabili per la climatizzazione estiva ed invernale, nonché per la produzione di acqua calda sanitaria. Nella UNI TS 11300-1:2008. “Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 1: Determinazione del fabbisogno di energia termica per la climatizzazione estiva ed invernale”, e nel documento CTI 010200043. DRAFT , “Revisione della specifica tecnica UNI/TS 11300-1”, del 20/03/2012, il calcolo del fabbisogno di energia termica in modalità di raffrescamento, viene effettuato mediante il metodo mensile quasi-stazionario, in cui il fattore di utilizzazione delle dispersioni, consente di tenere conto degli effetti dinamici. La letteratura che riguarda la prestazione energetica degli edifici, annovera tra gli ultimi lavori, numerosi scritti inerenti il confronto dei metodi di simulazione dinamica, ed altrettanti elaborati che mirano a verificare le ipotesi fondamentali dei metodi semplificati per la determinazione del fabbisogno di energia termica in modalità di raffrescamento. Nel presente lavoro, una esposizione classica delle teorie e degli studi che si sono avvicendati, si trova nel capitolo IV. Contemporaneamente, ha avuto un notevole impulso la Building simulation, di cui si sono evidenziati ( capitolo V ) i fondamenti e la modellazione energetica dell’ambiente confinato mediante il bilancio sull’aria, di massa e di energia, indicando i termini e le equazioni fondamentali. L’ ambito specifico di riferimento è quello delle procedure di validazione, nel senso e nei termini del capitolo VII, del metodo di calcolo mensile del fabbisogno termico per raffrescamento, attraverso il fattore di utilizzazione delle dispersioni. Partendo dall’analisi dei valori calcolati con il software adottato nelle linee guida per la certificazione energetica degli edifici sul territorio nazionale, e analizzando in dettaglio la procedura di calcolo delle norme nazionali ed europee ai fini della determinazione del fabbisogno di energia termica per il raffrescamento, nonché il significato e la determinazione dei parametri dinamici, ci si é inseriti nel solco della validazione, andando a valutare le effettive condizioni di temperatura interna, che sono alla base del significato attribuito al fattore di utilizzazione delle dispersioni per il calcolo dell’energia termica, che é necessaria per mantenere all’interno di una zona termica delle prefissate condizioni di temperatura. La zona termica considerata nelle simulazioni è quella della UNI EN 15265:2008, “Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti mediante metodi dinamici” , e le condizioni di prova sono il “Test 1” e il “Test 4” della medesima norma, che è stata adoperata nel procedimento di validazione del metodo mensile della UNI EN ISO 13790 : 2008, “Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento”. Le condizioni meteoclimatiche , sono quelle attualmente disponibili, fornite dal Comitato Termotecnico Italiano nella bozza della UNI 10349 : 2012, “ Riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Dati climatici”, opportunamente elaborate con il codice TRNSYS ed ulteriormente sviluppate per renderle compatibili con il codice scelto per effettuare le simulazioni dinamiche , Energy Plus , perché si è rilevata una notevole differenza ( capitolo VI ) con i dati climatici forniti dal Ministero dell’ Energia statunitense ( Department of Energy , DOE ), che per l’ ITALIA sono sostanzialmente basati sui dati “ G. De Giorgio ”, con cui, finora, si conducono le simulazioni dinamiche. I risultati ottenuti, riguardo le condizioni di temperatura interna, non giustificano l’adozione del coefficiente di utilizzazione delle dispersioni, perché il valore di temperatura interna non presenta le variazioni che porterebbero a calcolare uno scambio termico superiore a quello che realmente si realizza, facendo riferimento al valore della temperatura di regolazione. Un alto aspetto importante, da tenere in considerazione nelle valutazioni energetiche di cui si tratta, è quello della congruenza dei dati climatici posti a base dei calcoli. A tal fine, utilizzando l’approccio “ black box ” , presente nella UNI EN ISO 13790: 2008, relativamente ai primi due calcoli in esso elencati, si sono confrontati i fabbisogni di energia termica in modalità di raffrescamento, per una zona termica di tipo residenziale, simulata nelle condizioni dei dati climatici “ G. De Giorgio” , e nelle condizioni, indicate come “ Anno tipo CTI “ , mettendo in evidenza le notevoli differenze riscontrate per ogni località e le particolarità osservate. I risultati ottenuti studiando la temperatura operativa, nel capitolo VII, hanno ulteriormente confermato l’idea di determinare e confrontare i vari termini che entrano nel bilancio termico mensile, per identificare le criticità e successivamente ricercare i parametri fondamentali su cui poter fare le elaborazioni necessarie per ottenere un adeguato accordo tra i valori di fabbisogno energetico ricavati con un metodo di simulazione dinamica e quelli ricavati con un metodo di calcolo stazionario o semi-stazionario. A tal proposito, per una zona termica di tipo residenziale, e per undici contesti meteo climatici nazionali, opportunamente scelti per rappresentare le usuali condizioni meteoclimatiche nazionali, si sono determinati i termini di scambio e i termini che derivano dagli apporti, calcolati con un metodo di simulazione dinamica, e con un metodo quasi stazionario, sul quale però non è stato possibile apportare le correzioni che impongono i nuovi dati climatici, ottenendo, pertanto, risultati di natura orientativa. Questi, comunque, rappresentano il primo passo nel campo della ricerca che si deve compiere, e che nelle simulazioni dinamiche, utilizza, i nuovi valori di temperatura esterna, umidità relativa, irradiazione e velocità del vento che sono stati elaborati per identificare l’anno tipo dei capoluoghi delle province nazionali. Un ulteriore aspetto importante è quello legato alla determinazione dei fabbisogni energetici per la valutazione degli edifici. Nel capitolo II si riporta il contributo fornito nell’ambito della revisione delle UNI TS 11300-1 e 11300-2, ( draft ) “Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria, per la ventilazione e per l’illuminazione”, che ha messo in evidenza una modalità più corretta per la valutazione della quota parte di fabbisogno di energia primaria dovuta alla ventilazione, attraverso una appropriata valutazione del fabbisogno di energia termica.

The project developed during the PhD period aims to design, develop, implement and verify an innovative system of sensors and algorithms of data processing, which makes it possible for an accurate survey and assessment of the main environmental and energy parameters in buildings. The work has been included in the project SIMEA (Integrated/Distributed Energy Monitoring and Environmental), funded by the Region of Veneto in the "Strategic Plan for Scientific Research, Technological Development and Innovation 2008-2010". The sensor system is designed to produce the energy/operating building profile to be used for: - the purpose of certification of buildings; - the process of energy audits to improve the working conditions and comfort; - to promote the maximization of resources through an intelligent automatic control. The theory concerning the energy efficiency of buildings is based on a compromise between comfort and consumption and, in fact, all the regulations are aimed to decrease (decrease) the power consumption without compromising the comfort of the internal environment in which people are living. For this purpose, in the project of thesis have been considered, among others, UNI EN 15251:2007 which has the purpose to define which are the components to ensure the indoor comfort and UNI EN 15603:2008 which explains in detail the types of energy certifications. The sensor system developed is based on the latter regulation. The technical literature presents several studies aimed at defining the effective energy assessment of the building and if it can be certified with a methodology based on performing calculations or measurements made in situ. It can be concluded that the procedures are not discriminating but complementary: methods of calculation are used for an assessment of the standard type, implemented by software tools, while the monitoring system are used for assessment of the real consumption. The sensor system developed tries to satisfy the need to use a methodology based on monitoring the real behavior of building-plant but supported, for assessment of the energy consumption, by a calculation software validated at international level. The hardware part of the monitoring system is formed by a series of sensors for the measurement of various thermohygrometric parameters and is divided into two networks that differ by type and objectives: the structure in the fixed network (wired) and the structure in the mobile network (wireless). The development of the PhD project made it possible for monitoring with the system of sensors installed; this system permits not only the calculation of current consumption but also to define a short-term forecasts for the next day. In particular, the forecasts have been carried out in two modes: - estimation of consumption with air conditioning on and the setpoint temperature; - estimation of the temperature in free evolution with the conditioning system off. The final part of the work was devoted to the validation of the predictions made and the use of the sensor network for other purposes that could expand the potential of the monitoring system developed.
Il lavoro sviluppato nell’ambito del dottorato di ricerca ha l’obiettivo di progettare, sviluppare, realizzare e verificare un sistema innovativo di sensori, e relativi algoritmi di elaborazione dei dati, che permetta di effettuare una rilevazione e una valutazione precise dei principali parametri ambientali ed energetici negli edifici. Il progetto è stato inserito all’interno di un progetto sovvenzionato dalla Regione Veneto nell’ambito del “Piano strategico per la ricerca scientifica, lo sviluppo tecnologico e l'innovazione 2008-2010” denominato SIMEA (Sistema Integrato/distribuito di Monitoraggio Energetico ed Ambientale). La rete di sensori ha lo scopo di produrre il profilo energetico/operativo dell’edificio per essere successivamente utilizzato: - ai fini della certificazione, per elaborare degli audit energetici in modo da migliorare le condizioni operative e di comfort; - per incentivare l’utilizzo ottimizzato delle risorse attraverso un controllo automatico intelligente; - per ricavare informazioni utili alle procedure di manutenzione. La teoria riguardante l’energetica degli edifici si basa sul sottile compromesso tra comfort e consumi e, infatti, tutte le normative sono volte a cercare di abbassare i consumi non compromettendo il comfort dell’ambiente interno dentro cui le persone vivono. A questo scopo, nel lavoro di tesi sono state considerate, tra le altre, la norma UNI EN 15251:2007 che definisce quali sono le componenti per assicurare il comfort indoor e la UNI EN 15603:2008 che specifica le tipologie di certificazione energetica; ed è proprio a quest’ultima che si riferisce il sistema di sensori sviluppato. La letteratura tecnica presenta numerosi studi volti a definire l’effettiva valutazione energetica di un edificio e se questa possa essere certificata con una metodologia basata su esecuzione di calcoli oppure su misure eseguite in loco. Si può concludere che i procedimenti non sono discriminanti ma complementari: i metodi di calcolo servono per una valutazione di tipo standard, implementata spesso da strumenti software, mentre i monitoraggi sono utilizzati per una valutazione reale dei consumi. Il sistema di sensori sviluppato cerca di soddisfare l’esigenza di utilizzare una metodologia basata sullo sfruttamento dei monitoraggi per la valutazione ad hoc del comportamento reale edificio-impianto ma supportato, per la valutazione del consumo energetico, da un software di calcolo validato a livello internazionale. La parte hardware del sistema di monitoraggio è formata da una serie di sensori per la misura delle varie grandezze termoigrometriche ed è diviso in due reti che differiscono per tipologia e obiettivi: la struttura a rete fissa, cablata, e la struttura a rete mobile, wireless. Lo sviluppo del progetto di dottorato ha permesso di utilizzare i monitoraggi eseguiti con il sistema di sensori installato, non solo per il calcolo dei consumi attuali ma per realizzare anche delle previsioni a breve termine, ovvero per il giorno successivo. In particolare le previsioni effettuate sono state eseguite in due modalità: - stima dei consumi con impianto di climatizzazione acceso e temperatura di setpoint impostata; - stima della temperatura in evoluzione libera con impianto spento. La parte conclusiva del lavoro è stata dedicata alla validazione delle previsioni eseguite nonché all’utilizzo della rete di sensori per altri scopi che potessero ampliare le potenzialità della sistema di monitoraggio sviluppato.

Il lavoro svolto durante lo sviluppo di questa Tesi di Laurea concerne l’analisi di fattibilità tecnico-economica della riqualificazione energetica di un edificio storico situato a Castel Rigone, una frazione posta nel comune di Passignano sul Trasimeno, in provincia di Perugia. A causa del periodo costruttivo molto datato, stimato circa intorno al 1200, le componenti strutturali che costituiscono l’involucro edilizio presentano, allo stato attuale, proprietà termiche poco prestanti. Per valutare le prestazioni energetiche dell’edificio è stato implementato un modello all’interno del software dinamico TRNsys. Una volta realizzato il modello di simulazione dinamica dell’edificio all’interno del software sono state effettuate una serie di simulazioni per valutare le prestazioni energetiche dell’edificio allo stato attuale. Dai risultati ottenuti si evince che le prestazioni sono molto basse e quindi il passo successivo è stato quello di proporre una serie di interventi di riqualificazione energetica. In particolare sono state simulate due diverse tipologie d’intervento, la prima tipologia per soddisfare i requisiti minimi dell’edificio di riferimento imposti dalla normativa vigente (D. M. Requisiti Minimi) e la seconda per superare tali requisiti minimi, imponendo valori più stringenti sulle trasmittanze delle componenti dell‘involucro. I due interventi sono stati valutati sia dal punto di vista delle prestazioni invernali che estive ed inoltre sono state studiate l'umidità relativa interna ai locali e la condensa interstiziale. Le analisi energetiche invernali sono state inizialmente eseguite considerando come sistema di generazione una caldaia a condensazione; successivamente, avendo bisogno di soddisfare anche il carico estivo, si è deciso di inserite una pompa di calore invertibile per coprire sia il fabbisogno estivo che invernale. Infine si è effettuata una analisi economica per valutare quale dei due interventi sia effettivamente quello più conveniente.

L’obiettivo dello studio è principalmente confrontare l’importanza della conformazione architettonica degli edifici residenziali ai fini della valutazione delle prestazioni energetiche. In particolare, si vuole valutare l’incidenza del dettaglio nella modellazione rispetto ai principali indicatori energetici. Inizialmente è stata fatta una ricognizione, nel complesso quadro normativo, sul concetto di efficienza energetica degli edifici, dal livello europeo alla legislazione nazionale e regionale, regione Veneto. È stata analizzata anche la normativa tecnica in materia italiana ed europea. Definizione di concetto di NZEB, nelle sue accezioni, definendone caratteristiche e quadro critico italiano. Analisi del concetto di efficienza energetica di un edificio e focus su: prestazione energetica, fabbisogno energetico, definizioni di trasmittanza termica, ponti termici, attestato di prestazione energetica (APE). Introduzione del caso di studio,edificio residenziale sito a Concordia Sagittaria, e descrizione di: configurazione architettonica, tipologia strutturale, impianti, consumi, stato di conservazione, progetto di miglioramento, materiali utilizzati, stratigrafie, tipologie abitative. Il caso di studio è stato scelto all’interno del progetto europeo TripleA-reno. Definito il software di modellazione è stata effettuata una valutazione dettagliata della prestazione energetica dell’edificio che è stato successivamente approssimato. Si sono poi messe a confronto le diverse valutazioni energetiche e valutati quali parametri vengono maggiormente influenzati dalla semplificazione introdotta. Lo studio è stato condotto sia per lo stato di fatto che per un paio di casi in stato di progetto. In parallelo è stato condotto un monitoraggio ambientale ed etnografico per valutare l’effettivo comfort abitativo in alcuni appartamenti rilevando i principali parametri ambientali (temperatura, umidità relativa, CO2 e consumi elettrici) in parallelo alle sensazioni degli abitanti.

Obiettivo della ricerca è valutare la efficacia dei sistemi di valutazione della sostenibilità degli edifici nella riduzione degli impatti ambientali. La verifica si articola in due parti. La prima è rivolta alla misura e confronto interno del “Protocollo ITACA nazionale versione 2011”, attraverso l’analisi di congruenza fra le migliori prestazioni e il punteggio raggiunto. I criteri pertinenti sono stati applicati ad un edificio di riferimento tale da raggiungere le prestazioni energetiche limite previste dalla legge e a 4 edifici della stessa forma e localizzazione, ma con diversi tipi di involucro e impianti, aventi prestazioni energetiche migliori. Il sistema di rating appare ben equilibrato e ben pesato in quanto vi è una diretta corrispondenza tra prestazioni e punteggi. E’ stata fatta una analisi LCA sugli stessi edifici, da cui è emerso il peso degli impatti ambientali dei materiali, dei consumi idrici e della dismissione negli edifici con elevate prestazioni energetiche in fase di esercizio. Il Protocollo ITACA, contiene criteri volti al contenimento di tali impatti. La seconda parte riguarda la applicazione del Protocollo ITACA a 20 casi studio: 16 interventi di nuova costruzione e 4 di recupero. Le prestazioni risultanti sono state confrontate con la media dei consumi italiani per valutarne il contributo potenziale all’adattamento ai cambiamenti climatici. Proiettando i risultati medi dei casi studio su una ipotesi di retrofit del patrimonio residenziale esistente si ottiene un risparmio complessivo del 20,66% rispetto ai consumi energetici e del 16% rispetto alle emissioni di CO2. I consumi energetici ed emissioni nel Protocollo ITACA sono affrontati da punti di vista molteplici, anche negli impatti con i materiali utilizzati e con i trasporti derivanti dalla localizzazione decentrata degli edifici rispetto ai servizi urbani. I minori impatti in termini energetici possono trovare applicazione diffusa, poiché i casi analizzati non presentano particolari soluzioni architettoniche e impiantistiche. Le risorse economiche investite non trovano tuttavia un immediato compenso dati i tempi di ritorno troppo lunghi.
The research target is the assessment of energy and environmental rating systems effectiveness in reducing buildings environmental impacts. The present work consist of two sections. In the first part the national version 2011 of the ITACA Protocol has been evaluated by an inner check between building better performances and reached rating scores. The relevant criteria has been implemented to a residential building with energy performances within the limit of the law and others 4 buildings with the same form and location, but with better energy performances by different envelopes and power systems. The rating system results well harmonized and weighted, because performances and scores are directly corresponding. In the same buildings a LCA analysis has been carried out, that has highlighted the environmental impacts relevance of utilized materials, water consumptions, and end-life scenarios in the high energy performances buildings during their management phase. ITACA Protocol criteria has been chosen to control these impacts. The second section deals the ITACA Protocol implementation to 20 houses study cases: 16 new constructions interventions and 4 refurbishment. These results have been compared with the average energy performance of an Italian residential estate, to evaluate the contribution to climate change adaption. Intervening on 25% of the current Italian housing estates built between 1952 and 2001 and on 15% of the built estates before 1952, with ITACA Protocol results in a reduction of the energy load in the housing sector of 20,66%, and of 16% in CO2 emissions. At the same time the materials and transport criteria show that it could be possible to save energy if the retrofit interventions were to be located in the city centers, near the public transport stops and near the main public and commercial services. Whilst from the technical point of view the application could be easily adopted, the high costs of these interventions still have a long payback time.

L’oggetto iniziale del progetto di ricerca era la valutazione del comportamento energetico di un quartiere composto da due edifici a stecca per un totale di 219 alloggi. Il complesso, di proprietà del Comune di Ancona, si trova in forte stato di degrado con notevoli problematiche inerenti i consumi energetici, il comfort interno e la salubrità degli ambienti. La ricerca si prefiggeva lo scopo di analizzare nuove strategie per l’ottimizzazione dell’involucro edilizio e del sistema edificio-impianto con lo scopo di ridurre la domanda di energia per il riscaldamento e il raffreddamento degli edifici, sulla base della direttiva sull'efficienza energetica (EED-2012/27/UE) che ha istituito un quadro comune di misure per la promozione dell'efficienza energetica nell'Unione, al fine di garantire gli obiettivi del "pacchetto climaenergia 20/20/20". Durante i tre anni di ricerca gli studi hanno mostrato come la valutazione e le analisi di edifici così complessi non porti a risultati totalmente soddisfacenti, perché le variabili in gioco sono elevate e, nonostante i monitoraggi in situ delle condizioni climatiche sia interne che esterne, è difficile valutare le interconnessioni di causa – effetto tra i dati monitorati e il comportamento dell’edificio stesso. Per cui, mentre si sono proseguite con le simulazioni, per cercare di risolvere i problemi tangibili di efficientamento energetico e riqualificazione, si è cercato di dare soluzione a vari aspetti puntuali inerenti le simulazioni, il risparmio energetico e possibili strategie di retrofit. Le problematiche affrontate sono principalmente tre:  l’inerzia termica e la sua relazione con il comfort interno;  la simulazione dei ponti termici in regime semi-stazionario e dinamico;  l’influenza delle serre solari come sistemi di riscaldamento passivo.
The object of this research project is the energy characterization of an urban district composed by two buildings for a total of 219 apartments. The complex, owned by the Ancona municipality, faces acute degradation and significant issues in terms of energy consumption, indoor comfort and healthiness. The main purpose is to analyze new strategies for the optimization of the building envelope and the technical systems to reduce the heating and cooling demand, based on the relevant energy directive (EED-2012/27 / UE) which provides a common framework of measures to promote the energy efficiency throughout the Union and progress towards the European 20-20-20 Targets. Over the three years of research, it has been ascertained that the assessment and the analysis of such buildings, even supported by monitoring campaigns, do not lead to any satisfactory results, given the number of variables at stake and the difficulty to strike causal links between on-site collected data and the building response. Consequently, along with simulation-based activities, specific solutions have been developed in the frame of potential retrofit strategies, energy efficient measures and modelling issues. Overall, three main topics have been addressed:  thermal inertia and the way it impinges on indoor comfort;  simulation of thermal bridges in semi steady state and dynamic regime;  role of sunspaces as passive heating systems.

L’obiettivo del progetto di tesi è lo studio dei consumi energetici e del comportamento del sistema edificio - impianto di una particolare categoria di fabbricati, gli edifici storico-vincolati. In particolare il progetto si pone come obiettivo lo studio di una metodologia per la riqualificazione energetica di questa particolare categoria di edifici. Nel contesto Europeo questa tematica è molto rilevante infatti gli edifici storici hanno una grande diffusione sul territorio (si stima che in Europa circa un quarto degli edifici esistenti sia stato costruito prima della metà del secolo scorso). L’interesse per questi fabbricati deriva dall’inapplicabilità delle tradizionali metodologie di riqualificazione energetica e dalla necessità di un differente approccio di studio teorico e pratico per questa particolare categoria di immobili. Le destinazioni d’uso e gli utilizzi di questi fabbricati sono molteplici, ma hanno caratteristiche costruttive che li accomunano e li distinguono da tutti gli altri edifici; ad esempio le strutture perimetrali molto massive e l’elevata inerzia termica, i grandi volumi riscaldati, usi spesso discontinui degli ambienti al loro interno, l’inefficienza degli impianti termici e gli elevatissimi consumi e sprechi energetici. Il progetto di tesi si concentra sullo sviluppo di soluzioni di riqualificazione energetica innovative ed economicamente vantaggiose per edifici storici in grado di offrire significativi miglioramenti nelle riduzioni dei consumi, garantendo al contempo il rispetto dei parametri di comfort interno e il rispetto dei vincoli architettonici con requisiti di non invasività e reversibilità degli interventi. Il progetto, con l’utilizzo di un caso studio, intende dimostrare l'efficacia delle tecnologie, metodologie, sistemi e strumenti sviluppati ed il potenziale di replicabilità delle soluzioni proposte. Il caso di studio è un edificio storico-vincolato di grande importanza per la città di Modena, il Palazzo Ducale, che nei secoli scorsi è stato la sede dei Duca d’Este e oggi ospita la prestigiosa Accademia Militare, una scuola di formazione degli ufficiali dell’Esercito Italiano. L'obiettivo generale del progetto è raggiunto attraverso le seguenti attività principali: - Analisi dello stato dell'arte delle procedure di efficienza energetica degli edifici storici e del pertinente quadro legislativo dell'UE. - Definizione di una metodologia completa per la riqualificazione energetica degli edifici storici-vincolati, con l’utilizzo del caso studio del Palazzo Ducale di Modena. La metodologia si basa su un’analisi conoscitiva approfondita dell'edificio, in particolare del sistema involucro edilizio – impianto termico. - Attraverso lo studio delle proprietà dei materiali, del funzionamento degli impianti meccanici e l’analisi dei consumi energetici negli anni si esegue una diagnosi energetica dell’edificio. Lo studio dello stato di fatto e le simulazioni dei vari interventi proposti di riqualificazione energetica sono eseguiti con un software di simulazione dinamica per poter tenere in considerazione l’elevata inerzia termica dell’edificio. - Attraverso un’analisi parametrica e una normalizzazione dei risultati si sviluppa una serie di linee guida complete per la riqualificazione energetica degli edifici storici per poter esportare una metodologia comune applicabile per questa particolare tipologia di edifici in ambito europeo.
This PhD thesis focuses on energy consumption and behavior of envelope and HVAC system in historical-constrained buildings. The main target is to study a methodology for the energy retrofitting solutions in these particular buildings. In Europe this issue is very relevant, because historical buildings are widespread in the area (it is estimated that in Europe about a quarter of existing buildings were built before the middle of the last century). The interest in these buildings derives from the inapplicability of traditional energy requalification methods and from the need for a different theoretical and practical approach. The uses of these buildings are manifold but they have constructive characteristics that unite them and distinguish them from all other buildings, as instance the very massive perimeter structures and the high thermal inertia, the large heated volumes, rooms and zones often used in a discontinuous way, the inefficiency of heating systems and the very high consumption and energy waste. This thesis project focuses on the development of innovative and cost-effective advantageous energy design solutions for historical buildings, which are able to offer significant improvements in energy performance while ensuring internal comfort requirements and non-invasive and reversible characteristics. The project, with the use of a case study, will demonstrate the effectiveness of the technologies, methodologies, systems or tools developed and the potential for replicability of the proposed solutions. The case study is the Ducal Palace of Modena, a magnificent historic-constrained building representing Modena city all over the world. In past centuries, the Palace was the seat of the “Estensi Duke”; today it is home of the prestigious Military Academy, a training school for officers of the Italian National Army. The general objective of the project is achieved through the following main activities: - Analysis of the state of the art of energy efficiency procedures for historic buildings and the relevant EU legislative framework; - Definition of a complete methodology for the energy retrofitting solutions of historic-constrained buildings, with the use of the case study of the Ducal Palace of Modena. The methodology will be based on an in-depth cognitive analysis of the building, in particular the envelope and HVAC system. - Through the study of the properties of materials, the use of thermal systems and the analysis of energy consumption over the years, an energy audit of the building will be performed. The study of the actual state and the simulations of the various proposed energy retrofit interventions will be performed with a dynamic simulation software in order to take the high thermal inertia of the building into account. - Through a parametric analysis and a normalization of the results, a series of complete decision-making guidelines are developed for the energy retrofitting of historic buildings in order to export a common methodology applicable to this particular type of building all around Europe.

Comprensione delle formulazioni analitiche e dei metodi tradizionali per il calcolo puntuale dello Sky View Factor (SVF), un parametro adimensionale in grado di esprimere con un singolo valore l’influenza dei fattori morfologici sulla porzione di volta celeste visibile da un punto. Valutazione delle performance dei software di mappatura dello SVF in area urbana al variare di tipologia e qualità del dato di input e dei parametri utilizzati. Al fine di studiare degli aspetti algoritmici dei modelli esistenti, è stato sviluppato uno script in linguaggio MATLAB per apportare miglioramenti alle tecniche esaminate.

Al di là di più di duemila anni di tradizione storica, l’Austria, ha mostrato con coraggio, fin dall’entrata nella Comunità Europea, il suo sviluppo economico così come la sua modernità e la sua apertura verso l’esterno. La dinamicità culturale e tecnologica della sua capitale, l’ha resa uno degli esempi più apprezzati da tutta l’Europa fin dall’inizio di questo secolo. In poco più 15 anni, Vienna è diventata di fatto la città europea con la migliore qualità della vita. Il merito di tale successo è dato sicuramente da due componenti fondamentali: la stabilità politica del Paese e il metodo di gestione dei processi di pianificazione territoriale e urbana. L’attuale sviluppo del territorio mostra come alla base di tale qualità i fattori prevalenti siano l’architettura, ma anche le politiche urbanistiche territoriali. Sta di fatto, spiega un recente rapporto del comune di Vienna sul tema risparmio energetico e sostenibilità, che per garantire e mantenere una tale qualità della vita, occorre tener conto di tre costanti essenziali nelle dinamiche dei processi di sviluppo urbano: il rinnovamento, la ristrutturazione e l’espansione. Tali elementi consentono poi il confronto con modelli europei culturalmente più avanzati. La tutela dell’ambiente e del patrimonio ambientale si inseriscono in questo processo come una delle sfide più importanti che scaturiscono da tale confronto. Questo paper si prefigge di trattare l’esperienza viennese, ripercorrendo il lungo, ma rapido processo di cambiamento cominciato all’inizio degli anni Ottanta. Strumento generale di pianificazione urbanistica, il Piano di Sviluppo della Città (Stadtentwicklungsplan), ha costituito e costituisce tuttora lo strumento decennale di previsione e di programmazione energetica a livello urbano e territoriale, stabilendo le direttrici strategiche di espansione, di ristrutturazione e di rinnovamento della Città e del suo hinterland. Ma l’esclusività di tale strumento, è da vedere nell’anticipazione di temi come il consumo energetico, la sostenibilità e nell’individuazione della tutela ambientale, come questione prioritaria da includere nei programmi d’intervento da attuare a breve termine. Infatti, con la formulazione del primo Programma KliP (Klimaschutzprogramm) (1999–2009) e, successivamente, del secondo Programma KliP (2010-2020), vengono elaborati dei “pacchetti” di provvedimenti con obiettivi ben definiti, come per esempio la riduzione del 21%, a persona, dei gas di emissione e di gas propellenti rispetto ai valori rilevati nel 1990. Gli strumenti con i quali raggiungere tali obiettivi sono: la riduzione del fabbisogno energetico, l’introduzione di fonti di energia ecosostenibile, l’uso di materiali biologici nell’edilizia pubblica e privata a grande e piccola scala, ma soprattutto, gli interventi sulla mobilità, sulla gestione dei rifiuti e sulla protezione del paesaggio. Accanto ai Piani di Sviluppo, Il Programma SEP (Städtische Energieeffizienz-Programm), definisce le linee generali da seguire nella gestione della politica dei consumi energetici a lungo termine, ovvero fino alla fine del 2015. I risultati portano già nel 2011 ad un aumento della quota di energia rinnovabile del 10% del volume totale del consumo di energia. Tra gli incentivi ci sono quelli rivolti alla realizzazione di centrali elettriche, inceneritori per il riciclo di materie dalle quali ricavare energia, mentre un ruolo sempre più importante è dato dall’uso della geotermia, e dell’energia solare. La continuità programmatica culmina nella formulazione di un progetto unitario, SMART CITY WIEN, che riunisce ben dieci gruppi differenti di interessi, istituzioni pubbliche, enti privati, centri universitari di ricerca, ecc., attorno ad una visione a lunga scadenza: Smart Energy vision 2050. Al centro della tavola rotonda le tematiche: lo sviluppo della popolazione, l’ambiente, i metodi di gestione, l’economia, l’energia e la mobilità. Accanto a queste, sostenibilità, partecipazione, diversità, efficienza di risorse, sviluppo regionale integrato come pure sviluppo economico equilibrato sono gli elementi fondamentali per la preparazione delle decisioni future.