ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
9-apr-2024
2023/2024
Il presente lavoro di tesi è incentrato sull’analisi della simulazione dinamica del sistema edificio-impianto dell’Aeroporto Internazionale di Firenze.
Tale analisi è dedicata inizialmente ad un’introduzione riguardo al concept progettuale dell’edificio, all’approfondimento delle normative vigenti ed all’introduzione della certificazione LEED. In seguito, dopo aver fornito un’esaustiva descrizione del modello edificio-impianto in oggetto, vengono presentati i primi risultati della simulazione dinamica, utili al dimensionamento dell’impianto HVAC. L’intera simulazione dinamica è svolta tramite il software IES Virtual Environment (IES VE), la cui implementazione viene descritta nel corso della trattazione.
Il primo obiettivo del lavoro di tesi è quello di verificare che l’impianto a servizio dell’edificio sia in grado di mantenere le condizioni psicrometriche di progetto interne per tutto l’anno. Al fine di semplificare la trattazione vengono scelti come caso-studio due aree caratteristiche dell’aeroporto: la zona relativa agli arrivi dei passeggeri e una delle zone adibite agli uffici. Attraverso l’analisi di queste due aree, tramite i risultati condotti dalla simulazione dinamica, è possibile verificare il mantenimento del comfort termico all’interno dei locali in questione.
Un secondo obiettivo riguarda il confronto tra i risultati ottenuti con un approccio dinamico, rispetto ad uno statico, al fine di dimensionare correttamente l’intero impianto HVAC dell’edificio. Lo scopo di quest’analisi è dimostrare che, nonostante una maggiore complessità di modellazione rispetto al caso statico, un approccio dinamico risulta più efficace per ottenere un risparmio energetico ed economico.
Un ulteriore risultato ottenuto riguarda la certificazione LEED: in particolare si è constatato il numero di punti ottenibili sia per il credito “Optimize Energy Performance” che per il credito "Renewable Energy Production", entrambi nell’area di valutazione “Energy and Atmosphere”, dopo aver soddisfatto il prerequisito “Minimum Energy Performance”. La verifica viene eseguita tramite un confronto tra il modello “Proposed Building”, il quale rispecchia lo stato di progetto, rispetto al modello “Baseline Building”, definito secondo la normativa vigente.
Vengono riportati, inoltre, alcuni risultati significativi riguardo il funzionamento dell’impianto HVAC. Infine, l’ultimo capitolo è dedicato all’analisi dei risultati, alle conclusioni ed alla valutazione di eventuali soluzioni per futuri miglioramenti.
This thesis focuses on the dynamic simulation analysis of the building-system of the Florence International Airport.
This analysis begins with an introduction to the project concept of the building, an in-depth exploration of the relevant laws and regulations, and an introduction to LEED certification. Following a detailed description of the building-system model, the initial results of the dynamic simulation, crucial for HVAC system sizing, are presented. The dynamic simulation is conducted using the IES Virtual Environment (IES VE) software, whose implementation is detailed throughout the discussion.
The first aim of this thesis is to ensure that the building's HVAC system can consistently uphold internal psychrometric conditions throughout the year. To streamline the discussion, two distinctive areas within the airport are selected for examination: the passenger arrival zone and one of the office areas. By analysing these specific areas and utilizing the dynamic simulation results, the thesis aims to confirm the sustained thermal comfort within these spaces.
A second objective involves comparing the results obtained derived from a dynamic approach to a static one, aiming to properly size the entire HVAC system of the building. The purpose of this analysis is to demonstrate that, despite a more complex modelling process compared to the static case, a dynamic approach proves to be more effective in achieving energy and economic savings.
Another notable outcome concerns LEED certification: specifically, the number of points attainable for both the "Optimize Energy Performance" and "Renewable Energy Production" credits, both in the "Energy and Atmosphere" assessment area, after meeting the "Minimum Energy Performance" prerequisite. The verification is conducted through a comparison between the "Proposed Building" model, reflecting the project state, and the "Baseline Building" model, defined according to current regulations. This evaluation compares the "Proposed Building" model, representing the project state, with the "Baseline Building" model defined according to the current regulations.
Moreover, several significant outcomes regarding the HVAC system operations are presented. The final chapter shows result analysis, conclusions, and considerations for potential future improvements.