Misure e calcolo delle prestazioni energetiche di un edificio Minergie. Monitoraggio di dettaglio per la valutazione dei consumi energetici e del funzionamento di due soluzioni impiantistiche durante il periodo estivo

Nella Svizzera italiana sta prendendo sempre più piede la cultura di costruire in modo da favorire il benessere degli utenti e la riduzione del consumo energetico dell’edificio. Questo approccio trova attuazione nel rispetto dello standard MINERGIE, che considera il bene edilizio come un sistema integrato di involucro e impianti tecnici (riscaldamento, aerazione controllata produzione di acqua calda sanitaria ecc.) che deve rispettare un valore limite del fabbisogno energetico. In particolare le pareti esterne, i pavimenti e il tetto devono essere ben isolati e i serramenti devono garantire una considerevole ermeticità e resistenza termica. In questo elaborato si è analizzato lo stabile ticinese di Parco Lunghi, che è stato progettato secondo tale standard ed ha una duplice destinazione d’uso: residenziale e amministrativa. L’impianto che lo serve è caratterizzato dallo scambio termico con un serbatoio di calore naturale (capace di fungere sia da sorgente sia da pozzo), dall’utilizzo di una pompa di calore acqua-acqua non reversibile che provvede al riscaldamento dell’edificio e alla produzione di acqua calda sanitaria e da due diverse tipologie di impianti radianti e di ventilazione meccanica che variano a seconda della destinazione d’uso. Vengono monitorate le condizioni climatiche interne ed esterne e il funzionamento dell’impianto. Il lavoro è caratterizzato da una prima parte redatta a quattro mani, da me e Caterina Gadda begin_of_the_skype_highlighting     end_of_the_skype_highlighting, nella quale si sono stimati il fabbisogno di energia termica per il riscaldamento dell’intero edificio (SIA 380/1), e i carichi termici di riscaldamento (SIA 384) e raffrescamento (SIA 70 e metodo Carrier-Pizzetti) per poi confrontarli con i risultati ottenuti dal monitoraggio dal mese di luglio 2008 al mese di febbraio 2010. Dai valori di partenza sono state ricavate le medie orarie di ogni grandezza in giuoco e si sono delineati i periodi più significativi per effettuare delle valutazioni. Si sono utilizzati grafici di serie temporale per rappresentare la sequenza cronologica di un valore misurato, grafici a dispersione che mostrano la dipendenza di due variabili e grafici a box plot per illustrare i valori medi, massimi e minimi di una grandezza per ogni giornata. Si sono così valutati i consumi energetici dell’edificio e le strategie di gestione dell’impianto. Caterina si è occupata della valutazione della firma energetica dell’edificio a partire da questi dati. Io ho invece potuto analizzare come la variazione della sorgente (o pozzo) di calore naturale può cambiare il funzionamento dell’impianto in regime estivo. Questo è stato possibile dal momento che nell’estate del 2010, a causa di un problema di ostruzione dei filtri dei pozzi, si è passati dallo scambio termico con acqua di falda a quello con sonde geotermiche. È stato allora possibile confrontare i valori rilevati nell’estate (15 agosto – 10 settembre) del 2009 e del 2010. In questo raffronto numerose sono state le variabili in giuoco. Innanzitutto le sollecitazioni climatiche esterne non possono ovviamente essere identiche in due estati successive, inoltre sono stati modificati i parametri di funzionamento dell’impianto. Si è ricercata la relazione esistente tra spesa energetica per il raffrescamento l’edificio ed un parametro assoluto di confronto, la differenza che si è voluta mantenere tra la temperatura dell’aria esterna ed interna.