Analysis of energy consumptions of sustainable campus. The development of a decision support procedure to identify buildings' priorities

Since 2011 the Politecnico of Milano is committed to purse the path of sustainability through the introduction of the theme of energy efficiency and sustainability in urban planning and through the development of various mitigation measures. The Politecnico di Milano has always been sensitive to environmental issues and that is why initiatives such as Sustainable Campus and the Mitigation Plan have emerged. Both projects have, as their primary mission, the renewal of the Leonardo Campus under a sustainable viewpoint. In particular, the essence of Campus Sostenibile project is to propose a better design and urban arrangement concept that could be a reference model for the entire city; while the Mitigation Plan has been developed to achieve the declared Paris and Kyoto targets, consisting in reducing the environmental impacts, reducing CO2 emissions and as a consequence controlling the global temperature rise. Therefore, this thesis is developed with the willingness to actively participate to the Sustainable Campus Project, providing a decision-support tool that can allow selecting, among the Campus Leonardo building stock, those buildings that, more than others, need measures and interventions to improve their energy efficiency. After a general introduction of the concepts of sustainability and its connection with the building sector, and after a historical excursus about energy regulation and how we currently get to energy certification, this contribution to the academic research was carried out on two scales. The first level, a broad view, is oriented to identify priority buildings among the given stock in the campus. This stage of analysis has been developed through the study of two indicators: primary energy and density of consumption. The second level of analysis focused on each single building and its parts with the aim of locally searching for the building elements or components that have high heat losses and that consequently cause useless and costly dispersions of energy. Finally, the dissertation concludes with the SWOT analysis of the mechanisms developed and the potential risks caused by the lack of correct information and the sources’ inaccurancy.

Dal 2011 il Politecnico di Milano si è impegnato a perseguire la strada della sostenibilità attraverso l’introduzione dei temi di materia energetica e sostenibile nella progettazione urbana e attraverso lo sviluppo di diverse misure di mitigazione. L’ateneo è sempre stato sensibile alle problematiche ambientali ed è per questo che sono nate iniziative come il progetto Città Studi Campus Sostenibile e il Piano di Mitigazione. In particolare, mentre lo spirito del progetto Campus Sostenibile è quello di proporre un modello progettuale e urbanistico che possa essere migliore, esemplare e di riferimento per l’intera città, al Piano di Mitigazione, invece, è stato designato il conseguimento degli obiettivi di Parigi e Kyoto che sono quelli di riduzione degli impatti ambientali, controllo dell’aumento della temperatura terrestre e conseguente ricaduta sulle emissioni di CO2. La mia tesi è perciò nata con la volontà di partecipare attivamente al progetto Campus Sostenibile fornendo uno strumento decisionale di supporto capace di selezionare quegli edifici che, tra il consistente portafoglio immobiliare del Campus, necessitano di misure e interventi volti a migliorare la loro efficienza energetica. Dopo una generale introduzione ai concetti di sostenibilità e come quest’ultima sia connessa al settore delle costruzioni, e dopo un excursus storico sulla regolamentazione energetica e come oggi siamo arrivati a certificare, il mio contributo alla ricerca accademica è stato condotto su due scale. Il primo livello, quello generale, è orientato all’identificazione di quegli edifici che definiremo prioritari tra un determinato stock di immobili. Questa prima fase di analisi è stata sviluppata attraverso lo studio dell’andamento di due indicatori: l’energia primaria e la densità di consumo. Il secondo livello di analisi è stato incentrato su ogni singolo edificio e le sue parti, con lo scopo di cercare puntualmente quali fossero gli elementi e componenti edili che hanno maggiori distersioni di calore causando quindi evitabili e inutili consumi di energia. Infine, l’elaborato si conclude con la SWOT analisi dei meccanismi sviluppati e spiega i potenziali rischi causati dalla mancanza di corrette informazioni e dall’inesattezza delle fonti.