Energy-efficient retrofitting of existing non-residential buildings. Optimization of passive solutions in a mixed-use building in Lecco

Climate change is one of the major threats that man is currently facing. This change seems to be the result of human activity from the twentieth century to the present, and it is rapidly increasing. The construction sector is one of the major responsible of this trend, causing the 40% of the total energy consumption in Europe. The European objective for 2020 to mitigate climate change is to reduce greenhouse gas emissions by 20%, to increase the share of renewable energy by 20% and to improve energy efficiency by 20%. A total decarbonization is also expected by 2050. To this end, two European directives centered on energy efficiency and energy performance of buildings have been promulgated. Being the energy consumption of the old and inefficient existing building stock more alarming, the aim of this thesis is to provide a methodology for retrofitting existing buildings, following the European directives and the Italian law, to reach the target of Nearly Zero Energy Building. Particular attention has been given to the issue of the refurbishment of non-residential buildings and to the optimization of passive strategies in order to reduce their consumption. The thesis examines the retrofit and change of use of an existing school building in Lecco, belonging to the cooperative Opera Don Guanella, an institution that helps disadvantaged people, especially minors. The project is divided into two main parts. The first part focuses on the architectural redesign of the building, paying specific attention to the social and commercial value related to the new use, guaranteeing also a high level of comfort to the users. The second part deals with the optimization of the passive strategies for the reduction of the building energy consumption, with the aim of achieving the predetermined European targets.

Il cambiamento climatico è una delle maggiori minacce che l’uomo sta affrontando attualmente. Questo cambiamento sembra essere causato principalmente dall’attività dell’uomo dal ventesimo secolo fino ad oggi, procedendo ad un ritmo in costante aumento. Il settore delle costruzioni è uno dei maggiori responsabili di questa tendenza, essendo causa del 40% del consumo energetico totale in Europa. L’obiettivo europeo per mitigare il cambiamento climatico prevede, entro il 2020, una riduzione del 20% delle emissioni di gas effetto serra, un incremento del 20% di produzione di energia da fonti rinnovabili, e un miglioramento del 20% in termini di prestazioni energetiche. Si prevede inoltre una totale decarbonizzazione entro il 2050. A tale scopo sono state emanate delle direttive europee incentrate sul tema dell’efficienza energetica e sulle prestazioni energetiche degli edifici. Essendo maggiormente preoccupante il consumo energetico e le emissioni legate al vecchio ed inefficiente patrimonio edilizio esistente, l’obiettivo di questa tesi è di fornire una metodologia di progettazione per il recupero degli edifici esistenti, seguendo le direttive europee e le leggi italiane, al fine di raggiungere il target di Nearly Zero Energy Building. Particolare attenzione è stata posta sul tema di riqualificazione di edifici non residenziali e sull’ottimizzazione delle strategie passive al fine di ridurne i consumi. La tesi prende in esame il recupero e cambio di destinazione d’uso di un edificio scolastico a Lecco, appartenente alla cooperativa Opera Don Guanella, un’istituzione che fornisce ausilio alle persone in situazioni sociali svantaggiate, in particolare ai minori. Il progetto è diviso in due parti principali. La prima parte è incentrata sulla riprogettazione architettonica dell’edificio, ponendo attenzione al valore sociale e commerciale della nuova destinazione d’uso, garantendo anche un alto livello di comfort all’utenza. La seconda parte tratta nel dettaglio l’ottimizzazione delle strategie passive per la riduzione dei consumi energetici dell’edificio, con lo scopo di raggiungere gli obiettivi europei prefissati.