One of the major threats that humanity is facing is the climate change, and the building sector with its 40% of the total energy consumption in Europe is one of the biggest responsible of this tendency. In order to mitigate the climate change, Europe for the year 2020 has the objective of reduce the CO2 emissions by 20%, increase the share of renewable energy by 20% and improve the energy efficiency by 20%. In this way, two directives were created, The Energy Efficiency Directive (EED) and The Energy Performance of Building Directive (EPBD) that focus on the energy efficiency and the energy performance of buildings, respectively. The develop of infill projects in urban areas is a way to promote the sustainable growth of big cities. Milan has an urban area very dense with many urban voids. Subsequently, the Politecnico di Milano in collaboration with the Department of Urban Planning, Private Construction and Agriculture of the Municipality of Milan created an initiative called Ri-Formare Milano that incentives to activate these spaces in order to return the life to those abandon areas. Seeing this problematic, the aim of this Master`s thesis is the develop of a high-performance building in a dense urban context like Milan, that helps to achieve the goals to accomplish for the year 2020. The optimization of the office buiding is divided into two parts, first, the definition of the building geometry, where six cases were proposed and considering parameters like the annual cooling and heating demands, lighting level and S/V ratio, two cases were selected for further analysis. The second part, the definition of the building construction elements, the external wall and the window, where the purpose of the analysis is to estimate the yearly energy consumption of the building and, in this way, at the end of all the energetic analysis, a comparison between the base case building and the optimized one is possible, in order to evaluate the energy saved. The aim of these analyses is not to determine exactly which type of technology solutions adopt, but to help to understand which are the most important parameters to consider during the choice of new technological solutions.

Il cambiamento climatico è una delle più grandi minaccie che al giorno d’oggi l'umanità si trova ad affrontare. Il settore dell'edilizia è responsabile del 40% del consumo totale di energia in Europa. Al fine di mitigare il cambiamento climatico l'Europa ha come obiettivo per il 2020 la riduzione delle emissioni di CO2 del 20%, aumentare del 20% l’utilizzo di energie rinnovabili e ridurre del 20% i consumi energetici. A tal scopo due direttive, che si concentrano sull'efficienza energetica e il rendimento energetico degli edifici, sono state generate, la Direttiva sull’efficienza energética (EED) e la Direttiva sul Rendimento Energetico nell’Edilizia (EPBD). Un progetto infill delle aree urbane è un modo per promuove la crescita sostenibile delle grandi citta. Milano ha un area urbana molto densa con molti vuoti urbani. Per questo il Politecnico di Milano in collaborazione con il dipartimento di urbanistica, edilizia privata e agricoltura del comune di Milano ha creato un' iniziativa denominata Ri-Formare Milano con lo scopo di incentivare il recupero dei vuoti urbani al fine di restituire vita a quelli in stato di abbandono. Tenendo in considerazione queste problematiche, lo scopo di questa tesi e' di sviluppare un edificio ad alte prestazioni energetiche in un contesto urbano denso come quello di Milano, che aiuti a raggiungere gli obiettivi prefissati per l'anno 2020. In questa tesi il processo di ottimizzazione è stato diviso in due parti. La prima riguarda l’analisi di diverse geometrie o conformazioni dell’edificio. Sei diverse conformazioni sono state analizzate e solo due sono state selezionate per le analisi successive. La scelta è stata dettata da parametri come il consumo energetico annuale, il livello d`illuminazione ed il rapporto S/V. La seconda parte riguarda l’ottimizzazione dell’involucro edilizio e ha come scopo quello di non determinare esattamente quale tipo di tecnologia adottare, ma aiutare a capire quali sono i parametri più importanti da considerare durante la scelta delle nuove soluzioni tecnologiche.

High performance building in dense urban context. Office building case study in Milan, Italy

LANDAETA SANCHEZ, MOISES DAVID
2017/2018

Abstract

One of the major threats that humanity is facing is the climate change, and the building sector with its 40% of the total energy consumption in Europe is one of the biggest responsible of this tendency. In order to mitigate the climate change, Europe for the year 2020 has the objective of reduce the CO2 emissions by 20%, increase the share of renewable energy by 20% and improve the energy efficiency by 20%. In this way, two directives were created, The Energy Efficiency Directive (EED) and The Energy Performance of Building Directive (EPBD) that focus on the energy efficiency and the energy performance of buildings, respectively. The develop of infill projects in urban areas is a way to promote the sustainable growth of big cities. Milan has an urban area very dense with many urban voids. Subsequently, the Politecnico di Milano in collaboration with the Department of Urban Planning, Private Construction and Agriculture of the Municipality of Milan created an initiative called Ri-Formare Milano that incentives to activate these spaces in order to return the life to those abandon areas. Seeing this problematic, the aim of this Master`s thesis is the develop of a high-performance building in a dense urban context like Milan, that helps to achieve the goals to accomplish for the year 2020. The optimization of the office buiding is divided into two parts, first, the definition of the building geometry, where six cases were proposed and considering parameters like the annual cooling and heating demands, lighting level and S/V ratio, two cases were selected for further analysis. The second part, the definition of the building construction elements, the external wall and the window, where the purpose of the analysis is to estimate the yearly energy consumption of the building and, in this way, at the end of all the energetic analysis, a comparison between the base case building and the optimized one is possible, in order to evaluate the energy saved. The aim of these analyses is not to determine exactly which type of technology solutions adopt, but to help to understand which are the most important parameters to consider during the choice of new technological solutions.
ARC I - Scuola di Architettura Urbanistica Ingegneria delle Costruzioni
25-lug-2018
2017/2018
Il cambiamento climatico è una delle più grandi minaccie che al giorno d’oggi l'umanità si trova ad affrontare. Il settore dell'edilizia è responsabile del 40% del consumo totale di energia in Europa. Al fine di mitigare il cambiamento climatico l'Europa ha come obiettivo per il 2020 la riduzione delle emissioni di CO2 del 20%, aumentare del 20% l’utilizzo di energie rinnovabili e ridurre del 20% i consumi energetici. A tal scopo due direttive, che si concentrano sull'efficienza energetica e il rendimento energetico degli edifici, sono state generate, la Direttiva sull’efficienza energética (EED) e la Direttiva sul Rendimento Energetico nell’Edilizia (EPBD). Un progetto infill delle aree urbane è un modo per promuove la crescita sostenibile delle grandi citta. Milano ha un area urbana molto densa con molti vuoti urbani. Per questo il Politecnico di Milano in collaborazione con il dipartimento di urbanistica, edilizia privata e agricoltura del comune di Milano ha creato un' iniziativa denominata Ri-Formare Milano con lo scopo di incentivare il recupero dei vuoti urbani al fine di restituire vita a quelli in stato di abbandono. Tenendo in considerazione queste problematiche, lo scopo di questa tesi e' di sviluppare un edificio ad alte prestazioni energetiche in un contesto urbano denso come quello di Milano, che aiuti a raggiungere gli obiettivi prefissati per l'anno 2020. In questa tesi il processo di ottimizzazione è stato diviso in due parti. La prima riguarda l’analisi di diverse geometrie o conformazioni dell’edificio. Sei diverse conformazioni sono state analizzate e solo due sono state selezionate per le analisi successive. La scelta è stata dettata da parametri come il consumo energetico annuale, il livello d`illuminazione ed il rapporto S/V. La seconda parte riguarda l’ottimizzazione dell’involucro edilizio e ha come scopo quello di non determinare esattamente quale tipo di tecnologia adottare, ma aiutare a capire quali sono i parametri più importanti da considerare durante la scelta delle nuove soluzioni tecnologiche.
Tesi di laurea Magistrale
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/141894