Analisi energetica di sistemi edificio-impianto: sviluppo di un modello semplificato e sua validazione

Energy conservation policies impose a growing care about the optimization of new designs and retrofits of building and HVAC systems. Analysis tools for building energy load estimate reveal to be very useful for the purpose. In this work, a simplified model for building and heating plant simulation is proposed and validated. Building envelope is modelled with a lumped parameter approach; heating and cooling demand estimate is compared with the one obtained by a detailed simulation software (TRNSYS), resulting to be in good agreement. Heating plant is modelled in a simplified way, according to publications present in literature and calculation methods proposed by technical regulation. Proposed analysis tool is validated on the whole (building and plant) by the comparison with primary energy actual consumptions of two existing buildings situated in Milan: a school and a skyscraper for residential and service use. Within the study of the two existing buildings, a sensitivity analysis is carried out in order to identify which input parameters do have a main influence on produced results.

Le politiche di risparmio energetico impongono una cura sempre maggiore nell’ottimizzazione dei sistemi edificio-impianto, sia in fase progettuale che in occasione di riqualificazioni energetiche degli stessi. A tale scopo risultano estremamente utili gli strumenti di analisi energetica che permettono di stimare il fabbisogno energetico degli edifici. Nel presente elaborato viene proposto e validato un modello semplificato per la simulazione dei sistemi edificio-impianto. L’involucro edilizio è modellizzato attraverso un approccio a parametri concentrati; la stima del fabbisogno di energia termica e frigorifera è confrontata con quella ottenuta attraverso un software di simulazione dettagliato (TRNSYS), risultando in ottimo accordo. L’impianto è modellizzato in modo semplificato, in base a pubblicazioni disponibili in letteratura e ai metodi di calcolo proposti nelle norme tecniche. Lo strumento di analisi proposto è validato nel suo complesso (edificio-impianto) mediante il confronto con i reali consumi di energia primaria di due edifici esistenti, entrambi situati a Milano: una scuola ed un grattacielo ad uso residenziale e terziario. Nell’ambito del confronto con i due casi reali, viene svolta un’analisi di sensitività, finalizzata ad individuare quali parametri di ingresso abbiano una maggiore influenza sui risultati prodotti.