Multistorey building in San Giuliano Milanese : building retrofit with BIPV and storage system integration

In the field of building construction, sustainability is becoming a more and more interesting and important topic over the last years. The main objectives have become therefore the use of clean and renewable energy, and the reduction of energy consumption. In Italy, where more than half of the existing buildings were built around 1980, the focus is now on the improvement of the buildings performance, following the directories from the Govern, such as DM 26-06-2015, which set the requirements for the consumption reductions. The retrofit process is therefore the path to follow in order to achieve such energetic targets. In this thesis, the aim pursued is to study and understand the energetic performance of a multistorey building in San Giuliano Milanese (MI), through the improvement of the envelope (opaque and transparent), the substitution of systems such as heating, cooling and ventilation, and the installation of a traditional photovoltaic system on the roof and BIPV (Building Integrated Photovoltaic system) on the façade, in order to allow the transformation of the building from consumer to producer and prosumer of electricity. In the second part of the thesis, different configurations of photovoltaic fields are presented, considering all the possible issues related to the installation on the roof or on the façade. The final aim is to cover the building electricity consumption. To achieve it, a storage system is integrated too, in order to maximize the self-consumption, without relying on the grid. The final configuration is supported by an economic analysis too, to support the choice of the best system for the building.

L’efficienza energetica è ad oggi uno dei principali obiettivi del mondo dell’edilizia, che oltre a ricorrere sempre più a un utilizzo di energia pulita e rinnovabile, cerca di minimizzare il più possibile i consumi energetici. Considerando che più della metà degli edifici residenziali sono stati realizzati intorno agli anni ’80, agire sul rendimento degli edifici esistenti, adattandoli alle caratteristiche richieste dalla normativa DM 26-06-2015, rappresenta una strategia importante di riduzione dei consumi energetici. A tal proposito la riqualificazione energetica rappresenta la principale opportunità per ottenere la riduzione del fabbisogno di un edificio. Questo lavoro di tesi si pone quindi come obiettivo la valutazione delle prestazioni energetiche di un edificio multipiano attraverso il miglioramento dell’involucro, del sistema di riscaldamento e raffrescamento, in modo da valutare la migliore strategia di intervento. Inoltre, viene valutata la possibilità dell’installazione di un sistema fotovoltaico, considerando anche l’utilizzo di pannelli integrati nella facciata dell’edificio (BIPV), in modo da trasformare l’edificio da utilizzatore a produttore di elettricità. Nella seconda parte della tesi vengono quindi presentate diverse configurazioni di campi fotovoltaici, tenendo in considerazione le criticità date dal posizionamento su tetto e su facciata. L’obiettivo è quello di coprire quasi totalmente i fabbisogni energetici dell’edificio. E per raggiungerlo, è stata predisposta anche l’integrazione di un sistema di accumulo, in modo da massimizzare l’autoconsumo, evitando dunque di attingere energia dalla rete o vendere l’eccesso di produzione. Un’analisi economica viene infine presentata in questa seconda parte, in modo da individuare la configurazione migliore tra tutte quelle analizzate.