The effects of climate change are increasingly evident and strategies to tackle them are rapidly spreading. At the European level, the goal of achieving climate neutrality by 2050 has been set, requiring a massive decarbonisation of energy-intensive sectors. The guidelines for the construction sector, currently responsible for 36% of global greenhouse gas emissions, are defined in the EPBD directives. At the Italian level, this directive has been integrated with the Ministerial Decree of 26/06/2015 -minimum Requirements- which defines the minimum requirements regarding the energy performance of buildings. In this contest, a feasibility study was developed for the renovation of an existing building. The object of the study is a school complex located in Brunico (BZ), built in 1960, consisting of five buildings with a net area of 11'697 m² and a gross volume of 46'788 m3. The purpose of this thesis is to design the virtual model of the building, based on real data, both for the envelope and for the plant systems. The model is carried out on two different software, Edilclima and IESVE, with the subsequent objective of integrating high energy efficiency strategies to comply with the nZEB requirements and highlight the way of operating and the differences between the two-energy modelling software. Edilclima is an Italian software built around the national legislation, consequently it integrates the plant systems typical of Italy, while IESVE is a software of English house but of American inspiration that integrates the English legislation and has a prevalence in the modelling of air systems. Despite the differences, the dynamic simulations performed on the models led to comparable results between the two programs. Based on the results of the initial models, and consequently on the real data of the buildings, an intervention scenario on the building complex was proposed for the achievement of the nZEB requirements consisting of three actions, such as: • improvement of the building envelope, in order to reduce the overall energy needs; • improvement of the technical systems, in order to increase the general plant performance (from generation to emission); • integration of renewable systems, in order to reduce the consumption of energy from non-renewable sources and reduce CO2 emissions. The benefits obtainable from each action with both software were analysed individually, then a parametric analysis of the costs was carried out and, finally, the achievement of the requirements for the nZEB buildings with the complete scenario was verified.

Gli effetti del cambiamento climatico sono sempre più evidenti e le strategie per contrastarlo sono in rapida diffusione. A livello europeo è stato posto l’obiettivo del raggiungimento della neutralità climatica entro il 2050, richiedendo una massiccia decarbonizzazione dei settori ad alta intensità energetica. Le linee guida per il settore delle costruzioni, attualmente responsabile del 36% delle emissioni di gas serra globali, sono definite nelle direttive EPBD. A livello italiano questa direttiva è stata integrata con il DM 26/06/2015 -Requisiti Minimi- il quale definisce i requisiti minimi in materia di prestazioni energetiche degli edifici. In questo contesto, si è sviluppato uno studio di fattibilità per la ristrutturazione di un edificio esistente. L’oggetto dello studio è un complesso scolastico situato a Brunico (BZ), costruito nel 1960, composto da cinque edifici con una superficie netta di 11'697 m² e una volumetria lorda di 46'788 m3. Lo scopo di questa tesi è la costruzione del modello virtuale dell’edificio, basandosi sui dati reali, sia per la parte involucro che per la parte impiantistica. Il modello viene effettuato su due software differenti, Edilclima ed IESVE, con il successivo obiettivo di integrare strategie ad alta efficienza energetica per rispettare i requisiti nZEB ed evidenziare il modo di operare e le differenze tra i due software di modellazione energetica. Edilclima è un software Italiano costruito attorno alla normativa nazionale, di conseguenza integra i sistemi impiantistici tipici dell’Italia, mentre IESVE è un software di casa inglese ma di ispirazione americana che integra la normativa inglese ed ha una prevalenza nella modellazione degli impianti ad aria. Nonostante le differenze, le simulazioni dinamiche svolte sui modelli hanno portato a risultati comparabili tra i due programmi. Sulla base dei risultati dei modelli iniziali, e di conseguenza sui dati reali degli edifici, è stato proposto uno scenario di intervento sul complesso edilizio per il raggiungimento dei requisiti nZEB composto da tre azioni, quali: • miglioramento dell'involucro edilizio, al fine di ridurre il fabbisogno energetico complessivo; • miglioramento dei sistemi tecnici degli edifici, al fine di aumentare il rendimento generale dell’impianto (dalla generazione all’emissione); • integrazione di sistemi rinnovabili, al fine di ridurre il consumo di energia da fonti non rinnovabili e ridurre le emissioni di CO2. Sono stati analizzati singolarmente i benefici ottenibili da ogni azione con entrambi i software, successivamente è stata effettuata un’analisi parametrica dei costi ed, infine, si è verificato il raggiungimento dei requisiti per gli edifici nZEB con lo scenario completo.

Energy renovation of an existing school campus according to nZEB requirements. Comparison of the energy analysis developed by software Edilclima and IESVE

Altomare, Andrea;CRIPPA, SAMUELE
2020/2021

Abstract

The effects of climate change are increasingly evident and strategies to tackle them are rapidly spreading. At the European level, the goal of achieving climate neutrality by 2050 has been set, requiring a massive decarbonisation of energy-intensive sectors. The guidelines for the construction sector, currently responsible for 36% of global greenhouse gas emissions, are defined in the EPBD directives. At the Italian level, this directive has been integrated with the Ministerial Decree of 26/06/2015 -minimum Requirements- which defines the minimum requirements regarding the energy performance of buildings. In this contest, a feasibility study was developed for the renovation of an existing building. The object of the study is a school complex located in Brunico (BZ), built in 1960, consisting of five buildings with a net area of 11'697 m² and a gross volume of 46'788 m3. The purpose of this thesis is to design the virtual model of the building, based on real data, both for the envelope and for the plant systems. The model is carried out on two different software, Edilclima and IESVE, with the subsequent objective of integrating high energy efficiency strategies to comply with the nZEB requirements and highlight the way of operating and the differences between the two-energy modelling software. Edilclima is an Italian software built around the national legislation, consequently it integrates the plant systems typical of Italy, while IESVE is a software of English house but of American inspiration that integrates the English legislation and has a prevalence in the modelling of air systems. Despite the differences, the dynamic simulations performed on the models led to comparable results between the two programs. Based on the results of the initial models, and consequently on the real data of the buildings, an intervention scenario on the building complex was proposed for the achievement of the nZEB requirements consisting of three actions, such as: • improvement of the building envelope, in order to reduce the overall energy needs; • improvement of the technical systems, in order to increase the general plant performance (from generation to emission); • integration of renewable systems, in order to reduce the consumption of energy from non-renewable sources and reduce CO2 emissions. The benefits obtainable from each action with both software were analysed individually, then a parametric analysis of the costs was carried out and, finally, the achievement of the requirements for the nZEB buildings with the complete scenario was verified.
BARNI, SILVIA
ARC I - Scuola di Architettura Urbanistica Ingegneria delle Costruzioni
7-ott-2021
2020/2021
Gli effetti del cambiamento climatico sono sempre più evidenti e le strategie per contrastarlo sono in rapida diffusione. A livello europeo è stato posto l’obiettivo del raggiungimento della neutralità climatica entro il 2050, richiedendo una massiccia decarbonizzazione dei settori ad alta intensità energetica. Le linee guida per il settore delle costruzioni, attualmente responsabile del 36% delle emissioni di gas serra globali, sono definite nelle direttive EPBD. A livello italiano questa direttiva è stata integrata con il DM 26/06/2015 -Requisiti Minimi- il quale definisce i requisiti minimi in materia di prestazioni energetiche degli edifici. In questo contesto, si è sviluppato uno studio di fattibilità per la ristrutturazione di un edificio esistente. L’oggetto dello studio è un complesso scolastico situato a Brunico (BZ), costruito nel 1960, composto da cinque edifici con una superficie netta di 11'697 m² e una volumetria lorda di 46'788 m3. Lo scopo di questa tesi è la costruzione del modello virtuale dell’edificio, basandosi sui dati reali, sia per la parte involucro che per la parte impiantistica. Il modello viene effettuato su due software differenti, Edilclima ed IESVE, con il successivo obiettivo di integrare strategie ad alta efficienza energetica per rispettare i requisiti nZEB ed evidenziare il modo di operare e le differenze tra i due software di modellazione energetica. Edilclima è un software Italiano costruito attorno alla normativa nazionale, di conseguenza integra i sistemi impiantistici tipici dell’Italia, mentre IESVE è un software di casa inglese ma di ispirazione americana che integra la normativa inglese ed ha una prevalenza nella modellazione degli impianti ad aria. Nonostante le differenze, le simulazioni dinamiche svolte sui modelli hanno portato a risultati comparabili tra i due programmi. Sulla base dei risultati dei modelli iniziali, e di conseguenza sui dati reali degli edifici, è stato proposto uno scenario di intervento sul complesso edilizio per il raggiungimento dei requisiti nZEB composto da tre azioni, quali: • miglioramento dell'involucro edilizio, al fine di ridurre il fabbisogno energetico complessivo; • miglioramento dei sistemi tecnici degli edifici, al fine di aumentare il rendimento generale dell’impianto (dalla generazione all’emissione); • integrazione di sistemi rinnovabili, al fine di ridurre il consumo di energia da fonti non rinnovabili e ridurre le emissioni di CO2. Sono stati analizzati singolarmente i benefici ottenibili da ogni azione con entrambi i software, successivamente è stata effettuata un’analisi parametrica dei costi ed, infine, si è verificato il raggiungimento dei requisiti per gli edifici nZEB con lo scenario completo.
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