Retrofitting for a greener future : energy efficiency solutions on a case study in Livorno

Why is it important to retrofit existing buildings? Some people think that the reason is to enhance their aesthetic appeals of them because the façade is the most visible face of the structure; however, the truth is that it provides immediate environmental benefits by reducing carbon dioxide emissions, and reducing energy bills because it guaranteed energy savings, that consequently can attract more tenants that are aware of the impact of energy-efficient houses. In addition, the building stock in each EU Member State will have to be upgraded from energy classification G to F by 2027 for non-residential buildings and by 2030 for residentials (European Commission, 2021a). The thesis aims to show the benefits of retrofitting an old building that belongs to the social housing property of CASALP (CASA Livorno e Provincia Spa). The idea is to outline a number of strategies to revamp it using cutting-edge technologies but keeping the architectural design of the traditional neighborhood considering the installation of a ventilated facade. All the interventions are carried out under the legislative decree of Superbonus 110%. To start with the assessment, an extended literature review was studied to provide a good understanding of the situation of the existing building in terms of energy consumption. Detailed aspects were included for the ventilated façade design, as well as the considerations that have been chosen to keep the energy retrofitting intervention under the framework Superbonus 110%. All the retrofits were evaluated considering an energy performance modeling in EC 700 from EdilClima and a BIM simulation in Revit. The present thesis includes five chapters: in the first chapter; the introduction, and the research objectives are stated. The second chapter describes the state-of-the-art building energy regulations, refurbishment of buildings, and ventilated façades. In the third chapter, the case study is introduced, describing the current features, the climate analysis, and the expected retrofits and their benefits. The fourth chapter shows the energy performance modeling and the results of the analysis. Finally, the conclusions are described in the last chapter.

Perché è importante ristrutturare gli edifici esistenti? Alcune persone pensano che il motivo sia quello di migliorarne l'estetica perché la facciata è la parte visibile della struttura, ma i veri motivi riguardano i benefici ambientali che si hanno riducendo le emissioni di anidride carbonica e aumentando il risparmio energetico, che rappresenta un fattore determinante per gli inquilini, consapevoli dell'impatto delle case ad alta efficienza energetica. Inoltre, il patrimonio edilizio con una bassa classe energetica in ogni Stato membro dell'UE dovrà essere ristrutturato nei prossimi 10 anni passando almeno dalla classe G alla F, entro il 2027 per gli edifici non residenziali ed entro il 2030 per quelli residenziali (European Commission, 2021a). La tesi si propone di mostrare i benefici della riqualificazione di un edificio che appartiene al patrimonio di edilizia sociale del CASALP (CASA Livorno e Provincia Spa). L'idea è quella di delineare una serie di strategie per riqualificare l’edificio in analisi, utilizzando tecnologie all'avanguardia, pur mantenendo il disegno architettonico del quartiere tradizionale, e considerando l'installazione di una facciata ventilata. Tutti gli interventi sono realizzati nell'ambito del decreto legislativo del Superbonus 110%. All’inizio della tesi è presente un richiamo alla letteratura scientifica, volto a fornire una buona comprensione del consumo energetico dell'edificio in analisi. Sono stati inclusi aspetti dettagliati riguardo alla progettazione della facciata ventilata, così come sono elencati gli interventi di riqualificazione compresi nel Superbonus 110%. Tutti gli interventi sono stati valutati considerando una modellazione delle prestazioni energetiche sul software EC 700 di EdilClima e una simulazione BIM in Revit. La presente tesi è composta da cinque capitoli: il primo capitolo è composto dall'introduzione e dagli obiettivi della ricerca; il secondo capitolo descrive lo stato dell'arte dei regolamenti energetici degli edifici, la ristrutturazione degli edifici e le facciate ventilate; il terzo capitolo introduce il caso di studio, descrivendo le caratteristiche attuali dell’edifico, l'analisi climatica, gli interventi previsti e i loro benefici; il quarto capitolo mostra la modellazione delle prestazioni energetiche e i risultati dell'analisi. Infine, il quinto ed ultimo capitolo espone le conclusioni.