With the European Green Deal the European Union aims to achieve climate-neutrality by 2050, reaching an economy with net-zero GHG emissions. In accordance with European targets, Italy established the goal of cutting by 43% the primary energy consumption and by 39,7% the final energy consumption by 2030 compared to the PRIMES scenario of 2007. The building sector is one of the main responsible for CO2 emission and energy consumption, which are 36% and 40% respectively. It is therefore fundamental to take measures to reduce the energy consumption of the building stock. The objective of this thesis project is to evaluate the energy need and the energy saving potential of different retrofit scenarios applied to a residential district in the city of Milan. The selected case studi is composed by 69 buildings belonging to Forlanini district. The sample is simplified defining a set of building types identified as archetypes. The analysis is then carried out using CEA, an open source tool suitable for dynamic calculation on a district scale. If subjected to a retrofit action in accordance with minimum standard envelope transmittance values, the sample would decrease its current heating energy need by 75%, saving 10,1 GWh per year. The same building sample if subjected to a retrofit action in accordance with minimum envelope transmittance values to benefit from government incentives, would cut down its current heating need by 79%, saving 10,7 GWh per year. During the development of the project a GIS approach has been used for characterising the city building stock and representing the final outputs. The adoption of tools able to estimate the effects of energy saving achievable thanks to retrofit action can represent a valid support for policymakers in the decision-making process of measures to be taken with the aim of encouraging public and private stakeholders in refurbishment investment.

L’Unione Europea, con il European Green Deal, si è data l’obiettivo di raggiungere la neutralità climatica entro il 2050, attraverso un’economia con net-zero emissioni di gas serra. In accordo con gli obiettivi europei, l’Italia ha stabilito di ridurre del 43% il consumo di energia primaria e del 39,7% il consumo finale di energia entro il 2030 rispetto allo scenario PRIMES del 2007. Il settore delle costruzioni è uno dei principali responsabili delle emissioni di CO2 e dei consumi energetici, rispettivamente del 36% e del 40%. È quindi fondamentale adottare misure per ridurre il consumo energetico del patrimonio edilizio. L’obiettivo di questo progetto di tesi è quello di valutare il fabbisogno energetico e il potenziale di risparmio energetico di diversi scenari di retrofit applicati a un quartiere residenziale nella città di Milano. Il caso studio selezionato è composto da 69 edifici ap partenenti al quartiere Forlanini. Il campione viene semplificato definendo un insieme di tipologie di edifici identificati come archetipi. L’analisi viene poi effettuata utilizzando CEA, uno strumento open source adatto al calcolo dinamico su scala di quartiere. Se sottoposto a un’azione di retrofit in conformità con i valori minimi standard di trasmittanza dell’involucro, il campione diminuirebbe il suo attuale fabbisogno energetico per il riscaldamento del 75%, risparmiando 10,1 GWh all’anno. Lo stesso campione di edificio, se sottoposto a un’azione di retrofit in conformità con i valori minimi di trasmittanza dell’involucro per beneficiare degli incentivi governativi, ridurrebbe il suo attuale bisogno di riscaldamento del 79%, risparmiando 10,7 GWh all’anno. Durante lo sviluppo del pro getto è stato utilizzato un approccio GIS per caratterizzare il patrimonio edilizio della città e rappresentare i risultati finali. L’adozione di strumenti in grado di stimare gli effetti del risparmio energetico ottenibile grazie ad un intervento di retrofit può rappresentare un valido supporto per i policy makers nel processo decisionale delle misure da adottare con l’obiettivo di incentivare gli attori pubblici e privati negli investimenti di ristrutturazione.

Energy demand assessment and definition of energy retrofit scenarios for a district in Milan

Gatto, Chiara
2020/2021

Abstract

With the European Green Deal the European Union aims to achieve climate-neutrality by 2050, reaching an economy with net-zero GHG emissions. In accordance with European targets, Italy established the goal of cutting by 43% the primary energy consumption and by 39,7% the final energy consumption by 2030 compared to the PRIMES scenario of 2007. The building sector is one of the main responsible for CO2 emission and energy consumption, which are 36% and 40% respectively. It is therefore fundamental to take measures to reduce the energy consumption of the building stock. The objective of this thesis project is to evaluate the energy need and the energy saving potential of different retrofit scenarios applied to a residential district in the city of Milan. The selected case studi is composed by 69 buildings belonging to Forlanini district. The sample is simplified defining a set of building types identified as archetypes. The analysis is then carried out using CEA, an open source tool suitable for dynamic calculation on a district scale. If subjected to a retrofit action in accordance with minimum standard envelope transmittance values, the sample would decrease its current heating energy need by 75%, saving 10,1 GWh per year. The same building sample if subjected to a retrofit action in accordance with minimum envelope transmittance values to benefit from government incentives, would cut down its current heating need by 79%, saving 10,7 GWh per year. During the development of the project a GIS approach has been used for characterising the city building stock and representing the final outputs. The adoption of tools able to estimate the effects of energy saving achievable thanks to retrofit action can represent a valid support for policymakers in the decision-making process of measures to be taken with the aim of encouraging public and private stakeholders in refurbishment investment.
FERLA, GIULIO
ARC I - Scuola di Architettura Urbanistica Ingegneria delle Costruzioni
28-apr-2022
2020/2021
L’Unione Europea, con il European Green Deal, si è data l’obiettivo di raggiungere la neutralità climatica entro il 2050, attraverso un’economia con net-zero emissioni di gas serra. In accordo con gli obiettivi europei, l’Italia ha stabilito di ridurre del 43% il consumo di energia primaria e del 39,7% il consumo finale di energia entro il 2030 rispetto allo scenario PRIMES del 2007. Il settore delle costruzioni è uno dei principali responsabili delle emissioni di CO2 e dei consumi energetici, rispettivamente del 36% e del 40%. È quindi fondamentale adottare misure per ridurre il consumo energetico del patrimonio edilizio. L’obiettivo di questo progetto di tesi è quello di valutare il fabbisogno energetico e il potenziale di risparmio energetico di diversi scenari di retrofit applicati a un quartiere residenziale nella città di Milano. Il caso studio selezionato è composto da 69 edifici ap partenenti al quartiere Forlanini. Il campione viene semplificato definendo un insieme di tipologie di edifici identificati come archetipi. L’analisi viene poi effettuata utilizzando CEA, uno strumento open source adatto al calcolo dinamico su scala di quartiere. Se sottoposto a un’azione di retrofit in conformità con i valori minimi standard di trasmittanza dell’involucro, il campione diminuirebbe il suo attuale fabbisogno energetico per il riscaldamento del 75%, risparmiando 10,1 GWh all’anno. Lo stesso campione di edificio, se sottoposto a un’azione di retrofit in conformità con i valori minimi di trasmittanza dell’involucro per beneficiare degli incentivi governativi, ridurrebbe il suo attuale bisogno di riscaldamento del 79%, risparmiando 10,7 GWh all’anno. Durante lo sviluppo del pro getto è stato utilizzato un approccio GIS per caratterizzare il patrimonio edilizio della città e rappresentare i risultati finali. L’adozione di strumenti in grado di stimare gli effetti del risparmio energetico ottenibile grazie ad un intervento di retrofit può rappresentare un valido supporto per i policy makers nel processo decisionale delle misure da adottare con l’obiettivo di incentivare gli attori pubblici e privati negli investimenti di ristrutturazione.
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