Improving energy performance of industrial buildings: a case-study in North of Italy

This thesis studies the effectiveness of retrofit measures for enhancing the energy performance of industrial buildings. Given the significant contribution of the industrial sector to global energy consumption and greenhouse gas emissions, this research addresses crucial scientific questions regarding the potential for existing industrial buildings to meet contemporary energy standards through retrofitting. The analysis is conducted through a case-study in North of Italy and the methodological approach adopted involves comprehensive energy performance simulations under different climatic scenarios. These simulations evaluate the building's performance both before and after the implementation of retrofit interventions. Results shows that retrofit interventions may lead to a substantial decrease in heating energy needs across all examined periods, despite the foreseen rising temperatures and, thus, the “natural” decreased of heating needs due to climate change. However, cooling needs show an increase, emphasising the challenges of adapting industrial buildings to rising global temperatures. Moreover, the integration of renewable energy sources, like PV systems in this study demonstrates the potential for reducing reliance on non-renewable energy sources and aligning industrial buildings energy use with sustainability goals. This study contributes valuable insights into the dynamics of energy consumption in industrial premises, providing a framework for future retrofitting projects aimed at enhancing energy efficiency. The results clearly show both the immediate and long-term benefits of these interventions, making a strong case for their broad implementation in similar cases.

Questa tesi esamina l'efficacia delle misure di retrofit per migliorare la prestazione energetica degli edifici industriali. Dato il contributo significativo del settore industriale al consumo globale di energia e alle emissioni di gas serra, questa ricerca affronta questioni scientifiche cruciali riguardo alla possibilità che gli edifici industriali esistenti soddisfino gli standard energetici contemporanei attraverso il retrofitting. L’analisi è condotta atravvero la modellazione di un caso di studio in nord Italia, e l'approccio metodologico adottato prevede simulazioni dinamiche della prestazione energetica di edifici esistenti in diversi periodi climatici. Queste simulazioni valutano le prestazioni dell'edificio sia prima che dopo l'implementazione degli interventi di retrofit. I risultati della ricerca mostrano che gli interventi di retrofit conducono a una diminuzione della domanda energetica per il riscaldamento in tutti i periodi esaminati, nonostante il previsto aumento delle temperature e la conseguente riduzione “naturale” del fabbisogno di energia termica per riscaldamento a causa del cambiamento climatico. Tuttavia, la domanda di raffreddamento mostra un aumento, sottolineando le sfide nell'adattare gli edifici industriali alle crescenti temperature globali. Inoltre, l'integrazione di fonti di energia rinnovabili come i sistemi fotovoltaici, in questo studio dimostra potenziale per ridurre la dipendenza da fonti di energia non rinnovabili, allineando l'uso energetico di edifici industriali con gli obiettivi di sostenibilità. Questo studio fornisce intuizioni preziose sulla dinamica del consumo energetico nelle industrie, offrendo un quadro per futuri progetti di retrofit volti a migliorare l'efficienza energetica. I risultati dimostrano chiaramente sia i benefici immediati sia quelli a lungo termine di questi interventi, forendo un esempio per la loro ampia implementazione in casi simili.