Continuous commissioning : management of hvac systems in residential buildings

The thesis presents Continuous Commissioning (CC) applied to residential buildings as a process aimed at energy savings and system optimisation. The approach adopted in the work is to examine and test the specific conditions under which the principles of a practice (CC) that is more widely used in tertiary, industrial and healthcare contexts can be applied to residential building management. The objectives of the work are to identify the conditions that allow a systematic application of CC procedures, to determine the main advantages that may arise from their adoption, to clarify the modes of data communication and interpretation within the building–system interface and to verify any criticalities or barriers encountered throughout the process. The core of the research developed along two main directions: on one side, a set of theoretical considerations supported by the literature review, which outlined the state of the art and the most relevant case studies at the European and international level, and on the other, the possibility of directly analysing a specific case study, the “Abitare” pilot project, where CC was applied through Ai-EcO, an Artificial Intelligence algorithm. The results made it possible to outline the conditions that can support a systematic application of Continuous Commissioning in residential contexts, to define a methodological approach that could be used and prove suitable for applying CC principles while balancing energy efficiency and user comfort, to assess to what extent it is possible to reduce the gap between design performance parameters and actual in-use performance, and to advance a set of themes and proposals aimed at strengthening data reliability and improving energy monitoring in support of CC. As a confirmation of the initial assumptions, and thanks to an additional testing phase carried out on the Ai-EcO algorithm, potential improvement actions were identified, analysed, shared and, where possible, considered feasible for implementation. In this way, it was possible to show how these extensions can increase the effectiveness of Continuous Commissioning in extracting the most meaningful data, supporting a solid application of the process and ensuring consistent and long-term energy optimisation.

L’elaborato presenta come tema centrale il Continuous Commissioning (CC) applicato all’edilizia residenziale come processo finalizzato al risparmio energetico e all’ottimizzazione impiantistica. L’approccio adottato all’interno del lavoro è quello di approfondire e sperimentare le peculiarità di applicazione, nella gestione degli edifici residenziali, dei principi di una pratica (CC) maggiormente diffusa nel settore delle costruzioni in ambiti come quello terziario, industriale e ospedaliero. Gli obiettivi del lavoro sono di individuare quali siano le condizioni che permettano un’applicazione sistematica delle procedure di CC, identificare i principali vantaggi che ne possono derivare, chiarire le modalità di comunicazione e interpretazione dei dati nel sistema edificio-impianto, verificare eventuali criticità o barriere rilevate nel corso del processo. Il cuore della ricerca si è sviluppato su due fronti principali: da un lato, l’elaborazione di una serie di riflessioni teoriche supportate dalla literature review, che ha inquadrato lo stato dell’arte e i maggiori casi studio presenti a livello europeo e mondiale; dall’altro, la possibilità di verificare direttamente su un caso studio specifico, il progetto pilota “Abitare”, l’applicazione del CC basato su Ai-EcO, algoritmo di Intelligenza Artificiale. L’esito del lavoro ha permesso quindi di delineare quali siano le condizioni ottimali che possono permettere un’applicazione sistematica del processo di Continuous Commissioning in ambito residenziale; definire un tipo di approccio metodologico che si potrebbe utilizzare e risulterebbe valido per l’applicazione dei principi del CC al fine di bilanciare efficienza energetica e benessere degli utenti; valutare in che misura è possibile ridurre il gap tra parametri prestazionali a livello progettuale e reale negli edifici; avanzare una serie di tematiche e proposte per incrementare al meglio l’affidabilità e migliorare il monitoraggio energetico a supporto del CC. A riprova delle ipotesi inziali e grazie alla fase di sperimentazione aggiuntiva svolta sull’algoritmo Ai-EcO, sono state individuate potenziali azioni di miglioramento, che sono state analizzate, condivise e, ove possibile, considerate come implementabili per il sistema. In questo modo, è stato possibile mostrare come queste estensioni possano aumentare l’efficacia del Continuous Commissioning nell’estrazione dei dati più significativi, per una solida applicazione del processo, garantendo così un’ottimizzazione energetica consistente e sostenibile nel tempo.