Calcolo del fabbisogno energetico di un edificio. Applicazioni di differenti metodi a due casi di studio

This thesis finds its origins in the curiosity and the need for further study on the energy behavior of a building. Although energy certification is now a central theme both at an Italian and a European level that would indicate, according to a classification, the energetic quality of the building, it often risks to become a mere reading of the data returned by the computer codes. Although the institutional programs, which are used precisely for the energy certification of buildings, have an extremely intuitive interface, knowledge of the subject matter may cause trivial errors. In this regard, the detailed implementation of regulations in the field of energy saving was vital for the comprehension and the acquisition of the calculation procedures, which leads to a critical and therefore more accurate control of the results obtained or provided by any program related to modeling and approximations. Moreover, it was possible to check how much of what is reported in the rules is required and what is practically applied to rank-efficient buildings. To achieve these objectives, the work was divided in three distinct parts. In the first part a spreadsheet has been implemented "ad hoc" according to applications on two case studies, following the requirements in the first and second parts of the UNI / TS 11300, up to the primary energy assessment of buildings. In the second part, a classification of both case studies was made using two stationary type institutional software programs used for energy certification: DOCETPro and CENED +. The results obtained were compared in order to analyze the individual contributions to energy, the deviations from the regulatory requirements and the influence of approximations in the results. In the last part, a dynamic simulation was performed using the computer code EnergyPlus, creating a three dimensional model of buildings through a graphical interface. The application showed marked differences compared to stationary software, especially because the second case study is subject to more solar radiation than the first, due to the use of different algorithms and of more detailed climate data.

Questo elaborato di tesi nasce dalla curiosità e dall’esigenza di approfondire lo studio sul comportamento energetico di un edificio. La certificazione energetica è oggi uno dei temi centrali delle costruzioni nel panorama italiano ed europeo che dovrebbe indicare, in base ad una classificazione, la qualità energetica dell’edificio, ma spesso rischia di diventare una mera lettura degli indici restituiti dai codici di calcolo. Sebbene i programmi istituzionali, utilizzati appunto per le certificazioni energetiche degli edifici, abbiano un’interfaccia estremamente intuitiva, una conoscenza superficiale dell’argomento può essere causa di errori banali. A tal proposito, l’applicazione dettagliata delle normative vigenti in campo di risparmio energetico si è rivelata fondamentale per la comprensione e l’acquisizione delle procedure di calcolo, che porta a un’analisi critica e quindi a un maggior controllo dei risultati ottenuti o forniti da un qualsiasi programma e delle approssimazioni legate alla modellazione. È stato inoltre possibile verificare quanto di ciò che è riportato nelle norme è necessario e quanto viene praticamente applicato per classificare edifici efficienti. Per raggiungere questi obiettivi il lavoro è stato impostato in tre parti distinte. Nella prima parte è stato implementato un foglio di calcolo cucito “ad hoc” su due casi di studio applicativi, seguendo quanto prescritto nella prima e della seconda parte delle norme UNI/TS 11300, fino ad arrivare alla valutazione dell’energia primaria degli edifici. Nella seconda è stata effettuata la classificazione, di entrambi i casi di studio, con due software istituzionali, di tipo stazionario, utilizzati per la certificazione energetica: DOCETPro e CENED+. I risultati ottenuti si sono messi a confronto al fine di analizzare i singoli contributi energetici, gli scostamenti con le prescrizioni normative e l’influenza delle approssimazioni nei risultati. Nell’ultima parte è stata eseguita una simulazione dinamica, con il codice di calcolo EnergyPlus, creando un modello tridimensionale degli edifici attraverso un’interfaccia grafica. L’applicazione ha evidenziato differenze marcate rispetto ai software stazionari, dovute all’impiego di diversi algoritmi di calcolo ed anche all’uso di dati climatici di maggiore dettaglio.