Ottimizzazione delle prestazioni estive di uno zero energy building

L’Unione Europea si è prefissata l’obiettivo di promuovere edifici ad energia quasi zero (nearly Zero Energy Building, nZEB), edifici che non solo riducano drasticamente il loro fabbisogno energetico per il riscaldamento e raffrescamento, ma che producano l’energia necessaria al loro uso tramite fonti energetiche rinnovabili. Lo scopo di questa tesi è quello di valutare l’efficacia di strategie di raffrescamento passivo, al fine di ottimizzare la prestazione energetica estiva del nuovo Dipartimento di Energia del Politecnico di Milano. L’Ateneo si è prefissato di costruire il nuovo Dipartimento nei prossimi anni, puntando ad ottenere il target di Zero Energy Building, e questa tesi è stata da supporto alla sua progettazione, contribuendo all’analisi energetica. Il lavoro si struttura principalmente in due fasi. In primo luogo si procede alla caratterizzazione del caso studio, definendone la geometria, le tecnologie costruttive e la tipologia d’uso. Si giunge dunque alla modellazione dell’edificio e alla sua suddivisione in zone termiche. La seconda fase si basa invece su un’analisi parametrica, condotta in regime dinamico utilizzando il software EnergyPlus: partendo dalla definizione di alcune strategie di raffrescamento passivo (controllo solare, ventilazione naturale, inerzia termica, illuminazione naturale), caratterizzate da diversi livelli prestazionali, vengono create delle combinazioni di strategie; attraverso la valutazione del loro potenziale energetico, si individua la combinazione ottimale che permette di avere il minore consumo energetico. Una volta ottimizzata la prestazione energetica estiva dell’edificio, si procede a valutare la sua performance anche durante la stagione invernale, proponendo diverse soluzioni migliorative. Infine viene svolta un’analisi critica sul comfort termico estivo, attraverso il modello statico di Fanger, sottolineando la sua importanza nell’ambito del risparmio energetico.