Evaluation of building envelope energy performance through extensive simulation and parametrical analysis

Più del 30% degli impieghi finali di energia nell’Unione Europea è dovuto ai consumi energetici degli edifici. Al fine di ridurre il loro impatto energetico e migliorare la loro efficienza, è stata data una sempre maggiore importanza all’attività di progettazione, sia in merito ai nuovi edifici sia per gli interventi di riqualificazione. Inoltre, in aggiunta a questi obiettivi, durante gli ultimi anni le condizioni di comfort nell’ambiente confinato hanno assunto una sempre maggiore significatività per i progettisti edili. Ciò ha richiesto lo sviluppo di strumenti di analisi adeguatamente dettagliati, come i simulatori dinamici dell’edificio. In generale, più è complesso uno strumento, maggiore è il numero di input richiesti ma non tutti sono sempre disponibili nelle fasi iniziali della progettazione. Per questa ragione, i codici di simulazione dinamica sono stati impiegati anche per sviluppare modelli semplificati. Questa ricerca analizza le possibilità date da un uso estensivo della simulazione dinamica per la valutazione delle prestazioni energetiche dell’involucro edilizio e alcune problematiche relative ad essa. Il primo argomento discusso riguarda le condizioni al contorno nella simulazione dinamica, in particolare la definizione di un file climatico rappresentativo per la descrizione dell’ambiente esterno e la modellazione dello scambio di calore attraverso il terreno. Il secondo argomento analizza i problemi della validazione dei risultati forniti dagli strumenti di simulazione dinamica e l’accuratezza introdotta dalla scelta di uno specifico codice. Il confronto tra i software di simulazione dinamica è condotto sia a livello degli output di un’intera zona termica, quali i fabbisogni di riscaldamento e raffrescamento, i carichi di picco e l’istante in cui si verificano, e la risposta di un singolo componente (i.e., le pareti opache e quelle vetrate). Infine, viene studiata la coerenza tra i fabbisogni energetici elaborati dagli strumenti di simulazione dinamica e quelli ottenuti tramite il modello semi-stazionario presentato nella normativa EN ISO 13790:2008 e vengono proposti alcuni fattori correttivi per questo metodo semplificato.