Ottimizzazione delle prestazioni energetiche dell'involucro edilizio per l'esposizione solare.

Nel corso del Dottorato di Ricerca in Energetica Elettrica e Termica (XXIV ciclo) il sottoscritto ha approfondito tematiche relative al comportamento termico degli edifici e al risparmio energetico in edilizia, con particolare riferimento all'ottimizzazione delle prestazioni energetiche dell'involucro edilizio. L'attività è stata svolta all'interno del gruppo di Fisica Tecnica Ambientale del Dipartimento di Ingegneria dell'Energia e dei Sistemi (DESE) dell'Università di Pisa. I temi trattati, volti all'ottimizzazione dell’involucro nei suoi diversi aspetti, sono stati in particolare i seguenti. Studio dei parametri, trasmittanza termica dinamica Yie e ritardo temporale t, caratterizzanti il comportamento in condizioni non stazionarie delle pareti esterne opache, anche con riferimento ai più recenti sviluppi normativi. Sviluppo di un programma di calcolo, adatto per applicazioni progettuali, per valutare i parametri trasmittanza termica dinamica Yie e ritardo temporale t di pareti e coperture opache in condizioni di regime termico periodico. Studio del raffrescamento passivo degli edifici con l'impiego di facciate e coperture ventilate e sviluppo di un programma di calcolo, adatto per applicazioni progettuali, per valutare i parametri caratterizzanti il comportamento in condizioni di regime termico stazionarie di pareti e coperture ventilate. Sviluppo di un programma di calcolo per valutare il comportamento termico dinamico di pareti e coperture ventilate, anche in relazione alle soluzioni tecniche conformi precisare nella normativa. Studio dell'ottimizzazione della percentuale di superficie finestrata dell'involucro edilizio e dell'uso di serre solari addossate, facendo uso di un edificio test. Di tale edificio sono state studiate le prestazioni energetiche e le corrispondenti variazioni al variare della localizzazione geografica, della percentuale di superficie finestrata e dell'uso di una serra solare. Studio dell'esposizione solare dell'involucro edilizio, allo scopo di individuare le forme e le superfici ideali di involucro che permettano di massimizzare o minimizzare l'apporto energetico dovuto all'irraggiamento solare, con metodi variazionali. Ottimizzazione della forma dell'edificio per l'esposizione solare e i consumi energetici ad esso associati, con metodo numerico basato su Algoritmi Evolutivi. Tale attività è stata svolta, per un semestre come exchange doctoral students, presso l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne.