Qualità dell'aria e comfort termico in un edificio NZEB: analisi CFD di possibili strategie di ventilazione = Indoor Air Quality and thermal comfort in a NZEB building: CFD analysis of possible ventilation strategies

Il settore edilizio è responsabile del 25% del consumo di energia in Europa e di un terzo delle emissioni globali in atmosfera. In un’ottica di riduzione dell’impatto degli edifici, è stata introdotta la "Energy Performance of Buildings Directive" (EPBD Recast) 2010/31/UE, che ha definito il concetto di Nearly Zero Energy Buildings (NZEB), ovvero edifici caratterizzati da bassi fabbisogni energetici (grazie ad un’attenta progettazione dell’involucro edilizio) e dall’utilizzo di risorse rinnovabili per soddisfare la propria domanda di energia. Recentemente, l'EPBD è stata aggiornata per includere il comfort, la salute dell'occupante e la qualità dell'aria nella definizione di NZEB, riconoscendo il ruolo fondamentale che questi elementi devono avere nelle fasi di progettazione dell'edificio e soprattutto di utilizzo dello stesso. La tesi di laurea ha l’obiettivo di valutare, per gli edifici NZEB, l’impatto che diverse strategie di ventilazione possono avere sui consumi energetici, sulla qualità dell’aria e sul comfort interno degli occupanti. In particolare, una ricerca bibliografica iniziale ha permesso di valutare l’influenza delle strategie di ventilazione sul controllo di temperatura e umidità interna e sulla capacità di rimozione degli inquinanti dagli ambienti chiusi. Inoltre, una parte della tesi si è focalizzata sulla comparazione di diversi software di simulazione, concentrandosi sulla loro capacità di integrare gli aspetti puramente energetici con quelli di qualità dell’aria. L’analisi ha portato alla luce il limite dei software di simulazione dinamica (solitamente utilizzati in ambito energetico-edilizio) nell’affrontare le tematiche di ventilazione e qualità dell’aria, spingendo sempre di più verso l’utilizzo di software specifici di Computational Fluid Dynamics (CFD), che permettono di valutare al meglio la distribuzione dell’aria e delle sue caratteristiche negli ambienti chiusi. A valle dell’analisi comparata dei software, per la tesi si è scelto di utilizzare DesignBuilder, essendo in grado di unire le analisi energetica e CFD in un unico ambiente di simulazione. CorTau House, edificio residenziale NZEB situato in provincia di Vercelli, è stato scelto come caso studio. Tramite DesignBuilder, il modello energetico è stato costruito e simulato, i cui risultati sono stati confrontati con quelli già presenti in letteratura sul caso studio. L’analisi CFD è stata successivamente utilizzata per studiare l’impatto di diverse strategie di ventilazione (naturale, meccanica, ibrida) sul comfort termico degli occupanti e la qualità dell’aria interna, attraverso la valutazione di indicatori di performance specifici nei due ambiti.