Esplorazione di una base di dati delle certificazioni energetiche mediante tecniche di analisi dei dati = Exploring a database of energy certificates through data analytics techniques

Le Certificazioni energetiche degli edifici sono procedure che consentono di stimare la performance energetica di un edificio a partire dalle sue caratteristiche geometriche e termofisiche. Le normative europee forniscono agli stati membri le linee guida, è poi compito di questi ultimi legiferare in tale campo con leggi nazionali. Tali leggi vengono adattate dalle Regioni, le quali definiscono i processi con cui viene prodotto l'APE, documento che attesta l'efficienza energetica dell'edificio. I dati dei certificati vengono raccolti in database, ciò ha aperto la strada a numerosi studi sul miglioramento dell'efficienza energetica. In questo ambito, gli studi effettuati nella presente tesi si pongono come obiettivo quello di automatizzare e standardizzare l'emissione degli APE, individuando le caratteristiche fisiche ed energetiche degli edifici che determinano la performance energetica. Attualmente, gli APE vengono rilasciati dai certificatori energetici, i quali dopo aver raccolto le informazioni relative agli edifici rilasciano nell'APE una valutazione di sintesi detta Classe Energetica. Dimostreremo che questa procedura presenta delle lacune ed in alcuni casi porta il certificatore a cadere in errore. Attraverso tecniche statistiche quali la Regressione Multipla ed algoritmi di clustering come il K-Means, mostreremo quali sono le caratteristiche termofisiche e geometriche responsabili della performance energetica; con l'ausilio di uno strumento di cross-validation, vedremo con quali regole vengono formati i cluster ed aiutandoci con differenti strumenti grafici visualizzeremo come sono caratterizzati i singoli cluster. Per raggiungere tali obiettivi, illustreremo come è stato realizzato il framework F-SCAN in modo da creare un processo automatico con cui rilasciare gli APE. L’F-SCAN è utile per eseguire la profilazione degli edifici, con lo scopo di supportare le decisioni nell'ambito del processo di validazione delle certificazioni energetiche rilasciate e per contribuire alla creazione di un tool che possa automatizzare tale procedura. Grazie all'F-SCAN è possibile individuare automaticamente gli attestati che non sono conformi ai limiti normativi in vigore, in quanto questi vengono riconosciuti come outliers. È possibile individuare in automatico le caratteristiche termofisiche che determinano la performance energetica dell'edificio, trascurando quelle inutili e riuscendo a svincolare gli addetti dell'ufficio regionale di competenza dal campionamento, facendoli intervenire direttamente le certificazioni dubbie anziché effettuare dei campionamenti. Il tool riesce a monitorare l'evoluzione delle performances energetiche in funzione delle tecniche di costruzione che vengono stabilite dalle normative. Lo studio effettuato può essere esteso anche agli edifici adibiti ad altre destinazioni d'uso. Un'ulteriore estensione potrebbe prevedere l'inclusione di altri fattori che determinano l'efficienza energetica degli edifici, per esempio dati riguardanti l'utilizzo di fonti di energia pulita come quella solare o eolica. Si potrebbe verificare il risparmio energetico percentuale che si otterrebbe se venisse ristrutturato l'edificio utilizzando altri tipi di materiali isolanti. Si potrebbe pensare di impiegare dashboard dinamiche che guidano i certificatori nell'analisi dei dati in maniera tale da migliorare ed ottimizzare i tempi dell'intero processo. Ma soprattutto è necessario sensibilizzare gli utenti al partecipare attivamente alla gestione efficiente delle risorse: si potrebbero introdurre incentivi a chi effettua una ristrutturazione dell'edificio con materiali e tecniche che ottimizzano il risparmio energetico; a chi effettua la sostituzione o il rinnovamento degli impianti di riscaldamento ed a chi utilizza in grossa percentuale energia proveniente da fonti rinnovabili.