Analisi energetica attraverso simulazione in regime dinamico di aule universitarie : il caso studio delle aule 27/27b/29/29b

Enrico Maria Pazè

Analisi energetica attraverso simulazione in regime dinamico di aule universitarie : il caso studio delle aule 27/27b/29/29b.

Rel. Alfonso Capozzoli, Fabio Laguardia. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura Per Il Progetto Sostenibile, 2016

Controlla la disponibilità in biblioteca

Abstract:	INTRODUZIONE Stiamo vivendo in un periodo in cui l’attenzione alla coibentazione ed al risparmio energetico si sta sviluppando per permettere la realizzazione di edifici sempre più isolati e sempre più prestazionali. Grazie all’innovazione tecnologia ed allo studio degli elementi disperdenti, è possibile raggiungere livelli di isolamento termico molto elevati. Progettando l’involucro edilizio con cura e studiando con attenzione le soluzioni stratigrafiche migliori, è possibile realizzare fabbricati con richieste di energia termica per il riscaldamento minime. Il rovescio della medaglia di questa situazione invernale ottimale, è il comportamento estivo degli edifici super coibentati. In regime estivo diventa necessario predisporre un impianto di raffrescamento che sia in grado di abbassare le temperature; le stratigrafie molto isolate non permettono infatti al calore di attraversare le pareti e di fluire all’esterno, provocando fenomeni di surriscaldamento. Questo fenomeno si verifica con particolare facilità se gli apporti interni dovuti agli utilizzatori e alle apparecchiature sono elevati, tipicamente in locali destinati all’utilizzo di molte persone. L’analisi che verrà effettuata si prefissa l’obiettivo di approfondire questo discorso e capire quanto siano importanti tutti i contributi interni fomiti ai locali ogni giorno dell’anno. Per poter analizzare tutti gli aspetti dell’edificio nel dettaglio e poter simulare il comportamento dei locali e del sistema impiantistico è necessario utilizzare un software che permetta la modellazione dei locali e la simulazione annuale di molti dati inseriti dall’utente. Focalizzando sempre più la nostra attenzione sull’involucro e sulle soluzioni impiantistiche, spesso ci si dimentica di quanto possa essere impostante la quota parte di energia che, annualmente, gli utilizzato forniscono ai locali e che può risultare un grave errore non considerare opportunamente. L’analisi evidenzierà appunto quanto sia fondamentale uno studio accurato di ogni elemento per poter dire di conoscere a fondo il funzionamento annuale di un locale. Nelle seguenti pagine verrà analizzato come gli apporti interni, dal semplice uso di apparecchiature elettriche alla, più interessante presenza di occupanti, possano modificare in maniera molto consistente tutti i calcoli effettuati, integrando buona parte della richiesta di riscaldamento. Lo studio effettuato prende in considerazioni 4 aule didattiche del Politecnico di Torino, densamente utilizzate e caratterizzate da un forte isolamento sul lato interno dei locali, quest’ultimo permette di vedere come dei locali molto coibentanti siano in grado di raggiunge il set point invernale, 20°C, semplicemente con gli apporti dovuti agli studenti che stanno seguendo le lezioni e che, questo fenomeno, questo possa diventare un problema nelle mezze stagioni. Lo studio si divide in 4 parti: Analisi iniziale, reperimento informazioni e studio sulle condizioni di esercizio delle aule oggetto di studio; Studio approfondito dei carichi termici interni dovuti agli studenti, illuminazione ed apparecchiature elettroniche; Modellazione digitale dei locali, tramite software eQUEST; Estrapolazione dei risultati e analisi di quest’ultimi. Come sarà possibile vedere dai risultati esposti negli ultimi capitoli, il raffrescamento diventa una componente fondamentale di tutti quegli edifici per cui si stato progettato un buon livello di isolamento, questo per evitare problematiche nei periodi estivi e nelle mezze stagioni. I risultati ottenibili sono fortemente dipendenti dall’utilizzo dei locali, lo studio proposto è interessante anche perché analizza un caso particolare, le aule universitarie, che ben si presta a questo tipo di considerazioni avendo, per la maggior parte dell’anno, un utilizzo costante e intenso dei locali.
Relatori:	Alfonso Capozzoli, Fabio Laguardia
Tipo di pubblicazione:	A stampa
Numero di pagine:	94
Soggetti:	A Architettura > AL Edifici e attrezzature per l'istruzione, la ricerca scientifica, l'informazione S Scienze e Scienze Applicate > SH Fisica tecnica
Corso di laurea:	Corso di laurea magistrale in Architettura Per Il Progetto Sostenibile
Classe di laurea:	Nuovo ordinamento > Laurea magistrale > LM-04 - ARCHITETTURA E INGEGNERIA EDILE-ARCHITETTURA
Aziende collaboratrici:	NON SPECIFICATO
URI:	http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/4863
Capitoli:	Capitolo 1 - Introduzione Capitolo 2 - Analisi letteratura Capitolo 3 - Descrizione dettagliata caso studio 3.1 Inquadramento generale 3.2 Le aule 3.3 Involucro opaco e trasparente 3.4 Impianto Capitolo 4 - Software e modellazione 4.1 eQUEST 4.2 Funzionamento e Impostazioni Capitolo 5 - Risultati 5.1 Quadro esigenziale 5.2 Risultati e Considerazioni 5.3 Simulazioni alternative 5.4 Soluzioni proposte 5.5 Intervista a Laguardia Ing. Fabio Capitolo 6 - Conclusioni Capitolo 7 - Bibliografia e Sitografìa
Bibliografia:	Politecnico di Torino - Servizio Edilizia e Logistica; Ing. Caterina Amò, Arch. Daniela Cametti, Ing. Gregorio Cangialosi, Arch. Monica Garis, Ing. Massimiliano Lo Turco; Riqualificazione dell'edificio ex Centrale Termica presso il fabbricato 5B della sede di c.so Duca degli Abruzzi, 24. Progetto esecutivo - Stato di progetto - Sezioni e viste spaziali. Febbraio 2012. Politecnico di Torino - Servizio Edilizia e Logistica; Ing. Caterina Amò, Arch. Daniela Cametti, Ing. Gregorio Cangialosi, Arch. Monica Garis, Ing. Massimiliano Lo Turco; Riqualificazione dell'edificio ex Centrale Termica presso il fabbricato 5B della sede di c.so Duca degli Abruzzi, 24. Progetto esecutivo - State di progetto - Piante. Febbraio 2012. Politecnico di Torino - Servizio Edilizia e Logistica; Ing. Caterina Amò, Arch. Daniela Cametti, Ing. Gregorio Cangialosi, Arch. Monica Garis, Ing. Massimiliano Lo Turco; Riqualificazione dell'edificio ex Centrale Termica presso il fabbricato 5B della sede di c.so Duca degli Abruzzi, 24. Progetto esecutivo - Stato di progetto - Prospetti e viste spaziali. Febbraio 2012. Politecnico di Torino - Servizio Edilizia e Logistica; Ing. Caterina Amò, Arch. Daniela Cametti, Ing. Gregorio Cangialosi, Arch. Monica Garis, Ing. Massimiliano Lo Turco; Riqualificazione dell'edificio ex Centrale Termica presso il fabbricato 5B della sede di c.so Duca degli Abruzzi, 24. Progetto esecutivo - Stato di progetto - Viste concettuali e render. Febbraio 2012. Riqualificazione dell'edificio ex Centrale Termica presso il fabbricato 5B della sede di c.so Duca degli Abruzzi, 24. Analisi stratigrafiche - Ex-Built, elaborate dalla ditta appaltatrice COGAL. Politecnico di Torino - Servizio Edilizia e Logistica; Ing. Ferdinando Facelli, Ing Fabio Laguardia; Riqualificazione dell'edificio ex Centrale Termica presso il fabbricato 5B della sede di c.so Duca degli Abruzzi, 24. Progetto esecutivo - Allegato Energetico, Relazione Tecnica Legge n. 10. Febbraio 2012. Politecnico di Torino - Servizio Edilizia e Logistica; Ing. Ferdinando Facelli, Ing Fabio Laguardia; Riqualificazione dell'edificio ex Centrale Termica presso il fabbricato 5B della sede di c.so Duca degli Abruzzi, 24. Progetto esecutivo - Impianto di condizionamento - Schema funzionale. Febbraio 2012. Di Liu, Fu-Yun Zhao, Guang-Fa Tang; Active low-grade energy recovery potential for building energy conservation. Renew Sustain Energy; Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 14, Issue 9, December 2010, Pages 2736-2747. Marcus Gustafsson, Georgios Dermentzis, Jonn Are Myhren, Chris Bales, Fabian Ochs, Sture Holmberg, Wolfgang Feist; Energy performance comparison of three innovative HVAC systems for renovation through dynamic simulation; Energy and Buildings, Volume 82, October 2014, Pages 512-519. Habib M. Alshuwaikhat, Ismaila Abubakar; An integrated approach to achieving campus sustainability: assessment of the current campus environmental management practices; Journal of Cleaner Production, Volume 16, Issue 16, November 2008, Pages 1777-1785. Milorad Bojic, Novak Nikolic, Danijela Nikolic, Jasmina Skerlic, Ivan Miletic; A simulation appraisal of performance of different HVAC systems in an office building; Energy and Buildings, Volume 43, Issue 6, June 2011, Pages 1207-1215. Yunqing Fan, Keiji Kameishi, Shigeki Onishi, Kazuhide Ito; Field-based study on the energy-saving effects of C02 demand controlled ventilation in an office with application of Energy recovery ventilators; Energy and Buildings, Volume 68, Part A, January 2014, Pages 412-422. Yang Wang, Fu-Yun Zhao, Jens Kuckelkom, Di Liu, Li-Qun Liu, Xiao-Chuan Pan; Cooling energy efficiency and classroom air environment of a school building operated by the heat recovery air conditioning unit; Energy, Volume 64, 1 January 2014, Pages 991-1001. Yang Wang, Jens Kuckelkom, Fu-Yun Zhao, Di Liu, Alexander Kirschbaum, Jun-Liang Zhang; Evaluation on classroom thermal comfort and energy performance of passive school building by optimizing HVAC control systems; Building and Environment, Volume 89, July 2015, Pages 86-106. Jun Guan, Natasa Nord, Shuqin Chen; Energy planning of university campus building complex: Energy usage and coincidental analysis of individual buildings with a case study; Energy and Buildings, Volume 124, 15 July 2016, Pages 99-111. Fabrizio Ascione, Nicola Bianco, Claudio De Stasio, Gerardo Maria Mauro, Giuseppe Peter Vanoli; Building Envelope, HVAC Systems and RESs for the Energy Retrofit of a Conference Hall on Naples Promenade; Energy Procedia, Volume 75, August 2015, Pages 1261-1268. Won-Hwa Hong, Ju-Young Kim, Choun-Mi Lee, Gyu-Yeob Jeon; Energy Consumption and the Power Saving Potential of a University in Korea: Using a Field Survey; Journal of Asian Architecture and Building Engineering, 10(2):445-452 November 2011. Lucelia Taranto Rodrigues, Vasileios Sougkakis, M. Gillott; Investigating the potential of adding thermal mass to mitigate overheating in a super-insulated low- energy timber house; International Journal of Low-Carbon Technologies 11(3) March 2015 Rory V. Jones, Steve Goodhew, Pieter de Wilde; Measured Indoor Temperatures, Thermal Comfort and Overheating Risk: Post-occupancy Evaluation of Low Energy Houses in the UK; Energy Procedia, Volume 88, June 2016, Pages 714-720 www.schueco.com www.filtrilafa.it www.recuperator.eu www.climaeuro.com www.hoval.it www.swegon.com www.eurofill.it www.tre-c.it www.airedale.com www.a2acaloreservizi.eu www.eurochiller.com https://www.ashrae.org www.impresind.it www.robur.it http://www.polito.it http://www.robur.it/raffrescamento_evaporativo http://www.ashrae.org http://https://it.wikipedia.org http : //www. sciencedirect.com/ https://energydesignresources.com http://energy-models.com/forum

Modifica (riservato agli operatori)