Due importanti accordi internazionali hanno dato inizio ad una lotta contro i cambiamenti climatici: la convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici (UNFCCC) del 1992 e il protocollo di Kyoto del 1997.

La convenzione quadro delle Nazioni Unite ha stabilito un quadro di cooperazione internazionale con l’obiettivo di prevedere le interferenze antropiche dannose sul sistema climatico globale.

L’adozione del Protocollo di Kyoto ha comportato l’impegno da parte di 15 Stati Membri dell’UE (UE-15) di ridurre le loro emissioni collettive dell’8% al di sotto di livello registrato nell’anno stabilito come riferimento (1990) entro il 2012.

Un’altra tappa molto importante nel campo dell’energia è stato l’aggiornamento della vecchia direttiva sulle prestazioni energetiche degli edifici 2002/91/CE con la nuova Direttiva Europea 2010/31/EU (EPDB), Energy Performance of Building Directive, ritenuta lo strumento necessario per portare alla riduzione i consumi energetici negli edifici. Questa nuova direttiva ha introdotto un concetto molto innovativo sotto il profilo normativo e di calcolo, quello degli edifici a Energia quasi zero, derivato dalla traduzione dal termine inglese “Nearly zero-energy buildings”.

Ad oggi, il problema dell'energia rimane comunque una delle principali sfide per l'Europa non ancora risolte. La sua sicurezza e la sua competitività sono messe a rischio dall'aumento dei prezzi dell'energia e dalla sua crescente dipendenza dalle importazioni. Occorre prendere ulteriori decisioni drastiche per ridurre le emissioni e mitigare questi cambiamenti climatici. Nel prossimo decennio saranno necessari ingenti investimenti per adeguare alle esigenze del futuro le infrastrutture e gli impianti europei.

È per questo che è stato elaborato dall’Unione Europea il “Pacchetto Clima” chiamato “Piano 20 20 20” che fornisce un quadro solido e ambizioso per la politica energetica europea, per il periodo successivo al Protocollo di Kyoto che trova la sua scadenza al termine del 2012. Il nuovo Piano è entrato in vigore con la Direttiva 2009/29/CE, nel giugno 2009 e sarà valido dal gennaio 2013 fino al 2020.

Che cosa prevede il “Piano 20 20 20”?

- Ridurre le emissioni di gas serra del 20 %, rispetto a livelli del 1990

- Incrementare l'uso di energie rinnovabili (eolica, solare, biomassa) raggiungendo una quota del 20% di energia rinnovabile sul totale dei consumi energetici (attualmente le rinnovabili forniscono circa l'8,5% dell'energia totale);

- Diminuire il consumo di energia del 20% rispetto ai livelli previsti per il 2020 grazie ad una migliore efficienza energetica.

Il tutto entro il 2020: è questo in estrema sintesi il contenuto del cosiddetto “pacchetto clima- energia 20-20-20” varato dall’Unione Europea.

L’obiettivo è ovviamente quello di contrastare i cambiamenti climatici promuovendo l’uso delle fonti energetiche rinnovabili.

La prima esigenza per l’UE era quella di trovare una modalità per impegnarsi nel periodo “post-Kyoto”: l’impegno europeo voleva risultare come esempio e traino dopo la COP 15 di Copenhagen del dicembre 2009 , dove si era previsto di riuscire a raggiungere un accordo per contrastare il cambiamento climatico. Come si sa un accordo non è stato raggiunto ma l’UE ha voluto ugualmente promuovere il proprio impegno, rilanciandolo il suo impegno ad ottenere oltre il -20% di emissioni entro il 2020 e portandolo al -30% per il 2030 e a -50 % nel 2050.

Molti studiosi stanno continuando ad indagare quali siano i fattori che maggiormente influenzano l’inquinamento ambientale. Lo stato attuale dell’uso di energia nell'Unione Europea è:

- 32% dell’energia usata per trasporti

- 27% dell’energia è usata nell’industria

- 40% dell’energia è usata negli edifici

Ad oggi quindi la maggior parte dell’uso di energia deriva soprattutto dagli edifici ed è cosi ripartito:

- Due terzi per riscaldamento e raffrescamento ;

- Un terzo per illuminazione e apparecchiature;

I fattori da cui dipende il consumo di energia negli edifici sono essenzialmente:

- le caratteristiche tipologiche e costruttive del sistema edificio impianti;

- le condizioni climatiche esterne;

- le modalità di gestione e di utilizzo.

In particolare le modalità di utilizzo dell'edificio sono connesse a determinate richieste prestazionali da parte degli occupanti in relazione al comfort termoigronometrico, visivo e alla qualità dell’aria. Questi aspetti sono decisivi sui consumi energetici finali di un edificio.

Oggi la barriera che impedisce di migliorare l’efficienza energetica negli edifici è proprio la mancanza di conoscenza dei fattori che determinano il reale uso di energia. Molto spesso c’è una notevole discrepanza tra i consumi ipotizzati durante la progettazione di un nuovo edificio e i reali consumi che si avranno con gli occupanti.

1.3.1 Identificazione delle “Driving Forces”e delle “Action Scenarios”

2. Il caso studio: un High Performing Building

2.1 “TEN STEPS” Per ottenere un “High Performance Building"

2.1.1. Le diverse filosofie “da Passive House a NEARLY-ZEB”

2.2 Il caso studio: l’edificio residenziale “The Solaire”

3. Il modello deterministico di comportamento degli occupanti: la simulazione energetica dinamica degli edifici

3.1 Il software : IDA ICE

3.2 Il modello deterministico di riferimento

3.2.1 Dati di input

3.3 I consumi energetici degli utenti Standard

3.3.1 La“Calibrazione” del modello deterministico

3.4 Conclusioni

4. Il modello probabilistico di comportamento degli occupanti

4.1 Metodologia

4.2 I dati di input: l’implementazione delle“driving forces”

4.2.1 Window opening/closing _ profili di utente reali

4.2.2 Heating set point _ profili di utente reali

4.3 Dati di input del modello probabilistico in IDA ICE

4.4 Gli scenari analizzati

4.4.1 Implementazione window opening/closing

4.4.2 Implementazione heating set-point

4.4.3 Implementazione window opening/closing & heating set-point

4.5 Conclusioni

5. “Allineamento” del caso studio Americano secondo gli standard Europei

5.1 Il modello deterministico dell’edifìcio “allineato” in IDA ICE

5.1.1 Dati di input

5.1.2 Simulazione consumi energetici riferiti ad utenti Standard

5.2 Il modello probabilistico dell’edifìcio “allineato” _ Gli scenari analizzati

5.2.1 Implementazione window opening/closing

5.2.2 Implementazione heating set-point

5.2.3 Implementazione window opening/closing & heating set-point

5.3 Modello reale del caso studio vs Modello “allineato” con gli Standard Europei

6. Conclusioni

Bibliografia

Allegati

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