Verena Marie Barthelmes
Nearly Zero Energy Building : progettazione energetica orientata alla cost-optimality = energy design driven by cost-optimality.
Rel. Stefano Paolo Corgnati, Cristina Becchio, Marta Carla Bottero. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura Costruzione Città, 2014
Abstract: |
Finding cost-optimal solutions towards nearly zero energy buildings in accordance with European Energy Performance of Buildings Directive is a challenging task: in order to reach the 20-20-20 targets the European energy policy introduces new ambition levels regarding the diffusion of nearly zero energy buildings and the methodology for cost- optimal levels for energy performance requirements. These new concepts permit to carry out the thermal design of a building as a compromise between energy saving, cost saving and energy requirements. In according to these elements, the goal of this work is to analyze a residential Reference Building by its energy and financial performance evaluating different design options for the building envelope and the HVAC systems which are combined in several energy packages. The energy performance is assessed using the dynamic simulation software Energy Plus while the financial performance is calculated applying the global cost methodology. Finally, comparing these two kinds of results in a cost curve, the cost optimal level can be defined in order to make an adequate design choice by analyzing the relationship between energy performance and costs that amount during the whole life cycle of the future building. Furthermore this analysis permits to identify whether or not it is convenient to invest in nearly zero energy packages. In order to test the robustness of the results obtained by the cost optimal methodology, different sensitivity analysis have been carried out by varying some input data that have a notable influence on the results. Additionally, the final choice of the most convenient energy packages is influenced by some aspects referring to the thermal environmental conditions. |
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Relators: | Stefano Paolo Corgnati, Cristina Becchio, Marta Carla Bottero |
Publication type: | Printed |
Subjects: | A Architettura > AH Buildings and equipment for the home A Architettura > AO Design T Tecnica e tecnologia delle costruzioni > TE Tecnologia dei materiali |
Corso di laurea: | Corso di laurea magistrale in Architettura Costruzione Città |
Classe di laurea: | UNSPECIFIED |
Aziende collaboratrici: | UNSPECIFIED |
URI: | http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/3539 |
Chapters: | Ringraziamenti Summary /Paper 1. Introduzione 1.1 Background 1.2 La filosofia, le motivazioni e gli obiettivi del progetto di tesi 1.3 Strategia del progetto PARTE 1 2. Excursus nei quadri normativi 2.1 II quadro normativo EUROPEO 2.1.1 Quadro generale 2.1.2 II target 20-20-20 entro il 2020 2.1.3 La EPBD 2.1.4 La EPBD recast 2.2 II quadro normativo NAZIONALE 2.2.1 Quadro generale 2.2.2 II primo passo verso una politica sostenibile - La Legge 10 2.2.3 II lungo percorso verso l'attuazione della direttiva europea a livello nazionale .. 2.2.4 L'attuale punto di arrivo - Le Linee guida nazionali 2.2.5 La normativa tecnica 2.3 II quadro normativo REGIONALE: Il Piemonte 2.3.1 Quadro generale 2.3.2 Le prime iniziative a livello regionale 2.3.3 II recepimento delle direttive europee e nazionali a livello regionale 2.3.4 I provvedimenti attuativi della L.R. 13/2007 2.4 Gli indici di prestazione energetica e la loro classificazione 2.4.1 Definizioni e chiarimenti 2.4.2 Gli indici EP e la loro classificazione a livello nazionale 2.4.3 Le modifiche apportate agli indici di prestazione energetica a scala regionale.. 3. (Nearly) Zero Energy Buildings 3.1 Definizioni e nozioni storiche 3.1.1 Definizione della casa ad energia quasi zero 3.1.2 Dalla Passivhaus all'edificio a energia positiva 3.1.3 II net Zero Energy Building (nZEB) 3.1.4 Opzioni di fornitura di energia da fonti rinnovabili 3.1.5 Schema riassuntivo dello Zero Energy Building 3.1.6 Dall'edificio al quartiere: gli Zero Energy Districts 3.2 Orientamenti normativi per gli ZEB 3.2.1 Quadro generale 3.2.2 Gli obiettivi posti dalla EPBD recast 3.2.3 II piano d'azione del D.lgs. 63/2013 3.2.4 IEA - Towards Net Zero Energy Solar Buildings 3.3 Criteri progettuali e soluzioni tecniche 3.3.1 Criteri generali 3.3.2 Oltre la passivhaus: le scelte impiantistiche 3.3.3 Criticità 4. La metodologia del Cost Optimal 4.1 La sostenibilità economica 4.1.1 Introduzione: i quattro pilastri della sostenibilità 4.1.2 Dalla sostenibilità economica al Cost Optimal 4.2 La EBPD recast e il Cost Optimal 4.2.1 Definizione e scopo della metodologia del Cost Optimal 4.2.2 II calcolo del costo globale 4.2.3 II grafico del costo globale 4.2.4 II Cost Optimal a livello nazionale e il progetto TABULA 4.2.5 La metodologia del Cost Optimal applicata al progetto di tesi PARTE 2 5. Il Reference Building: La "Casa K" 5.1 Stato di fatto 5.1.1 Inquadramento generale 5.1.2 Rilievo fotografico 5.2 Stato di progetto 6. La modellazione del Reference Building in Energy Plus 6.1 La simulazione energetica con Energy Plus 6.1.1 II software Energy Plus e la simulazione termoenergetica dinamica 6.1.2 I dati di input iniziali e il weather data file 6.1.3 La costruzione del modello 6.1.4 La suddivisione del Reference Building in zone termiche 6.1.5 II modello geometrico 6.1.6 Le stratigrafie di base 6.1.7 La ventilazione naturale 6.1.8 I setpoint 6.1.9 Gli apporti termici interni 6.1.10 II fabbisogno di acqua calda sanitaria 7. Le ipotesi progettuali 7.1 Le ipotesi progettuali: L'involucro 7.1.11 livelli di prestazione energetica dell'involucro 7.1.2 I requisiti 7.1.3 Le ipotesi progettuali a livello dell'involucro 7.1.4 La scelta delle schermature mobili 7.2 Le ipotesi progettuali: Gli impianti 7.2.1 La scelta dei sistemi impiantistici 7.2.2 I requisiti per le fonti rinnovabili 7.3.1 I pacchetti progettuali 7.3.2 La definizione dei pacchetti progettuali 7.3.3 I consumi in dettaglio 8. Il calcolo del Costo Globale 8.1 II calcolo del costo di investimento 8.1.1 Stima del costo di investimento 8.1.2 La stima sintetica parametrica 8.1.3 La stima analitica - Il computo metrico estimativo 8.2 II calcolo del costo di esercizio 8.2.1 La stima del costo di esercizio 8.3 II calcolo del costo di manutenzione 8.3.1 La stima del costo di manutenzione 8.4 II calcolo del costo globale 8.4.1 Le assunzioni per il calcolo del costo globale 9. L'individuazione del cost optimal level 9.1 II grafico del costo globale 9.1.1 II tracciamento del grafico del costo globale 9.2 Le analisi di sensitività 9.2.11 criteri 9.2.2 II tasso di sconto 9.2.3 II periodo di calcolo 9.2.4 Aumento dei prezzi dei vettori energetici 9.2.5 Detrazioni fiscali e l'ecobonus 9.3 Discussione dei risultati 9.3.1 Osservazioni sui dati ottenuti 10. La valutazione del comfort interno 10.1 La valutazione del comfort interno 10.1.1 Criteri generali 10.1.2 La valutazione della qualità microclimatica dell'ambiente interno 10.1.3 II modello adattativo EN 15251/2007 10.1.4 Analisi delle ore di discomfort 11. Conclusioni 11.1 Considerazioni finali 11.2 Ipotesi di sviluppo Riferimenti bibliografici Allegati |
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Disposizioni attuative in materia di impianti solari termici, impianti da fonti rinnovabili e serre solari ai sensi dell'articolo 21, comma 1, lettere g) e p); Deliberazione della Giunta Regionale 4 agosto 2009, n.46-11968, Aggiornamento del Piano regionale per il riscaldamento e la tutela della qualità dell'aria - Stralcio di piano per il riscaldamento ambientale e il condizionamento e disposizioni attuative in materia di rendimento energetico nell'edilizia ai sensi dell'articolo 21, comma 1, lettere a) b) e q); RIFERIMENTI NORMATIVI: prEN 15459, Energy performance of buildings - Economic Evaluation procedure for energy systems in buildings, maggio 2007; UNI TS 11300 parte 1, Determinazione del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione estiva ed invernale, maggio 2008; UNI TS 11300 parte 2, Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti perla climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria, maggio 2008; Piano Energetico Ambientale Regionale, approvato con la Deliberazione del Consiglio Regionale 3 febbraio 2004, n.351-3642; Città di Torino, Allegato Energetico Ambientale al regolamento edilizio della città di Torino; EN 15251, Criteria for the Indoor Environment including thermal, indoor air quality, light and noise, 2007; ASHRAE Standard 55, Thermal Environment Conditions for Human Occupancy, Proposed American National Standard, 2007; UNI EN ISO 7730, Ambienti termici moderati - Determinazione degli indici PMV e PPD e specifica delle condizioni di benessere termico; UNI EN ISO 13790, Prestazione energetica degli edifici - Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamene, 2008; UNI 10339, Impianti aeraulici a fini di benessere - Generalità, classificazione e requisiti. Regole perla richiesta d'offerta, l'offerta, l'ordine e la fornitura; 1995. |
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