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Definizione degli edifici tipo di riferimento da utilizzare per i calcoli e le valutazioni di prestazione

energetica degli edifici residenziali e non residenziali. Analisi delle prestazioni energetiche degli edifici, da

applicare agli edifici di riferimento, per un confronto dei risultati tra calcolo stazionario e dinamico

V. Corrado, I. Ballarini, D. Dirutigliano, S. Paduos, E. Primo

Report RdS/PAR2014/063

Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, lenergia e lo sviluppo economico sostenibile MINISTERO DELLO SVILUPPO ECONOMICO

DEFINIZIONE DEGLI EDIFICI TIPO DI RIFERIMENTO DA UTILIZZARE PER I CALCOLI E LE VALUTAZIONI DI

PRESTAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI RESIDENZIALI E NON RESIDENZIALI. ANALISI DELLE PRESTAZIONI

ENERGETICHE DEGLI EDIFICI, DA APPLICARE AGLI EDIFICI DI RIFERIMENTO, PER UN CONFRONTO DEI RISULTATI

TRA CALCOLO STAZIONARIO E DINAMICO

V. Corrado, I. Ballarini, D. Dirutigliano, S. Paduos, E. Primo (Politecnico di Torino)

Settembre 2015

Report Ricerca di Sistema Elettrico

Accordo di Programma Ministero dello Sviluppo Economico - ENEA

Piano Annuale di Realizzazione 2014

Area: Razionalizzazione e risparmio nelluso dellenergia elettrica Progetto: Sviluppo di modelli per la realizzazione di interventi di efficienza energetica sul patrimonio immobiliare pubblico

Obiettivo: Edifici pubblici tipo, Indici di benchmark di consumo per tipologie di edificio ad uso ufficio e scuole, Applicabilit di tecnologie

innovative e modelli per la realizzazione di interventi di efficienza energetica

Responsabile del Progetto: Gaetano Fasano, ENEA

Il presente documento descrive le attivit di ricerca svolte allinterno dellAccordo di collaborazione A. Definizione degli edifici tipo di

riferimento da utilizzare per i calcoli e le valutazioni di prestazione energetica degli edifici residenziali e non residenziali. Analisi delle

prestazioni energetiche degli edifici, da applicare agli edifici di riferimento, per un confronto dei risultati utilizzando un calcolo

stazionario ed uno dinamico. B. Sviluppo di una metodologia e strumenti per la definizione della valutazione sui consumi energetici dei

comportamenti dellutenza. C. Sviluppo di uno strumento di gestione da mettere a disposizione delle amministrazioni pubbliche

Responsabile scientifico ENEA: Domenico Iatauro.

Responsabile scientifico Politecnico di Torino: prof. Vincenzo Corrado

3

Indice

SOMMARIO ......................................................................................................................................................................... 4

1 INTRODUZIONE .......................................................................................................................................................... 6

2 DESCRIZIONE DELLE ATTIVIT SVOLTE E RISULTATI ................................................................................................... 6

2.1 AGGIORNAMENTO ED IMPLEMENTAZIONE DEGLI EDIFICI OGGETTO DI VALUTAZIONE ENERGETICA ............................................ 8 2.1.1 Edifici residenziali monofamiliari ................................................................................................................ 10 2.1.2 Edifici residenziali condominiali .................................................................................................................. 11 2.1.3 Edifici ad uso ufficio tradizionale ................................................................................................................ 11 2.1.4 Edifici ad uso ufficio moderno ..................................................................................................................... 11

2.2 VALUTAZIONE DEL FABBISOGNO ENERGETICO MEDIANTE SIMULAZIONE DINAMICA ............................................................. 12 2.2.1 Descrizione generale del software .............................................................................................................. 12 2.2.2 Definizione dei confini e delle zone termiche .............................................................................................. 12 2.2.3 Caratterizzazione dellinvolucro .................................................................................................................. 13 2.2.4 Durata del periodo di calcolo e dati climatici .............................................................................................. 15 2.2.5 Ventilazione ................................................................................................................................................ 21 2.2.6 Descrizione delle sorgenti interne di calore ................................................................................................ 23 2.2.7 Schermature solari ...................................................................................................................................... 25 2.2.8 Impianto di climatizzazione invernale ......................................................................................................... 26 2.2.9 Impianto di climatizzazione estiva .............................................................................................................. 28

2.3 VALUTAZIONE DEL FABBISOGNO ENERGETICO MEDIANTE METODO SEMI-STAZIONARIO SECONDO LE SPECIFICHE TECNICHE UNI/TS 11300 28

2.3.1 Caratterizzazione dellinvolucro .................................................................................................................. 29 2.3.2 Scambio termico con ambienti non riscaldati ............................................................................................. 29 2.3.3 Capacit termica delledificio ...................................................................................................................... 29 2.3.4 Scambio termico con il terreno e la volta celeste ........................................................................................ 30 2.3.5 Profili di utilizzo ........................................................................................................................................... 30 2.3.6 Impianto di climatizzazione invernale ......................................................................................................... 30 2.3.7 Impianto di climatizzazione estiva .............................................................................................................. 31

2.4 COMPARAZIONE DEI MODELLI DINAMICO E SEMI-STAZIONARIO PER LA VALUTAZIONE DEI FABBISOGNI ENERGETICI PER LA CLIMATIZZAZIONE INVERNALE ED ESTIVA DEGLI EDIFICI ............................................................................................................... 33

2.4.1 Fabbisogno di energia termica per la climatizzazione invernale ed estiva ................................................. 34 2.4.2 Fabbisogno di energia primaria non rinnovabile per la climatizzazione invernale ed estiva, suddivisa per vettore energetico .................................................................................................................................................... 51

3 CONSIDERAZIONI SUI RISULTATI .............................................................................................................................. 58

3.1 SIMULAZIONI CON IMPIANTO DI CLIMATIZZAZIONE IDEALE ............................................................................................. 58 3.2 SIMULAZIONI CON IMPIANTO DI CLIMATIZZAZIONE REALE .............................................................................................. 62

4 NOMENCLATURA ..................................................................................................................................................... 64

5 RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI .................................................................................................................................... 65

ALLEGATO A. SCHEDE DEGLI EDIFICI DI RIFERIMENTO ................................................................................................. 67

ACCORDO DI PROGRAMMA MSE-ENEA

4

Sommario Oggetto principale dellattivit il confronto tra la metodologia di calcolo semi-stazionaria e i modelli di simulazione dinamica per la valutazione della prestazione energetica degli edifici in accordo con quanto richiesto agli Stati Membri dalla Direttiva 2010/31/UE.

Lattivit ha previsto la valutazione mediante software di calcolo dinamico e in regime semi-stazionario del fabbisogno energetico per la climatizzazione estiva ed invernale di edifici residenziali e ad uso ufficio, rappresentativi del parco edilizio italiano, al fine di valutare la possibile deviazione dei risultati tra le metodologie di calcolo dinamico e semi-stazionario, nonch individuare eventuali limiti e opportunit nellapplicazione della procedura semi-stazionaria, ad oggi strumento di calcolo nazionale ufficiale per lattuazione della Direttiva 2010/31/UE.

Lattivit si articolata in quattro sezioni:

A.1 Aggiornamento ed implementazione degli edifici oggetto di valutazione energetica

A partire dagli edifici di riferimento gi definiti dal gruppo di lavoro tecnico nellambito di precedenti accordi di programma sono stati individuati quattro casi studio:

due edifici residenziali (abitazione monofamiliare e condominio)

due edifici ad uso ufficio (tradizionale e moderno),

collocati in cinque differenti citt rappresentative delle principali zone climatiche italiane: Catania, Pescara, Roma, Campobasso e Milano. Gli edifici considerati sono di nuova costruzione e conformi alle attuali prescr

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