Un caso studio italiano

Progettazione integrata per la realizzazione
di un edificio ad energia quasi zero (nZEB).
Un caso studio italiano
Integrated design process to support a nearly
Zero Energy Building design. An Italian case
study
GIULIA PAOLETTI – MARCO CASTAGNA
REGGER – ROBERTO LOLLINI
– ANNAMARIA BELLERI – ULRICH FILIPPI OBE-
Istituto per le energie rinnovabili, EURAC di Bolzano
RIASSUNTO
Il presente lavoro mostra il caso studio di un nuovo edificio denominato “Monolite
Nero,” progettato da “Chapman Taylor” e “Studio Lucchin & Architetti Associati” che
sorgerà all’interno del Parco Tecnologico di Bolzano (Italia), un ex area industriale dove
sono presenti tre edifici dismessi sotto tutela storica che verranno ristrutturati.
La Provincia di Bolzano (proprietaria dell’immobile) insieme ai progettisti incaricati decisero, di comune accordo, di realizzare un edificio ad energia quasi zero (secondo
la direttiva EU 2010/31) con un consumo totale di energia primaria inferiore a 60
kWh/(m2y).
Per raggiungere questo obiettivo, fin dalle prime fasi progettuali, fu adottato un
processo di progettazione integrata (IDP) in cui parteciparono attivamente proprietario,
utenti finali, progettisti, ingegneri meccanici (Manens-Tifs), enti di ricerca (EURAC) e
aziende private.
Il lavoro mostra alcune attività svolte in ambito energetico-prestazionali che hanno
supportato il gruppo di lavoro (progettisti, proprietari, utenti finali, etc.) durante il processo decisionale. Le analisi energetiche presentate sono legate al grado di dettaglio del
progetto e i risultati ottenuti mostrano le potenzialità delle soluzioni tecnologiche proposte in funzione degli aspetti estetici ed economici prefissati.
SUMMARY
The paper presents the case study of a new building called “Black Monolith” designed by “Chapman Taylor” with “Studio Lucchin & Architetti Associati” that will be
built as part of the Technology Park of Bolzano (north-east of Italy), an earlier industrial
area of the city, where three existing listed industrial buildings will be refurbished. Both
the Province of Bolzano (the owner) and the designers decided to achieve for the new
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building the target of nearly Zero Energy Building (EU directive 2010/31) with a total
primary energy consumption below 60 kWh/(m2y).
To achieve this objective, from the early phase of the design process, an Integrated
Design Process (IDP) approach was applied where EURAC (Institute for Renewable Energy) had the role of IDP facilitator and consultant to support the decision of the design
team. The paper presents the energy analysis carried out and how the decision-making
process affected the selection of solution sets (passive and active), considering technologies, aesthetic aspects and investment costs.
Parole chiave: progettazione energetica integrata (IDP), edificio ad energia quasi zero
(nZEB), misure di efficienza energetica.
Key words: Integrated Energy Design (IED), nearly Zero Energy Building (nZEB), energy efficiency measures.
1. INTRODUZIONE
Il presente lavoro mostra il caso studio del nuovo edificio per uffici del nuovo Parco Tecnologico di Bolzano. L’edificio ospita anche sale riunioni e un’area espositiva.
L’idea progettuale del nuovo polo scientifico è stata selezionata attraverso un concorso di idee internazionale. Il progetto vincente, realizzato dal gruppo di progettazione
composto da “Chapman Taylor” and “Claudio Lucchin & Architetti Associati”, è quello
di un “Monolite Nero”.
La Provincia di Bolzano, proprietaria dell’immobile, partì con la progettazione del
primo edificio di testa (vedi Figura 1), puntando a realizzare un edificio esemplare
dall’elevato carattere innovativo e dell’elevata efficienza energetica.
In unanime accordo con i progettisti, e con il supporto di EURAC, fu deciso di
raggiungere il target energetico di edificio ad energia quasi zero.
Il presente lavoro di analisi mostra come è stata applicata la progettazione integrata, gli attori partecipanti, le tematiche affrontate e gli strumenti di analisi utilizzati.
Figura 1: Rappresentazione della proposta progettuale del nuovo complesso
del Nuovo Parco Tecnologico di Bolzano (Fonte: CLEAA).
2. DEFINIZIONE DEGLI OBIETTIVI
2.1. Concetto architettonico
L’idea architettonica del nuovo edificio di testa adibito ad uffici è quella del “Monolite Nero” poggiato sopra un volume realizzato in vetro. L’involucro esterno è rifinito
con materiale metallico, in ricordo dell’acciaieria dismessa, tranne la facciata sud interamente in vetro, perché pensata come un taglio interno tra l’edificio di testa e i volumi a
seguire. Un ‘giardino d’inverno è posizionato nella parte centrale dell’edificio generando
una zona ‘cuscinetto’ con utilizzi variabili.
2.2. Concetto energetico
In quanto sede di diversi istituti per l’innovazione tecnologia il parco tecnologico
ha l’ambizione di raggiungere il target di edificio a bilancio energetico quasi nullo mantenendo un elevato comfort interno, come richiesto da Direttiva 2010/31/UE. Per questo
motivo, furono definiti dei requisiti prestazionali minimi:
• l’indice di energia primaria globale dell’edificio, calcolato secondo la Building
Energy Specification Table (BEST) fornita dalla CE per il progetto di ricerca
FP7 DIRECTION, minore di 60 kWh/m2a
• la definizione della metodologia di calcolo del bilancio energetico tra produzioni di energia (termica ed elettrica) da fonti rinnovabili presenti in loco e fabbisogni energetici (riscaldamento, raffrescamento, ventilazione, ACS, illuminazione, ausiliari elettrici), la metrica del bilancio (energia primaria e emissioni di
CO2) e i fattori di conversione dei vari vettori energetici 1:
• i costi di gestione e di manutenzione (requisiti di funzionalità e durabilità).
1 Il bilancio ha base annuale ed è stato calcolato utilizzando i dati pervenuti dalle simulazioni energetiche dinamiche durante le fasi di progettazione.
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La verifica del comfort interno segue le indicazioni presenti nella UNI EN ISO
7730 e la UNI EN 15251.
2.3 Progettazione energetica integrata
Fin dalle prime fasi di progettazione sono stati coinvolti attori con competenze tecniche specifiche diverse: il team di progettazione interdisciplinare (architettonica, statica,
energetica), i committenti e i promotori del processo di progettazione integrata.
Il processo di sviluppo del progetto si è evoluto attraverso una serie di incontri
mensili, in cui venivano affrontate le varie tematiche energetiche-prestazionali (orientamento, illuminazione naturale e non, sistemi di ombreggiamento, ventilazione naturale,
isolamento termico, sistemi impiantistici, LCA (valutazione del ciclo di vita) (M. Fusco,
2013), energia da fonti rinnovabili, sistemi di gestione e monitoraggio, etc.). Nei primi
incontri sono state definite le richieste funzionali degli utenti finali e proposti i sistemi
passivi e attivi che assicurassero il comfort interno e l’efficienza energetica riducendo il
più possibile i consumi finali. Parallelamente, sono state condotte le analisi energetiche
per validare le scelte progettuali.
3. STRATEGIA ENERGETICA E PROCESSO DI SVILUPPO DEL PROGETTO
In questo paragrafo si mostra come sono state valutate le potenzialità delle tecnologie scelte durante il processo di progettazione e quali analisi energetiche sono state elaborate a supporto del gruppo di lavoro.
3.1 Ottimizzazione dell’involucro edilizio
Una prima analisi parametrica realizzata aveva come obiettivo finale la quantificazione del rapporto ottimale tra superficie vetrata e opaca analizzando l’andamento
dell’efficienza energetica di riscaldamento e raffrescamento al variarne l’incidenza. Il
modello geometrico è stato disegnato con Google SketchUp e le simulazioni effettuate
con EnergyPlus. Il modello virtuale semplificato si componeva di:
•
trasmittanze termiche degli elementi architettonici in accordo con i valori fissati
dal DPR59/09;
•
zone termiche diverse, variabili in funzione dell’utilizzo dell’ambiente;
•
carichi interni considerati costanti (numero di persone, numero di monitor e pc,
potenza elettrica per l’illuminazione artificiale etc.) e supposti secondo requisiti
standard fissati dalle normative;
•
impianto di produzione termica di una pompa di calore.
I risultati dell’andamento del fabbisogno termico per riscaldamento mostravano
che il rapporto ottimale tra superficie vetrata ed opaca è del 60% (Figura 1). Al contrario, per il fabbisogno di raffrescamento la soluzione migliore è ridurre la superficie vetrata al minimo (Figura 2).
Figura 1: Analisi parametrica: andamento della domanda di fabbisogno termico per riscaldamento in funzione
del rapporto superficie vetrata –opaca.
Figura 2: Analisi parametrica: andamento della domanda di fabbisogno termico per raffrescamento in funzione del rapporto superficie vetrata –opaca.
Figura 3: Analisi di sensibilità: andamento della domanda di fabbisogno elettrico per il riscaldamento e raffrescamento in funzione del rapporto superficie vetrata –opaca.
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Nonostante i risultati calcolati nel periodo invernale (Figura 2) prima di procedere
in eventuali scelte si è analizzato il comfort interno (illuminazione naturale interna) e deciso, anche per necessità estetiche, di minimizzare le superfici vetrate e ridurre i fabbisogni termici estivi.
Contemporaneamente è stata effettuata un’analisi parametrica con il programma di
calcolo PHPP (Paoletti G., 2011), volta a definire le caratteristiche fisico-prestazionali
dell’edificio affinché fosse garantita un elevata efficienza energetica.
I risultati ottenuti hanno definito i valori massimi di trasmittanza termica degli elementi edilizi, opachi e vetrati, vedi Tabella 1.
Tabella 1: Proprietà fisiche degli elementi opachi e vetrati
Elementi opachi
Elementi trasparenti
Uparete esterna
0.20 W/m2K
Uvetro
0.81 W/m2K
Ucontroterra
0.12 W/m2K
Utelaio
3.03 W/m2K
Usolaio verso esterno
0.12 W/m2K
gvetro
0.632
Ucopertura
0.20 W/m2K
Parallelamente alle analisi energetiche prestazionali sono stati effettuati gli studi
relativi al comfort interno e all’illuminazione naturale. Infatti, ogni modifica geometricadimensionale e fisico-prestazionale delle finestre ha richiesto sia una analisi energetica
prestazionale e illuminotecnica.
3.2 Illuminazione
La qualità dell’illuminazione interna degli ambienti dipende dalla presenza di luce
naturale, dal valore di illuminazione medio misurato negli ambienti e dalla modalità di
distribuzione spaziale della luce. Una illuminazione omogenea e ben distribuita è un requisito necessario per eliminare il discomfort interno prodotto dall’alternanza di zone più
o meno illuminate. In particolare negli ambienti per uffici l’abbagliamento diretto incidente sugli schermi dei computer non consente agli utenti finali di svolgere il proprio
lavoro adeguatamente. Oltre a questi criteri, affinché sia mantenuto un elevato comfort
interno, agli utenti finali deve essere assicurata una visuale verso l’esterno.
Il processo di analisi dell’illuminamento utilizzato per l’edificio in esame è riassunto in Figura 5. Per ogni parametro definito (ombreggiamento, daylight factor, daylight autonomy, abbagliamento, electricity demand..) sono state condotte analisi diverse
effettuate con strumenti diversi (SketchUp, Daysim basato su Radiance,…).
Figura 5: Diagramma di flusso dell'analisi dell’illuminamento applicato al caso studio
Attraverso una fotocamera con ottica fish-eye sono stati elaborati i percorsi solari e
visualizzate le possibili ostruzioni e gli ombreggiamenti presenti, vedi figura 6.
Figura 6: Fotografia dell’andamento solare e delle possibili ostruzioni effettuata attraverso
un misuratore delle ombre.
Le analisi illuminotecniche effettuate in questa prima fase, utilizzano il modello
geometrico realizzato precedentemente e attraverso la plug-in ‘SunTools’ analizzano le
ombre proprie, le ombre portate e le situazioni di abbagliamento.
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Per l’analisi del comfort interno sono state elaborate specifiche analisi in funzione
dell’orientamento della facciata. Nelle pareti esposte ad est, ovest e nord i risultati ottenuti sono serviti per definire la posizione e la dimensione delle fasce finestrate e lo spessore dell’imbotte in modo da avere un elevata illuminazione diffusa naturale e un contatto visivo con l’esterno senza situazioni di abbagliamento.
Per la facciata sud, interamente vetrata, sono state fatte delle ottimizzazioni analizzando diversi elementi frangisole ad alta riflessione e sistemi di re-indirizzamento della
luce per evitare il surriscaldamento e l'abbagliamento interno.
Infine, per aumentare l’illuminazione naturale nelle zone centrali dell’edificio sono
stati integrati nell’involucro dei tagli verticali posti in copertura e materiali altamente
riflettenti posti nell’imbotte delle finestre. I requisiti minimi di illuminamento, variabili
in funzione dell’attività svolta, sono definiti nella UNI EN 12464-1 (vedi Tabella 2) e
sono necessari per le analisi illuminotecniche ai fini del calcolo dell’Autonomia di Luce
diurna Annuale (daylight autonomy) (Reinhart, 2006).
Tabella 2: Requisito minimo di illuminamento per ogni tipologia di ambiente
Illuminamento [lux]
Corridoi/Scale
150
Atri
350
Foyer
350
Uffici
500
Sala expo
500
Sale conferenze
500
Altre raccomandazioni suggeriscono la verifica del Fattore di luce diurna (Daylight
factor, DF) secondo le indicazioni riportate in tabella 3.
Tabella 3: Raccomandazioni per il fattore di luce diurna (DF) secondo la DIN 50341: „Tageslicht in Innenräumen Teil 1: Allgemeine Anforderungen“
Illuminamento con luce naturale: nel posto di lavoro svantaggioso quando non si raggiunge un valore
di illuminamento pari a 0,6 volte l'obbligo di illuminamento previsto nella EN 12464-1.
Alla profondità di metà stanza il fattore di luce diurna (DF) non deve essere inferiore allo 0,9%.
Nel punto più sfavorevole il fattore di luce diurna (DF) non deve essere inferiore a 0,75%.
Sono stati considerati i giorni e le ore più critiche dell’anno e i risultati ottenuti dimostrano che si verificano situazioni di discomfort dovute a elevati valori delle luminanze nel campo visivo, con presenza di luce solare diretta sulle postazioni di lavoro.
L’analisi è stata effettuata su 16 viste diverse, posizionate al quarto piano dell’edificio,
in Figura 7 una delle viste analizzate. Per migliorare il comfort interno sono stati proposti dispositivi di oscuramento.
Ore 12.00
Ore 17.00
Dicembre
Giugno
Ore 9.00
Figura 4: Calcolo dell’abbagliamento eseguito con Radiance. Analisi dell’abbagliamento
dell’ufficio ad angolo, tra la facciata nord e la facciata ovest, al 4 ° piano, caratterizzato dalla presenza
di tre finestre a fascia orizzontali, con un imbotte riflettente esterno di 30cm. I cerchi rossi evidenziano le aree
in cui la luminanza è sette volte più luminosa del campo di luminanza media e produce abbagliamento
(A. Jacobs, 2010). Per evitare situazioni di disagio sono stati suggeriti dei sistemi schermanti.
Figura 5: Autonomia di luce diurna annuale (daylight autonomy, DA) del quarto piano. Per stimare l’energia
necessaria per l’illuminazione interna è stata valutata utilizzando i seguenti illuminamenti come requisiti: in
corridoi e scale 150 lux, nella zona attorno alle scrivanie 350 lux e sul piano di lavoro 500 lux.
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Le analisi effettuate garantiscono un livello di comfort interno sia in termini di illuminamento sia in termini di luminanza, allontanando situazioni di abbagliamento.
Le simulazioni sono state eseguite variando il comportamento dell’utente finale in
funzione dell’uso degli ambienti.
Per ridurre i consumi di elettricità per l’illuminazione nelle aree adibite è stato considerato un illuminamento base di 350 lux con un illuminamento localizzato sui piani di
lavoro di 500 lux impiegando lampade LED a basso consumo.
3.3 Ventilazione passiva notturna
La ventilazione naturale è una soluzione passiva che permette di asportare il calore
interno accumulato durante le ore diurne attraverso il passaggio di aria esterna qualora
sia ad una temperatura più bassa. Considerata l’occupazione dell’edificio, il comfort interno e il clima di Bolzano, l’utilizzo della ventilazione naturale notturna applicata al caso studio permette di migliorare le prestazioni energetiche e ridurre la domanda di raffrescamento estivo e i costi operativi.
La ventilazione di tipo trasversale risultava la più favorita, ma per problemi di sicurezza si è dovuto ripensare la ventilazione notturna naturale partendo dalle compartimentazioni antincendio, evitando costi aggiuntivi dovuti a necessari componenti a tenuta REI
che favorissero il passaggio del flusso di aria tra i compartimenti.
L'edificio è stato suddiviso in tre aree, come mostrato in Figura 8, e per ogni area è
stata suggerita e verificata una configurazione di aperture capace di innescare la ventilazione notturna. Per motivi di sicurezza le aree espositive del piano terra (colorate in viola) e le sale riunioni nel piano interrato (colorare in arancio) non sono state considerate,
così come gli uffici posizionati centralmente (colorati in blu) sono apribili solo verso il
giardino interno.
Figura 6: Sezione trasversale dell'edificio con indicazione dei compartimenti antincendio.
Per innescare l’effetto camino, all’interno di ogni compartimento antincendio, si è
aumentata la differenza di altezza tra le aperture di ingresso e di uscita dell’aria collegando più piani attraverso griglie a pavimento che permettono il passaggio del flusso di
aria. Questa soluzione si è rilevata il giusto compromesso accettato dal gruppo di lavoro,
perché garantisce l’attivazione della ventilazione naturale, mantiene accettabile l’estetica
architettonica del monolite nero, la possibilità di una libera disposizione interna degli
spazi e riduce la parte mobile nella facciata a solo le aperture necessarie ad innescare la
ventilazione contenendo i costi dei sistemi automatici di apertura. Le griglie del pavimento saranno controllate automaticamente e aperte fuori dall'orario di lavoro per evitare
il disagio acustico e mantenere la privacy tra i diversi uffici.
L’innescarsi della ventilazione verticale nel collegamento tra ingresso e taglio verticale (compartimento in giallo) evita il surriscaldamento interno anche nelle ore diurne.
L’area esposizioni e il piano terra interrato adibito a sale conferenze sono invece climatizzati meccanicamente.
BZ1 – SEZIONE AA
Figura 7: Sezione trasversale con uno schema delle configurazioni di ventilazione.
Le aperture sono state dimensionate con l'obiettivo di raggiungere massimo 2 volumi di ricambio l’ora, usando l'equazione proposta dall’ASHRAE (ASHRAE Handbook
of fundamentals, 2009). Questo valore limite è stato impostato in modo da evitare un alta
velocità dell'aria.
Tabella 4: Superficie d’apertura minima stimata per ogni zona definita.
Area apertura aria
in ingresso [m2]
Area apertura aria
in uscita [m2]
Area griglie per
pavimenti [m2]
Uffici sud
3.2
3.2
6.4
Uffici nord
10.5
10.5
21
Ingresso
10
10
-
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Le simulazioni dinamiche sono state eseguite mediante TRNSYS 17
(http://www.trnsys.com/, 2011) con le seguenti soglie di attivazione aperture tra le 18.00
e le 8.00:
Tes > 14°C
Tin > 24°C
Tpr es ≤ 17°C
Tes, Tin e Tpr es indicano rispettivamente la temperatura esterna, la temperatura interna e il punto di rugiada esterno.
Il controllo dell'umidità dell'aria è stato introdotto per evitare l’ingresso di un'aria
con umidità assoluta superiore al livello di comfort I (temperatura dell'aria di 26 °C con
umidità relativa del 50%).
I risultati ottenuti dalle simulazioni sono riportati in Figura 10 e 11. La riduzione
stimata del fabbisogno di raffrescamento grazie alla ventilazione notturna è del 10%. Le
condizioni di comfort interno durante l'orario di lavoro sono garantite dall’impianto
meccanico di climatizzazione.
Figura 8: Ventilazione notturna durante le notti del mese di luglio.
Figura 9: Frequenza dei ricambi d’aria per ora dovuti alla ventilazione notturna.
I risultati delle simulazioni sono stati confrontati con quelli calcolati con il modello
di flusso d’aria ‘Contamw’ (Walton GN, 2010). Per sfruttare al meglio i benefici della
ventilazione naturale è necessario che la strategia di controllo, di automazione e programmazione dell’apertura (e chiusura) delle finestre e delle griglie interne, reagisca in
funzione della condizioni climatiche esterne (temperatura e umidità) con le stesse impostazioni utilizzate nelle simulazioni dinamiche.
3.4 Misure per la riduzione del carico estivo
Nel corso dello sviluppo di progetto si sono definite delle misure per la riduzione
del carico estivo, come:
• riduzione dei guadagni solari attraverso sistemi di ombreggiamento esterni;
• riduzione dei carichi interni attraverso l’utilizzo di apparecchi illuminanti, computer, monitor ed altri apparecchi elettronici a basso consumo;
• ottimizzazione della massa termica degli elementi architettonici (pareti, soffitto
a vista, pavimento…), capace di assorbire il calore in eccesso.
3.5 Impianto di climatizzazione e fonti di energie rinnovabili
Per soddisfare i fabbisogni energetici dell’edificio è stato pensato l’uso massiccio
delle fonti rinnovabili. L’impianto proposto si basa su un sistema a circuito aperto, che
utilizza l’acqua di falda in serie all’impiego industriale (estrusione dell’alluminio) e civile (climatizzazione) da parte dell’azienda limitrofa.
Figura 10: schema impianto di climatizzazione
Per soddisfare i carichi di punta è stato previsto un accumulo d’acqua in vasca interrata. Si è deciso, inoltre, di tenere tre caldaie a gas tra cui una di back up che saranno
utilizzate quando la temperatura dell’acqua di falda scende sotto i 10 °C.
L’acqua di falda sarà utilizzata dalle pompe di calore per la climatizzazione invernale ed estiva dell’edificio. Un campo solare verrà utilizzato per rigenerare la soluzione
salina utilizzata in una macchina ad assorbimento per il trattamento dell’aria di una zona
dell’edificio.
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Un campo solare fotovoltaico ad alta efficienza sarà istallato sul tetto e fornirà energia elettrica all’edificio. I moduli sono di colore nero e si integrano molto bene con il
colore dell’edificio andando a formare una sorta di quinta facciata. Per compensare tutta
l’energia primaria richiesta dall’edificio è necessario un impianto fotovoltaico da 419,6
kWp che sarà istallato parzialmente sul tetto dell’edificio adiacente.
In accordo con la definizione di nearly zero energy building (direttiva UE 2010/31)
abbiamo considerato l’energia prodotta da tutto l’impianto fotovoltaico.
Figura 11: Progetto del tetto con l’impianto solare fotovoltaico
3.6 Risultato simulazioni dinamiche
L’utilizzo delle simulazioni dinamiche ha permesso di quantificare il bilancio energetico dell’edificio durate il suo utilizzo. Nei calcoli sono stati considerati anche i
comportamenti da parte degli utenti. I valori certificati o nominali di alcuni edifici, infatti, possono essere molto lontani dai dati monitorati a causa di una modellazione troppo
approssimata del comportamento d’utenti (Castagna M., 2008), (Schmitt Y., 2007),
(Mahlknecht H., 2009).
L’impianto, in questa fase, è stato modellato usando dei valori statici mentre il modello più dettagliato è in fase di sviluppo. Il COP nominale della pompa di calore è stato
assunto essere di 4 in riscaldamento e 4.5 in raffrescamento. Il rendimento di distribuzione è stato assunto pari a 0.97 e il COP dei boiler elettrici per la produzione di acqua
calda sanitaria è stato assunto pari a 0.9.
I consumi e il bilancio dell’edificio sono riassunti in tabella 5 e 6.
Tabella 5: Stima del consumo annuo di energia primaria dell'edificio
Energia primaria stimata
Riscaldamento - caldaia
Riscaldamento pompa di calore
74'715 kWh
21'319 kWh
Raffrescamento
104'114 kWh
Acqua calda sanitaria
59'342 kWh
Pompe di circolazione
119'824 kWh
Illuminazione
280'136 kWh
Ventilazione
156'633 kWh
Utenze
182'335 kWh
Ascensori
22'306 kWh
Totale
1'020'724 kWh
Tabella 6: Stima bilancio energetico dell’edificio
Bilancio energetico
Consumo elettrico
1'020'724 kWh
Elettricità prodotta da fotovoltaico
981'150 kWh
Bilancio energetico
39'574 kWh
3.6 Sistema di controllo avanzato dell’edificio
Il sistema di Building Management proposto si occuperà non solo del controllo e
della gestione degli impianti e dell’edificio nella sua globalità, ma anche del processo di
monitoraggio. La progettazione integrata punta a realizzare un edificio ad energia zero (o
quasi) non solo nella fase progettuale ma anche nella fase di utilizzo della struttura verificando il bilancio energetico reale e le condizioni di comfort interno.
Sistemi e strategie di controllo saranno realizzate e applicate sui componenti edilizi, in particolare saranno utilizzati sensori e attuatori, per la gestione della ventilazione
naturale, l’illuminazione naturale e guadagni solari e l’ottimizzazione degli impianti di
climatizzazione.
Gli utenti finali saranno formati attraverso specifici corsi organizzati per aumentare
il grado di conoscenza, utilizzo e gestione dell'edificio e degli spazi. A tal proposito, verrà fornito un manuale d'uso con le informazioni per la gestione del comfort e di un corretto comportamento degli utenti.
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CONCLUSIONI
Il presente lavoro presenta un’applicazione della progettazione energetica integrata
durante la fase progettuale del nuovo edificio per uffici del Parco Tecnologico di Bolzano, con l’obiettivo finale di raggiungere il target energetico prestazione di edificio a consumo nullo grazie all’utilizzo di soluzioni innovative, ma esistenti sul mercato.
L’IDP è ormai ampiamente riconosciuto come uno strumento efficace per la realizzazione di edifici di qualità. In base all’esperienza nostra riportata in questo articolo possiamo solo sottolineare quest’affermazione. Gli obiettivi quantitativi fissati all'inizio del
processo IDP hanno guidato le discussioni e il confronto, motivando le scelte e le decisioni. Inoltre, le simulazioni energetiche sono state indispensabili per il dibattito e la
scelta delle soluzioni (in particolar modo quelle passive), perché riportavano con aspetti
quantitativi l’efficacia o meno delle soluzioni proposte.
La presenza alle riunioni di tutti gli attori coinvolti ha evidenziato i diversi punti di
vista, incrementato lo scambio di informazioni e favorito il dibattito e aumentato la consapevolezza sull’efficacia delle decisioni prese (spesso in unanimità) per il raggiungimento dell’obiettivo di nZEB.
Lo stesso dovrà avvenire nella fase operativa dell’edificio in cui gli utenti dovranno essere consapevoli delle proprie azioni e incoraggiati, dai dati di monitoraggio, ad un
corretto utilizzo.
RINGRAZIAMENTI
Questo lavoro è stato sostenuto finanziariamente dalla Provincia di Bolzano
nell'ambito del progetto "Verso NZEB" e il progetto europeo ‘Demonstration of very low
energy new buildings’ FP7 DIRECTION, GA n. 285443 (http://www.direction-fp7.eu).
Gli autori desiderano ringraziare tutte le persone che hanno partecipato attivamente
in questo lavoro.
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D.P.R.59/09 Decreto del Presidente della Repubblica 2 aprile 2009 , n. 59. Regolamento
di attuazione dell'articolo 4, comma 1, lettere a) e b), del decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, concernente attuazione della direttiva 2002/91/CE sul rendimento energetico in edilizia.
DIN 5034 „Tageslicht in Innenräumen“ DIN 5034 -1: Allgemeine Anforderungen
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del 19 maggio 2010 sulla prestazione energetica nell’edilizia. Gazzetta ufficiale
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UNI EN ISO 7730:2006 Ergonomia degli ambienti termici - Determinazione analitica e
interpretazione del benessere termico mediante il calcolo degli indici PMV e PPD e
dei criteri di benessere termico locale
UNI EN 15251:2008 Criteri per la progettazione dell ambiente interno e per la valutazione della prestazione energetica degli edifici, in relazione alla qualità dell aria interna, all ambiente termico, all illuminazione e all acustica
UNI EN 12464-1:2011 Luce e illuminazione - Illuminazione dei posti di lavoro - Parte 1:
Posti di lavoro in interni
ASHRAE Handbook of fundamentals. (2009). Ch. 16.13, eq. 38.