responsabile: Fabio Peron

durata: 12 mesi

termine previsto: 31 dicembre 2016

finanziamento: un assegno di ricerca + 1.500 euro


tipologia: call di dipartimento

fonte di finanziamento: call 2015 Dppac
call straordinaria Linea di finanziamento 1.a “Progetti di ricerca con assegno”

L’attività di ricerca proposta costituisce uno sviluppo delle attività sul tema dell’utilizzo in architettura di componenti di involucro attivi, capaci cioè di produrre energia elettrica per via fotovoltaica (Building Integrated Photo-Voltaic, BIPV) o di produrre acqua calda e vapore da utilizzare nel riscaldamento (Building Integrated Thermal Solar, BITS). Si tratta di una attività portata avanti negli scorsi anni con la collaborazione di Stazione Sperimentale del Vetro di Murano Venezia, Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE di Friburgo e l’Unità UTEE-ERT dell’ENEA di Roma Casaccia.

A partire dai risultati sperimentali ottenuti e dai modelli energetici dei componenti messi a punto si intende analizzare l’effettiva applicabilità di sistemi BIPV e BIST su edifici residenziali, commerciali e pubblici con l’utilizzo della simulazione energetica dinamica. Si analizzeranno alcuni casi studio rappresentativi dello stock edilizio italiano considerando edifici esistenti e di nuova costruzione.

Verranno proposti vari interventi sia sull’involucro, sia sul sistema impiantistico volti alla realizzazione di Near Zero Energy Building con l’obiettivo di mettere in luce le criticità e i punti di forza dal punto di vista energetico, economico e delle emissioni di gas clima-alteranti. A tale fine verrà applicata la metodologia proposta dall’Annex 56 dell’International Energy Agency di cui il gruppo di ricerca fa parte.

obiettivi

Il progetto si propone l’inserimento di un’assegnista all’interno della linea di ricerca attiva da quattro anni relativa all’analisi, modellazione e progettazione di elementi di involucro con elevate prestazioni energetiche e “produttori” di energia. Si sono studiate facciate verdi, tetti verdi, tetti con rivestimenti riflettenti e basso-emissivi, serramenti innovativi. I risultati delle ricerche sono oggetto di vari lavori pubblicati in riviste e presentati a convegni internazionali tra i quali:

– M. Scarpa, U. Mazzali, F. Peron, Modeling the energy performance of living walls: Validation against field measurements in temperate climate, Energy and Buildings, 79, pp. 155-163, 2014

– R.M. Pulselli, F.M. Pulselli, U. Mazzali, F. Peron, S. Bastianoni, Emergy based evaluation of environmental performances of Living Wall and Grass Wall systems, Energy and Buildings, 73, pp. 200–211, 2014.

– E. Cattarin, D. Marchiori, F. Peron, U. Mazzali, Envelope Evolution of Tall Buildings, an energy performance comparison, Proceedings of CISBAT 2013 International Conference, CLEANTECH FOR SMART CITIES &BUILDINGS – FROM NANO TO URBAN SCALE (ISBN -978-2-8399-1280-8), EPFL, Lausanne, Switzerland, 4-6 September, 2013

– Mazzali U., Fabio Peron F., Romagnoni P., Pulselli R. M., Bastianoni S., Experimental investigation on the energy performance of Living Walls in a temperate climate, Building and Environment, 64, pp. 276-278, 2013

– F. Peron, U. Mazzali, M. Scarpa, FIELD MEASUREMENTS OF A GREEN ROOF AND DEVELOPMENT OF A SIMPLIFIED NUMERICAL MODEL, Proceedings of CISBAT 2013 International Conference, CLEANTECH FOR SMART CITIES &BUILDINGS – FROM NANO TO URBAN SCALE (ISBN -978-2-8399-1280-8), EPFL, Lausanne, Switzerland, 4-6 September, 2013

– U. Mazzali, F. Peron, P. Romagnoni, M. Scarpa, Different Strategies for Building Energy Consumption Assessment, from Mandatory Regulation to Field Measurements, Proceedings of Second International Conference on Building Energy and Environment, COBEE 2012 (ISBN 978-0-9816881-9-0), pp. 1153-1160, Boulder Colorado, August 1-4th, 2012.

Il contesto generale è quello del raggiungimento dell’obiettivo fissato dalla Comunità Europea di avere nelle nostre città edifici nuovi e ristrutturati a consumo di energia quasi zero (Near Zero Energy Buildings). È su questo aspetto che a partire dalla Direttiva Europea 2010/31/UE la Comunità Europea sta ponendo un particolare accento al fine di raggiungere gli obiettivi previsti dalla programmazione energetica per il 2020 in termini di efficienza energetica e riduzione delle emissioni di inquinanti.

Attualmente i gruppi di ricerca coinvolti nella ricerca – Fraunhofer Institute, Enea, Stazione Sperimentale del Vetro, Iuav  - partecipano alle attività che a livello mondiale si stanno portando avanti in questo ambito. In particolare i component del gruppo di ricerca sono membri attivi dei seguenti comitati e gruppi di lavoro: ISO-TC 160-SC1 "Glass in Building"-"Products" e ISO-TC 160-SC2 "Glass in Building"-"Properties”; GEPVP Groupement Europeén Producteurs Verre Plat: "Light and Energy Group", "Computing Group"; CEN STAR-PNR (Pre-Normative Research for Standards) WG 6 Coated glass for windows  e WG 9 Light and Energy Transmission, thermal insulation.

Nello specifico la presente proposta ha come oggetto la modellazione del comportamento di componenti di involucro produttori di energia elettrica, BIPV, e di acqua calda per il riscaldamento, BITS. Si tratta di componenti edilizi innovativi e di notevole complessità e l’originalità della proposta consiste nell’obiettivo di mettere a disposizione dati sul loro comportamento in condizioni di applicazione reale e strumenti di progettazione che permettano una loro maggiore diffusione nella costruzione di edifici a elevate prestazioni.

Al fine di fornire ai vari portatori di interesse (progettisti, proprietari, utente finale) siano essi pubblici o privati, informazioni dettagliate sulle possibilità di riduzione dei consumi energetici di edifici esistenti e di nuova costruzione si intende analizzare alcuni casi studio rappresentativi dello stock edilizio italiano. Oltre agli aspetti energetici particolare attenzione verrà posta sugli esiti degli interventi dal punto di vista economico e delle emissioni di gas serra. Gli strumenti di indagine previsti sono la simulazione numerica e misura in laboratorio di campioni di componenti.

assegnista di ricerca

Tiziano Dalla Mora