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Building Energy Modeling

SIMULAZIONE ENERGETICA E BEM

La modellazione energetica di un edificio viene usata per:

  • Edifici da costruire
  • Edifici da riqualificare
  • Gestione o Maintenance dell’edificio

Questa attenzione per l’intero ciclo di vita dell’edificio è la stessa che si ha nell’approccio BIM. Il modello su cui vengono effettuate le simulazioni di calcolo è digitale e rappresenta l’edificio originario nella sua complessità. Grazie a questo, il progettista può effettuare le dovute analisi nelle diverse fasi della progettazione, riuscendo a prevedere, e di conseguenza a comprendere, quello che sarà il reale comportamento che avrà l’edificio quando sarà costruito o riqualificato. Sarà quindi possibile individuare la soluzione energetica-progettuale ottimale.

Molti sono i fattori dei quali bisognerà tener conto nella simulazione energetica:

  • Climatizzazione estiva e invernale;
  • Illuminazione;
  • Ventilazione naturale o meccanica dell’aria;
  • Proprietà fisiche dell’edificio;
  • Le funzioni che la struttura è destinata ad ospitare e il tipo di utenza che deve accogliere;
  • Tutti i sistemi tecnologici presenti e i loro consumi;
  • E infine, ma non per ultime in termini di importanza, le condizioni ambientali esterne comprensive di ogni elemento fisico esterno che può incidere sull’edificio.

Lo scopo delle modellazioni energetiche è quello di fornire dati utili a capire meglio il comportamento del sistema edificio-impianto in modo da poter confrontare diverse strategie e scegliere quella che garantisce, a parità di comfort, il minor uso di energia.

SIMULAZIONE DINAMICA

Le unità temporali usate per questo calcolo vanno dalla “stagione” di riscaldamento o raffrescamento al mese. Questa semplificazione comporta delle notevoli approssimazioni nella modellazione e nei parametri che vengono presi in esame. In regime stazionario o semi-stazionario il bilancio energetico viene fatto unicamente come un confronto tra le temperature interne ed esterne avendo come elemento di separazione una parete con una trasmittanza termica definita e costante nel tempo.

Per via della loro semplicità di esecuzione, queste simulazioni possono essere usate nelle fasi iniziali della progettazione per avere un’idea iniziale sulle caratteristiche dell’edificio e su quali possono essere i suoi punti deboli.

Questa tipologia di simulazione è quella normalmente utilizzata per le verifiche normative. Esempio Certificazione Energetica e relazione tecnica ex Legge 10.

LE DIVERSE TIPOLOGIE

La classificazione che viene normalmente fatta sulle simulazioni energetiche riguarda le semplificazioni che vengono adottate nella rappresentazione della fisica dell’edificio e dei materiali nonché nell’unità oraria che viene usata per indagare il fenomeno.

L’intervallo temporale di calcolo è la chiave per capire le diverse tipologie di simulazione:

  • STAZIONARIO: stagione
  • SEMISTAZIONARIO: mese
  • DINAMICO: orario

La scelta del modello di calcolo migliore dipende dalle esigenze e dagli obiettivi. Fondamentale, quindi, è capire in precedenza gli obiettivi che si vogliono raggiungere.

LE DIVERSE TIPOLOGIE

Con le simulazioni in regime dinamico, si apre un nuovo mondo ai progettisti. Infatti in questi programmi l’unità di tempo considerata è l’ora ma molto spesso si può scendere anche alla scala sub-oraria.

Le simulazioni dinamiche permettono non solo di ottimizzare gli apporti energetici e i consumi ma anche di ottimizzare il comportamento dell’involucro con quello degli impianti in modo da poter optare per impianti generalmente meno potenti e quindi meno costosi, il tutto garantendo un alto comfort interno. Spesso, in questo tipo di analisi, si include un efficace calcolo illuminotecnico in modo da avere una predizione dei consumi e del comfort in tutti i suoi aspetti.