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Simulazione energetica e BEM.

Building Energy Modeling

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.

Simulazione stazionaria e semi-stazionaria

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.

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