Sviluppo e Progettazione di Edifici Energy-Autonomous

autore: gfranchini

TOPICS: CITY AND ENERGY

Le traiettorie della transizione energetica investono tutto il mondo del costruito, dalla città alle infrastrutture al singolo edificio. L’obiettivo della riduzione dei consumi di energia attraverso un incremento dell’isolamento termico e dell’efficienza energetica degli impianti appare oggi insufficiente. Agli edifici è richiesto di puntare all’autonomia energetica, la quale non può che passare dall’impiego esclusivo di fonti rinnovabili. Contemporaneamente, le azioni mirate a massimizzare l’efficienza energetica non devono contrastare con le esigenze di comfort. Tutto ciò deve valere anche in condizioni climatiche avverse. Il progetto dimostrativo qui descritto presenta un edificio pioneristico realizzato a Dubai, concepito per garantire la completa autosufficienza energetica e il massimo comfort in un clima desertico. Il progetto è stato commissionato dal Governo di Dubai. L’edificio è stato il primo ad ottenere la certificazione PassivHaus negli EAU. Il progetto si è articolato nei seguenti passaggi:
1. Lo sviluppo architettonico del progetto è stato basato su una modellazione energetica dell’edificio, finalizzata all’ottimizzazione delle geometrie per minimizzare i guadagni solari e sulla scelta di stratigrafie in grado di combinare in modo ottimale isolamento ed inerzia termica. La simulazione annuale dell’involucro e dei carichi interni ha permesso di prevedere con in dettaglio l’andamento della domanda di energia frigorifera e permettere un corretto dimensionamento degli impianti.
2. La progettazione dei sistemi energetici è stata effettuata attraverso modelli di calcolo in grado di simulare le prestazioni del complesso edificio-impianto al variare delle condizioni operative. Un campo di moduli fotovoltaici alimenta tutti i servizi dell’edificio e alimenta una pompa di calore reversibile per la climatizzazione e la produzione di acqua calda sanitaria. La sovra-produzione di energia elettrica viene immagazzinata in accumulatori per soddisfare la richiesta di energia nelle ore notturne. Il surplus eccedente la capacità delle batterie viene inviato agli edifici circostanti, qualificando l’edificio come Energy+. Il sistema di climatizzazione combina tre soluzioni con funzioni complementari: raffrescamento a pavimento, sistema ad aria con ricircolo a bassa velocità, ventilazione meccanica controllata con scambiatore di calore rigenerativo.
3. Costituito da pareti in legno realizzate in Italia e assemblate in loco, l’edificio è stato dotato di un sistema di monitoraggio in grado di fornire in tempo reale i flussi energetici in tutte le pareti e in tutte le parti degli impianti. I risultati ottenuti dal sistema di monitoraggio dopo oltre un anno di campionamenti mostrano un’ottima sovrapponibilità tra previsioni numeriche e dati sperimentali, sia in termini di trend giornaliero che in termini di energia annua.

Parole chiave: Autonomia energetica, Energia solare, Edilizia sostenibile