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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2016/2017
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 090932 - EFFICIENZA ENERGETICA NEGLI EDIFICI
Docente Mazzarella Livio
Cfu 8.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - BV (477) ENERGY ENGINEERING - INGEGNERIA ENERGETICA*AZZZZ090932 - EFFICIENZA ENERGETICA NEGLI EDIFICI

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Obiettivi e contenuti del corso

Il corso si propone di fornire una conoscenza avanzata e strumenti adeguati per l'analisi delle prestazioni termiche ed energetiche degli edifici necessarie per mantenere un microclima interno consono alle aspettative della vita moderna. Tali conoscenze e strumenti consentiranno allo studente di indagare sul raggiungimento e mantenimento del benessere termoigrometrico e dell'ottimizzazione energetica del sistema edificio-impianti in relazione alle diverse forme, strutture e materiali degli edifici e delle diverse tipologie di’impianto, nel tempo e sotto differenti condizioni climatiche, autonomamente e con competenza. Il corso sarà in particolare focalizzato sullo studio dell’ottimizzazione sia dell’involucro sia dell’impianto dal punto di vista energetico-economico, tramite l’impiego e di tecnologie convenzionali ad alta efficienza (pompe di calore alimentate ad energia termica, recuperatori termici, ecc.) e di sistemi che impieghino fonti di energia rinnovabili quali energia solare, biomassa, ,ecc.. Infine si propone introdurre lo studente nel mondo della certificazione energetica degli edifici, trattando in modo completo tutti gli aspetti dell’attuale normativa tecnica e legislazione a riguardo, e in quello della diagnosi energetica e del continuous commissioning, cioè della ricerca delle opportunità di risparmio energico e del mantenimento nel tempo delle prestazioni ottenute.

 

Descrizione degli argomenti trattati

Complementi di termofisica

Arg.1. Scambio termico in regime variabile negli elementi di edificio.

Soluzioni analitiche, parametri concentrati, metodi in regime periodico, metodo dell'ammettenza, funzioni di trasferimento, differenze finite.

Arg.2. Il bilancio termico per l'edificio

Il bilancio termico dell'edificio: l'equazione generale di bilancio in termini di potenze. Metodi di soluzione generalizzati: differenze finite (bilancio orario), funzioni di trasferimento ambiente, serie temporali, serie armoniche. Metodo semplificato per il calcolo della temperatura interna oraria in assenza di impianto di climatizzazione. Programmi di simulazione delle prestazioni del sistema edificio-impianto: TRNSYS, Energy-Plus.

Arg.3. Fabbisogno energetico stagionale per il riscaldamento e per il raffrescamento

Bilancio energetico stagionale per un modulo di edificio: metodo generale e metodo semplificato della UNI EN ISO 13790-2008. Rendimenti medi dei sistemi di riscaldamento e raffrescamento: metodo semplificato norme UNI TS 13300 per il calcolo degli indici di fabbisogno energetico, l'efficienza globale media stagionale e le loro verifiche..

Arg.4. Calcolo delle prestazioni energetiche di elementi edilizi particolari.

Sistemi parietodinamici, superfici trasparenti selettive, sistemi di controllo dei guadagni solari, serre "bioclimatiche".

 

Ottimizzazione energetica del sistema edificio-impianto

Arg.5. Ottimizzazione dell’involucro

Soluzioni progettuali e costruttive per il miglioramento dell’efficienza energetica dell’involucro opaco (materiali e tecnologie); soluzioni progettuali e costruttive per il miglioramento dell’efficienza energetica dell’involucro trasparente (materiali e tecnologie). Soluzioni costruttive bioclimatiche (serre solari, sistemi a guadagno diretto, ecc.)

Arg.6. Ottimizzazione dell’impianto

Soluzioni impiantistiche per edifici a basso consumo; criteri di scelta e dimensionamento degli impianti con particolare riferimento alle fonti rinnovabili solare (termico e fotovoltaico), biomasse e geotermica. Sistemi impiantistici a pompa di calore. Sistemi di accumulo termico interstagionale La ventilazione meccanica controllata con recupero termico. Sistemi micro-cogenerativi e micro-trigenerativi. Criteri di gestione e controllo ottimale.

Arg.7. Integrazione ottima tra edificio e impianto

Principi di integrazione tra impianti tecnologici e edificio. Integrazione dei sistemi di raccolta dell’energia solare (termica e fotovoltaica), integrazione dei sistemi dei sistemi di estrazione di energia dal terreno e dei sistemi di accumulo termico (ad acqua, a letto solido, nel terreno, nei pali di fondazione, ecc.). Integrazione dei sistemi di emissione termica e di distribuzione. Criteri di gestione integrata e contabilità energetica.

 

Certificazione e diagnosi energetica

Arg.8. Certificazione energetica degli edifici.

Indicatori di efficienza energetica, energia primaria ed emissioni di CO2: il quadro normativo, direttive europee, le leggi nazionali e regionali sulla certificazione energetica. La procedura tecnica della regione Lombardia per la certificazione energetica degli edifici, le linee guida nazionali per la certificazione energetica.

Arg.9. Diagnosi energetica degli edifici.

Aspetti generali della diagnosi energetica, criteri e procedure di valutazione delle opportunità di risparmio energetico. Le tipologie di diagnosi. Il processo di diagnosi. Contabilità energetica e analisi: benckmark di riferimento, analisi multi criterio per l’individuazione della soluzione ottima. Esempi di applicazione con particolare riferimento all’impiego di fonti rinnovabili di energia.

Arg.10. Continuous Commissioning.

Il mantenimento nel tempo delle prestazioni energetiche del sistema edificio-impianto : il “continuous commissioning” Criteri generali, il monitoraggio delle prestazione, il rilevamento dei malfunzionamenti, la previsione dei consumi in base alle modalità correnti di funzionamento del sistema, le retroazioni di ottimizzazione.


Note Sulla Modalità di valutazione

Organizzazione del corso e modalità di verifica

Il corso sarà organizzato in modo da coprire 46 ore di lezione sugli argomenti citati nel programma. Le 22 ore di esercitazione e 30 di laboratorio saranno propedeutiche alla realizzazione di un elaborato progettuale e includeranno l’utilizzo di strumenti software atti all’analisi energetica e alla certificazione. Le modalità di verifica prevedono la valutazione finale per mezzo di esame scritto sugli argomenti di teoria trattati a lezione. Inoltre agli studenti verrà richiesto di consegnare un elaborato con il quale verrà valutata la capacità di analisi attraverso gli strumenti utilizzati durante le esercitazioni.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaKreider, J.F, Curtiss P.S., Rabl A., Heating and Cooling of Buildings - Design for efficiency, Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 2002, ISBN: 0-07-237341-5
Risorsa bibliografica facoltativaKuehen T.H., Ramsey J.W., Therelkeld J.L, Thermal Environmental Engineering, Editore: rentice Hall,, Anno edizione: 1988, ISBN: 978-0-139172-20-5
Risorsa bibliografica facoltativaASHRAE, ASHRAE Handbook - 2009 Fundamentals , Editore: ASHRAE, Anno edizione: 2009, ISBN: 978-1-933742-55-7

Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
50.0
esercitazione
28.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
16.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
17/06/2021