Modello orario dinamico per il calcolo della prestazione energetica e UNI EN ISO 52016

La UNI EN ISO 52016: i vantaggi offerti dal modello orario dinamico per il calcolo della prestazione energetica

A termine dell’evento internazionale sul Building Simulation 2019 di Roma si è tenuto, il 4 settembre, un seminario sulla UNI EN ISO 52016 dove sono stati illustrati i vantaggi offerti dal modello orario dinamico per il calcolo della prestazione energetica anche attraverso il software TerMus BIM.

La conferenza internazionale

La sedicesima edizione della conferenza sul Building Simulation, organizzata dall’IBPSA (international building performance simulation association) è stato il principale evento internazionale nel campo della simulazione delle prestazioni degli edifici del 2019.

ACCA software è stato sponsor ufficiale dell’evento.

Il seminario sulla UNI EN ISO 52016

Il giorno 4 settembre, al termine della conferenza internazionale, il CTI (comitato termotecnico italiano) ha organizzato un seminario sulla UNI EN ISO 52016, rivolto ai tecnici italiani, durante il quale ACCA software ha presentato la nuova applicazione di TerMus BIM per il calcolo orario dinamico.

Ricordiamo che a seguito dell’emanazione delle norme EN a supporto della direttiva 2010/31/UE sulla prestazione energetica nell’edilizia, è in fase avanzata la redazione degli allegati nazionali a tali norme. Inoltre è anche in atto la revisione del pacchetto UNI/TS 11300 per il calcolo della prestazione energetica e per le verifiche di legge relative alla redazione dell’APE.

In tale contesto assume particolare rilevanza il nuovo modello di calcolo orario semplificato introdotto dalla norma UNI EN ISO 52016-1.

Obiettivo del Seminario è stato quello di fare il punto sull’introduzione del nuovo metodo nell’ambito della legislazione nazionale e presentare le prime risultanze di alcuni applicativi nazionali che l’hanno implementato.

Il calcolo semistazionario (TerMus/TerMus-BIM)

La valutazione delle prestazioni energetiche con il calcolo semistazionario di un edificio è una valutazione che partendo da un modello semplice dell’edificio, che utilizza anche condizioni al contorno (interne ed esterne) semplici, si basa spesso su parametri standard; questo può portare ad avere un modello che, in alcuni casi, è lontano dalla realtà.

La semplificazione riguarda sia il clima esterno, dove si usano condizioni climatiche medie mensili, per le temperature e per le irradiazioni solari (che evidentemente possono variare di molto nell’arco di una stessa giornata), sia per le condizioni di utilizzo interne (comfort) che sono anch’esse medie mensili e standardizzano i valori in funzione della destinazione d’uso (ad esempio temperatura di 20 °C in inverno oppure un tasso di ventilazione definito in funzione dell’utilizzo che si deve fare dell’edificio).

Questo tipo di modello può comportare un grado, più o meno elevato, di “incertezza” ma prevede una simulazione semplice, che restituisce valori “standardizzati”.

Queste sono condizioni necessarie per ottenere dei risultati in tempi non lunghissimi che abbiano la caratteristica imprescindibile che siano anche confrontabili e riproducibili.

Sono questi risultati che si utilizzano per costruire le “etichette energetiche” (APE/Legge 10) alla base della classificazione energetica degli edifici.

I risultati sono sempre restituiti in termini di consumi di energia termica, frigorifera e primaria.

Il calcolo orario dinamico (TerMus-BIM, modulo orario)

I modelli di calcolo dinamico invece richiedono molti più dati, non solo riguardo le caratteristiche dell’edificio o dei componenti dell’impianto, ma anche riguardo le condizioni climatiche. Il vantaggio è che possono essere molto più realistici e molto meno “astratti”.

Per avere un’idea, un file climatico utilizzato da un modello che opera in regime stazionario prevede al massimo 12 valori della temperatura esterna, un file climatico che opera in regime dinamico ne prevede almeno uno ogni ora dell’anno, quindi 8.760.

I modelli di simulazione dinamica richiedono molto più impegno sia nella costruzione del modello, che necessariamente deve essere tridimensionale, sia nella descrizione dei sistemi impiantistici che dei profili di utilizzo.

I tempi necessari per l’elaborazione, inoltre, si allungano notevolmente perché non solo vengono gestiti molti più dati ma vengono calcolate tutte le interazioni tra l’ambiente interno e quello esterno e tra tutti gli ambienti diversi con diversi profili di utilizzo e con diversi modelli di gestione impiantistica.

Questo maggiore impegno nel costruire un modello dinamico garantisce al progettista, o dell’auditor, una notevole flessibilità nella gestione del modello e, se le condizioni al contorno sono correttamente simulate, può restituire risultati, in termini di bilancio e prestazioni, molto vicini a quelli reali.

Tutto questo può garantire una maggiore veridicità nella valutazione dei consumi energetici nelle nuove costruzioni oppure una concreta stima dei consumi in caso di interventi di ristrutturazione fondamentale per la corretta valutazione costi/benefici.

L’utilizzo di sistemi di simulazione dinamica è inoltre indispensabile per gestire il comportamento di edifici complessi con ampie superfici vetrate oppure per descrivere il comportamento, e verificare quindi le prestazioni, di edifici ad alta o altissima efficienza energetica.

Non bisogna trascurare inoltre che il calcolo orario si inserisce perfettamente nell’ambito del modello BIM dell’edificio.

Vantaggi e svantaggi del calcolo dinamico

I principali vantaggi e svantaggi legati al calcolo dinamico sono sintetizzati nella tabella seguente.

 

VANTAGGI SVANTAGGI
bilancio energetico estivo ed in invernale più realistico costruzione del modello più oneroso con la necessita di avere un modello 3D
valutazione verosimile delle potenze termiche impiegate numero di input maggiore e più dettagliato
valutazione previsionale dei consumi di energia primaria verosimile necessità di conoscere le condizioni climatiche esterne e le condizioni di utilizzo interne orarie
una corretta descrizione delle variazioni orarie dei parametri ambientali (temperatura, umidità relativa, velocità dell’aria) maggiore onere computazionale (che per grandi edifici può diventare importante)
valutazione degli effetti della radiazione solare
valutazione degli effetti dei sistemi di ombreggiamento e delle ombre portate
adatto a un modello BIM


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