Modellazione energetica dinamica: le opportunità nei bandi di gara

La modellazione energetica in regime dinamico simula il comportamento degli edifici al variare di un insieme di parametri variabili come la temperatura, l’illuminamento, la ventilazione naturale e il comportamento degli utenti. Il calcolo fa riferimento a valori misurati ogni ora.

Anche se tutt’oggi questo strumento non è obbligatorio in Italia, conoscerlo e saperlo usare dà la possibilità di facilitare e velocizzare la formulazione di risposte alle domande poste da molti bandi di gara pubblici per l’efficientamento di edifici già esistenti o la costruzione di edifici nuovi.

Vediamo alcune opportunità dell’uso della modellazione energetica dinamica.

Gestire la luce naturale per diminuire i consumi energetici

Spesso, uno dei criteri di valutazione delle proposte da inviare per partecipare ai bandi di gara riguarda, oltre che il rispetto dei CAM – Criteri Ambientali Minimi – come previsto dalla legge – anche di dimostrare la qualità delle soluzioni tecniche, tecnologiche, scelta dei materiali ecocompatibili, efficientamento energetico, per quanto riguarda la progettazione, l’uso e la gestione dell’edificio.

Con l’uso della modellazione dinamica energetica è possibile simulare i valori di daylight, ovvero calcolare il fattore di luce diurno medio dei locali e il loro illuminamento naturale al variare della temperatura. Solitamente come parametro di riferimento consideriamo il giorno più caldo, ovvero il 31 agosto.

Il fattore di luce diurno è proporzionale alla dimensione e alle caratteristiche della superficie finestrata dell’ambiente e ai colori delle superfici adiacenti.

Questa immagine mostra un esempio dello studio del daylight. Se la mappa si colora di blu o verde si ha un buon valore di illuminamento. Una tendenza verso il nero, invece, segnalerebbe una zona buia e una di rosso l’abbagliamento.

Una volta calcolato il valore del daylight si possono studiare sistemi di ombreggiamento appositi che permettono di diminuire l’illuminamento. Un illuminamento eccessivo, infatti, – che, soprattutto, nel caso dei moderni edifici vetrati, può portare a un calore eccessivo all’interno – e a valutarne l’efficacia con la modellazione.

Sarà così possibile valutare gli apporti solari all’interno degli ambienti e impostare gli impianti di climatizzazione di conseguenza per garantire un maggior risparmio energetico, sia nel periodo invernale sfruttando gli apporti solari sia nel periodo estivo andando a ridurli.

Diminuire i consumi energetici con un sistema di ombreggiamento

Tramite Design Builder – il software che usiamo per la modellazione – si esportano le mappe relative all’illuminamento naturale. Si confrontano le mappe per capire come assicurare il comfort termico delle persone all’interno, a parità della minima energia consumata.

Se si gestisce bene l’illuminazione naturale, infatti, è possibile risparmiare molto su quella artificiale con conseguente risparmio di energia e di denaro, oltre che con benefici per il pianeta.

Confrontando i due grafici esportati da Design Builder si nota subito la differenza di apporti solari e di uso degli impianti per il raffrescamento con e senza sistemi di ombreggiamento. Senza sistemi di ombreggiamento l’apporto solare è alto ed è necessaria molta energia per il funzionamento degli impianti di raffrescamento. Con i sistemi di ombreggiamento, invece, si gestiscono meglio gli apporti solari e si consuma meno energia per gli impianti.

L’obiettivo, solitamente, è riqualificare, o realizzare edifici ex novo, che consumino meno energia possibile e che sfruttino l’energia prodotta da fonti rinnovabili. Il traguardo massimo è avvicinarsi il più possibile a un edificio NZEB – Near Zero Energy Building.

Requisiti premianti: la certificazione LEED

In molti bandi di gara il raggiungimento della certificazione LEED non è un requisito vincolante, ma premiante. Può addirittura far guadagnare il 20% dei punti necessari per la partecipazione al bando.

Dunque, può essere interessante cogliere questa opportunità e usare la modellazione energetica dinamica per capire come riqualificare, o progettare ex novo, l’edificio in modo che possa accedere alla certificazione LEED.

Per ottenere la certificazione LEED è necessario soddisfare e raggiungere i requisiti imposti da 7 macro – categorie. Per conseguire i crediti richiesti nella categoria “Energia ed Atmosfera” bisogna creare un modello che simula il comportamento dell’edificio in regime dinamico. In particolare, bisognerà valutare gli aspetti energetici come:

• Apporti gratuiti
• Ventilazione
• Consumi elettrici
• Gestione dell’illuminazione
• Occupazione
• Set – point ambiente
• Gestione degli impianti.

Nell’immagine vediamo alcuni dati ottenuti in seguito alla modellazione energetica in regime dinamico di un edificio e la possibilità di ridurre i consumi elettrici con la soluzione testata sul modello.

Per fare il modello e i vari calcoli è necessario avere padronanza del software e conoscenze tecniche. La costruzione del modello e la lettura dei risultati richiede più tempo, ma potrebbe permettere di rendere più interessante la propria offerta rispetto a quella dei competitor presenti per lo stesso bando di gara.