PERIODO: APRILE-MAGGIO-GIUGNO 2015


Il corso intende fornire metodi e strumenti avanzati per il calcolo della prestazione energetica degli edifici, in coerenza con i recenti sviluppi della normativa tecnica internazionale (ISO, CEN, Mandato CE 480) e della letteratura scientifica. Si prevede di approfondire i seguenti tre temi:
a) bilancio di energia del sistema edificio in relazione ai diversi servizi energetici (climatizzazione, produzione ACS, illuminazione), ai vettori energetici consegnati all’edificio ed esportati dallo stesso, all’energia rinnovabile captata in loco, al concetto di energia primaria;
b) modellazione e caratterizzazione termica dell’ambiente costruito e di elementi d’involucro innovativi;
c) modellazione e caratterizzazione energetica di componenti e sistemi impiantistici innovativi.
Saranno presentati approfondimenti tematici sulla modellazione delle singole tecnologie, attraverso una panoramica della normativa tecnica e della letteratura, il confronto tra modelli semplificati e dettagliati, l’analisi delle condizioni di validità dei modelli, le indicazioni per la calibrazione dei modelli, lo svolgimento di esercitazioni applicative.

The course aims to provide advanced methods and tools for calculating the energy performance of buildings, in line with recent developments in the international technical standards (ISO, CEN , EC Mandate 480) and the scientific literature. It is planned to investigate the following three themes:
a) energy balance of the building in relation to the different energy services (air conditioning, domestic hot water, lighting), energy carriers delivered to and exported from the building, renewable energy captured on site, to the concept of primary energy;
b) thermal modeling and characterization of the built environment and of innovative envelope elements;
c) energy modeling and characterization of innovative technical systems.
Thematic studies on the modeling of individual technologies will be presented, through an overview of the technical standards and of the literature, the comparison between simplified models and detailed ones, the analysis of the validity conditions of the models, guidelines for the calibration of the models, presenting exercises and applications.

1. Bilanci di massa e di energia dell’ambiente costruito: flussi termici sensibili e latenti, scambi termici radianti e convettivi negli ambienti interno ed esterno, tipologie impiantistiche, condizioni al contorno (utenza, microclima esterno), introduzione alla simulazione numerica in regime dinamico e quasi-stazionario.
2. Modalità di valutazione dell’apporto di energia rinnovabile, dell’energia elettrica esportata, delle modalità di compensazione dei fabbisogni con energia elettrica attraverso energia elettrica prodotta da rinnovabili.
3. Metodi e strumenti per la caratterizzazione dei componenti opachi d’involucro e il calcolo dei flussi termici in condizioni dinamiche: parametri termici dinamici, funzioni di trasferimento, metodo delle differenze finite.
4. Metodi e strumenti per la caratterizzazione dei componenti trasparenti d’involucro e il calcolo dei flussi termici e solari: trasmittanza termica del sistema finestra, schermatura con dispositivi di protezione solare, ombreggiatura di aggetti ed ostruzioni.
5. Metodi e strumenti per il calcolo del fabbisogno di energia termica per la climatizzazione estiva ed invernale dell’edificio: criteri di zonizzazione dell’edificio, metodi dinamici semplificati e quasi-stazionari, effetto dell’andamento dinamico di apporti e dispersioni termiche, effetto dell’intermittenza.
6. Metodi e strumenti per il calcolo dei rendimenti degli impianti di riscaldamento e di produzione di ACS: emissione, regolazione, distribuzione, accumulo, generazione termica.
7. Metodi e strumenti per il calcolo dei rendimenti degli impianti di climatizzazione.
8. Metodi e strumenti per il calcolo del fabbisogno di energia per l’illuminazione artificiale.

1. Mass and energy balance in the built environment: latent and sensible heat flows, convective and radiant heat transfer in internal and external environments, technical systems typologies , boundary conditions (user, external microclimate), introduction to numerical simulation under dynamic and quasi-steady state regime.
2. Methods of assessment of renewable energy contribution, exported power, methods of balancing electricity needs through electricity produced from renewable sources.
3. Methods and tools for the characterization of envelope opaque components and calculation of heat flows in dynamic conditions: dynamic thermal parameters, transfer functions, finite differences method.
4. Methods and tools for the characterization of envelope transparent components and for calculation of heat and solar flows: window thermal transmittance, solar shading devices, shading overhangs and obstructions.
5. Methods and tools for the calculation of the thermal energy need for space heating and cooling: building zoning criteria, simplified dynamic and quasi-stationary methods, effect of the dynamic trend of heat losses and gains, effect of system set-back.
6. Methods and tools for the calculation of the heating and DHW systems efficiency: emission, control, distribution, storage, heat generation.
7. Methods and tools for the calculation of air conditioning systems efficiency.
8. Methods and tools for the calculation of energy demands for artificial lighting.