Sostenibilità energetica del costruito
Corso monodisciplinare di Fisica Tecnica Ambientale
Il corso intende fornire strumenti operativi per l’applicazione alla progettazione dei principi di sostenibilità energetica ed ambientale al fine di preservare le risorse naturali e il clima riducendo in particolare il ricorso ai combustibili fossili. Partendo dai fondamenti della Fisica Tecnica Ambientale già acquisiti nel corso di laurea di primo livello si procederà ad un approfondimento dei temi riguardanti la valutazione della domanda energetica di un edificio ed il suo contenimento riferendosi alle regole dell’architettura bioclimatica e con eventuale ricorso ai sistemi passivi. Ampio spazio verrà dato alla produzione dell’energia e al suo corretto impiego negli edifici, alla realizzazione del comfort interno mediante gli impianti di climatizzazione più idonei in base al contesto. Particolare rilevanza assumerà la descrizione di sistemi ad alta efficienza energetica e l’uso delle energie rinnovabili come previsto da recenti direttive europee che ne impongono l’impiego per coprire una quota del fabbisogno dell’edificio prevista in crescita nel corso dei prossimi decenni
All'allievo vengono presentate una serie di possibili tecnologie di ottimizzazione energetica degli impianti negli edifici. Per ciascuna di esse viene fornita una descrizione tecnica con particolare riguardo alle possibilità ed ai limiti applicativi soprattutto con riferimento alle esigenze che essa impone al progetto dell'edificio. Successivamente l'allievo è posto in grado di valutare l'effettiva convenienza legata al risparmio economico così conseguito ogni anno a fronte di un costo d'impianto iniziale normalmente superiore.
Contenuti del corso
La Sostenibilità
Introduzione ai principi della sostenibilità energetica ed ambientale. Tecniche di progettazione architettonica energeticamente consapevole. Il Patto dei Sindaci e i piani d’azione per l’energia sostenibile (PAES). La sostenibilità energetica ed ambientale nell'ambito dello sviluppo delle smart cities.
Architettura bioclimatica
I principi della progettazione bioclimatica. Il sole e gli edifici. Tecnologie solari passive. Le schermature. La ventilazione naturale.
Impianti ad alta efficienza energetica
La cogenerazione, sistemi ad energia totale, le macchine frigorifere ad assorbimento. Accumuli termici. I sistemi essiccanti. La ventilazione controllata. Applicazione del raffreddamento evaporativo. Il recupero termico. Componenti e sistemi per il recupero termico. Applicazioni della pompa di calore al recupero termico.
Sistemi solari attivi
Descrizione degli impianti solari per la produzione di acqua calda. Sistemi solari ad aria. La pompa di calore elioassistita. Gli impianti fotovoltaici
Certificazione energetica degli edifici
Introduzione alla certificazione energetica. La normativa. Procedure attuative. Metodi di calcolo delle prestazioni stagionali del sistema edificio-impianto ai fini della certificazione energetica.
La sostenibilità economico-finanziaria
La valutazione del risparmio di gestione conseguente l'impiego di soluzioni ad alta efficienza energetica. Caratteristiche della tariffazione elettrica e dei combustibili fossili. Indici per la valutazione della convenienza finanziaria degli interventi. La legge 10/91 e l'impiego di fonti energetiche rinnovabili.
Testi di riferimento
Appunti e dispense dalle lezioni.
Per eventuali approfondimenti viene consigliata la seguente bibliografia:
L. Schibuola, La cogenerazione di energia elettrica e calore, 3a edizione, Esculapio, Bologna
L. Schibuola, La pompa di calore elettrica reversibile, 2a edizione, Esculapio, Bologna L. Schibuola, L. Cecchinato, Sistemi solari attivi e passivi negli edifici, Società Editrice Esculapio, Bologna 2005.
