EDILCLIMA - PROGETTO 2000

Come accelerare l’innovazione attraverso la ricerca scientifica

L’Energy Center di Torino, l’8 giugno 2023, ha ospitato l’evento dal titolo “Come accelerare l’innovazione attraverso la ricerca scientifica” organizzato dall’Ordine degli Ingegneri della Provincia di Torino, in collaborazione con Edilclima. L’evento è stato patrocinato dalla Città Metropolitana di Torino, dalla Regione Piemonte, da Green Building Council Italia ed è stato realizzato con il supporto del network Partner 24 ORE.

L’evento si è svolto in un contesto dinamico interamente finalizzato alla presentazione dell’approccio di Edilclima verso la ricerca scientifica e l’innovazione, quale frutto di collaborazione e contaminazione reciproca tra mondo aziendale, accademico e della pubblica amministrazione. Il risultato di questo approccio si traduce in un bagaglio di strumenti innovativi che Edilclima mette a disposizione dei professionisti del settore, affinché gli stessi abbiano a disposizione risorse necessarie per condurre azioni di progettazione, pianificazione e gestione sostenibili dal punto di vista energetico, ambientale, economico e sociale.

Durante l’evento sono state affrontate diverse tematiche di rilievo, tra cui: un approccio per il calcolo dettagliato dei ponti termici, alcune prospettive generate da algoritmi di intelligenza artificiale e applicazioni del metodo orario semplificato per il calcolo del fabbisogno energetico degli edifici.

INNOVAZIONE E SOSTENIBILITÀ NEL SETTORE EDILIZIO - IL PUNTO DI VISTA DI PAOLA SOMA

Fondata oltre 40 anni fa, Edilclima si è specializzata nello sviluppo di soluzioni software per professionisti e imprese che operano nel settore dell’edilizia, dedicandosi in particolare alla progettazione energetica, impiantistica, acustica, antincendio e BIM. Innovazione e Sostenibilità sono sempre stati i principi guida della crescita di Edilclima.
L‘Ing. Paola Soma ha aperto il convegno presentando la visione dell'azienda. La nostra Vision è ambiziosa - afferma Paola Soma - e racchiude ciò in cui noi crediamo: costruire un futuro più sostenibile aiutando i professionisti dell’edilizia a fare le scelte giuste. Per i loro progetti, per le nostre città, per il mondo in cui viviamo. Siamo consapevoli che le scelte compiute dai professionisti nel settore edilizio hanno un impatto sul mondo che ci circonda - continua Paola Soma - ed è per questo motivo che l’azienda si impegna a supportarli con strumenti innovativi che combinano l’innovazione, la concretezza e la sostenibilità.
La sfida di Edilclima è riuscire a offrire ai propri clienti una "cassetta degli attrezzi" completa, che comprenda non solo software all’avanguardia, ma anche metodologie di lavoro, assistenza tecnica e formazione. L’obiettivo è fornire servizi innovativi, che garantiscano un buon compromesso tra accuratezza e semplicità d’uso per aiutare i professionisti a fare scelte consapevoli.
Con riferimento alle soluzioni software Edilclima, un aspetto di particolare interesse riguarda il contesto in cui sono state sviluppate.
Fin dal 2009 Edilclima ha instaurato una proficua collaborazione con università e pubblica amministrazione. Questa sinergia ha permesso di unire al rigore dell’approccio scientifico, una visione pragmatica orientata al mercato. Grazie anche ad alcuni finanziamenti ottenuti, sono stati avviati progetti innovativi che oggi si traducono in risultati tangibili. Il metodo scientifico di lavoro adottato da Edilclima è una testimonianza concreta dell’efficacia di questa partnership e dell’impegno dell’azienda nel campo della sostenibilità edilizia. Inoltre la collaborazione tra settore pubblico e privato rispecchia gli obiettivi dell’Agenda 2030 delle Nazioni Unite per lo Sviluppo Sostenibile, in particolare il "Goal 17 - Partnership for the goals": in questa ottica Edilclima si impegna a creare reti e condividere soluzioni per favorire un futuro sostenibile.
Per l'avvenire Edilclima intende promuovere il cambiamento culturale, incoraggiando un nuovo metodo di lavoro e diffondendo una cultura dell’innovazione a tutti i livelli dell’organizzazione.
Personalmente - conclude Paola Soma - sono orgogliosa di portare avanti l’eredità imprenditoriale di mio padre, Franco Soma. Nonostante l’evoluzione tecnologica che ha caratterizzato gli oltre 40 anni di attività, la passione per l’innovazione e i valori fondamentali che ci guidano rimangono immutati.

I PROTOCOLLI AMBIENTALI, UNO STRUMENTO PER LA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE

Conclusi gli studi classici, ho frequentato il Politecnico di Torino alla facoltà di architettura. Dopo la laurea, ho intrapreso un dottorato di ricerca tra architettura e ingegneria, studiando l’acustica applicata ai beni culturali e, in parallelo, ho sostenuto l’esame di Stato per ingegnere edile. Una volta terminata l’esperienza di ricerca, ho iniziato a lavorare in Prodim S.r.l., storica società torinese che si occupa di impianti meccanici ed elettrici e di cui ora sono socia con delega alla sostenibilità. L’assenza di linearità del mio percorso professionale, costellato da uno “studio matto e disperatissimo” di discipline apparentemente non troppo correlate tra di loro e da esperienze, sia nel mondo professionale che accademico, potrebbe sembrare, agli occhi altrui, il percorso di una persona un po’ indecisa.

In realtà, mi piace pensare di aver sempre lasciato che i miei interessi fossero il principale filo conduttore delle mie scelte lavorative. Da qui, la passione per la ricerca.

“Ricerca” è un termine che ha a che fare con qualche cosa di non definito. Implica un processo continuo di miglioramento, che include fallimenti, ripetizioni, nuovi tentativi, a volte con la necessità di ripartire da capo per tentare una nuova strada, memori degli errori precedenti. Un esperimento sempre nuovo, teso a portare innovazione rispetto alla condizione di partenza. Volendo applicare questa visione alla mia attività progettuale attuale, ritengo che ogni nuovo progetto è esso stesso un esperimento. Si può imparare dal progetto precedente, cercando di non ripetere gli stessi errori. Si può implementare il progetto con nuove tecnologie, derivanti dall’aggiornamento continuo a cui necessariamente ci sottoponiamo. Si possono analizzare criticamente i risultati, cercando di trarre delle conclusioni che ci porteranno a migliorarci in vista della prossima sfida.

Da alcuni anni a questa parte, uno strumento progettuale ha catturato il mio interesse: i protocolli ambientali di sostenibilità. I protocolli, quali LEED® o i protocolli GBC Italia® (Historic Building, Home, Quartieri e Condomini) sono sistemi di rating su base volontaria caratterizzati da pre-requisiti e crediti, utili a valutare il progetto in tutte le sue fasi e replicabili di progetto in progetto, proprio come in un protocollo sperimentale. L’obiettivo dei protocolli ambientali è la realizzazione di edifici di elevata qualità costruttiva, sostenibili in tutte le loro fasi del ciclo di vita, focalizzati sul benessere dei propri occupanti e di facile gestione una volta operativi. Il progettista è libero di sfruttare la griglia di valutazione suggerita dal protocollo nella maniera che egli ritiene più consona al proprio progetto, rispetto all’obiettivo di certificazione (Certified, Silver, Gold o Platinum) che si è prefissato.

Infatti i criteri indicati dal protocollo non rappresentano un vincolo: sono criteri prestazionali, mai prescrittivi, ovvero suggeriscono una prestazione ideale da raggiungere, senza però obbligare il progettista ad una modalità prestabilita di conseguimento. L’aspetto più rilevante dei protocolli ambientali è il loro approccio olistico: la griglia di checklist abbraccia la totalità del progetto, sia a livello di discipline che di fasi temporali, e chiama in causa tutti gli attori nel partecipare a raggiungere l’obiettivo comune della certificazione. In particolare, il monitoraggio idrico ed energetico di base, come richiesto da due dei pre-requisiti che permettono di accedere alla certificazione, garantisce la possibilità di contabilizzare i consumi, anche a posteriori, dall’emissione del certificato, rendendo l’edificio progettato confrontabile ad altri progetti redatti secondo analogo protocollo.

Per tutte queste ragioni, ho deciso di entrare a far parte della comunità di Green Building Council Italia come membro del Direttivo della sezione territoriale Chapter Piemonte, per dare un contributo proattivo al dibattito e al perfezionamento di questi strumenti, che stanno riscontrando una sempre maggiore diffusione: basti pensare che attualmente in Italia si contano 1.460 progetti interessati, di cui 570 già certificati, e 890 in fase di certificazione. Se riusciremo a guardare ai protocolli ambientali non come ad un marchio, ma come a uno dei tanti strumenti di progetto, saremo in grado di fornire a tutta la comunità professionale italiana ed internazionale dei valori da confrontare per la costruzione di un sapere comune.

UNIVERSITÀ, RICERCA E TRASFERIMENTO TECNOLOGICO, RAPPORTO CON LE IMPRESE

La terza missione dell’Università

Compito primario dell’Università, oltre alla didattica e alla ricerca, è anche il perseguimento della cosiddetta terza missione, ovvero “l’apertura verso il contesto socioeconomico, esercitato mediante la valorizzazione e il trasferimento delle conoscenze”. Fra le attività configurabili come terza missione rientrano: la divulgazione scientifica e culturale, l’ottenimento di brevetti, la creazione di spin-off, l’organizzazione di convegni o di eventi culturali o formativi, l’attività di consulenza per conto terzi. Il trasferimento tecnologico rappresenta un motore essenziale per l’innovazione e lo sviluppo di un Paese, non solo in termini economici, ma anche e soprattutto in termini di qualità e sostenibilità, contribuendo allo sviluppo sociale, culturale ed economico della Società. Quale evidenza della centralità della terza missione, si ricorda che gli atenei sono sempre più frequentemente inseriti in reti nazionali e internazionali legate al mondo industriale e a quello professionale; inoltre, nei principali bandi per il finanziamento della ricerca, si pone grande attenzione al potenziale sfruttamento industriale dei risultati, anche attraverso l’erogazione di nuovi servizi e la creazione di spin-off universitari e start-up innovative.

La collaborazione tra università e impresa

La collaborazione tra università e impresa ha grande rilievo nei programmi di ricerca e innovazione comunitari, quali Horizon Europe, volti a facilitare le collaborazioni, a rafforzare l’impatto della ricerca e dell’innovazione nello sviluppo, nel sostegno e nell’attuazione delle politiche dell’UE, a supportare la creazione e una migliore diffusione di conoscenze e tecnologie eccellenti. Investire nella ricerca può rappresentare il primo mattone per la costruzione del vantaggio competitivo futuro del sistema produttivo nazionale e comunitario. Esiste una linea di intervento del PNRR che ha lo scopo di sostenere il sistema italiano ed europeo della ricerca e del trasferimento tecnologico stimolando gli investimenti in Ricerca & Sviluppo, promuovendo l’innovazione, rafforzando le competenze e favorendo la transizione verso un’economia basata sulla conoscenza. Rientrano nelle forme di collaborazione tra università e impresa anche: il dottorato industriale, che permette a un’impresa, che svolge attività di ricerca e sviluppo, di formare i propri dipendenti già impegnati in attività di elevata qualificazione; l’apprendistato in alta formazione, che consente alle imprese di assumere un giovane già inserito in un percorso di alta formazione e, infine, il dottorato innovativo, ossia un percorso di alta specializzazione post-laurea che mira a formare professionalità con competenze di ricerca scientifica avanzata e professionalità di alto livello.

Un esempio di collaborazione: il progetto TIMEPAC

Il progetto di ricerca Towards Innovative Methods for Energy Performance Assessment and Certification of Buildings - TIMEPAC, finanziato dalla Commissione Europea nell’ambito del programma Horizon 2020, è volto a migliorare il processo di certificazione degli edifici in tutti i paesi attraverso scenari di implementazione trasversale (Transversal Deployment Scenarios). Attraverso il coinvolgimento di più parti interessate (gruppi di ricerca, agenzie per l’energia, ESCO, ecc.) e di risorse (dati, strumenti, metodi), vengono analizzate le varie fasi relative all’attestato di prestazione energetica (la generazione, l’archiviazione, l’analisi, la valorizzazione) e viene proposto un nuovo modello di certificazione avanzata degli edifici (Enhanced EPC).

REGIONE PIEMONTE: LE MISURE A SOSTEGNO DELLE IMPRESE

È stato un piacere ricevere l’invito che mi consente di portare il saluto della Regione Piemonte a questo congresso - afferma l’assessore Andrea Tronzano - e con l'occasione focalizzare l’attenzione sulle misure offerte dalla Regione a sostegno delle realtà imprenditoriali. Parlare a una platea composta da professionisti, da imprese e da giovani è un’opportunità unica perché permette al relatore di rivolgersi a un pubblico eterogeneo ed è di grande stimolo per la ricerca delle chiavi di sviluppo ideali per il nostro territorio, dai giovani in cerca di occupazione, ai professionisti che sanno di poter trovare strumenti validi, fino alle organizzazioni che possono programmare la loro crescita.
Edilclima, una realtà imprenditoriale importante, - prosegue l’assessore Tronzano - ha saputo realizzare in maniera intelligente questo simposio privilegiando proprio l’opportunità di scambio di informazioni, puntando anche sui bandi che la Regione Piemonte ha realizzato a supporto del settore produttivo.

Come sottolineato da Paola Soma, Amministratore Delegato di Edilclima, durante l’intervento di introduzione al convegno, i bandi si configurano come strumenti efficaci per le imprese che intendono avviare progetti innovativi. In questo contesto, la Regione Piemonte ha dimostrato un notevole impegno nel promuovere lo sviluppo delle attività imprenditoriali attraverso la definizione di numerose misure a favore degli imprenditori interessati a migliorare la propria attività. A titolo esemplificativo, cito alcune di queste misure, utili alle imprese per avviare progetti innovativi.

Finanziamenti agevolati e contributi a fondo perduto per progetti di Digitalizzazione ed efficientamento produttivo delle imprese. L’agevolazione mira a sostenere programmi organici di investimento realizzati da piccole medie imprese (PMI), incluse le micro imprese, piccole imprese a media capitalizzazione e imprese a media capitalizzazione, che consistano in progetti organici di digitalizzazione o di efficientamento produttivo, anche dal punto di vista energetico e ambientale. Le risorse destinate alla misura ammontano a 80 milioni di euro su Fondi Fesr. Al fine di rendere accessibile tale opportunità anche alle microimprese, che potrebbero non raggiungere determinate soglie di investimenti, è stato introdotto il Voucher Digitalizzazione. Le risorse destinate alla misura ammontano a 10 milioni di euro su Fondi Fesr.

Bando Ricerca & Sviluppo. È considerato il cuore pulsante per l’evoluzione dei prodotti aziendali. La nuova misura della Regione Piemonte, per sviluppare e rafforzare le capacità di ricerca e di innovazione delle imprese e del sistema di ricerca, si rivolge alle micro, piccole e medie imprese e alle start-up innovative, ma anche alle grandi imprese e agli organismi di ricerca purché in collaborazione con le PMI. Le risorse destinate alla misura ammontano anche in questo caso a 80 milioni di euro su Fondi Fesr.

L’assessore Tronzano conclude l’intervento rivolgendo l’invito ai professionisti e alle imprese, a consultare il sito della Regione Piemonte per avere una panoramica completa di tutte le agevolazioni disponibili.

GUIDA ALLA VALUTAZIONE DEI PONTI TERMICI: DIALOGO CON GLI AUTORI

Come è cambiato nel tempo il calcolo dei ponti termici? Perché questo argomento rappresenta ancora oggi un tema di grande attualità? Perché è importante che i progettisti abbiano una conoscenza approfondita dei ponti termici e che li sappiano valutare accuratamente?
Partendo dall’evoluzione del metodo di calcolo dei ponti termici avvenuta nel corso degli ultimi quarant’anni, scopriamo come è nata la nuova pubblicazione edita da Edilclima, frutto della collaborazione, dell’esperienza e del know-how di persone appartenenti al mondo accademico e imprenditoriale e perché essa rappresenta uno strumento indispensabile per tutti coloro che operano nel settore della progettazione energetica.

Il calcolo delle dispersioni di calore attraverso i ponti termici è di grande importanza per i progetti di edifici nuovi o di ristrutturazioni. Prima del 2012, il calcolo dei ponti termici veniva semplificato utilizzando il prospetto 4 della norma UNI/TS 11300-1, che era applicabile solo a edifici esistenti e a determinate tipologie di costruzione. Il prospetto prevedeva un aumento forfettario da applicare alle dispersioni termiche, basato sul tipo di struttura muraria considerata. Nel 2012, la norma UNI/TS 11300-1 è stata revisionata, introducendo importanti modifiche al calcolo dei ponti termici, tutt’oggi ancora valide. La revisione specificava che i valori di trasmittanza termica lineare dovessero essere determinati attraverso il calcolo numerico in conformità con la norma UNI EN ISO 10211 o con l’uso di atlanti di ponti termici conformi alla norma UNI EN ISO 14683.

Da quel momento, il calcolo dettagliato dei nodi strutturali è diventato estremamente importante per gli edifici in fase di progettazione o di ristrutturazione. Il percorso di ricerca di Edilclima ha portato, nel 2012, ad una prima pubblicazione dal titolo “Atlante nazionale dei ponti termici, conforme alle norme UNI EN ISO 14683 e UNI EN ISO 10211”, pubblicazione che è diventata fin da subito un punto di riferimento nel settore. L’obiettivo era fornire uno strumento di facile utilizzo per i certificatori energetici e i progettisti termotecnici, che avevano bisogno di valori di riferimento per le trasmittanze termiche lineari, al fine di calcolare, in modo accurato, gli scambi termici attraverso l’involucro edilizio.

A partire da questa pubblicazione è stata percorsa molta strada. Nel corso degli anni, infatti, si è avvertita la necessità di aumentare il numero e la tipologia di casi analizzati. A livello di soluzioni software, Edilclima ha perfezionato il modulo "EC709 Ponti termici", integrandolo con nuove tipologie e simulazioni.

Alle novità introdotte nel software EC709, hanno fatto seguito le attività a cura di Edilclima per un calcolo dei ponti termici sempre più raffinato attraverso la divulgazione delle proprie competenze ad un pubblico di progettisti, auditor e certificatori energetici.

Nel 2022 l’approccio messo in campo da Edilclima è di ispirazione per la pubblicazione del nuovo volume “Guida alla valutazione dei ponti termici, conforme alle norme UNI EN ISO 14683 e UNI EN ISO 10211.” Il manuale è indirizzato ai professionisti del settore delle costruzioni e dell’energetica edilizia e fornisce una trattazione teorica e pratica per tutti gli appassionati di calcolo dei ponti termici.

LE POTENZIALITÀ DELL’INTELLIGENZA ARTIFICIALE NELL’ANALISI DELLA PRESTAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI: I CONTRIBUTI DEGLI ESPERTI

"Le potenzialità dell’intelligenza artificiale nell’analisi della prestazione energetica degli edifici", tema ricco di contributi, è stato introdotto dall'Ing. Fabio Valeggia partendo da una singola parola: curiosità. Secondo le scienze psicologiche la curiosità è un atteggiamento di carattere esplorativo e di apertura privo di pregiudizio. La curiosità è spesso anche il vero motore dell’innovazione, una delle parole chiave di questo convegno. Edilclima fin dalla sua nascita, nel lontano 1977, ha guardato da subito con curiosità ed interesse alle tecnologie allora a disposizione. Ed è stata proprio la curiosità che ha permesso di programmare le prime calcolatrici Texas TI 59 con lettori di carte magnetiche per l’archiviazione esterna e distribuire quindi i primi software, strumenti di supporto per i professionisti nel campo della termotecnica. Sempre la curiosità dei fondatori di Edilclima, ha spinto l’azienda alla produzione dei primi software in ambiente operativo MS-DOS. Certamente stiamo parlando di archeologia informatica, che oggi fa un po’ sorridere.

Con la stessa curiosità di allora, Edilclima guarda ora alle nuove tecnologie e all’intelligenza artificiale con un approccio fortemente pragmatico. Negli ultimi mesi i mass media hanno puntato i loro riflettori sull’intelligenza artificiale, gli algoritmi generativi, ChatGPT, sollevando accesi dibattiti e risvegliando paure anche giustificabili verso le nuove tecnologie. Tuttavia, l’approccio di Edilclima rimane quello di mettere al centro di tutto il progettista.

In questo contesto il nostro impegno è di fornire nuovi strumenti sempre più potenti, ma che non sostituiscono il professionista, anzi lo aiutano e lo affiancano nelle proprie scelte. Quindi non solo software per soddisfare codici e norme, ma strumenti di lavoro che affiancano il progettista restituendogli ampia gratificazione professionale.

È in questa direzione che si muove Edilclima, guardando con curiosità ed interesse alle potenzialità dell’intelligenza artificiale applicata all’analisi delle prestazioni energetiche degli edifici. Dalla collaborazione tra università, mondo della ricerca e azienda nascono i nuovi strumenti che in questa occasione andremo a conoscere.

La curiosità - conclude Fabio Valeggia - è il vero motore dell’innovazione e proprio questa curiosità ci ha permesso di scoprire nuove e interessanti proposte durante questo convegno.

Nel corso del suo l’intervento il Prof. Capozzoli ha disquisito sul ruolo chiave dei sistemi di gestione, controllo e automazione e, più in generale, dei processi di digitalizzazione per il raggiungimento degli ambiziosi obiettivi di decarbonizzazione nel settore degli edifici. In tale contesto il Prof. Capozzoli ha analizzato, in maniera critica, alcune parti del nuovo testo approvato della Energy Performance of Building Directive (EPBD) sottolineando l’importanza che i sistemi di monitoraggio (controllo e automazione, ovvero i Building Automation and Control Systems - BACS), e più in generale le tecnologie intelligenti, hanno nel perseguire i suddetti obiettivi. Durante la presentazione sono state poi meglio declinate le funzionalità e i servizi che oggi i moderni sistemi di gestione automazione e controllo possono offrire per ottimizzare la prestazione energetica in esercizio e sfruttare i livelli di flessibilità energetica di un edificio.

Particolare enfasi è stata data all’analisi dello Smart Readiness Indicator (SRI) evidenziando le opportunità che possono derivare dal calcolo, incluse quelle relative all’implementazione di processi di gestione energetica predittiva, che fanno uso di intelligenza artificiale, e di gestione della domanda anche in relazione a segnali provenienti dalla rete energetica. In questo scenario, l’aumento della disponibilità di grandi quantità di dati di monitoraggio energetico-ambientale, l’adozione diffusa di sistemi di automazione e i progressi nell’ambito dell’intelligenza artificiale per l’analisi dei dati offrono un’opportunità senza precedenti per implementare strategie di gestione energetica ottimizzata consentendo di raggiungere livelli elevati di funzionalità e automazione per i vari servizi all’interno di un edificio.

Il Prof. Capozzoli ha concluso osservando che l’intero processo di digitalizzazione sta aprendo nuove opportunità nel campo della gestione energetica, ma allo stesso tempo richiede a tutti gli stakeholder coinvolti una consapevolezza di tali tematiche e una combinazione di competenze diverse, che spaziano dalla fisica tecnica ambientale alle tecnologie dell’informazione e delle comunicazioni, fino alla scienza dei dati.

Nel corso della trattazione l’Ing. Piscitelli ha illustrato le potenzialità delle ampie raccolte di dati afferenti agli attestati di prestazione energetica (APE) degli edifici. Le stesse rappresentano oggi una grande sorgente di informazioni utilizzate da un crescente numero di soggetti interessati, con lo scopo di raggiungere diversi obiettivi nel contesto della pianificazione energetica nel settore edilizio. L’interesse per la valutazione delle prestazioni energetiche degli edifici è aumentato, soprattutto per stimare in che modo la combinazione di diverse caratteristiche (termofisiche, impiantistiche) influenzi la domanda di energia e anche per valutare la fattibilità e l’impatto di piani di retrofit energetico.

In questo contesto, con la rapida crescita di basi di dati strutturati ed open e la conseguente necessità di estrarre conoscenza da essi per migliorare le prestazioni degli edifici, stanno emergendo sempre di più approcci analitici basati sull’intelligenza artificiale come strumento per il raggiungimento dei suddetti obiettivi.

Lo scopo dell’intervento è stato quello di introdurre e discutere le potenzialità degli open data e dell’IA per supportare il processo decisionale nel settore dell’energia e degli edifici, esaminando anche le applicazioni pratiche rese disponibili nell’ambito del bando VIR tramite il progetto intitolato APE4IA. Il progetto, per il quale Edilclima nel 2021 ha ottenuto il finanziamento, ha consentito di acquisire servizi qualificati e specialistici per la ricerca e innovazione presso Infrastrutture di Ricerca e di attivare una collaborazione scientifica con il Laboratorio di ricerca BAEDA del Politecnico di Torino.

Con riferimento all’open dataset di attestati di prestazione energetica pubblicato della Regione Piemonte, nel corso del progetto APE4IA sono stati analizzati diversi casi d’uso relativi all’utilizzo degli APE per supportare le attività di pianificazione energetica in grandi edifici, considerando i seguenti obiettivi:

1. estrazione robusta di valori di riferimento e tendenze per la domanda di energia primaria e le caratteristiche degli edifici;
2. identificazione di benchmark avanzati e multivariati di prestazione energetica;
3. definizione di strumenti basati sull’IA per stimare la domanda di energia degli edifici e valutare possibili scenari di retrofit.

L'Ing. Piscitelli ha inoltre parlato delle sfide future legate a questo campo di applicazione, in particolare per quanto riguarda l’interpretabilità dei sistemi di supporto alle decisioni basati su IA per consentirne il pieno utilizzo da parte di tutti gli stakeholder del settore edilizio.

LA MODELLAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI CON METODO ORARIO SEMPLIFICATO: ESEMPI APPLICATIVI E POTENZIALITÀ

Il settore edilizio in Europa è responsabile del 42% dei consumi energetici globali e del 36% delle emissioni di gas climalteranti. L’efficientamento energetico degli edifici gioca quindi un ruolo fondamentale per il raggiungimento dei target di neutralità energetica e ambientale imposti dall’Unione Europea. Parte della strategia Renovation Wave (2020) prevede che la direttiva sulla prestazione energetica degli edifici (Direttiva EPBD) venga revisionata per rispecchiare le stringenti, ma indispensabili, ambizioni e necessità legate al tema dell’energia e dei cambiamenti climatici.

Tra le novità riportate nella proposta di revisione della Direttiva EPBD (marzo 2023) emerge la necessità di utilizzare un metodo di calcolo per la valutazione della prestazione energetica degli edifici, che sia in grado di considerare accuratamente l’influenza delle variazioni orarie e giornaliere delle condizioni climatiche e di esercizio e delle loro interazioni dinamiche sui carichi di riscaldamento e di raffrescamento dell’edificio.

Il metodo mensile quasi stazionario, attualmente in uso, sarà quindi sostituito da un metodo dinamico orario. I metodi dinamici orari si distinguono in semplificati e dettagliati.

Sin dalla loro introduzione, i metodi dettagliati hanno rappresentato un riferimento di accuratezza, tuttavia essi richiedono un’approfondita competenza per la corretta modellazione energetica degli edifici, nonché di dati complessi, numerosi e spesso difficilmente reperibili.

I metodi semplificati invece, si basano su assunzioni e semplificazioni di calcolo studiate in modo tale da garantire un compromesso tra l’accuratezza dei metodi dinamici dettagliati e la semplicità e trasparenza dei metodi mensili quasi stazionari (Fig. n. 1).

Nel corso dell’intervento sono state approfondite alcune norme tecniche a supporto della Direttiva EPBD che presentano i metodi orari semplificati da adottare per le valutazioni energetiche del fabbricato (norma UNI EN ISO 52016-1) e dei gruppi frigoriferi (norma UNI EN ISO 16798-13).

La norma UNI EN ISO 52016-1 è stata esaminata confrontandola con la norma UNI/TS 11300-1 attualmente in uso per rispondere alle seguenti domande.

1. I dati di input necessari sono di più e più complessi?
   
   La procedura oraria si basa sugli stessi dati di ingresso rispetto al metodo mensile o su dati aggiuntivi facilmente reperibili che non compromettono la semplicità del calcolo.
2. I risultati sono più accurati?
   
   La procedura oraria garantisce una stima della prestazione energetica, più precisa rispetto al metodo mensile, se confrontati entrambi con un modello dinamico dettagliato di riferimento (l’analisi presentata nel corso dell’intervento ha riguardato un edificio residenziale).
3. La complessità e il tempo di calcolo sono maggiori? La procedura oraria richiede un tempo di calcolo maggiore rispetto al metodo mensile, tuttavia accettabile, considerato l’aumento di precisione del calcolo, poiché i risultati di calcolo sono ottenuti dalla risoluzione simultanea di un elevato numero di equazioni.

Analogamente a quanto presentato per l’involucro, durante l’intervento è stata analizzata la complessità e l’accuratezza delle due procedure orarie semplificate, per la determinazione dell’efficienza e dei consumi dei gruppi frigoriferi presentate nella norma UNI EN ISO 16798-13.

Se nella prima procedura proposta dalla norma è necessario fornire i dati del generatore a diverse condizioni di carico e temperatura, nella seconda invece, sono sufficienti i dati nominali.

Queste differenze di dettaglio, unite alle variazioni delle procedure di calcolo, generano delle modificazioni non trascurabili nei risultati rispetto ad un modello dinamico dettagliato di riferimento, per il quale è necessario fornire diverse curve di prestazione che definiscono per ogni punto le prestazioni effettive del gruppo frigorifero.

Nello specifico, il secondo metodo della norma UNI EN ISO 16798-13, presenta delle variazioni significative nei risultati, mentre il primo metodo, seppur con variazioni non trascurabili, bene approssima i risultati della metodologia dettagliata.

La modellazione energetica in regime dinamico si configura inoltre come uno strumento adeguato ad analizzare il comportamento degli edifici nel futuro e, nello specifico, per valutare il loro adattamento ai cambiamenti climatici, che attualmente è uno degli obiettivi ambientali fissati dalla Tassonomia dell’Unione Europea (UE).

Tra gli obiettivi principali della tassonomia si annoverano la mitigazione dei cambiamenti climatici e l’adattamento agli stessi. La mitigazione è orientata a limitare le cause del cambiamento climatico attraverso la riduzione delle emissioni di gas serra; l’adattamento prevede invece la prevenzione e la riduzione degli effetti negativi del clima attuale o presunto, inclusa la capacità dell’edificio a mantenere inalterata o ad adeguare la sua prestazione per contrastare l’effetto dei cambiamenti climatici.

Durante l’intervento sono stati presentati i risultati di una recente attività di ricerca che ha riguardato l’applicazione del metodo di calcolo orario della norma UNI EN ISO 52016-1 per verificare la capacità di adattamento di un edificio residenziale ai cambiamenti climatici con l’implementazione di strategie resilienti.

Il metodo si è dimostrato efficace nel considerare l’influenza delle variazioni orarie relative alle condizioni climatiche e di esercizio e nel valutare il livello di comfort termico dell’ambiente interno conseguente alle variazioni dei parametri climatici.