Approccio avanzato valuta le prestazioni energetiche dinamiche degli edifici quasi in tempo reale
Il settore edilizio dell’UE rappresenta il 40 % del consumo totale di energia e necessita di un significativo rinnovamento per raggiungere gli obiettivi ambientali fissati per il 2050. Gli attestati di prestazione energetica (APE) sono utilizzati per stimare l’efficienza energetica degli edifici ma spesso mostrano disparità tra il consumo energetico stimato e quello effettivo. I calcoli statici non riescono a rappresentare con precisione la natura dinamica dell’effettivo utilizzo energetico di un edificio, l’impatto degli occupanti e la variazione delle condizioni limite. Questa discrepanza, o divario di prestazioni, ha portato a numerose proposte che riguardano soprattutto l’uso di tecniche di modellizzazione più dinamiche e la valutazione dell’ambiente interno degli edifici. Questi dati aggiuntivi possono essere utilizzati per sviluppare un regime di certificazione/valutazione più affidabile. Il progetto E-DYCE, finanziato dall’UE, ha sviluppato metodi e strumenti per passare da APE statici ad APE dinamici, consentendo così una valutazione dinamica dell’efficienza energetica del patrimonio edilizio europeo. Ciò ha comportato l’identificazione dei dati di input per la valutazione dinamica, lo sviluppo di modelli dinamici, la misurazione dell’uso effettivo di energia e la creazione di indicatori chiave di prestazione per valutare le prestazioni degli edifici.
Colmare il divario tra dati simulati e monitorati
L’approccio di E-DYCE promuove soluzioni passive e a bassa intensità tecnologica, sfruttando i database cloud, i dispositivi connessi e i dati climatici dinamici. Le prestazioni dei sistemi e il comportamento degli utenti, spesso uno dei principali fattori del divario di prestazioni, possono essere corretti e aggiornati attraverso il feedback con l’approccio E-DYCE. «A differenza degli APE esistenti, E-DYCE consente un’ottimizzazione quasi in tempo reale, una gestione continua della domanda e previsioni a breve termine», osserva Michal Zbigniew Pomianowski, coordinatore del progetto. «Permette inoltre di modificare il funzionamento di un edificio in base alle prestazioni previste, evitando così scostamenti durante i periodi di funzionamento.» La metodologia E-DYCE prevedeva quattro livelli chiave: l’adeguamento dell’approccio di calcolo in modo da renderlo più dinamico e poterlo alimentare con le condizioni di funzionamento reali, l’individuazione di periodi con potenziali di funzionamento ottimizzati in base al funzionamento reale nelle condizioni correnti, la previsione delle prestazioni utilizzando i dati storici. «Abbiamo sviluppato una piattaforma, chiamata PREDYCE, che utilizza i modelli di EnergyPlus con dati meteorologici in tempo reale e condizioni d’uso standard e adattate come input», sottolinea Pomianowski. PREDYCE consente agli utenti di confrontare i risultati delle simulazioni con le misurazioni effettive, fornendo una comprensione più chiara del divario di prestazioni esistente nel funzionamento degli edifici. Sono stati inoltre sviluppati algoritmi per le previsioni meteorologiche e del consumo di energia termica nel breve, medio e lungo periodo.
Correlare le bollette energetiche alle azioni degli utenti
Le bollette energetiche, che non arrivano di frequente, spesso non forniscono dati storici sulle prestazioni corretti in base alle condizioni meteorologiche. A tal fine, E-DYCE coinvolge gli utenti nelle operazioni dell’edificio attraverso il feedback attivo delle tecnologie di rilevamento e misurazione. La metodologia E-DYCE supporta valutazioni più frequenti per stimare il potenziale di flessibilità energetica e di prosumer di un edificio. Ciò include il sostegno alla capacità di spostare le ore di picco per il riscaldamento, il raffrescamento e la domanda di energia elettrica, il funzionamento degli edifici senza risorse meccaniche per il comfort termico e atmosferico (regime libero) e l’utilizzo di tecnologie passive intelligenti per soddisfare le richieste di riscaldamento e raffrescamento.
Semplificare la transizione dai modelli statici a quelli dinamici
Passare dalla modellizzazione statica a quella dinamica non è un’impresa facile. «Abbiamo fornito suggerimenti per ridurre la complessità dei modelli, considerando diversi tipi di strutture e geometrie», spiega Pomianowski. «Abbiamo inoltre introdotto un protocollo per gli APE dinamici con indicatori di prestazione chiave separati per inquilini e professionisti, raggruppati in energia distribuita, firma di prestazione energetica, comfort termico e atmosferico e funzionamento a regime libero.» «Il nostro obiettivo finale era quello di fornire soluzioni fattibili per colmare il divario di prestazioni, individuare i potenziali di miglioramento delle operazioni e raccomandare interventi di ristrutturazione energetica» conclude Pomianowski.
Parole chiave
E-DYCE, edificio, divario di prestazioni energetiche, uso dell’energia, modelli dinamici, regime libero, valutazione operativa, APE
