De Falco, Francesco (2013) Il ruolo delle schermature solari nel bilancio energetico del sistema edificio-impianti. [Tesi di dottorato]

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Item Type: Tesi di dottorato
Lingua: Italiano
Title: Il ruolo delle schermature solari nel bilancio energetico del sistema edificio-impianti
Creators:
CreatorsEmail
De Falco, Francescofrancescodefalco@gmail.com
Date: 31 March 2013
Number of Pages: 107
Institution: Università degli Studi di Napoli Federico II
Department: Ingegneria Industriale
Scuola di dottorato: Ingegneria industriale
Dottorato: Ingegneria dei sistemi meccanici
Ciclo di dottorato: 25
Coordinatore del Corso di dottorato:
nomeemail
Bozza, Fabiofabio.bozza@unina.it
Tutor:
nomeemail
Minichiello, FrancescoUNSPECIFIED
Date: 31 March 2013
Number of Pages: 107
Uncontrolled Keywords: schermature solari; ombreggiamento; efficienza energetica
Settori scientifico-disciplinari del MIUR: Area 09 - Ingegneria industriale e dell'informazione > ING-IND/11 - Fisica tecnica ambientale
Date Deposited: 10 Apr 2014 18:09
Last Modified: 23 Jan 2015 11:01
URI: http://www.fedoa.unina.it/id/eprint/9980

Abstract

Con riferimento ai sistemi passivi per la riduzione del fabbisogno energetico del sistema edificio-impianto, nel primo capitolo della tesi vengono presentate alcune tre le più rilevanti Direttive del Parlamento europeo e del Consiglio in materia di efficienza energetica in edilizia. Viene quindi presentato un focus sul loro recepimento in ambito nazionale. Nel secondo capitolo vengono invece presentate alcune nozioni sulla radiazione solare, sulla geometria del sistema Sole-Terra, utili per comprendere appieno le problematiche sottese alla scelta ed alla progettazione dei sistemi di schermatura solare. Il terzo capitolo è dedicato alla trattazione dei dispositivi di schermatura solare di più comune impiego. I dispositivi vengono presentati criticamente, e classificati secondo i diversi criteri. Vengono poi dati forniti alcuni cenni relativi alla progettazione degli schermi solari. Nel quarto capitolo vengono invece presentati i principali risultati del lavoro di ricerca svolto durante il ciclo di dottorato. Si è proceduto innanzitutto ad una accurata indagine bibliografica sugli schermi solari, con il fine di acquisire le informazioni di base indispensabili per affrontare il tema e conoscere lo stato dell’arte della ricerca specifica. Successivamente si è individuato un adeguato software di simulazione dinamica che, modellato un sistema edificio-impianto, simula il comportamento delle schermature solari e valuta il loro contributo al bilancio energetico del sistema edificio-impianto, fornendo indicazioni utili all’ottimizzazione delle sue variabili di progetto. La scelta è ricaduta su EnergyPlus, il software per la simulazione energetica degli edifici sviluppato dal Dipartimento dell’Energia statunitense (DOE) che, dalla letteratura tecnico-scientifica consultata, si evince essere diffusamente utilizzato in ambito accademico per la simulazione e la valutazione degli effetti delle schermature solari applicate agli edifici. Dato un edificio e gli impianti di cui è dotato, definite le condizioni al contorno, EnergyPlus consente di calcolare tra le altre cose i carichi termici che è necessario bilanciare per mantenere le condizioni climatiche di benessere impostate all’interno dell’edificio, sia in regime invernale che estivo, ed ovviamente di valutare gli apporti solari attraverso le superfici trasparenti dell’involucro, con o senza sistemi di schermatura. Definito l’ambiente simulativo, il passo successivo della ricerca è stato quello di modellare un adeguato edificio sul quale condurre le indagini. La scelta è ricaduta su un edificio per uffici a tre piani fuori terra, a pianta rettangolare. Si è scelto di focalizzare l’attenzione su edifici del terziario perché questi presentano condizioni di utilizzo e profili di occupazione che determinano, rispetto alle abitazioni, maggiori fabbisogni energetici per il raffrescamento estivo. Le simulazioni condotte sull’edificio-modello mostrano che i sistemi di schermatura solare, soprattutto in climi mediterranei, riescono ad abbattere in maniera molto significativa i carichi termici estivi. È inoltre emerso che il sistema più efficace per ridurre gli apporti solari consiste nello schermare la superficie vetrata dall’esterno. I sistemi di schermatura orizzontali, quando esposti a sud-est, sud o sud-ovest, sono efficaci prevalentemente nel periodo che va dalla tarda primavera fino all’inizio dell’autunno. A est e ovest, durante tutto l’anno, la ridotta altezza solare richiederebbe schermi orizzontali troppo lunghi, per cui risulta preferibile utilizzare schermi verticali. Il quinto e ultimo capitolo della tesi è dedicato alle conclusioni tratte dal lavoro di ricerca svolto, con alcuni cenni ai suoi possibili sviluppi futuri.

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