Studio analitico - sperimentale di involucri ad alta efficienza energetica in clima Mediterraneo

This research is aimed at identifying, analytically and experimentally, the performance of several envelopes in high efficiency residential buildings under a Mediterranean climate, in terms of energy performance, thermal comfort and sustainability. The high efficiency buildings attract considerable attention since the recent Directives 2010/31/EU e 2012/27/EU set as an objective the standard of nearly zero energy building for new constructions. The German Passivhaus standards represent a good model to be followed in cold climates while the adoption of this model in Mediterranean climates caus es summer overheating problems. The new Directives recently highlighted the importance to consider the specific climate, however the development of constructive techniques for energy efficient envelopes suitable for a Mediterranean climate still remains an open question. Therefore the aim of the study is to verify, analytically and experimentally, the perfor mance of super insulated wooden envelopes, typical of the Passivhaus model, in hot summer temperate climates and to compare them with different types of construction techniques characterized by higher thermal inertia, commonly adopted in the Mediterrane an area. The aim is also to evaluate, experimentally and analytically, the behavior of a mixed weight technique identified as a possible solution to the summer overheating prob lem since on the inner side of the lightweight and super insulated wooden envelope, a mas sive panel was adopted. The method adopted set up an integrated strategy between monitoring and calibrated simulations on experimental data, and involved the simultaneous analysis of several aspects such as energy performance, comfort and environmental economic sustainability through a multidisciplinary approach. The study is also carried out through the adoption of different evaluation methods for each analyzed aspect and it involved a series of parametric analyses to generalize the results to various climate zones, use patterns of plants and passive cooling techniques. In high efficiency residential buildings located in a Mediterranean climate, where the summer thermal performance is a priority, lightweight solutions, even if they have a lower environmental impact, present overheating problems which can be solved through the adoption of appropriate passive strategies, such as the increase of the thermal inertia on the inner side and the night ventilation of the environments.

La presente ricerca ha l’obiettivo di valutare analiticamente e sperimentalmente le presta zioni di vari tipi di involucro in edifici residenziali ad alta efficienza energetica in clima Me diterraneo, in termini di prestazione energetica, comfort termico e sostenibilità. Gli edifici ad alta efficienza energetica sono oggetto di grande attenzione dato che le re centi Direttive 2010/31/EU e 2012/27/EU introducono come obiettivo lo standard di e dificio a energia quasi zero per le nuove costruzioni. Gli standard tedeschi della Passivhaus rappresentano un valido modello da seguire per climi freddi mentre l’adozione di tale mo dello nei climi Mediterranei determina problemi di surriscaldamento estivo. Le nuove Di rettive hanno di recente sottolineato l’importanza di considerare il clima specifico ma lo sviluppo di tecniche costruttive per involucri energeticamente efficienti adatte ad un clima Mediterraneo rimane ancora una questione aperta. L’obiettivo dello studio è dunque quello di verificare, analiticamente e sperimentalmente, le prestazioni di involucri in legno super isolati, tipici del modello Passivhaus, in climi tem perati con estati calde e di confrontarli con differenti tipologie di tecniche costruttive carat terizzate da maggiore inerzia termica, comunemente adottate nell’area Mediterranea. Si vuole inoltre valutare sperimentalmente e analiticamente il comportamento di una tecnica mista individuata come possibile soluzione al problema del surriscaldamento estivo poiché sul paramento interno dell’involucro leggero e superisolato in legno è stato adottato un pannello di rivestimento massivo. Il metodo adottato consiste in una strategia integrata tra monitoraggi e simulazioni cali brate su dati sperimentali e ha riguardato l’analisi contemporanea di vari aspetti quali la pre stazione energetica, il comfort e la sostenibilità economico ambientale secondo un approc cio multidisciplinare. Lo studio è stato inoltre condotto attraverso l’utilizzo di differenti metodi di valutazione per ogni aspetto analizzato e ha coinvolto una serie di analisi parame triche per generalizzare i risultati a varie zone climatiche, modelli d’uso degli impianti e tec niche di raffrescamento passivo. In edifici residenziali ad alta efficienza energetica localizzati in clima Mediterraneo, dove la prestazione termica estiva è una priorità, soluzioni leggere, pur avendo un minor impatto ambientale, presentano problemi di surriscaldamento che possono essere risolti attraverso l’adozione di opportune strategie passive, tra le quali l’aumento dell’inerzia termica sul lato interno e la ventilazione notturna degli ambienti.