Ridurre i consumi energetici dei centri commerciali agendo su ventilazione, illuminazione e monitoraggio

Le soluzioni di Eurac Research 

Ventilazione e illuminazione naturale, un software per monitorare le performance e l’analisi del confort interno: alcune delle soluzioni messe a punto nel progetto europeo CommONEnergy e testate in tre casi studio, dall’Italia alla Norvegia. 

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Figura 1 – Il centro commerciale Canaletto di Modena dopo il risanamento energetico. Foto di Marta Avantaggiato.

Pacchetti di soluzioni per il risanamento energetico dei centri commerciali che prevedono anche interventi per favorire la ventilazione e l’illuminazione naturale possono portare a una forte riduzione del consumo energetico, riducendoli fino al 40 per cento, e tagliare le emissioni di CO2 .

Le soluzioni – elaborate dai ricercatori di Eurac Research in un consorzio europeo di aziende e istituti di ricerca – sono state messe alla prova con successo in 3 centri commerciali situati a diverse latitudini: Modena, Valladolid in Spagna e Trondheim in Norvegia. I ricercatori hanno anche sviluppato un software che permette agli energy manager di monitorare costantemente le performance energetiche e la sensazione di comfort dei clienti del centro commerciale. 

Le attività si sono svolte all’interno del progetto CommONEnergy, finanziato dal programma FP7 dell’Unione Europea, che si è concluso recentemente. Il consorzio di partner, coordinati da Eurac Research, è composta da INRES, Acciona Construccion, Fundacion Cartif, Technische Universitaet Wien, Schneider Electric, Stiftelsen Sintef, S.O.L.I.D., Bartenbach, Buildings Performance Institute Europe, Itm Power (Trading), Università Degli Studi Di Udine, Rina Consulting, Nilar, Fraunhofer, Sunplugge, EPTA, Proigmenes Erevnitikes & Diahiristikes Efarmoges, Durlum, Cim-Mes Projekt SP ZOO, DS Consulting Process & Organization, Ayuntamiento De Valladolid, Storebrand Kjopesenter City Syd.

Sfruttare la ventilazione naturale per ridurre i costi energetici

La ventilazione naturale degli edifici sfrutta principi estremamente semplici: ad esempio il fatto che l’aria calda si sposti verso l’alto o che differenze di temperatura e di pressione creino correnti d’aria. Le cose però si fanno molto più difficili quando si tratta di predire esattamente gli effetti di questi accorgimenti sui consumi energetici di un edificio e sul confort di chi in queste struttura abita, lavora o, per esempio, ci fa la spesa. 

A studiare come utilizzare la ventilazione naturale in edifici come i centri commerciali – ma anche i condomini o i complessi di uffici – in Eurac Research, è la ricercatrice Annamaria Belleri. Era il 2012 quando nella sua tesi di dottorato rispondeva a una domanda precisa: con gli strumenti di simulazione a disposizione è possibile predire il comportamento della ventilazione naturale? Creare le giuste correnti d’aria infatti dipende da parametri estremamente variabili perché, appunto, naturali! La presenza di vento o la temperatura esterna a un edificio sono valori non controllabili, che rendono la previsione estremamente difficile. Per questo, molto spesso, si prediligono altri sistemi per raffrescare gli edifici: come i classici condizionatori o la ventilazione meccanica. Oggi però, grazie alla simulazione dinamica e a una maggiore conoscenza della ventilazione naturale si può predire l’effetto di questi meccanismi sia sui consumi degli edifici sia sul confort percepito all’interno. 

Bisogna inoltre ricordare che per essere ideati e applicati, gli interventi che favoriscono la ventilazione naturale necessitano di una forte conoscenza di base teorica e un’attenta calibrazione nella fase cosiddetta di commissioning – ovvero nella fase di verifica delle prestazioni che hanno guidato la progettazione e le procedure di appalto –, ma se correttamente implementati portano importanti riduzioni dei consumi migliorando la qualità dell’aria all’interno degli edifici.

Nel corso degli anni Annamaria Belleri e i suoi colleghi in Eurac Research hanno lavorato e testato queste soluzioni su diversi edifici, e soprattutto proprio nei centri commerciali. Questi edifici sono infatti decisamente “speciali” in quanto hanno un carico termico elevato – ovvero calore in eccesso da smaltire –durante tutto l’anno, sia d’estate che d’inverno.

Spagna e Norvegia: due casi studio per la ventilazione naturale applicata ai centri commerciali

All’interno del progetto europeo CommONEnergy i ricercatori hanno applicato soluzioni di ventilazione naturale in centri commerciali a diverse latitudini, come il Mercado del Val – il mercato storico di Valladolid, in Spagna –  e CitySyd, un moderno centro nella periferia di Trondheim, in Norvegia.

Il Mercato del Val a Valladolid è un edificio storico di inizio Novecento in vetro e acciaio. Eurac Research ha collaborato al risanamento energetico dell’edificio e, tra le diverse soluzioni ideate, ha riattivato i meccanismi di ventilazione naturale presenti nel progetto originale, ma eliminati dalle successive ristrutturazioni. Ovviamente innovandoli.

Nella nuova facciata multifunzionale c’è un sistema di ombreggiamento automatico e delle aperture motorizzate. Altre aperture sono posizionate in alto, nell’antico lucernario. Le aperture dialogano con il sistema di controllo e monitoraggio dell’edificio: quando le temperature interne ed esterne lo permettono, le aperture vengono azionate, l’effetto camino contribuisce a raffreddare l’edificio e la potenza dei condizionatori viene automaticamente ridotta.

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Figura 2 – Infografica del sistema di ventilazione naturale installato al Mercado del Val di Valladolid.

Il centro commerciale CitySyd a Trondheim è il più grande della Norvegia. Qui i ricercatori di Eurac Research hanno realizzato un sistema di ventilazione naturale “lowcost”. Hanno sfruttato infatti delle aperture già esistenti nell’edificio, quelle dell’anti-incendio, e le hanno collegate al sistema che gestisce energeticamente l’edificio. All’occorrenza, le aperture vengono azionate così da creare correnti d’aria che diminuiscono le temperature all’interno del centro commerciale, innalzate soprattutto dall’illuminazione artificiale e dalla presenza di persone.

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Figura 3 – Infografica del sistema di ventilazione naturale installato al CitySyd di Trondheim. 

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