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L’effetto degli occupanti analizzato attraverso la simulazione dinamica

A seguito della riqualificazione, il consumo energetico di un edificio esistente dovrebbe diminuire. Tuttavia diversi studi hanno dimostrato che le prestazioni energetiche degli edifici che hanno subito una riqualificazione energetica non crescono tanto quanto era stato precedentemente previsto. Tralasciando gli errori materiali e di calcolo sottesi a tali tipi di stime, in letteratura tale discrepanza è associata ai cambiamenti del comportamento degli occupanti. La maggiore efficienza delle nuove tecnologie ha infatti portato a una riduzione del conto energetico per i consumatori, riduzione che deriva anche da una diminuzione del prezzo del servizio energetico associato. Come conseguenza di tali minor costi e maggiore disponibilità di tecnologie efficienti, gli occupanti sono portati a un maggiore utilizzo di questi servizi o di altri beni che richiedono energia.
Il termine rebound effect (effetto boomerang) è comunemente utilizzato per identificare questo fenomeno.

A seguito della riqualificazione, il consumo energetico di un edificio esistente dovrebbe diminuire. Tuttavia diversi studi hanno dimostrato che le prestazioni energetiche degli edifici che hanno subito una riqualificazione energetica non crescono tanto quanto era stato precedentemente previsto. Tralasciando gli errori materiali e di calcolo sottesi a tali tipi di stime, in letteratura tale discrepanza è associata ai cambiamenti del comportamento degli occupanti. La maggiore efficienza delle nuove tecnologie ha infatti portato a una riduzione del conto energetico per i consumatori, riduzione che deriva anche da una diminuzione del prezzo del servizio energetico associato. Come conseguenza di tali minor costi e maggiore disponibilità di tecnologie efficienti, gli occupanti sono portati a un maggiore utilizzo di questi servizi o di altri beni che richiedono energia.

Il termine rebound effect (effetto boomerang) è comunemente utilizzato per identificare questo fenomeno. Nei decenni in letteratura sono state date diverse definizioni a questo fenomeno. Ad esempio Berkhout et al. (2000) lo hanno descritto come percentuale persa del potenziale miglioramento dell’efficienza energetica.

È stata quindi effettuata un’analisi su alcuni edifici residenziali italiani di riferimento derivanti dal progetto IEE-TABULA (Ballarini et al., 2014) per verificare l’influenza del comportamento degli utenti sul risparmio energetico. Nel corso della valutazione è stato utilizzato il termine rebound effect per definire la differenza tra il valore previsto di risparmio energetico e quello effettivamente misurato, analizzando edifici in cui sono stati effettuati interventi di efficientamento energetico e tenendo conto degli effetti legati all’utenza. In particolare lo scopo è stato quello di quantificare l’effetto per edifici di diverse dimensioni e considerando le tipologie di utenze di tipo domestico più diffuse in Italia. La valutazione delle prestazioni energetiche, in termini di fabbisogno energetico netto annuale per il riscaldamento e il raffrescamento, è stata effettuata utilizzando la simulazione dinamica (software EnergyPlus e Design Builder).

Per quanto riguarda la definizione del comportamento degli occupanti con riferimento al loro utilizzo dell’energia, sono stati considerati come fattori influenti: età, educazione, entrate economiche e impiego. A partire da queste variabili, sono state considerate tre tipologie di utenze in accordo con il censimento Italiano del 2011, ovvero un anziano solo, una giovane coppia con bambini e una coppia adulta con adolescenti. Per ciascuno di questi sono state definite le rispettive caratteristiche, basandosi su sondaggi nazionali e internazionali, e gli orari di occupazione dell’abitazione - eventualmente differenziando tra i giorni feriali e festivi - al fine di definire schedule orarie di apporti interni che considerino la presenza di utenti all’interno dell’ambiente e le loro attività, l’utilizzo di dispositivi domestici, l’illuminazione e la preparazione dei pasti.

Le tre tipologie edilizie considerate rappresentano le tipiche costruzioni italiane del periodo 1946-1960; questi edifici sono stati scelti in quanto presentano un maggiore potenziale risparmio potenziale energetico (e quindi economico) rispetto agli edifici appartenenti ad altri periodi.

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In accordo con la legislazione italiana (DM 26 giugno 2015), si sono ipotizzati sia singoli interventi di riqualificazione energetica che una ristrutturazione importante che prevedesse come interventi l’isolamento dell’involucro dell’edificio, l’installazione di schermature solari, la sostituzione dell’impianto termico e il miglioramento del sistema di controllo.

I risultati della simulazione dinamica hanno evidenziato che il cambiamento del comportamento degli occupanti può effettivamente alterare l’efficacia degli interventi di efficienza energetica. In alcuni casi, ad esempio sostituzione dell’impianto termico, l’intervento determina un incremento del fabbisogno energetico per il riscaldamento in confronto alla situazione precedente la ristrutturazione. Questo è dovuto all’elevata aspettativa dell’utente verso il comfort termico, che determina maggiori temperature interne di set-point, e di conseguenza, maggiori dispersioni termiche di ventilazione rispetto a prima che venisse effettuato l’efficientamento.

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Pertanto, le misure di efficienza energetica dovrebbero essere scelte con precisione, dal momento che i risparmi energetici potrebbero non essere elevati come previsto. Per ogni intervento di riqualificazione energetica, i risultati dimostrano la stessa tendenza per il rebound effect, indipendentemente dall’utente e dall’edificio considerato. I risultati di questo lavoro sottolineano che l’intervento di ristrutturazione importante dell’edificio generalmente porta ai massimi benefici dal momento che le misure di efficienza si rafforzano reciprocamente. Al contrario, singole misure possono portare all'obiettivo opposto di aumentare il consumo energetico dell'edificio.

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