Living lab: il caso studio di EN:lab

Francesco Causone - Politecnico di Milano

Performance gap degli edifici En:lab il nuovo living lab del Politecnico di Milano

Performance gap
Con Performance gap si intende la differenza tra gli usi energetici previsti in fase di progettazione/simulazione e quelli reali dell'edificio

Ragioni del performance gap
Le principali ragioni alla base del performance gap sono:
- Informazioni parziali o assenti sul comportamento dinamico di componenti dell'edificio
- Modellazione inadeguata del "comportamento dell'utente"
- Limitazioni nel file climatico usato per le simulazioni energetiche
- Limitazioni negli algoritmi alla base del software di simulazione energetica
- Guasti o malfunzionamento degli impianti in fase d'uso
- Incoerenze tra progetto e cantiere (materiali, dettagli costruttivi, posa in opera, ecc.)

Possibili soluzioni al performance gap

Al fine di superare questo problema, è necessario stabilire un processo virtuoso di apprendimento dal campo, attraverso la costruzione di edifici realmente utilizzati, ma dotati di strumentazione chepermetta il monitoraggio delle prestazioni, altresì detti Living Lab. Le finalità sono:
- Migliorare coordinamento tra ricerca, progettazione, costruzione e fase operativa/manutenzione
- Formazione del personale coinvolto nella costruzione e fase operativa
- Informazione e Formazione degli utilizzatori finali
- Generazione di normativa tecnica
- Studio dell'impatto dei controlli sugli usi energetici/emissioni operative
- Miglioramento dei modelli di simulazione energetica

Il Dipartimento di Energia del Politecnico di Milano

Siamo oggi una comunità di oltre 500 persone
153 docenti strutturati (47 ordinari, 57 associati e 49 ricercatori), 239 dottorandi, 83 assegnisti, 33 amministrativi e 33 tecnici di laboratorio
I nostri numeri sono in crescita, con un incremento del 45% rispetto al 2020
A conferma della forte vocazione sperimentale, ci avvaliamo di 43 laboratori di ricerca e certificazione, che occupano 7300 m2
Siamo un Dipartimento diffuso su 10 edifici, per un totale di 24.800 m2 di cui 8350 m2 di laboratori

En:lab il nuovo living lab del Politecnico di Milano

Inaugurato il 24 giugno 2024, EN:lab combina in un unico edificio:
- un "laboratorio" per una gestione energetica efficiente ed integrata
- laboratori sperimentali su tematiche di frontiera, che allargano il nostro contesto di ricerca
- spazi di condivisione delle conoscenze e di divulgazione, destinati ad eventi aperti alla cittadinanza, a incontri tra ricercatori, alla didattica avanzata e innovativa

Un edificio con una generazione efficiente di Energia

Nella facciata sud sono installati 300 moduli fotovoltaici di silicio monocristallino per una potenza di picco di oltre 100 kW

L'energia termica e frigorifera per la climatizzazione è fornita da:
- due gruppi reversibili ad aria da 500 kWf / 390 kWt ciascuno, con fluido a basso GWP
- predisposizione per l'allacciamento alla futura rete di teleriscaldamento del Campus Bovisa, che sarà realizzata assieme al Parco dei Gasometri con pompe di calore ad acqua di falda
- Non sono presenti sistemi a combustione (zero emissioni dirette)

Un edificio efficiente: facciate attive e responsive

Le superfici vetrate sono <>, fornite da Focchi Group, per l'efficientamento energetico e per il comfort e il benessere delle persone (circa 1150 m2)

Sono stati installati 70 kit di sensori, ciascuno comprende:
- Master sensore di irraggiamento e di temperatura superficiale del vetro
- Slave 1 sensore di presenza, temperatura, CO2 interna, luminosità, umidità interna, qualità dell'aria, rumorosità interna
- Slave 2 sensore di temperatura esterna, rumorosità, qualità dell'aria, luminosità, umidità esterna, pressione, radiazione solare

I dati raccolti dai sensori vengono elaborati attraverso algoritmi che azionano le tecnologie integrate (aperture, tende, fan coil).

L'utente può dare il proprio feedback relativo al comfort. Il feedback è importante per azionare le tecnologie e "allenare" le logiche al comfort di ciascun utente.

I sensori presenti nelle facciate raccolgono ed elaborano i dati attraverso avanzati algoritmi, consentendo di ottimizzare in tempo reale le performance dell'involucro e degli impianti, creando le migliori condizioni di comfort negli ambienti interni.
Fornitore: FOCCHI GROUP

Un edificio efficiente: facciate attive e responsive
Integrazione con il BMS dell'edificio:
- Gestione automatizzata delle parti attive
- Ventilazione naturale assistita (ibrida)
- Comfort: termico, acustico e visivo
- Massimizzazione dell'efficienza energetica
- Monitoraggio e controllo
- Reporting e condivisione dei dati

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