Pubblicata in Italia la norma energetica UNI EN ISO 52016

Pubblicata in Italia la norma energetica UNI EN ISO 52016

Validazione e affidabilità di TERMOLOG per il calcolo dinamico orario
09/03/2018 - Ing. Annachiara Castagna, Ricerca e Sviluppo Logical Soft
Riproduzione riservata
Il 1° marzo 2018 è stata pubblicata in Italia la norma UNI EN ISO 52016:2018. Questa norma sostituisce completamente cinque procedure di calcolo fondamentali per l'analisi dei fabbisogni e delle temperature interne, tra cui citiamo la UNI EN ISO 13790:2008, norma sulla quale si fonda l'attuale UNI TS 11300-1:2014 per la determinazione dei fabbisogni di energia termica.

TERMOLOG ad oggi è l'unico software che implementa il metodo dinamico orario contenuto nella UNI EN ISO 52016, metodo che – ricordiamo - rappresenta in modo realistico ed affidabile le condizioni di comfort e consumo in caso di progetto o diagnosi energetica.
I nuovi test scientifici effettuati dal Politecnico di Milano mostrano l'affidabilità di TERMOLOG nel calcolo dinamico orario attraverso il report di validazione che presentiamo in questo focus.

Il Motore DINAMICO ORARIO di TERMOLOG è particolarmente apprezzato perché consente ai progettisti di effettuare un calcolo dinamico orario raffinato sfruttando lo stesso modello energetico che si usa per l'APE, con uno straordinario risparmio di tempo.


Metodo dinamico orario: cos'è e quando si usa
Da tempo ci occupiamo del calcolo dinamico orario e la norma energetica di riferimento, già pubblicata a giugno 2017 è ora recepita specificatamente anche in Italia, come UNI EN ISO 52016. Questa norma tecnica definisce come calcolare il bilancio energetico dell'involucro dell'edificio ora per ora e permette di ottenere l'andamento delle temperature interne (operante, radiante e dell'aria) e il carico termico richiesto all'impianto. In pratica grazie a questo metodo il progettista rappresenta in modo realistico ed affidabile le condizioni di comfort e consumo in caso di progetto o diagnosi energetica.
Mentre proseguono i lavori per l'adeguamento delle norme UNI TS 11300 alla nuova procedura di calcolo, il metodo definito dalla UNI EN 52016 può essere applicato già oggi per le valutazioni di progetto e diagnosi energetica. Il Mise infatti ha di recente fatto chiarezza a riguardo: per la certificazione energetica e la verifica di rispondenza ai requisiti di legge sarà necessario attendere la stesura degli allegati nazionali e il richiamo specifico nei decreti attualmente in vigore (D.Lgs192/2015 e DM 26/06/2016); per le diagnosi, i contratti EPC, le valutazioni sul progetto in regime invernale ed estivo il progettista è invece libero di usare la nuova norma[1].
TERMOLOG ad oggi è l'unico software che implementa il metodo dinamico orario contenuto nella UNI EN ISO 52016.
Ma quali risultati fornisce questo metodo di calcolo? Che differenze ci sono tra i valori calcolati con il Motore DINAMICO ORARIO di TERMOLOG e quelli ottenuti con altri software di simulazione dinamica presenti a livello internazionale?
A queste domande risponde il rapporto di validazione effettuato dal dipartimento ABC del Politecnico di Milano: TERMOLOG è infatti stato sottoposto ai test previsti dallo standard ANSI/ASHRAE 140:2017.
Un ringraziamento va al Professor Giuliano Dall'O' e al Professor Luca Sarto che si sono occupati dell'esecuzione dei modelli e del confronto tra i risultati.

La ISO 52016 diventa UNI
Il 1° marzo 2018 è la data dell'ufficiale pubblicazione in Italia della procedura di calcolo già in vigore a livello europeo ed internazionale da giugno dello scorso anno: la UNI EN ISO 52016.
Questa procedura di calcolo sostituisce e quindi ritira completamente le cinque importanti norme precedentemente in vigore:
  • UNI EN 15265:2008 - Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti mediante metodi dinamici - Criteri generali e procedimenti di validazione
  • UNI EN 15255:2008 - Calcolo del carico sensibile di raffrescamento di un ambiente - Criteri generali e procedimenti di validazione
  • UNI EN ISO 13790:2008 - Prestazione energetica degli edifici - Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento
  • UNI EN ISO 13791:2012 - Prestazione termica degli edifici - Calcolo della temperatura interna estiva di un locale in assenza di impianti di climatizzazione - Criteri generali e procedure di validazione
  • UNI EN ISO 13792:2012 - Prestazione termica degli edifici - Calcolo della temperatura interna estiva di un locale in assenza di impianti di climatizzazione - Metodi semplificati
La UNI EN ISO 52016 ha quindi come obiettivo quello di determinare il carico sensibile di riscaldamento e raffrescamento, valutare la temperatura interna invernale ed estiva e calcolare il fabbisogno di energia per riscaldamento e raffrescamento degli ambienti.
Tra le norme abrogate spicca la UNI EN ISO 13790, richiamata nel frontespizio della UNI TS 11300-1 e in molte altre parti del testo: questo significa che anche a livello UNI decade la norma di riferimento per l'attuale procedura di calcolo dei fabbisogni di energia termica dell'involucro. Come già detto per il momento non cambia il metodo da utilizzare per la certificazione energetica e la verifica di rispondenza ai requisiti di legge. Da tempo infatti sono partiti i lavori di redazione dell'appendice nazionale alla ISO 52016 e di adeguamento delle UNI TS 11300 al nuovo testo normativo, seguiti da CTI (Comitato Termotecnico Italiano) e legati alla generale revisione del pacchetto di norme EPBD.

Affidabilità dei risultati di calcolo
Nella norma UNI EN ISO 52016 è riportato anche il metodo di verifica che sarà necessario seguire per determinare la rispondenza dei software che implementano il calcolo dinamico orario alle procedure riportate nel testo normativo.
TERMOLOG ad oggi è l'unico software dotato di un Motore DINAMICO ORARIO scritto in base alla UNI EN ISO 52016 e fintanto che CTI non attiverà una procedura di verifica definita riteniamo che sia importante dimostrare l'affidabilità del calcolo dinamico orario attraverso test riconosciuti a livello internazionale.
Il metodo universalmente utilizzato per la valutazione dei software dinamici è quello stabilito dal NREL (National Renewable Energy Laboratory) e chiamato metodo comparativo [2]: in pratica si modellano alcuni casi test – definiti BESTEST - con il software da validare (in questo caso TERMOLOG) e si confrontano i risultati ottenuti con gli altri programmi di simulazione dinamica già esistenti, tra i quali citiamo ad esempio Energy Plus e TRNSYS. La validazione di TERMOLOG è stata eseguita dal dipartimento ABC del Politecnico di Milano che ha riprodotto i test definiti nella procedura ANSI/ASHRAE 140-2017, analizzando e verificando la rispondenza dei risultati[3].

Standard ANSI/ASHRAE 140-2017
Il metodo del test comparativo confronta un programma con sé stesso e con altri software di simulazione dinamica. Questo tipo di test ha lo scopo di guidare un attento debug del programma e consentirne la validazione. Il test comparativo è estremamente potente ma funziona soltanto quando è altrettanto attendibile il benchmark con cui ci si confronta.
Il maggior punto di forza dei test comparativi è la possibilità di paragonare due o più software e consentire inoltre l'analisi di sensibilità del programma di calcolo ai parametri che influenzano il modello.
TERMOLOG è stato sottoposto ai test della serie 600 e 900 descritti all'interno dello standard ANSI/ASHRAE 140-2017 Standard Method of Test for the Evaluation of Building Energy Analysis Computer Programs. Il test comparativo mette a confronto i risultati del calcolo delle temperature dell'aria interna, quelli delle energie annuali per riscaldamento e raffrescamento e i picchi di potenza in funzione di un modello geometrico molto semplice.

Proprietà termofisiche dei casi di test
I BESTEST della serie 600 e 900 si basano sullo stesso modello geometrico ma le caratteristiche dei materiali e le capacità termiche sono diverse. Per i casi della serie 600 si utilizza un involucro leggero (Low Mass) mentre i casi della serie 900 sono caratterizzati da strutture verticali opache e di pavimento con massa particolarmente consistente (High Mass).

Di seguito le caratteristiche geometriche


Caratteristiche termofisiche delle strutture BESTEST serie 600 (Low Mass)
Caratteristiche termofisiche delle strutture BESTEST serie 900 (High Mass)


TERMOLOG, TRNSYS e gli altri software a confronto
Al termine dei test si ottengono i grafici comparativi dei software.
Di seguito riportiamo i risultati più rappresentativi per i BESTEST della serie 600 e 900 (da 600/900 a 650/950), comprensivi del caso in temperatura libera (Free floating). Per visualizzare tutti i grafici di confronto e il dettaglio numerico dei risultati è possibile scaricare l'intero report di validazione di TERMOLOG >>>



* I risultati relativi al software Energy Plus riguardano i test comparativi ANSI/ASHRAE 140-2001

Conclusioni
A conclusione dell'importante lavoro di test effettuato sul Motore DINAMICO ORARIO di TERMOLOG citiamo le considerazioni finali del Prof. Giuliano Dall'O'.

I test condotti con il software TERMOLOG e basati sullo standard ANSI/ASHRAE 140-2017, con riferimento al calcolo energetico dell'involucro dell'edificio, dimostrano la bontà del modello di calcolo (UNI EN ISO 52016:2018) e la bontà dello sviluppo della norma nel software TERMOLOG.


BIBILIOGRAFIA
  • [1] Nidasio, R., Gennaio 2018. Efficienza Energetica degli Edifici Applicabilità delle nuove EN, Energia e Dintorni - Il CTI informa.
  • [2] Judkoff, R., and J. Neymark. 1995. International Energy Agency Building Energy Simulation Test (BESTEST) and Diagnostic Method. NREL/TP-472-623 1. Golden, CO: National Renewable Energy Laboratory.
  • [3] ANSI/ASHRAE Standard 140-2017, Standard Method of Test for the Evaluation of Building Energy Analysis Computer Programs. ASHRAE Inc., 1791 Tullie Circle NE Atlanta, GA 30329.