Comfort e consumi energetici sotto controllo: Blumatica Dinamico Orario al servizio della progettazione

Edilizia e innovazione: il Calcolo Dinamico Orario per un’analisi energetica più precisa e veloce

L’efficienza energetica degli edifici è un elemento cruciale per la sostenibilità ambientale e la riduzione dei consumi. Il metodo di calcolo tradizionale, basato su modelli statici mensili, non sempre riesce a rappresentare con accuratezza il comportamento termico reale di un edificio. La norma UNI EN ISO 52016-1 (pubblicata in Italia il 1° marzo 2018 e attiva in Europa dal 21 giugno 2017) introduce un approccio dinamico orario, che permette di ottenere simulazioni più realistiche, migliorando le strategie di progettazione e gestione dell'energia negli edifici.

 

 

Cosa cambia con la UNI EN ISO 52016-1?

L’efficienza energetica degli edifici è un tema complesso e spesso sottovalutato, caratterizzato da una significativa discrepanza tra i consumi energetici stimati e quelli effettivi. Sebbene i calcoli teorici siano basati su modelli avanzati che integrano equazioni di trasmissione del calore, questi non sempre riflettono accuratamente la realtà operativa dell’edificio. Tale divergenza è dovuta alla natura dinamica delle strutture edilizie, che interagiscono costantemente con l’ambiente esterno e con il comportamento variabile degli utenti.

Fattori come la regolazione della temperatura, l’apertura delle finestre e l’utilizzo degli impianti divergono spesso dalle previsioni progettuali, incidendo sulle prestazioni energetiche. Inoltre, i sistemi di regolazione climatica possono presentare inefficienze nel mantenere condizioni termiche uniformi in tutti gli ambienti.

Per stimare il consumo energetico di un edificio, si utilizzano modelli matematici, spesso basati su metodologie semplificate. La norma UNI/TS 11300, ad esempio, adotta un approccio statico che non considera adeguatamente la variabilità dei carichi termici e delle condizioni climatiche. Questa limitazione diventa particolarmente evidente nel periodo estivo, quando fattori come temperatura, umidità e radiazione solare variano rapidamente, rendendo inaffidabili i calcoli mensili. Per superare tali criticità, è necessario un metodo di calcolo più avanzato, capace di integrare le variazioni orarie e l’influenza delle attività degli utenti.

Il motore di calcolo dinamico della UNI EN ISO 52016-1 si basa su un modello ispirato ai circuiti elettrici, dove le componenti edilizie (pareti, solai, serramenti) vengono rappresentate da resistenze e capacità termiche. La norma perfeziona questo sistema, considerando in modo dettagliato gli scambi termici conduttivi, convettivi e radiativi di ogni superficie dell’edificio, come pareti, serramenti e solai. Nonostante la maggiore complessità del modello, specifiche semplificazioni riducono il carico computazionale, mantenendo un elevato livello di accuratezza nei risultati.

Un aspetto chiave dell’approccio dinamico è la capacità di integrare variabili cruciali, come l’uso di sistemi di ombreggiamento, la presenza e l’attività degli occupanti, le variazioni orarie delle impostazioni termostatiche e l’influenza dell’inerzia termica delle strutture edilizie. Questo è particolarmente rilevante nella stagione estiva, in cui una modellazione più accurata è essenziale per stimare sia il fabbisogno energetico sia i carichi termici effettivi. A differenza del metodo semplificato della ISO 13790, che modellava l’intera zona termica come un unico sistema, la UNI EN ISO 52016-1 analizza in modo più dettagliato ogni elemento costruttivo, garantendo una maggiore precisione nelle simulazioni energetiche.

Questo approccio rappresenta un passo significativo verso una progettazione energetica più consapevole e performante, consentendo di ridurre il divario tra i consumi previsti e quelli reali, ottimizzare l’efficienza degli edifici e migliorare il comfort abitativo in modo più affidabile e scientificamente fondato.

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Modellazione termica e vantaggi del metodo dinamico

Come rappresentato nell’immagine, il modello di calcolo adottato dalla UNI EN ISO 52016-1 è composto da:

• Ambiente esterno (posizionato a sinistra) e ambiente interno della zona termica (a destra);
• Nodi del componente, che variano in funzione della tipologia di elemento edilizio:
• 5 nodi per le strutture opache (come schematizzato nell’immagine);
• 2 nodi per i componenti trasparenti (es. serramenti).
• Resistenze e capacità termiche: nel caso di un componente opaco, il modello prevede 4 resistenze e 5 condensatori per rappresentare la capacità termica del sistema.

 

 

Una peculiarità di questo metodo è che non richiede una conoscenza dettagliata della stratigrafia, ma solo della posizione della massa termica. Infatti, indipendentemente dal numero di strati che compongono la struttura, il modello mantiene sempre 5 nodi, i quali non corrispondono esattamente alle interfacce tra i diversi materiali, ma forniscono una rappresentazione semplificata del comportamento termico dell’elemento edilizio.

 

Le cinque categorie di classificazione per i componenti opachi

La norma UNI EN ISO 52016-1 classifica i componenti opachi in cinque categorie, in base alla distribuzione della massa termica, determinando così i valori di resistenza e capacità termica. Questa suddivisione consente una rappresentazione più accurata delle proprietà termiche dei materiali, migliorando l'affidabilità dei calcoli.

• Classe I – Massa termica localizzata sul lato interno
  
• Classe E – Massa termica localizzata sul lato esterno
  
• Classe IE – Massa termica distribuita tra lato interno ed esterno
  
• Classe D – Massa termica distribuita uniformemente
  
• Classe M – Massa termica posizionata in mezzeria

  

 

 

Confronto tra il Metodo Dinamico Orario e la UNI/TS 11300

I vantaggi

L’introduzione del calcolo dinamico orario rappresenta un’evoluzione significativa nella modellazione energetica degli edifici, offrendo un compromesso ottimale tra precisione e semplicità operativa. Questo metodo consente di migliorare la progettazione e la gestione energetica senza richiedere un’elevata potenza computazionale, rispondendo così alla crescente esigenza di affidabilità nelle valutazioni energetiche. I risultati più accurati ottenuti attraverso questa metodologia si rivelano fondamentali per interventi di riqualificazione ed efficientamento degli edifici.

Per evidenziare i vantaggi del metodo dinamico orario, si propone un confronto con l’approccio stazionario mensile della UNI/TS 11300, attualmente impiegato per la certificazione APE e la conformità alla Legge 10.

Parametro	UNI/TS 11300 (Stazionario Mensile)	UNI EN ISO 52016-1 (Dinamico Orario)
Ambito di applicazione	Normativa italiana, valida solo per il contesto nazionale.	Normativa europea, applicabile a qualsiasi tipologia di edificio.
Dati di input	Basato su dati medi mensili, con informazioni semplificate.	Richiede pochi dati aggiuntivi rispetto ai modelli standard (APE/Legge 10), facilmente reperibili da normative di riferimento (UNI EN 16798-1, UNI 10349, CTI).
Metodo di calcolo	Approccio semplificato, utilizza valori medi mensili per stimare le prestazioni energetiche.	Approccio avanzato, analizza la risposta termica dell’edificio su base oraria, considerando le variazioni climatiche e il comportamento dinamico degli ambienti.
Precisione	Non tiene conto delle rapide variazioni climatiche, soprattutto nel periodo estivo.	Consente di modellare con maggiore accuratezza il comportamento termico reale, includendo scambi termici conduttivi, convettivi e radiativi.
Risultati di calcolo	Genera un set di dati limitato e meno dettagliato (valori medi mensili).	Fornisce risultati più dettagliati e completi, migliorando l’affidabilità delle simulazioni e l’analisi del comfort termico.

 

Il passaggio da un modello stazionario mensile a un modello dinamico orario non solo migliora l’accuratezza dei calcoli, ma fornisce anche una quantità di dati nettamente superiore. Mentre il metodo tradizionale si basa su 12 valori annui (uno per ogni mese), il metodo orario genera 8.760 valori annui per ogni parametro, consentendo un’analisi molto più dettagliata.

Attraverso questa simulazione avanzata è possibile valutare:

• Temperature interne: temperatura dell’aria, temperatura operante e temperatura media radiante.
  
• Carico termico: valutazione dettagliata del carico sensibile e latente per il riscaldamento e raffrescamento.
  
• Condizioni termoigrometriche: dati fondamentali per garantire un corretto controllo di umidificazione e deumidificazione.
  
• Analisi del comfort termico: possibilità di verificare il comfort/discomfort negli ambienti, valutando eventuali sottodimensionamenti o sovradimensionamenti dell’impianto in base all’effettivo utilizzo degli spazi.

 

 

 

Applicazione e obbligatorietà

L’adozione del calcolo dinamico orario nasce dall’esigenza di ottenere valutazioni energetiche più accurate, in linea con gli obiettivi di decarbonizzazione e miglioramento dell’efficienza energetica previsti dalle normative europee. Tuttavia, il suo utilizzo non è sempre obbligatorio e dipende dall’ambito di applicazione e dalle disposizioni normative in vigore.

  

Il contesto normativo: la Direttiva EPBD IV

Con l’approvazione della nuova Direttiva EPBD IV, l’Unione Europea ha fissato obiettivi ambiziosi di riduzione delle emissioni di gas serra entro il 2030 e di neutralità climatica entro il 2050. Tra le numerose disposizioni, l’Allegato 1 introduce una nuova metodologia per il calcolo della prestazione energetica degli edifici, imponendo che:

"Il fabbisogno e il consumo di energia per il riscaldamento, il raffrescamento, la produzione di acqua calda sanitaria, la ventilazione, l’illuminazione e altri sistemi tecnici siano calcolati mediante intervalli temporali orari o suborari, al fine di considerare le condizioni variabili che influenzano il funzionamento e le prestazioni dell’impianto, oltre alle condizioni interne e alla capacità dell’edificio di offrire flessibilità alla rete energetica."

Il metodo dinamico orario diventa quindi il riferimento tecnico della serie normativa UNI EN ISO 52000, di cui la UNI EN ISO 52016 rappresenta lo standard specifico per la stima dei fabbisogni energetici per riscaldamento, raffrescamento e temperatura interna degli ambienti.

Tuttavia, affinché questo metodo venga esteso anche alla certificazione energetica (APE) e alla verifica di conformità alla Legge 10, è necessario attendere la pubblicazione di decreti attuativi nazionali e delle Appendici Nazionali delle norme UNI EN ISO 52000, oltre a una revisione della UNI/TS 11300.

Sebbene non sia ancora obbligatorio per la certificazione energetica standard, esistono già specifici ambiti in cui il calcolo dinamico orario è richiesto. Tra questi:

• Criteri Ambientali Minimi (CAM) – Decreto 19 ottobre 2022
  Il Decreto CAM richiama espressamente la UNI EN ISO 52016-1 per alcune verifiche energetiche fondamentali:
  
  • 2.4.1 – Diagnosi Energetica
    Obbligatoria per progetti di riqualificazione energetica e ristrutturazione importante (primo e secondo livello) di edifici con superficie utile ≥ 5000 m².
    La diagnosi deve essere dinamica, basata su simulazioni orarie.
  • 2.4.2 – Prestazione Energetica
    Richiede l’analisi del comfort termico estivo, con calcolo della temperatura operante secondo la UNI EN ISO 52016.
  • 2.4.6 – Benessere Termico
    La verifica del comfort termico deve essere condotta secondo la UNI EN ISO 7730, utilizzando la temperatura radiante calcolata con la UNI EN ISO 52016-1 sia in inverno che in estate.
• Bandi Pubblici
  Molti bandi pubblici per la progettazione e la riqualificazione degli edifici richiedono esplicitamente il metodo dinamico orario per garantire un'analisi più dettagliata e realistica delle prestazioni energetiche.
  
• Sistemi di Gestione dell’Energia (SGE)
  Le aziende certificate secondo la norma ISO 50001 o coinvolte in processi di gestione energetica avanzata possono essere tenute ad adottare simulazioni dinamiche per ottimizzare il consumo energetico e migliorare le strategie di gestione.

 

Strumenti e Software per il Calcolo Energetico Dinamico

Blumatica Dinamico Orario è la soluzione software avanzata per il calcolo dinamico orario secondo la UNI EN ISO 52016-1, progettata per supportare la diagnosi energetica degli edifici e la verifica dei Criteri Ambientali Minimi (CAM).

Grazie a un'interfaccia intuitiva e a strumenti di analisi all’avanguardia, consente di valutare con estrema precisione le prestazioni energetiche, ottimizzando comfort e consumi.

 

Funzionalità principali

1. Simulazione Dinamica Oraria per il Comfort e i Fabbisogni Energetici

Il software permette di analizzare in modo realistico il comportamento termico dell’edificio, superando i limiti dei metodi tradizionali basati su calcoli mensili. Partendo dai dati utilizzati in valutazioni energetiche standard (come APE o progettazione ex L.10), è possibile integrare parametri aggiuntivi come:

• Profili di occupazione e apporti interni
• Set-point di temperatura e umidità
• Utilizzo di schermature e chiusure oscuranti

Grazie alla simulazione oraria su tutto l’anno, il software fornisce dati dettagliati su:

• Temperature interne (aria, operante e media radiante)
• Carichi termici sensibili e latenti per riscaldamento e raffrescamento
• Condizioni termoigrometriche dell’aria immessa per il controllo di umidificazione e deumidificazione
• Analisi del comfort termico, utile per individuare eventuali sottodimensionamenti o inefficienze dell’impianto

Tre diverse modalità di calcolo permettono di adattare la simulazione alle specifiche esigenze progettuali:

•  Impianto reale → Analizza il comportamento dell’edificio considerando il profilo d’uso e le specifiche tecniche del sistema impiantistico.
  
• Potenza illimitata → Consente di determinare le esigenze energetiche senza limiti di potenza, utile per il dimensionamento ottimale dell’impianto.
  
• Impianto spento (free floating) → Simula le temperature interne e il comfort senza l’influenza degli impianti, per valutare l’inerzia termica dell’edificio.

 

 

2. Diagnosi Energetica Oraria e Simulazione dei Consumi Reali

Blumatica Dinamico Orario permette di analizzare in dettaglio i consumi effettivi di un edificio, integrando i dati di fatturazione energetica per validare il modello di calcolo. Questa funzionalità è essenziale per individuare le reali opportunità di efficientamento energetico e migliorare la progettazione degli interventi.

Un ulteriore vantaggio è l’integrazione con un modulo di computazione economica, che consente di stimare i costi iniziali degli interventi e generare automaticamente un computo metrico estimativo, facilitando la pianificazione finanziaria delle operazioni di riqualificazione.

 

  

3. Verifica dei Criteri Ambientali Minimi (CAM) e Conformità Normativa

In conformità al Decreto 19 ottobre 2022, il software consente di verificare in modo specialistico i requisiti previsti dai Criteri Ambientali Minimi (CAM), fondamentali per la progettazione sostenibile.

Le analisi includono:

• Riduzione dell’effetto isola di calore estiva (2.3.3)
• Approvvigionamento energetico da fonti rinnovabili (2.3.7)
• Verifica della prestazione energetica e comfort estivo (2.4.2) – con calcolo della temperatura operante estiva secondo la UNI EN ISO 52016-1
• Controllo della ventilazione e qualità dell’aria (2.4.5) – verifica delle portate di ventilazione UNI 10339 e delle classi UNI EN 16798-1
• Analisi del benessere termico (2.4.6) – valutazione secondo la UNI EN ISO 7730 con calcolo della temperatura radiante
• Efficienza dei dispositivi di ombreggiamento (2.4.8)
• Verifica della tenuta all’aria dell’edificio (2.4.9)
• Sostenibilità del disassemblaggio e fine vita dei materiali (2.4.14)

 

 

Perché scegliere Blumatica Dinamico Orario

• Accuratezza senza precedenti → Modello dinamico basato sulla UNI EN ISO 52016, per simulazioni estremamente realistiche.
• Adattabilità → Perfetto per diagnosi energetiche, progettazione impiantistica e verifiche di conformità ai CAM.
  
• Ottimizzazione dei costi → Strumenti di computazione per una valutazione economica dettagliata degli interventi di riqualificazione.
  
• Supporto alle decisioni → Analisi avanzate per il comfort termico e la gestione efficiente degli impianti.

Blumatica Dinamico Orario è lo strumento ideale per progettisti, tecnici e energy manager che desiderano massima precisione, affidabilità e conformità alle normative europee. Per implementare il metodo UNI EN ISO 52016-1, sono disponibili strumenti software specializzati, come Blumatica Dinamico Orario, che consente di:

• Effettuare simulazioni energetiche dettagliate su base oraria;
• Validare i risultati con dati di consumo reali;
• Verificare la conformità ai CAM e alle normative europee;
• Ottimizzare le prestazioni degli edifici in base alle reali condizioni d’uso.

Il software consente tre tipologie di simulazione:

• Impianto reale: per verificare il comportamento effettivo dell’edificio;
• Potenza illimitata: utile per il dimensionamento dell’impianto;
• Impianto spento: per valutare il comportamento termico senza riscaldamento o raffrescamento.

Il passaggio al calcolo dinamico orario rappresenta una svolta epocale per il settore dell’edilizia. Questa metodologia permette di ridurre le discrepanze tra consumi stimati e reali, migliorare il comfort abitativo, ottimizzare l’uso degli impianti energetici e rendere gli edifici più sostenibili. Con la progressiva applicazione delle normative europee, il metodo UNI EN ISO 52016-1 diventerà uno standard imprescindibile per la progettazione e l’analisi energetica del futuro.

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Blumatica Dinamico Orario