Efficienza Energetica, Sicurezza Sismica e Dimensione Sociale nelle Addizioni di Facciata

This research work investigates different numerical energy models of a typical building pilot case included in the Horizon H2020 project, Pro-GET-onE (Horizon 2020 G.A. n. 723747). The aim is to demonstrate the attractiveness of a safe renovation strategy based on new façade additions combining inteGrated Efficient Technologies- (GETs). As a whole, the research project proposes the highest transformation of the existing building’s shell with external strengthening structures, which generate energy efficient buffer zones and at the same time increase the building’s volume (with balconies, sunspaces and extra rooms, according to users’ needs or expectations). The building model is defined by using the building energy simulation software, EnergyPlus v8.4, with the graphical definition of the geometry, dimensions and positions of the thermal envelope. The results of the aforementioned analysis are taken as a starting point for the comparison of various GET scenarios. In particular, different GET-systems, with different types of prefabricated walls, are taken into account. In this way, it is possible to evaluate the different hypothesized solutions, taking into account several outputs such as energy performance, comfort, space, lighting aspects, indoor air quality and acoustic aspects. From the structural point of view, a modelled analysis was performed using finite element calculation software SAP2000 v19.2.0 for dynamic and static analysis, in order to evaluate the increase in stiffness given by the external structure. The results demonstrate an increase in terms of acceleration of collapse despite a reduction in terms of ductility for the same strenghtening system.

Il contributo analizza alcune soluzioni progettuali in un caso di studio del progetto europeo Pro-GET-onE (Horizon 2020 G.A. n. 723747), il cui obiettivo è quello di individuare un sistema di facciata per il miglioramento energetico, sismico ed architettonico. Tale sistema ambisce a configurarsi come il risultato di una integrazione tra struttura, estensioni spaziali, involucro e tecnologie impiantistiche integrate (GETs), finalizzate a raggiungere prestazioni energetiche eccellenti, fino ad avvicinarsi al consumo quasi zero (nZEB). Tali addizioni volumetriche sono studiate e categorizzate secondo un abaco di soluzioni diverse e personalizzabili (balconi, serre ed extra-room) in ragione delle diverse esigenze dell’utenza. Il sistema di facciata è stato analizzato sotto il profilo energetico attraverso simulazioni implementate con il software EnergyPlus v8.4. I risultati della prestazione energetica, del comfort, della qualità dell’aria, degli aspetti acustici e di illuminazione sono determinanti nel caso di una estensione di facciata come quella proposta dal sistema; in tale prospettiva, il contributo costituisce il punto di partenza per il confronto dei vari scenari di addizione, concentrandosi sulla riduzione dei carichi termici in regime estivo e invernale. Sotto il profilo strutturale, sono state effettuate modellazioni tramite software di calcolo agli elementi finiti SAP2000 v19.2.0 per le analisi dinamiche e statiche, al fine di valutare l’aumento di rigidezza conferito dalla struttura esterna. I risultati dimostrano un incremento della capacità in termini di accelerazione di collasso a discapito di una riduzione di duttilità da imputare allo stesso sistema irrigidente.