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Definizione di una metodologia per l’implementazione di un sistema di aiuto alla decisione, in ambiente GIS, finalizzato all’integrazione dell’efficienza energetica degli edifici residenziali nei processi di formulazione e valutazione di politiche, piani o programmi in ambito urbano

Pili, Stefano (2012) Definizione di una metodologia per l’implementazione di un sistema di aiuto alla decisione, in ambiente GIS, finalizzato all’integrazione dell’efficienza energetica degli edifici residenziali nei processi di formulazione e valutazione di politiche, piani o programmi in ambito urbano. [Doctoral Thesis]

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Abstract

Con l’entrata in vigore del Protocollo di Kyoto1 e l’avvento delle recenti direttive comunitarie che prevedono una drastica riduzione delle emissioni di GAS serra per il 20202, il tema dell’efficienza energetica è diventato una delle priorità dei governi nazionali. Il settore residenziale, al quale nei paesi europei è riferibile circa il 40% delle emissioni, è uno dei settori strategici per il perseguimento dell’obiettivo comunitario. Se da una parte le tecnologie esistenti rendono già possibile la realizzazione di nuovi edifici a consumo quasi zero, nel declinare questo paradigma negli ambiti urbani consolidati si incontrano ancora notevoli difficoltà tecniche, normative e culturali. Dal punto di vista tecnico lo sviluppo delle nuove tecnologie in edifici già esistenti può semplicemente non essere possibile o può generare costi non proporzionati ai benefici; mentre sotto il profilo normativo si può scontrare con le istanze di tutela del paesaggio e dei beni culturali o con regolamenti edilizi non adeguati alle nuove esigenze. La tematica dell’efficienza energetica degli edifici può essere divisa in due filoni profondamente differenti per approccio e metodologie utilizzabili: il progetto di nuovi insediamenti ed il recupero del patrimonio esistente. I nuovi edifici, o la realizzazione ex novo di interi complessi, costituiscono un’occasione privilegiata per applicare i criteri di sostenibilità energetica fin dalle prime fasi del progetto integrando le tecnologie disponibili in maniera ottimale. In questo caso il problema diventa squisitamente progettuale incentrandosi sulla sperimentazione di tecnologie e materiali o sullo studio di modelli insediativi sostenibili. Al contrario Il miglioramento della sostenibilità del patrimonio edificato esistente non è solo una problematica di ottimizzazione tecnico-architettonica ma ha tutte le caratteristiche di un problema decisionale non strutturato3 che coinvolge a più livelli planner, decisori e cittadini. In questo caso, tanto i dati di input del problema, ossia lo stato attuale delle caratteristiche del patrimonio edificato, quanto le metodologie per la sua risoluzione hanno un forte grado di indeterminatezza; ciò rende difficile valutare tra diverse ipotesi di trasformazione urbana. Attualmente è possibile conoscere i consumi del settore residenziale ricavandoli dalle vendite di combustibile e dalle bollette, ma il dato non è sempre disponibile e comunque fornisce un’informazione aggregata alla scala urbana dalla quale non è possibile esplicitare direttamente i legami con le caratteristiche del patrimonio edificato. Al contrario, per definire efficacemente un programma di trasformazione urbana in chiave sostenibile, si ha la necessità di esplicitare le differenze che intercorrono tra le diverse parti della città. Il protocollo di Kyōto è stato sottoscritto nella città giapponese di Kyōto l'11 dicembre 1997 ed è entrato ufficialmente in vigore il 16 febbraio 2005, dopo la ratifica anche da parte della Russia. I consumi reali del settore residenziale, ossia quelli misurati, non sono solo il risultato delle caratteristiche fisico-impiantistiche degli edifici, ma contengono una forte influenza della componente umana che con i suoi comportamenti incide notevolmente sul fabbisogno energetico. L’esplicitazione di questi due contributi è di primario interesse per la definizione mirata delle azioni rivolte alla parte fisica della città e per il progetto di efficaci campagne di educazione della cittadinanza. Per definire il fabbisogno energetico è necessario conoscere le caratteristiche fisico-geometriche degli edifici e quelle tecniche degli impianti; la mancanza di data base territoriali che possano fornire queste informazioni con completezza ed adeguato riferimento spaziale rende particolarmente difficile tracciare un quadro della conoscenza sufficientemente rappresentativo della realtà. Esistono in letteratura più esperienze che utilizzano metodi analitici, statistici o misti per definire il fabbisogno energetico del patrimonio edificato in maniera funzionale ai propri scopi, ma tutte, per superare la forte indeterminatezza dei dati iniziali, compiono assunzioni e semplificazioni, più o meno arbitrarie, che ne limitano la precisione e l’utilità dei risultati. Nel recupero sostenibile del patrimonio costruito, la sostanziale mancanza dei dati di partenza e la difficoltà di comunicazione tra il sapere tecnico di alcuni portatori di interesse e quello, meno specialistico, di decisori e cittadinanza complicano il processo di sintesi della conoscenza che è alla base di un’azione di piano efficace. I decisori, perciò si trovano a dover effettuare scelte in contesti conflittuali, caricati di forti aspettative economiche e politiche, su aspetti di natura tecnica non sempre facilmente comprensibili ed integrabili con le tematiche tradizionalmente inerenti la pianificazione urbana. In questo quadro teorico lo studio si pone l’obiettivo di definire una metodologia per l’implementazione di un sistema di aiuto alla decisione finalizzato all’integrazione dell’efficienza energetica nei processi di formulazione e valutazione di politiche, piani o programmi di trasformazione urbana. Il cuore della metodologia è un tool GIS che, integrando i dati disponibili con l’apporto della conoscenza esperta degli attori del processo decisionale, è capace di calcolare il fabbisogno energetico del patrimonio edificato (calcolo Standard UNI 11300) e simulare gli effetti di possibili alternative progettuali contribuendo alla definizione del quadro della conoscenza del piano. Lo scopo non è tanto ottenere una stima accurata dei fabbisogni energetici, quanto proporre una procedura che, utilizzando il linguaggio ormai acquisito della Certificazione Energetica, sia di supporto a decisori ed esperti nella sintesi della conoscenza per la formulazione e la valutazione delle politiche urbane. Il lavoro di tesi si articolerà in tre parti: la prima (Cap 1- Cap 5), a carattere più teorico, affronta alcuni temi che fanno da sfondo all’approccio metodologico di questo lavoro, che, pur entrando in argomenti piuttosto tecnici, ha l’obiettivo di 2 fornire uno strumento utile alla costruzione della conoscenza condivisa in un processo decisionale inerente le trasformazioni urbane in chiave di sostenibilità energetica; la seconda (Cap 6-7), vero cuore dello studio, descrive come il metodo proposto possa sia definire lo Stato Attuale del patrimonio edificato, calcolandone i Fabbisogni netti e di Energia Primaria (calcolo standard della UNI 11300), che simulare scenari progettuali inerenti l’efficienza energetica degli edifici e la produzione energetica da FER. la terza (Cap 8-9) riporta i risultati dell’applicazione della metodologia in un quartiere della città di Cagliari al fine di mostrarne, seppur parzialmente, le potenzialità ed i limiti. Infine, nelle conclusioni, si accenna ad alcune interessanti prospettive di ricerca fortemente legate a questo lavoro.

Item Type:Doctoral Thesis
Date:26 March 2012
Tutor:Abis, Emanuela
PhD classes:Ciclo 24 > Ingegneria del territorio
Coordinator:Querzoli, Giorgio
Institution:Universita' degli Studi di Cagliari
Divisions:Dipartimenti (fino a dicembre 2011) > Dipartimento di Ingegneria del territorio
Subjects:Area 08 - Ingegneria civile e Architettura > ICAR/20 Tecnica e pianificazione urbanistica
Uncontrolled Keywords:G.I.S., building energy efficiency, efficienza energetica degli edifici, pianificazione urbana, urban planning
ID Code:731
Deposited On:27 Mar 2012 18:09

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