Laboratorio di termofisica degli edifici e degli impianti

Il Laboratorio Building Physics sviluppa soluzioni tecnologiche per la costruzione di edifici ad alta efficienza energetica con elevato comfort interno. La ricerca è rivolta allo studio del comportamento dinamico degli involucri – opachi e trasparenti – e delle soluzioni impiantistiche, in particolare dei sistemi di ventilazione meccanica, al fine di ottimizzare in maniera combinata comfort, salubrità ed efficienza energetica degli edifici. L’approccio integra sperimentazioni in campo e in laboratorio con la simulazione al computer. I ricercatori analizzano le prestazioni energetiche delle singole componenti dell’involucro, studiano il loro impatto sul comfort degli occupanti e le interazioni con il resto dell’edificio e dell’impianto. Valutano inoltre l’efficacia e il comportamento delle varie soluzioni tecniche di involucro non solo in condizioni nominali di progetto ma anche in condizioni operative, sia estive che invernali, riproducendole in laboratorio o conducendo attività sperimentale all’esterno.

Il laboratorio è in grado di misurare le proprietà termofisiche dei materiali da costruzione e, in particolar modo, dei materiali isolanti. I valori di conduttività, diffusività termica e calore specifico così ottenuti sono impiegabili in modelli energetici per una valutazione dettagliata delle prestazioni degli edifici e dei componenti di involucro o nelle analisi, sia teoriche che sperimentali, delle componenti opache. I ricercatori utilizzano e sviluppano strumentazioni e approcci per la misurazione in campo delle principali grandezze termofisiche e ambientali dell’involucro e degli edifici. Possono così valutare le prestazioni energetiche, il livello di comfort termo-igrometrico, la qualità dell’aria, il comfort acustico e quello visivo direttamente negli edifici esistenti.

Per valutare e ottimizzare le prestazioni dell’edificio, sono disponibili strumenti di calcolo avanzati, come modelli numerici degli elementi finiti (FEM), modelli fluidodinamici (CFD) e codici di simulazione dinamica. I ricercatori li utilizzano singolarmente o combinandoli insieme per eseguire simulazioni che tengano conto contemporaneamente di diversi aspetti fisici (multi-domain e multi-physics). Attraverso la modellazione numerica dei processi termofisici nelle diverse componenti dell’involucro e nell’ambiente costruito, essi determinano il comportamento energetico, illuminotecnico e acustico degli edifici e degli impianti, sia a scala di componente che a scala di edificio e urbana. Per mezzo di tecniche di ottimizzazione multi-obiettivo, sono in grado di individuare le configurazioni progettuali più competitive.

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