ANALISI E DISCUSSIONE DEI RISULTATI

Per avere indicazioni in termini di scostamento tra le temperature simulate nel modello e i corrispettivi valori misurati, sono stati adottati i seguenti coefficienti di stima dell’errore:

 Errore medio MBE;

 Scarto quadratico medio RSME;  Indice di Pearson.

Il primo è necessario per indicare in modo generale l’attendibilità della simulazione rispetto ai valori reali misurati. Valori positivi di MBE indicano che il modello sovrastima le temperature reali, al contrario valori negativi di MBE indicano sottostime della temperatura da parte della simulazione. Dall’espressione dell’MBE:

( 252 [∑ ( )_]

è evidente che differenze di temperatura di segno opposto si compensano; pertanto MBE non è un indicatore sufficiente diquanto sia rappresentativo il modello dinamico di simulazione.

Il secondo, lo scarto quadratico medio, dà meglio indicazione del valore assoluto dello scostamento tra temperature misurate e simulate.

( 253 [∑ ( ) _]

Ulteriore verifica dell’attendibilità dell’andamento delle temperature simulate in relazione a quelle misurate, può essere fatta utilizzando l’indice di Pearson:

( 254 ∑( ) ∑ ∑ ⁄

√(∑ (∑ ) ) (∑ (∑ ) )

Dove: M sono le temperature misurate [°C], S sono le temperature simulate [°C], N è il numero di intervalli di acquisizioni.

Il parametro r è un numero puro compreso tra -1 e 1. Per valori di r inferiori allo 0, le grandezze (temperatura simulata e temperatura misurata) sono correlate negativamente cioè ad un aumento della temperatura nel modello corrisponde una diminuzione della temperatura misurata e viceversa. Pertanto per valori di r<0 il modello non è considerato significativo. Per r=0 non esiste correlazione tra le variabili. Infine per r>0 le grandezze sono correlate positivamente, cioè le temperature del modello variano in modo analogo a quelle misurate [45]. In particolare in letteratura si considerano rappresentative le correlazioni per le quali r>0.5 [52].

Ulteriori considerazioni di bibliografia indicano che quando la stima corretta delle temperature interne dei locali è finalizzata alla valutazione dei fabbisogni energetici dell’edificio, si può considerare come limite di attendibilità il valore di precisione delle misure effettuate [53].

In regime invernale (periodo di misura per le temperature dell’aria dei locali: dal 20/12/2012 al 02/02/2013; periodo di misura considerato per le misure di temperatura superficiale: dal 11/02/2013 al 05/03/2013) si ottiene quanto segue:

N. logger Posizione MBE RSME r

Logger 95 Piano terra locale adiacente a B (sim. a) -0.40 0.50 0.87

Logger 95 Piano terra locale adiacente a B (sim. b) 0.10 0.30 0.89

Logger 24 Piano primo 0.90 1.00 0.62

Logger 22 Sottotetto, locale adiacente a edificio B (sim. c) 0.50 0.70 0.53

Logger 22 Sottotetto, locale adiacente a edificio B (sim. d) 0.50 0.70 0.54

K2 Parete adiacente a edificio B 1.00 1.00 0.32

K3, K4 Parete verso esterno 0.80 0.80 0.48

Per quanto riguarda il Logger95 posto a piano terra in locale adiacente all’edificio climatizzato B, la simulazione (a) differisce dalla simulazione (b) per le temperature mensili del terreno considerate. Nella simulazione (a) sono stati considerati i valori empirici da letteratura in funzione della profondità della fondazione, mentre nella simulazione (b) le temperature del terreno sono il risultato della modellazione della piastra di solaio a terra mediante l’applicativo apposito di EnergyPlus. Le due metodologie sono state descritte al paragrafo 5.4.2.

Per quanto riguarda il Logger22 posto a piano sottotetto con una porzione di parete adiacente all’edificio climatizzato B, la simulazione (c) differisce dalla simulazione (d) per le proprietà di emissività della superficie di finitura del tetto. In particolare, riferendosi ai valori di letteratura [54] le tegole color terracotta presentano un range del valore di emissività compreso tra 0.85 (superficie asciutta, simulazione d) e 0.91 (superficie umida, simulazione c).

Figura 45 Estratto del confronto tra temperature interne misurate e simulate, logger 95 piano terra, modellazione (a),

Figura 46 Estratto del confronto tra temperature interne misurate e simulate, logger 95 piano terra, modellazione (b)

Figura 48 Estratto del confronto tra temperature interne misurate e simulate, logger 22 piano sottotetto, modellazione (c)

Figura 49 Estratto del confronto tra temperature interne misurate e simulate, logger 22 piano sottotetto, modellazione (c)

In regime estivo (periodo considerato per le temperature dell’aria dei locali: dal 20/07/2013 al 07/09/2013; periodo di misura considerato per le misure di temperatura superficiale: dal 20/07/2013 al 28/07/2013; dal 07/08/2013 al 15/08/2013) si ottiene quanto segue:

N. logger Posizione MBE RSME r

Logger 95 Piano terra locale adiacente a B a (sim. a) 1.01 1.03 0.98

Logger 95 Piano terra locale adiacente a B (sim. b) 0.20 0.20 0.98

Logger 24 Piano primo 0.97 1.02 0.94

Logger 22 Sottotetto, locale adiacente a edificio B (sim. c) 0.10 0.70 0.91

Logger 22 Sottotetto, locale adiacente a edificio B (sim. d) 0.10 0.50 0.91

K2 Parete adiacente a edificio B -0.06 0.30 0.98

K3, K4 Parete verso esterno 0.10 0.23 0.99

Per le caratteristiche delle simulazioni (a), (b), (c), (d) vale quanto già descritto per le simulazione del regime invernale.

Figura 50 Estratto del confronto tra temperature interne misurate e simulate, logger 95 piano terra, modellazione (a)

Figura 52 Estratto del confronto tra temperature interne misurate e simulate, logger 24 piano primo

Figura 53 Estratto del confronto tra temperature interne misurate e simulate, logger 22 piano sottotetto, modellazione (c)

Figura 54 Estratto del confronto tra temperature interne misurate e simulate, logger 22 piano sottotetto, modellazione (D)

Come si può notare dai risultati ottenuti, e dal processo iterativo effettuato, in regime invernale hanno molto peso sul risultato finale le temperature esterne, la temperatura del terreno dei locali a contatto con esso e le proprietà di emissività ed assorbanza solare delle superfici di finitura esterne in particolare per quello che riguarda i locali di sottotetto. Si nota inoltre che nel locale a piano primo adiacente all’edificio climatizzato, le temperature superficiali simulate hanno scarsa correlazione con quelle misurate. Dalle simulazioni iterative effettuate per il locale in questione, emerge che il motivo di tale discrepanza risiede principalmente nella mancata conoscenza dell’andamento della temperatura nel locale climatizzato adiacente. Come già descritto al paragrafo 5.1.1, infatti, la temperatura nell’edificio climatizzato è stata monitorata solo nel locale studio a piano primo, non direttamente adiacente al locale in cui è stato posta la termocoppia. Inoltre per il periodo monitorato, non sono del tutto note le abitudini degli abitanti, simulate annualmente secondo quanto appreso dai proprietari, ma non modificate per eventuali variazioni stagionali o settimanali. In regime estivo si nota un aumento dell’errore medio (sempre comunque paragonabile all’accuratezza strumentale) rispetto al regime invernale, ma migliora la correlazione tra dati misurati e dati simulati.

Per una più completa valutazione della correlazione tra dati misurati e dati simulati, emergono alla fine di questa esperienza, alcuni interessanti sviluppi futuri. In primo luogo sarebbe utile condurre una campagna di misure della temperatura del terreno a contatto con la stratigrafia del solaio contro terra. Un’ulteriore sviluppo potrebbe riguardare anche il confronto delle simulazioni effettuate con una simulazione effettuata a partire dai dati climatici dell’anno tipo del capoluogo di provincia, messi a disposizione per i progettisti in varie banche dati, tra le quali la banca dati climatici del CTI per i capoluoghi di provincia italiani. Infatti il reperimento dei dati climatici orari in fase progettuale non solo potrebbe non essere sempre possibile per la località oggetto di studio, ma comporterebbe anche ulteriore aggravio nelle tempistiche.