Considerazioni sulla validità del modello rispetto al caso reale 47

Prima di procedere alle simulazioni termiche dei casi studio, al fine di ricavare i dati necessari circa l’andamento della temperatura interna nei vari scenari e permettere così un’analisi del retrofit, è stato necessario dimostrare l’effettiva validità del sistema di modellazione e simulazione termica utilizzato. Il tema della calibrazione del modello utilizzato è qui riportato in sintesi, in quanto la sua trattazione estesa è oggetto di una pubblicazione specifica (Barbaresi, De Maria, et al. 2015), attualmente in corso di completamento dell’iter di revisione. Di seguito si riportano i tratti salienti di tale contributo.

Poiché, data la disponibilità dimostrata dall’azienda stessa, era stato precedentemente messo a punto un monitoraggio termo-igrometrico e del consumo energetico dei locali destinati alla produzione e conservazione del vino dell’azienda Branchini (caso studio n.4), già oggetto di numerosi studi, condotti dallo stesso gruppo di ricerca, relativi all’analisi delle prestazioni e alla progettazione integrata di cantine aziendali (Barbaresi 2014; Barbaresi, Torreggiani, et al. 2015), si è deciso di utilizzare i dati ricavati dal monitoraggio per confrontarli con quelli ottenuti da una prima simulazione del fabbricato 4, nello scenario A (stato di fatto), verificando la correttezza delle procedure di modellazione utilizzate.

Il test è servito inoltre a quantificare la differenza, in termini di precisione dei risultati, tra l’utilizzo di una o due zone termiche per la modellazione del fabbricato oggetto di studio, permettendo di orientare le scelte di modellazione degli altri tre fabbricati studiati.

Il monitoraggio, tuttora in essere, utilizza dei termo-igrometri data logger stand-alone, dotati di alimentazione interna (del tipo PCE HT71), capaci di rilevare e registrare temperatura e umidità istantanee secondo una programmazione temporale pre-impostata, in questo caso settata su 30 minuti, con una sensibilità di 0.1°C e una precisio ne di 0.5°C. La disposizione dei termo-igrometri è stata studiata in base alla forma e al volume di ogni locale, alle attività svolte all’interno e a prove sperimentali eseguite inizialmente per valutare la variazione di temperatura lungo una griglia di punti tridimensionale.

Per il fabbricato ad uso conservazione, data l’uniformità dei dati registrati nel test iniziale, sono stati posizionati inizialmente soltanto due termo-igrometri, entrambi a 2.00 m di altezza. Un successivo test ha rilevato una differenza di temperatura nel sottotetto (corrispondente all’ultimo metro e mezzo in altezza) pari a +0.5°C, suggerendo l’inserimento di un terzo termo-igrometro fisso, tuttora attivo, alla quota di 3.00 m.

Il confronto tra i dati monitorati e quelli simulati ha rivelato che il modello realizzato con una sola zona termica (modello A) e quello realizzato con due zone termiche (modello B, realizzato distinguendo il sottotetto dalla zona relativa ai primi 3.00 m di altezza) presentano entrambi differenze medie annuali, rispetto ai dati reali, inferiori a 0.5°C a misurazione, limitatamente alla

parte bassa (i primi 3.00 m in altezza), mentre il modello B risulta più preciso del modello A per quanto riguarda l’ultimo metro e mezzo (sottotetto). Ritenendo verosimile, data la conformazione a falde del tetto e la presenza di capriate lignee all’interno, che il vino venga immagazzinato solo al di sotto dei 3 m di altezza, quota a partire dalla quale è stata riscontrata una variazione sensibile di temperatura (+0.5°C), si ritiene sufficiente una mo dellazione, più semplice, ad una sola zona termica. Va comunque specificato che, qualora le caratteristiche del fabbricato siano molto diverse dal caso studiato o qualora sia interessante conoscere l’esatto andamento della temperatura anche ad altezze interne maggiori, risulta opportuno ripetere il test ed eventualmente suddividere lo spazio modellato in più zone termiche.

Poiché i fabbricati 1 e 2 oggetto di studio sono di forma regolare, con sottotetti limitati e di dimensioni simili al fabbricato 4, è risultato irrilevante utilizzare una o due zone termiche, come conseguenza dei risultati conseguiti sul fabbricato 4. Per semplicità, si è quindi deciso di modellare anche i fabbricati 1 e 2 con un’unica zona termica.

Il fabbricato 3, pur avendo anch’esso un sottotetto limitato, presenta dimensioni complessive maggiori rispetto agli altri tre edifici. In questo caso potrebbe quindi sorgere il dubbio sull’eventuale maggiore efficacia di una modellazione a due zone termiche.

È stata quindi condotta una simulazione di prova del fabbricato 4 nello stato di fatto, prima utilizzando una sola zona termica e poi suddividendo il volume dell’edificio in due zone termiche distinte, una corrispondente al sottotetto (ultimi 1.80 m) e l’altra corrispondente alla parte sottostante (i primi 5.00 m di altezza). L’analisi dei risultati ha dimostrato una differenza non significativa tra i dati ottenuti dalle due simulazioni: in particolare per la parte inferiore, la differenza di temperatura è mediamente pari a 0.1°C (più alta nella modellazione ad un’unica zona termica), mentre la modellazione a due zone termiche mette in evidenza una temperatura maggiore di circa 0.5°C nel sottotetto, rispetto alla parte sottostan te, analogamente a quanto riscontrato sia dal monitoraggio che dalla simulazione termica del fabbricato 4. Anche in questo caso, quindi, si è scelto, per semplicità, di modellare il fabbricato mediante un’unica zona termica, considerando la differenza di 0.1°C irrilevante ai fini di una corr etta conservazione del vino, data l’analisi della letteratura scientifica in merito, e ipotizzando di non prevedere l’immagazzinamento del vino ad altezze prossime a quelle del sottotetto e comunque considerando anche la differenza di 0.5°C non rilevante.

Per la definizione di un metodo di progettazione generale, si mette in evidenza, però, come l’utilizzo di più zone termiche sia consigliato in situazioni differenti, con geometrie più complesse o sottotetti più alti, per avere un maggior livello di precisione sui risultati, o nel caso siano richieste condizioni più restrittive circa la temperatura di conservazione di determinati vini. La scelta di utilizzare una o più zone termiche è quindi da valutare caso per caso, in base alle caratteristiche dell’edificio e in base alle indicazioni fornite dall’enologo sul vino da conservare.