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Mazzali, Ugo (2014) Caratterizzazione di componenti speciali dell'involucro edilizio. [Tesi di dottorato]

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Abstract (inglese)

In last decades, environmental aspects and in particular energy consumptions related to whole building life
cycle have become an important field of research both at institutional level and in the discussions of a public
opinion which is increasingly sensible to these aspects. This research study aims to investigate thermophysical
behaviour of Living Walls, a new kind of vertical green cladding installed on external facades of building
envelope.
In the first chapter, the state of the art of the international research panorama on vertical greenery and in
particular on Living Walls is proposed. What comes out from the research is that many aspects of this
particular kind of green cladding are actually object of study and in this context new sperimental and
theoretical informations and evaluations are needed.
In the second chapter two of the most important kinds of green claddings are presented and in the third
chapter heat transmission theory is analysed and focused on Living Wall behaviour. Others specific
phenomenon and features typical of green claddings, such as evapotranspiration and Leaf Area Index, have
been analysed.
Results of two monitoring campaigns are presented in the fourth chapter. These field measurements have
been performed on two prototypes of Living Walls, made available during the research period. Interactions
between the cladding and the back wall in terms of surface temperatures and heat fluxes are presented.
In the fifth chapter, a numerical model, which aims to reproduce the energetic behaviour of the two
monitored green claddings, is developed and validated against field measurements. In the subsequent chapter a
sensitivity analysis is performed on the mathematical model considering the most important variables.
In the last chapter the U-Value calculation, for a facade with a Living Wall installed on, is proposed. The
calculation is performed by means of the numerical model proposed in the fifth chapter and results are
compared to those achievable by means of actual regulations.
In Appendix A, the VBA code of the numerical model, developed in the fifth chapter, is entirely reported.

Abstract (italiano)

Negli ultimi decenni, gli aspetti energetici ed in particolare i consumi di energia legati all’intera vita utile
degli edifici sono divenuti oggetto di studio e confronto sia nelle sedi istituzionali di tutto il mondo sia nei
dibattiti di una opinione pubblica fortemente sensibilizzata. In quest’ottica si colloca questo lavoro che indaga
il comportamento termofisico dei Living Walls, un nuovo tipo di rivestimento vegetale d’involucro
direttamente installato sulle facciate degli edifici.
Nel primo capitolo viene proposto l’attuale stato dell’arte che offre il panorama della ricerca internazionale
sul tema dei rivestimenti vegetali ed in particolare dei Living Walls. Come emerge dalle ricerche effettuate vi
sono molti aspetti ancora in fase di studio e conoscenza per i quali sono necessarie valutazioni di tipo teorico e
sperimentale.
Nel secondo e terzo capitolo vengono introdotte le due principali tipologie di rivestimento d’involucro e
vengono ripresi i concetti generali di trasmissione del calore calandoli nello studio dei Living Walls. Vengono
inoltre caratterizzati alcuni fenomeni e parametri tipici dei rivestimenti vegetali come l’evapotraspirazione e il
Leaf Area Index.
Nel quarto capitolo vengono riportati i risultati di due campagne di monitoraggio effettuate su prototipi di
Living Walls resi disponibili durante la fase di ricerca. Evidenti sono apparse le interazioni tra il rivestimento e
la parete dell’edificio retrostante in termini di temperatura superficiale e flussi di calore.
Nel quinto capitolo viene proposto un modello numerico il cui obiettivo è quello di riprodurre il
comportamento energetico dei due tipi di Living Wall monitorati. Il modello è stato validato utilizzando i dati
delle campagne microclimatiche effettuate sui prototipi. Nel capitolo successivo viene effettuata l’analisi di
sensitività del modello considerando le variabili ritenute più significative.
Nell’ultimo capitolo viene proposto il calcolo della trasmittanza termica di una parete dotata di Living
Wall, attraverso l’utilizzo del modello numerico sviluppato nei capitoli precedenti e i risultati vengono
affiancati ai possibili risultati ottenibili con l’utilizzo della normativa attuale.
Infine, in Appendice A, viene riportato il codice di calcolo scritto per il modello numerico sviluppato nel
quinto capitolo.

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Tipo di EPrint:Tesi di dottorato
Relatore:Peron, Fabio
Correlatore:Scarpa, Massimiliano
Dottorato (corsi e scuole):Ciclo 26 > Scuole 26 > INGEGNERIA INDUSTRIALE > INGEGNERIA DELL' ENERGIA
Data di deposito della tesi:23 Gennaio 2014
Anno di Pubblicazione:23 Gennaio 2014
Parole chiave (italiano / inglese):Living Wall monitoring, Mathematical model of Living Wall
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 09 - Ingegneria industriale e dell'informazione > ING-IND/11 Fisica tecnica ambientale
Struttura di riferimento:Dipartimenti > Dipartimento di Ingegneria Industriale
Codice ID:6325
Depositato il:19 Mag 2015 17:19
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Bibliografia

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