Appraisal of energy saving in green buildings, supported by BIM new platforms

Abstract

Climate change is the most lethal crises facing Humanity. The majority (99%) of scientists agree that climate change is caused by humans. According to empirical evidence this ecological tragedy is rooted primarily in world-wide enormous fossil energy production and consumption. The civil sector, including settlements, is the world’s “largest fossil energy consumer and polluter”. Green building is the only way to ensure sustainable development and to overcome climate change by decarbonizing the constructions. The aim of the research is to test a strategic solution, applied to the civil sector, valuated through new assessment tools including the novel BIM in updated platforms. Some significant Building Energy Performance Simulation Programs (BEPSPs) are comparatively tested in a Case Study experimented in the simplest Prototype Building. One goal of the present research is to valuate if the ecological coat produces a saving of up to at least 40% of energy consumption in the building in the short-medium terms i. e. by 2030 as required in the EU Directive 2018/844 and if it is economically feasible. The passivation of brown common inefficient Prototype Building is implemented using bio ecological panels made from natural materials. By simply using a six or ten centimeters thick panel coat, the energy saving for heating is around 71% or 82%, way above the set objective of 40% by 2030 as required in the EU Directive 2018/844. The building global energy saving is always more than 55%. The research achieved the general objective and the specific goal set, obtaining the empirical evidence of the extraordinary impacts/benefits produced by insulation using extremely small panels/boards made from local natural cork in a local circular economy structure. Since the economic and financial impacts are of great relevance for the feasibility of the Strategy “Green Building” Strategy, a financial estimate has been developed. It immediately also highlighted the economic profitability, pecuniary convenience and financial feasibility convenience of the Sustainable Scenario. Research appraised a favorable monetary Pay Back\recovery (within only five years from the ecological intervention) of the differential additional upfront cost due to passivation additional works. There is a gap in the real world and a strong request in the research world (Hopkins, 2016) of appraisal concerning financial feasibility of the “Green Building” Strategy. The presented research aims to contribute to answer these demands of economic valuation. Il cambiamento climatico è la crisi più letale che l’umanità deve affrontare. La maggior parte (99%) degli scienziati concorda sul fatto che il cambiamento climatico è causato dall’uomo. Secondo l’evidenza empirica, questa tragedia ecologica è radicata principalmente nell’enorme produzione e consumo di energia fossile a livello mondiale. Il settore civile, compresi gli insediamenti, è il «più grande consumatore di energia fossile e inquinatore con conseguenti emissioni di CO2» al mondo. La bioedilizia, e quindi la decarbonizzazione degli edifici con l’efficienza energetica e quindi il risparmio anche mediante cappotto ecologico, è l’unico modo per garantire uno sviluppo sostenibile e per superare il cam- biamento climatico. Tale approccio è definibile: Strategia “Green Building”. L’obiettivo della ricerca è quello di testare una soluzione strategica, applicata al settore civile, valutata attraverso nuovi strumenti di valutazione tra cui le nuove piattaforme BIM. Sono stati testati comparativamente alcuni importanti programmi di simulazione delle prestazioni energetiche degli edifici in un caso di studio sperimentato in un semplice edificio prototipo. Uno dei passaggi specifici della presente ricerca è quello di valutare se il cappotto ecologico produca un risparmio fino ad almeno il 40% dei consumi energetici dell’edificio nel breve-medio termine, ovvero entro il 2030, come previsto dalla Direttiva UE 2018/844, e se sia economicamente fattibile. La passivazione dell’edificio prototipo comune ed inefficiente è realizzata utilizzando pannelli bioecologici realizzati con materiali naturali. Utilizzando semplicemente un pannello di sei o dieci centimetri di spessore, il risparmio energetico per il riscaldamento si aggira intorno al 71% o 82%, ben al di sopra dell’obiettivo fissato del 40% entro il 2030 come previsto dalla Direttiva UE 2018/844. Il risparmio energetico globale dell’edificio è sempre superiore al 55%. La ricerca ha raggiunto l’obiettivo generale e l’obiettivo specifico prefissato, ottenendo l’evidenza empirica degli straordinari impatti / benefici prodotti dall’isolamento con pannelli di dimensioni estremamente ridotte realizzati con sughero naturale locale in una struttura di economia circolare locale. Poiché gli impatti economici e finanziari sono di grande rilevanza per la fattibilità della Strategia “Green Building”, è stata elaborata una stima finanziaria che ha immediatamente evidenziato anche la redditività economica e la convenienza di fattibilità finanziaria dello Scenario Sostenibile, valutando un favorevole Pay Back\recupero monetario (entro soli cinque anni dall’intervento ecologico) del differenziale costo aggiuntivo dovuto alle opere aggiuntive di passivazione. C’è una lacuna nel mondo reale e una forte richiesta nel mondo della ricerca (Hopkins, 2016) di valutazione riguardante la fattibilità finanziaria della Strategia “Green Building”, e la ricerca presentata mira a contribuire a rispondere a queste esigenze di valutazione economica.