Riqualificazione energetica di uno stabilimento farmaceutico : STD e simulazione CFD per trasformare le sfide energetiche in prestazione sostenibile e comfort termico dei dipendenti.
Nell'ambito della riqualificazione di uno stabilimento farmaceutico, lo studio si basa su un approccio innovativo di simulazione CFD per trasformare le sfide energetiche in opportunità di prestazione sostenibile.
La simulazione termica dinamica (STD) svolge un ruolo centrale quantificando con precisione l'impatto della progettazione architettonica sui fabbisogni di riscaldamento e di comfort termico, in particolare nella stagione estiva.
Obiettivi : stima dettagliata dei fabbisogni energetici, valutazione delle condizioni climatiche invernali ed estive, ed elaborazione di soluzioni tecniche per un ambiente termico ottimale, economico ed ecoresponsabile.
L'essenziale. Riqualificazione energetica di uno stabilimento farmaceutico a Carnoux-en-Provence, che accoppia simulazione termica dinamica (STD) e CFD. Dopo un audit termico e test fumogeni, EOLIOS ha quantificato i fabbisogni e testato leve: ridurre l'estrazione d'aria esterna guadagna 36 % di potenza frigorifera, raddoppiare l'isolamento della copertura 8,5 %, una copertura chiara riflettente 10 %. Il gemello digitale CFD verifica una distribuzione d'aria omogenea, senza zona morta.
L'utilizzo immersivo della CFD si basa su dati meteorologici affidabili (vicinanza di Carnoux-en-Provence, tramite infoclimat®) che fungono da modello climatico di riferimento sull'intero anno. Un'ispezione mensile dettagliata distingue condizioni estive e invernali, ricreando un anno climatico « reale » che include le variazioni critiche (ondate di calore, episodi di freddo intenso).
I test fumogeni visualizzano i flussi aeraulici e rilevano le fughe d'aria indesiderate (zone di infiltrazione che compromettono l'efficienza energetica). I test termici analizzano le temperature superficiali delle macchine e degli impianti, localizzando dispersioni di calore e surriscaldamenti. Insieme, forniscono i dati essenziali per calibrare il modello di simulazione.
Emissione di un fumo tracciante per rendere visibili i flussi d'aria. Rivelano i percorsi reali dell'aria, i ricircoli e le fughe parassite, e servono a calibrare il modello numerico sul comportamento osservato in sito.
Le proprietà termiche delle pareti sono state dedotte in situ : muri interni in blocchi/lamiera, pareti esterne con isolamento di 5 cm, soffitto e pareti in lana di roccia, inerzia assicurata da una soletta in cemento. Gli apporti interni di calore provengono soprattutto dalle apparecchiature elettriche ad alta dissipazione (presse, illuminazione LED). Le UTA e la loro configurazione sono strategiche per l'apporto di aria fresca alle zone critiche (camere bianche).
La STD simula e prevede il comportamento termico dell'edificio durante tutto l'anno, integrando le interazioni tra l'involucro, gli impianti HVAC e il clima : orientamento delle facciate, proprietà dei materiali, isolamento, tenuta all'aria, sorgenti interne, apporti solari e infiltrazioni.
Risultati chiave : ridurre al massimo l'estrazione di aria esterna migliora l'efficienza della climatizzazione (+36 % di potenza frigorifera) ; raddoppiare l'isolamento della copertura apporta +8,5 % ; una pittura chiara riflettente in copertura aggiunge circa +10 % di guadagno energetico.
Modellazione ora per ora del comportamento termico dell'edificio su un anno, che accoppia involucro, impianti HVAC e clima reale. Quantifica i fabbisogni di riscaldamento e di freddo e confronta l'effetto di ogni leva (isolamento, aria esterna, copertura) prima dei lavori.
Un gemello digitale del volume interno è creato semplificando gli elementi senza impatto aeraulico/termico, per concentrare la precisione sull'essenziale. Dieci canali a ugello sono stati installati nelle zone critiche (temperature eccessive con tempo caldo) e tre scenari testati (regimi di estrattori e temperature di mandata differenti, a potenza frigorifera costante).
L'analisi delle velocità rivela una circolazione omogenea senza zone morte ; la mappatura termica distingue zona carte (la più fresca), camere bianche (+2 °C, forte densità di macchine) e zona di stoccaggio (+4 °C, senza canali). Lo studio raccomanda di arrestare gli estrattori e di chiudere le bocchette basse per migliorare il comfort.
Combinando STD e CFD, EOLIOS identifica i flussi d'aria critici e le zone di bypass indesiderati, garantendo una distribuzione d'aria omogenea, riducendo i rischi di surriscaldamento e migliorando l'efficienza operativa — per la durabilità e la prestazione degli impianti industriali.
Replica virtuale del volume interno, semplificata per conservare solo gli elementi che influenzano l'aeraulica e la termica. Permette di testare scenari di ventilazione (portate, temperature di mandata) e di misurarne l'effetto senza intervenire sull'impianto reale.
Da ricordare. L'accoppiamento STD + CFD collega i guadagni energetici globali al comfort locale, zona per zona. Permette di arbitrare le leve (aria esterna, isolamento, copertura, regolazione degli estrattori) prima di avviare costosi lavori industriali.
Riqualificazione energetica, audit termico e comfort delle camere bianche: le risposte alle domande che si pongono industriali e gestori prima di uno studio.
La simulazione termica dinamica quantifica, ora per ora sull'anno, i fabbisogni di riscaldamento e di freddo dell'edificio; la CFD mappa finemente l'aria all'interno (velocità, temperature, zone morte). Accoppiate, collegano i guadagni energetici globali al comfort locale, zona per zona.
La termografia localizza le dispersioni e i surriscaldamenti delle macchine; i test fumogeni rendono visibili i flussi d'aria e le fughe parassite. Questi rilievi forniscono uno stato iniziale affidabile che serve a calibrare il modello sul comportamento reale del sito.
In questo progetto, ridurre l'estrazione d'aria esterna migliora del 36 % la potenza frigorifera disponibile, raddoppiare l'isolamento della copertura apporta 8,5 %, e una copertura chiara riflettente circa 10 %. La STD confronta queste leve per stabilire la migliore combinazione.
Il gemello digitale CFD testa scenari di ventilazione (portate, temperature di mandata, regolazione degli estrattori). Verifica una distribuzione d'aria omogenea senza zona morta e individua i punti caldi (camere bianche, zona di stoccaggio) da correggere.
No. L'audit si fa in sito durante l'esercizio, e la simulazione testa poi gli scenari in virtuale. Le modifiche (regolazioni, isolamento, copertura) sono validate prima dei lavori, senza perturbare l'attività industriale.
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Riqualificazione energetica di uno stabilimento farmaceutico tramite STD e CFD : dati climatici locali, audit termico e test fumogeni (dispersioni, tenuta), risultati STD (guadagni di +36 % frigorifero tramite la gestione degli estrattori, +8,5 % tramite l'isolamento, +10 % tramite una copertura riflettente) e scenari di ventilazione per un comfort ottimale e un consumo ridotto.
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