CURRICULUM VITAE di STEFANO GRIGNAFFINI - DIAEE

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CURRICULUM VITAE
di
STEFANO GRIGNAFFINI
CURRICULUM VITAE
di
STEFANO GRIGNAFFINI
A – Cenni biografici
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Nato a Roma il 23 marzo 1962, C.F. GRG SFN 62C23H501M ed ivi residente in Via Lima
n.31, c.a.p. 00198; in possesso di foglio di congedo assoluto per quanto concerne il servizio
militare.
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Laureato in Ingegneria Civile – Sezione Edile, presso l’Università degli Studi di Roma “La
Sapienza” in data 28 maggio 1990.
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Abilitato alla professione di Ingegnere ed iscritto all’Ordine degli Ingegneri di Rieti dal 6 giugno
1991, con il numero di anzianità 351. Passato poi all’Ordine degli Ingegneri della Provincia di
Roma nell’anno 2006 con il numero di anzianità A-26800.
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Iscritto all’Albo dei Periti del Tribunale di Rieti dal 7 ottobre 1992 con il numero di anzianità
72.
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Nominato con decreto del Presidente della Regione Lazio del 16/01/98 n°39 “Tecnico
competente in acustica” (L. 447/95 art.2 – commi 6-7).
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Socio effettivo ATI (Associazione Termotecnica Italiana).
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Svolge attività di progettazione nel campo degli impianti tecnologici, dell’acustica e
dell’illuminotecnica.
B - Carriera universitaria
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Ha vinto nell’anno accademico 1990/91 il concorso per l’ammissione al corso del Dottorato di
Ricerca in “Proprietà Termofisiche dei materiali”- VI ciclo, con sede amministrativa presso
l’Università degli Studi dell’Aquila.
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Nel corso del successivo triennio ha regolarmente frequentato i corsi a lui dedicati presso il
Dipartimento di Fisica Tecnica dell’Università degli Studi di Roma “La Sapienza” ed ha
conseguito il titolo di Dottore di Ricerca in “Proprietà termofisiche dei materiali” discutendo, in
data 25 luglio 1994, la Tesi dal titolo “Progettazione e realizzazione di un’apparecchiatura
sperimentale per la misura della conducibilità termica” (Tutore: Prof. Andrea de Lieto Vollaro).
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Ha vinto il concorso bandito dall’Università degli Studi dell’Aquila per una borsa di studio postdottorato nel settore “Proprietà Termofisiche”, valevole per il biennio 1995-1996.
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Ha vinto il concorso bandito dalla Società Esso Italiana S.p.A. e gestito dall’Associazione
Termotecnica Italiana (ATI) - sezione laziale, riservato a Tesi di Dottorato discusse nell’anno
1994.
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Ha vinto il concorso per Ricercatore Universitario presso la Facoltà di Ingegneria
dell’Università degli Studi di Roma “La Sapienza” - gruppo di discipline I05 – Fisica Tecnica
(G.U. n°72 del 09/09/1994).
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Ha preso servizio presso la stessa Università il 18 aprile 1996, afferendo al Dipartimento di
Fisica Tecnica.
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Ha successivamente optato, ai sensi della Legge n°341 del 19/11/90 per il settore scientifico
disciplinare I05A – Fisica Tecnica industriale (D.R. 10/10/1997 n°5642).
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E’ stato immesso nel ruolo dei Ricercatori universitari confermati della Facoltà di Ingegneria
dell’Università “La Sapienza” di Roma a decorrere dal 18.04.1999, optando poi per il regime a
tempo pieno.
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E’ stato nominato, con D.R. del 06/12/1999, membro della Commissione giudicatrice del
concorso per l’attribuzione di n°1 borsa di studio Post-Dottorato per il Settore “Problematiche
sul controllo microbiologico connesso alla filtrazione dell’aria” Codice settore I0408.
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E’ stato nominato con D.R. del 06/12/1999 membro della Commissione giudicatrice del
concorso per l’attribuzione di n°1 borsa di studio Post-Dottorato per il Settore “Relazioni di
codici di calcolo per la valutazione della resistenza al fuoco di strutture edilizie” Codice settore
I0412.
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E’ stato nominato con decreto del Preside, rappresentante dei Ricercatori del settore scientificodisciplinare: I05A – Fisica Tecnica industriale, nel Consiglio della Facoltà di Ingegneria
dell’Università “La Sapienza” di Roma per il biennio 01/11/2000-31/10/2002.
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Ricopre dall’anno accademico 1999/00 il ruolo di Professore incaricato presso la Facoltà di
Ingegneria dell’Università degli Studi “La Sapienza”.
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Fa parte del Consiglio dei Docenti del Dottorato di Fisica Tecnica presso l’omonimo
Dipartimento della Facoltà di Ingegneria dell’Università degli Studi “La Sapienza”.
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E’ risultato idoneo alla procedura di valutazione comparativa per professore associato indetta
dall’Università degli Studi di Perugia – gruppo disciplinare ING-IND/11 – Fisica Tecnica
ambientale (G.U. 4a n°81 del 11/10/2002).
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E’ stato chiamato dalla Facoltà di Ingegneria dell’Università degli Studi di Roma “La Sapienza”
a ricoprire il ruolo di professore associato di Fisica Tecnica ambientale in data 10/02/2004,
prendendo servizio in data 01/01/2005.
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E’ stato nominato Professore Associato Confermato per il settore scientifico disciplinare INGIND/11 presso la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Roma “Sapienza” con Decreto
Rettorale N. 7141 del 27/05/2008.
C - Attività didattica universitaria
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Negli anni accademici 1990/91 e 1991/92 ha svolto le Esercitazioni del corso di Fisica Tecnica
del Prof. A. Vaccaro per il corso di Laurea in Ingegneria Informatica presso la Facoltà di
Ingegneria dell’Università di Roma “La Sapienza”.
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Dall’anno accademico 1990/91 fino all’anno accademico 1999/2000 ha svolto le Esercitazioni
del corso di Fisica Tecnica del Prof. A. de Lieto Vollaro per il corso di Laurea in Ingegneria
Elettrica presso la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Roma “La Sapienza”.
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Negli anni accademici 1993/94, 1994/95, 1995/96, 1996/97, 1997/98, ha svolto le Esercitazioni
del corso di Fisica Tecnica del Prof. A. de Lieto Vollaro per il Diploma di Laurea in Ingegneria
Elettrica dell’Università di Roma “La Sapienza”.
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Nell’anno accademico 1998/99 ha svolto le Esercitazioni del corso di Fisica Tecnica del Prof.
A. de Lieto Vollaro per il corso di Laurea in Ingegneria dei Materiali presso l’Università di
Perugia – Sede di Terni.
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Nell’anno accademico 1999/00 ha tenuto il corso di Fisica Tecnica per il Diploma di Laurea in
Ingegneria Elettrica dell’Università di Roma “La Sapienza”.
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Nell’anno accademico 2000/01 ha tenuto il corso di Fisica Tecnica per il corso di Laurea in
Ingegneria per l’Ambiente ed il Territorio dell’Università di Roma “La Sapienza” – Sede di
Latina.
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Nell’anno accademico 2001/02 ha tenuto il corso di Fisica Tecnica per il corso di Laurea in
Ingegneria Civile – Vecchio Ordinamento - dell’Università di Roma “La Sapienza”.
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Dall’anno accademico 2001/02 all’anno accademico 2010/11 ha tenuto il corso di Fisica
Tecnica per i corsi di Laurea Triennale in Ingegneria Civile ed Ingegneria Trasporti – Nuovo
Ordinamento - dell’Università di Roma “La Sapienza”.
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Dall’anno accademico 2005/06 all’anno accademico 2009/10 ha tenuto il corso di Sistemi
Termici ad energia solare per il corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Energetica – Nuovo
Ordinamento - dell’Università di Roma “La Sapienza”.
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Dall’anno accademico 2010/11 all’anno accademico 2012/13 ha tenuto il corso di Progettazione
Bioclimatica per il corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Energetica – Nuovo Ordinamento
- dell’Università di Roma “La Sapienza”.
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Dall’anno accademico 2011/12 ad oggi tiene il corso di Impianti Termotecnici per il corso di
Laurea a ciclo unico in Ingegneria Edile -Architettura dell’Università di Roma “La Sapienza”.
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Ha partecipato come membro della Commissione esaminatrice prima e come presidente poi a
tutte le sedute d’esame per i suddetti corsi e per i suddetti anni accademici.
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Ha fornito assistenza agli studenti dei suddetti corsi, collaborando come relatore alla
realizzazione di numerose Tesi di Laurea e Tesi di Dottorato.
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Ha fatto parte della Commissione d’esame per il corso di Fisica Tecnica del corso di Laurea in
Ingegneria Civile del Prof. M. Coppi dall’anno accademico 1995/96 fino all’anno accademico
2001/02.
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Ha fatto parte della commissione d’esame per il corso di Fisica Tecnica del corso di Laurea in
Ingegneria Informatica del Prof. F. Gugliermetti dall’anno accademico 1995/96 fino all’anno
accademico 1999/00.
Ha fatto parte della commissione d’esame per il corso di Fisica Tecnica del corso di Laurea in
Ingegneria Nucleare del Prof. F. Gugliermetti dall’anno accademico 1995/96 fino all’anno
accademico 1999/00.
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D - Attività in campo nazionale ed internazionale
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Ha partecipato a congressi e convegni nazionali ed internazionali.
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Ha partecipato al progetto di ricerca Cofinanziato MURST – Anno 1997, dal titolo “Misure di
proprietà termofisiche con tecniche innovative” (Cofinanziamento assegnato 22 ML), ed al
progetto di ricerca Cofinanziato MURST – Anno 1999 dal titolo “Misure e modelli nel
trasferimento di calore e di massa” (Cofinanziamento assegnato 79 ML); attualmente è
impegnato in un progetto Cofinanziato MURST – Anno 2001 dal titolo “Trasporto simultaneo
di calore e di massa: tecniche di misura e modelli di previsione delle proprietà termofisiche”
(Cofinanziamento assegnato 101 ML). Nell’ambito di questi progetti ha collaborato con il
laboratorio di Energetica dell’Università dell’Aquila – Facoltà di Ingegneria, e con il
laboratorio di Trasmissione del Calore dell’Università di Perugia – Facoltà di Ingegneria.
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Ha concordato una Convenzione finalizzata alla ricerca tra il Dipartimento di Fisica Tecnica
dell’Università di Roma “La Sapienza” e le Officine Volta S.p.A che ha portato a poter
utilizzare per i primi due anni una strumentazione per misure fluidodinamiche del valore di 60
ML ed un badget a disposizione di 40 ML nei due anni successivi per acquisto di ulteriore
strumentazione.
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Ha partecipato attivamente al progetto prima ed ai collaudi poi, di un nuovo impianto di
climatizzazione per un prototipo di carrozza barellata per il trasporto di malati in treno,
nell’ambito di una Convenzione siglata tra il Dipartimento di Fisica Tecnica dell’Università di
Roma “La Sapienza” e TRENITALIA.
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dell’Università di Roma “La Sapienza” e ENAV S.p.A, di cui è stato Responsabile scientifico,
che ha portato a progettare un prototipo di Torre di Controllo per il traffico aereo con
particolare attenzione al comfort degli operatori radar (Importo totale della Convenzione €
175.000,00 + I.V.A.).
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dell’Università di Roma “La Sapienza” e l’Azienda Autonoma Monopoli di Stato (AAMS)
S.p.A., di cui è stato Responsabile scientifico, che ha portato a progettare la riqualificazione
energetica della sede centrale di P.zza Mastai a Roma (Importo della Convenzione € 51.000,00
+ I.V.A.).
E – Attività di ricerca scientifica
E’ autore di 69 pubblicazioni su riviste e atti di congressi nazionali ed internazionali, nei settori
della trasmissione del calore, dell’energetica, della termodinamica, degli impianti ed apparati
termici, della termofisica dell’edificio, dell’acustica applicata e dell’illuminotecnica.
Si riporta nel seguito una prima sintesi degli argomenti affrontati nei singoli lavori scientifici;
mentre al punto seguente si riporta l’elenco completo delle pubblicazioni.
Nel campo della trasmissione del calore e della termofluidodinamica:
- ricerche sull’ottimizzazione di sistemi alettati per il raffreddamento di apparati elettronici in
condizioni di convezione naturale e forzata [12, 14, 15];
- ricerche sulla determinazione di campi termici in elementi per l’edilizia [10, 11];
- ricerche sul comportamento termofluidodinamico di getti d’aria turbolenti in campo libero ed in
campo confinato [23, 27, 28, 30, 35, 44, 45].
Nel campo delle proprietà termofisiche dei materiali:
- ricerche teoriche e sperimentali sulla misura della conducibilità termica di materiali omogenei e
non omogenei [1, 4, 5, 6, 29];
- ricerche teoriche e sperimentale sulla determinazione della resistenza termica di pareti in opera
[22, 37].
Nel campo degli impianti ed apparati termici:
- ricerche teoriche su impianti di cogenerazione [2, 8];
- ricerche teoriche sulle macchine frigorifere ad assorbimento [9, 24, 31];
- ricerche teoriche su sistemi passivi di climatizzazione [17, 20];
- un lavoro sulle problematiche ambientali legate allo sfruttamento energetico di sostanze ad alto
contenuto organico [3];
- un lavoro sulla valutazione dell’inquinamento in ambienti confinati [38].
Nel campo della termofisica dell’edificio:
- un lavoro sulle misure di umidità nelle murature di un edificio storico [7].
Nel campo dell’acustica applicata:
- ricerche sulla progettazione e valutazione acustica di sale [13, 16, 26];
- ricerche sulla caratterizzazione acustica del territorio urbano [25, 33];
- un lavoro sulla valutazione del comfort acustico all’interno di autobus urbani [34].
Nel campo dell’illuminotecnica:
- ricerche teorico-sperimentali sulle possibilità di utilizzo della luce naturale per l’illuminazione
di ambienti ipogei [18, 19, 21, 36, 40];
- ricerche sulla valutazione dell’errore conseguente all’utilizzo di software per la progettazione
illuminotecnica di ambienti esterni [32, 39].
Si riporta nel seguito una seconda sintesi più dettagliata dell’attività di ricerca scientifica, sempre
facendo riferimento al numero progressivo dell’elenco completo delle pubblicazioni appresso
riportato.
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Ha proseguito le ricerche iniziate durante il corso di dottorato inerenti la misura della
conducibilità termica di materiali solidi omogenei e non omogenei (pubblicazioni n°1, 4, 5, 6,
10, 11 e 29), occupandosi anche alla progettazione prima e della realizzazione poi, di due
conduttimetri a piastra calda ed anello di guardia rispondenti alla ISO 8302 “Thermal insulation
– Determination of steady-state thermal resistance and related properties – Garded hot plate
apparatus”.
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Si è occupato di macchine frigorifere ad assorbimento (pubblicazioni n°9, 24 e 31) a
completamento di un lavoro svolto in precedenza all’interno di un gruppo di lavoro del
Dipartimento di Fisica Tecnica che ha portato alla realizzazione di un prototipo di macchina a
doppio effetto nell’ambito di un contratto di ricerca ENEA – Università “La Sapienza”.
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Ha affrontato la problematica della dissipazione del calore prodotto dagli apparati elettronici al
fine di non superare le temperature ottimali per il loro funzionamento o, peggio ancora, le
temperature oltre le quali entrano in crisi le apparecchiature. Negli ultimi anni infatti, questo
problema si è fatto sempre più critico in conseguenza dei notevoli passi avanti che compie
l’elettronica di anno in anno e che portano ad avere degli apparati sempre più contenuti nelle
dimensioni e quindi con una quantità di calore da smaltire per unità di volume sempre più
elevata. Da qui l’importanza sempre maggiore che assume l’ottimizzazione dei sistemi di
raffreddamento che essenzialmente sfruttano i meccanismi di scambio termico per convezione
naturale, convezione forzata ed irraggiamento (pubblicazioni n°12, 14, 15, 17, 20).
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Ha partecipato ai programmi di ricerca biennali cofinanziati dal MURST nel 1997 e nel 1999,
dal titolo rispettivamente “Misure di proprietà termofisiche con tecniche innovative” e “Misure
e modelli nel trasferimento di calore e di massa”, e partecipa attualmente alla ricerca dal titolo
“Trasporto simultaneo di calore e di massa: tecniche di misura e modelli di previsione delle
proprietà termofisiche” cofinanziata dal MURST nel 2001. In particolare, il lavoro svolto
nell’ambito della ricerca finanziata per il biennio 1997-98 ha riguardato la determinazione delle
caratteristiche termofisiche di pareti in situ, sia simulando le misure con l’ausilio di camere
climatiche e sia realizzandole in campo. Si è proceduto in linea con la prEN “Buildings
components and elements – In situ measurement of the surface thermal resistance”. L’attività di
tipo sperimentale, realizzata in parte in laboratorio ed in parte in campo, è stata affiancata da
un’attività di ricerca e messa a punto di metodi di identificazione dei dati sperimentali che
hanno consentito di ridurre al minimo i tempi dell’indagine in campo, garantendo comunque
risultati significativi (pubblicazione n°22 e 37).
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Si è occupato in modo non completamente convenzionale di progettazione acustica di ambienti
teatrali e, avendo avuto la possibilità di veder realizzata la progettazione, si è occupato di
verificare i risultati previsti in fase di progettazione con i dati di una estesa campagna di misure
(pubblicazioni n°13, 16, 26). Sempre nel campo dell’acustica applicata, ha partecipata ad una
collaborazione tra l’ACEA ed il Dipartimento di Fisica Tecnica, finalizzata alla
caratterizzazione acustica di un’area urbana limitrofa ad insediamenti produttivi (pubblicazione
n°25 e 33).
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Si è dedicato allo studio della possibilità di sfruttare la luce naturale per contribuire ad
illuminare ambienti ipogei con diverse destinazioni d’uso. Lo studio è stato condotto sia
utilizzando i più avanzati software in tema di Daylighting disponibili oggi: SuperLite, Lumen
Micro, Lightscape e Radiance, sia effettuando un’estesa campagna di misure sperimentali su
modelli in scala appositamente costruiti che in situ (pubblicazioni n°18, 19, 21, 36 e 40).
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Si è occupato di simulazioni termofluidodinamiche realizzate con l’ausilio del software Fluent,
con le quali si è simulato inizialmente il comportamento degli elementi terminali degli impianti
aeraulici, per passare poi ad una fase di verifiche strumentali in laboratorio ed in campo
(pubblicazione n°23, 27, 28, 30, 35, 44 e 45).
F – Elenco completo delle pubblicazioni
1)
A. de Lieto Vollaro, S. Grignaffini, C. Rossi
“Conducibilità termica di uno strato di sfere metalliche”. 47° Congresso Nazionale ATI –
Parma, Settembre 1992.
2)
M. Felli, F. Asdrubali, S. Grignaffini
“Emissioni da impianti di cogenerazione di differenti tipologie: trattamenti per il
disinquinamento, riferimenti legislativi”. Riunione Nazionale AEI - Maratea, Settembre
1992.
3)
M. Corcione, F. De Mattia, S. Grignaffini
“Energetic and environmental analysis of treatment systems of high organic load effluents”.
International Conference on “Energy and Environment towards the Year 2000” - Capri,
Giugno 1993.
4)
A. de Lieto Vollaro, G. Galli, S. Grignaffini
“Criteri di ottimizzazione per la realizzazione di un conduttimetro a doppio flusso”. 48°
Congresso Nazionale ATI - Taormina, Settembre 1993.
5)
M. Coppi, A. de Lieto Vollaro, S. Grignaffini, G. Galli
“Design of a new apparatus for the measurement of the equivalent conductivity”. 3rd World
Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics Honolulu, October 1993.
6)
S. Grignaffini
“Progettazione e realizzazione di una apparecchiatura sperimentale per la misura della
conducibilità termica”. Tesi di Dottorato di Ricerca in Proprietà termofisiche dei materiali VI ciclo - Depositata presso le Biblioteche Nazionali di Roma e Firenze, Luglio 1994
7)
M. Corcione, S. Grignaffini
“Misure di umidità nelle murature di un edificio storico”. 49° Congresso Nazionale ATI Perugia, Settembre 1994.
8)
V. Delle Site, S. Grignaffini, O. Landolfi
“Impianto di dissalazione alimentato da cogeneratore di piccola taglia”. 49° Congresso
Nazionale ATI - Perugia, Settembre 1994.
9)
A. de Lieto Vollaro, S. Grignaffini
“Macchine ad assorbimento per l’utilizzazione di sorgenti di calore a basso contenuto
exergetico”. Biennal European Conference on Latest Technologies in Refrigeration and Air
Conditioning - Milano, Giugno 1997.
10)
C. Aureli, G. Galli, S. Grignaffini
“Metodi di calcolo per la valutazione della resistenza termica di mattoni forati”. 52°
Congresso Nazionale ATI – Cernobbio (Como), Settembre 1997.
11)
“Ottimizzazione delle prestazioni termiche di elementi forati in laterizio”. 52° Congresso
Nazionale ATI – Cernobbio (Como), Settembre 1997.
12)
A. de Lieto Vollaro, S. Grignaffini and F. Gugliermetti
“Optimum design of vertical rectangular fin arrays”. Int. Journal of Thermal Sciences 38,
pp. 525-529, (1999).
13)
P. Bellucci, A. de Lieto Vollaro, S. Grignaffini
“Esperienze acustiche su una sala polifunzionale a Roma”. XXVI Convegno Nazionale
AIA. Torino, Maggio 1998.
14)
F. Gugliermetti, S. Grignaffini, G. Passerini
“The optimal design for stacks of parallel rectangular fins cooled by forced convection”. X
Symposium Heat and Mass Transfer. Swieradow Zdroj, Poland, September 1998.
15)
F. Gugliermetti and S. Grignaffini
“Direct approach to the design of plate fin heat sinks stack cooled by forced convection”. 2nd
Electronics Packaging Technology Conference EPCT’98. Singapore, December 1998.
16)
“Acoustical design and assessment of a multipurpose hall”. 4th International Congress
Energy, Environment and Technological Innovation. Rome, September 1999.
17)
A. de Lieto Vollaro, S. Grignaffini and A. Milone
“Performance simulation of a passive air conditioning system for remote locations”. World
Renewable Energy Congress. Perth, Western Australia, February 1999.
18)
F. Gugliermetti, S. Grignaffini
“Daylight in underground open spaces: computer and scale model simulations”. 24th
Session of the CIE. Warsaw, Poland, June 1999.
19)
“Energy saving related with the natural and artificial light in the underground car parking
areas”. ISES Solar World Congress. Jerusalem, Israel, July 1999.
20)
G. Galli, S. Grignaffini and F. Gugliermetti
“Passive cooling system for remote locations”. ISES Solar World Congress. Jerusalem,
Israel, July 1999.
21)
F. Gugliermetti, S. Grignaffini and P.P. dell’Omo
“Shafts for natural light and ventilation in underground automobile parking areas”. 5th
International Conference Urban Transport and the Environment for the 21st Century. Rhodes,
Greece, September 1999.
22)
C. Aureli, S. Grignaffini
“Determinazione della resistenza termica di componenti edilizi in opera: misure
sperimentali e metodi numerici". 54° Congresso Nazionale ATI. L’Aquila, Settembre 1999.
23)
S. Grignaffini, A. Vallati
“Studio di getti turbolenti in campo libero”. 54° Congresso Nazionale ATI. L’Aquila,
Settembre 1999.
24)
F. Asdrubali, S. Grignaffini
“Recenti risultati e prospettive nelle ricerche su nuovi fluidi per sistemi ad assorbimento”.
VII European Conference on Technological Innovation in Refrigeration and in Air
Conditioning into the third Millennium. Milano, Giugno 1999.
25)
M. Coppi, S. Grignaffini
“Caratterizzazione acustica del territorio urbano in presenza di insediamenti produttivi a
ciclo continuo”. XXVIII Convegno Nazionale AIA. Trani, Giugno 2000.
26)
M. Frascarolo, S. Grignaffini
“Acoustic design of a long shape multipurpose and divisible hall”. 7th International Congress
on Sound and Vibration, Garmisch, Germany, July 2000
27)
M. Frascarolo, S. Grignaffini, A. Vallati
“Simulations of turbolent isothermal free jets”. Healthy Buildings 2000. Espoo, Finland,
August 2000.
28)
A. de Lieto Vollaro, S. Grignaffini, A. Vallati
“Comportamento di diffusori a microugelli in ambienti confinati: simulazioni numeriche”.
55° Congresso Nazionale ATI. Bari e Matera, . Settembre 2000.
29)
“Nuova apparecchiatura per la misura della conducibilità termica: misure di verifica e
collaudo”. 55° Congresso Nazionale ATI. Bari e Matera, Settembre 2000.
30)
“A fluidynamic flow of the behaviour of multiple jets in an indoor environment: numerical
simulation and experimental data”. INDOOR 2001. Rio de Janeiro, Brazil, March 2001.
31)
A. de Lieto Vollaro, G. Galli, S. Grignaffini, F. Asdrubali, G. Baldinelli, C. Buratti
“Un impianto sperimentale per la misura delle prestazioni di un gruppo frigorifero ad
assorbimento”. IX European Conference on Technological Innovations in Refrigeration, Air
Conditioning and in the food industry. Milano, Giugno 2001.
32)
“Simulation software in outdoor surfaces lighting design: simplification hypothesis and
effects on calculation results and rendering”. The 9th European Lighting Conference.
Reykjavik, Iceland, June 2001.
33)
“A method for urban noise surveys”. 8th International Congress on Sound and Vibration,
Hong Kong, China, July 2001.
34)
“Acoustical comfort evaluation inside urban public buses”. 8th International Congress on
Sound and Vibration, Hong Kong, China, July 2001.
35)
“Air distribution within a ventilated room”. 8° Congresso Mondiale CLIMA 2000. Napoli,
Settembre 2001.
36)
“Shafts for Daylighting Underground Spaces: Sizing Guidelines”. Int. Journal of Lighting
Research and Technology 33,3 pp. 183-195, (2001).
37)
A. de Lieto Vollaro, G. Galli, S. Grignaffini, F. Asdrubali, C. Buratti, S. Ortica
“Misura della resistenza termica di pareti in muratura”. 56° Congresso Nazionale ATI.
Napoli, Settembre 2001.
38)
G. Galli, S. Grignaffini, A. Vallati
“Applicazione dell’analisi numerica alla valutazione dell’inquinamento in ambienti
confinati”. 56° Congresso Nazionale ATI. Napoli, Settembre 2001.
39)
“Public lighting: evaluation of software’s error due to reflections on near surfaces and
background light”. International Lighting Congress CIE. Istanbul, September 2001.
40)
F. Gugliermetti, S. Grignaffini, F. Bisegna
“Computer simulations, full and scale model measurements as design tools to assess
Daylight Factors in underground open spaces”. International Lighting Congress CIE.
Istanbul, September 2001.
41)
S. Grignaffini, M. Coppi, M. Frascarolo
“Strumenti per la progettazione illuminotecnica: un confronto tra software scientifici e
software commerciali”. Convegno Nazionale AIDI. Perugia.
42)
“Un nuovo approccio metodologico al problema del controllo dei flussi dispersi: il
regolamento tecnico d’attuazione della Legge della Regione Lazio 23/2000”. Convegno
Nazionale AIDI. Perugia, Dicembre 2001.
43)
“An experiment of fire risks in tunnels: an application of the numerical analysis”. 8th
International Conference Urban Transport and the Environment for the 21st Century. Seville,
Spain, March 2002.
44)
“Experimental And Numerical Studies On Air Diffusion In A Single Office”. Indoor Air
2002. The 9th International Conference on Indoor Air Quality and Climate. June 2002.
45)
“Design Of Air Distribution System In A Train Coach Dedicated To Sick Persons”.
Roomvent 2002 Air Distribution in Rooms. Eight International Conference. Copenhagen
Denmark September 2002.
46)
M. Frascarolo, S. Grignaffini,
“Comparison Between Optic and Energetic Performances of Close Diffusers and Drilled
Plates”. CIE - Light & Lighting 2002 International Conference. Bucarest, Romania
November 2002.
47)
“Evaluation of the noise pollution in the areas nearby the urban railways”. First PanAmerican/Iberian Meeting on Acoustics. Cancun, Mexico December 2002.
48)
M. Coppi, S. Grignaffini, A. Guglielmo
“Environmental Noise Impact of Urban Railways”. 10th International Congress on Sound and
Vibration, Stockholm, Sweden, July 2003.
49)
M. Coppi, G. Moncada Lo Giudice, S. Grignaffini, A. Guglielmo
“Determination of Acoustic Isolation in Civil Buildings in Areas Nearby Airports”. 10th
International Congress on Sound and Vibration, Stockholm, Sweden, July 2003.
50)
F. Asdrubali, G. Baldinelli, A. de Lieto Vollaro, S. Grignaffini
“Un impianto frigorifero sperimentale alimentato ad energia termica solare”. X European
Conference on Technological Innovations in Refrigeration, Air Conditioning and in the food
industry. Milano, Giugno 2003.
51)
C. Buratti, S. Grignaffini
“Measurement of the Thermal Resistance of Masonry Walls” – Heat and Technology –
Dicembre 2003.
52)
A. de Lieto Vollaro, R. de Lieto Vollaro, P. Gori, S. Grignaffini, A. Vallati
“A new guarded hot-plate apparatus for thermal conductivity measurements: validation
results” – 4th European Thermal Sciences Conferences, March 2004, Birmingham (UK).
53)
“A new test room for thermofluidynamic experimental measurements” – 9th International
Conference on Air Distribution in Rooms (Roomvent 2004), Coimbra, Portugal, September
2004.
54)
“Experimental Evaluation of the Performances of H2O-LiBr Absorption Refrigerator under
service condition” – International Journal of Refrigeration – Volume 28, Number 4, 2005.
55)
“A New System Of Air Distribution Inside Hospital Railway Coach” - Indoor Air 2005,
Beijing, China, September 2005.
56)
“A study of the influence of the vegetation on the climatic conditions in an urban
environment” – Third International Conference on Sustainable Development and Planning,
Algarve, Portugal, April 2007.
57)
“Air distribution system in an air traffic control tower” – Roomvent 2007, Helsinki, Finland,
June 2007.
58)
“The Acoustic Characterization of the urban territory with continuous cycle producing
Settlements” – 14th International Congress on Sound and Vibration, Cairms, Australia, July
2007.
59)
S. Cappellanti, M. Frascarolo, S. Grignaffini
“Systems for light diffusion through transparent materials: performance indexes related to
the containment of luminance and to the removal of the UV component” – CIE Session
2007, Beijing, China, July 2007.
60)
R. de Lieto Vollaro, M. Frascarolo, S. Grignaffini
“Furgonature per il trasporto di derrate alimentari con temperatura controllata: normativa di
riferimento ed apparato sperimentale di prova” – 62° Congresso Nazionale ATI, Salerno,
Settembre 2007.
61)
S. Grignaffini, S. Cappellanti, A. Cefalo
“Study of the behaviour of the shutter prototype for non-residential, aimed at containing the
summer heating load” – Eco-Architecture 2008, The Algarve, Portugal, June 2008.
62)
R. de Lieto Vollaro, S. Grignaffini, A. Vallati
“Numerical analysis and measures for the evaluation of comfort inside buses used for public
transport” – Urban Transport 2008, Malta, September 2008.
63)
S. Grignaffini, S. Cappellanti, A. Cefalo
“Bioclimatic design, assisted by numerical simulation in a transient state” – 4th International
Buildings Physics Conference, Istanbul, Turkey, June 2009.
64)
Stefano Grignaffini, Andrea Vallati
“Valutazione di campi termici generati da cavi elettrici interrati: approccio numerico e
sperimentale” - 64° Congresso Nazionale ATI, L’Aquila, Settembre 2009.
65)
S. Grignaffini, A. Micangeli, A. Fascetti
“Utilizzo di energia solare in situazioni di post-emergenza: l’intervento in Abruzzo” - 65°
Congresso Nazionale ATI, Cagliari, Settembre 2010.
66)
S. Biasiotti, S. Grignaffini, M. Romagna
“Impianto fotovoltaico di grande potenza integrato con serre per coltivazioni agricole” - 65°
67)
S. Grignaffini, M. Romagna, D. Principia
“Improving building energy efficiency: case study” - Energy and Sustainability 2011 - WIT
Transactions on Ecology and the Environment, Alicante - Spain, April 2011
68)
S. Grignaffini, M. Romagna
“Lighting study for Air Traffic Control Towers” - Light 2011 - WIT Transactions on the
Built Environment, Poznan - Poland, May 2011
69)
S. Grignaffini, M. Romagna, A. Cefalo
“Solar Cooling: a Case Study” - ROOMVENT 2011: 12th International Conference on Air
Distribution Rooms, Trondheim, Norway, June 2011
G - Elenco delle pubblicazioni con i relativi sommari
1)
A. de Lieto Vollaro, S. Grignaffini, C. Rossi
“Conducibilità termica di uno strato di sfere metalliche”. 47° Congresso Nazionale ATI –
Parma, Settembre 1992.
Scopo del presente lavoro è quello di costruire un modello matematico affidabile per lo studio della
conducibilità termica equivalente di un ambiente costituito da sfere attraversate da un flusso termico
monodirezionale. Inoltre ci si propone di verificare sperimentalmente come si comporta il modello
matematico al variare della pressione.
2)
M. Felli, F. Asdrubali, S. Grignaffini
“Emissioni da impianti di cogenerazione di differenti tipologie: trattamenti per il
disinquinamento, riferimenti legislativi”. Riunione Nazionale AEI - Maratea, Settembre
1992.
Nel presente lavoro sono descritte le emissioni gassose dei principali tipi di impianti di
cogenerazione, in funzione della tipologia del sistema di combustione (caldaie convenzionali,
motori a combustione interna, turbine a gas, turbine ciclo Cheng) e del combustibile adottato; viene
poi presentata una sintesi delle diverse leggi in materia di inquinamento alle quali può fare
riferimento il progettista in Italia, nella CEE ed in altri Paesi industrializzati.
Si illustrano quindi le principali caratteristiche di una centrale di cogenerazione da 7.5MWE e 10.2
MWT che sorgerà a Perugia in località Pian di Massiano, destinata a soddisfare le utenze elettriche
dell’Università degli Studi di Perugia e le utenze termiche di alcuni edifici istituzionali della stessa
Università. Insieme ai provvedimenti tecnici adottati per l’abbattimento delle emissioni gassose,
sono anche descritte le procedure amministrative seguite.
3)
M. Corcione, F. De Mattia, S. Grignaffini
“ Energetic and environmental analysis of treatment systems of high organic load effluents ”.
International Conference on “ Energy and Environment towards the Year 2000 - Capri,
Giugno 1993.
The problem of the treatment of high organic load industrial effluents is discussed analysing two of
the most interesting technologies: the biologic anaerobic-aerobic treatment and the concentrationincineration treatment. Each consideret system basic working principle is described and an energetic
and environmental analysis of the two treatment processes is presented.
4)
A. de Lieto Vollaro, G. Galli, S. Grignaffini
“Criteri di ottimizzazione per la realizzazione di un conduttimetro a doppio flusso”. 48°
Congresso Nazionale ATI - Taormina, Settembre 1993.
Viene studiato il comportamento di un nuovo conduttimetro a doppio flusso al variare delle
proprietà termofisiche dei materiali del campione e delle piastre flussimetriche, in condizioni di
transiente termico.Inoltre viene valutata l’accuratezza dello strumento per varie combinazioni dei
materiali che costituiscono i flussimetri e il campione.
Si trova che, per il dato conduttimetro, si può raggiungere una sufficiente precisione solo se il
rapporto tra le conducibilità del campione e delle piastre rimane compresa entro un certo intervallo
predeterminato.
5)
M. Coppi, A. de Lieto Vollaro, S. Grignaffini, G. Galli
“Design of a new apparatus for the measurement of the equivalent conductivity”. 3rd World
Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics Honolulu, October 1993.
The paper presents the design of a new apparatus for thermal conductivity measurements of
homogeneous and non homogeneous materials. In order to improve the thermophysical and
geometrical characteristics of the conductimeter it has been prepared a mathematical model utilizing
the finite difference method.
6)
S. Grignaffini
“Progettazione e realizzazione di una apparecchiatura sperimentale per la misura della
conducibilità termica”. Tesi di Dottorato di Ricerca in Proprietà termofisiche dei materiali VI ciclo - Depositata presso le Biblioteche Nazionali di Roma e Firenze, Luglio 1994
7)
M. Corcione, S. Grignaffini
“Misure di umidità nelle murature di un edificio storico”. 49° Congresso Nazionale ATI Perugia, Settembre 1994.
Viene presentata una panoramica dei metodi per la misura dell’umidità nelle murature e viene
quindi riportata l’esperienza fatta direttamente dagli autori nell’ambito di un contratto tra il
Dipartimento di Fisica Tecnica di Roma e la sovrintendenza dei Beni Architettonici ed Ambientali
di Napoli e provincia, avente come oggetto la verifica dello stato di conservazione di un importante
edificio storico, quale la Certosa di Capri, al fine di mettere in evidenza le cause del degrado e
propone gli interventi necessari per il risanamento
8)
V. Delle Site, S. Grignaffini, O. Landolfi
“Impianto di dissalazione alimentato da cogeneratore di piccola taglia”. 49° Congresso
Nazionale ATI - Perugia, Settembre 1994.
In molti paesi le risorse idriche disponibili non sono sufficienti a soddisfare la domanda.
Anche in Italia esistono regioni con scarsa disponibilità di acqua dolce, soprattutto del periodo
estivo.
Viene proposto un impianto di dissalazione di piccola taglia con pompa di calore alimentato da un
cogeneratore, destinato a soddisfare il fabbisogno idrico ed energetico di utenze di modesta entità.
Il dissalatore è del tipo ad evaporazione con recupero del calore latente, ed è caratterizzato da costi
di investimento e di esercizio contenuti.
9)
A. de Lieto Vollaro, S. Grignaffini
“Macchine ad assorbimento per l’utilizzazione di sorgenti di calore a basso contenuto
exergetico”. Biennal European Conference on Latest Technologies in Refrigeration and Air
Conditioning - Milano, Giugno 1997.
“MANCA RIASSUNTO”
10)
“Metodi di calcolo per la valutazione della resistenza termica di mattoni forati”. 52°
Congresso Nazionale ATI – Cernobbio (Como), Settembre 1997.
Nel presente lavoro si esaminano alcuni metodi di calcolo per la valutazione della resistenza termica
di elementi in laterizio a foratura complessa e si propone un modello analitico che analizza gli
scambi termici tra le superfici che delimitano le cavità, tenendo conto dell’influenza della geometria
dei fori sulla trasmissione del calore per convenzione e per irraggiamento.
Nel modello che viene qui proposto si determina la temperatura nei setti in cotto, che realizzano le
cavità, mediante l’approssimazione d’aletta. I risultati ottenuti dall’applicazione del modello
elaborato vengono poi messi a confronto con quelli forniti dal modello proposto dalla Norma UNICTI 10355, ottenuti mediante l’uso del software che si basa sulla tecnica degli elementi finiti
ANSYS
11)
“Ottimizzazione delle prestazioni termiche di elementi forati in laterizio”. 52° Congresso
Nazionale ATI – Cernobbio (Como), Settembre 1997.
Nel presente lavoro vengono riportati, utilizzano un metodo di calcolo messo a punto dagli stessi
Autori, i valori della resistenza termica di elementi forati in laterizio calcolati al variare di quei
parametri che influenzano in modo determinante le prestazioni termiche dell’elemento stesso.
I risultati ottenuti, consentono di fare delle considerazioni utili ai fini di una ottimizzazione della
geometria della cavità e della loro distribuzione sulla sezione dell’elemento forato, con l’obbiettivo
di massimizzarne le prestazioni termiche.
12)
A. de Lieto Vollaro, S. Grignaffini and F. Gugliermetti
“Optimum design of vertical rectangular fin arrays”. Int. Journal of Thermal Sciences 38, pp.
525-529, (1999).
The goal of this analysis has been the search of the optimal configuration for a finned plate (with
rectangular and vertical fins) to be cooled in natural convection.
Utilizing a simplified relation of the fins’ heat exchange some simple expressions for the
determination of the optimum value of the fins spacing have been developed in function of the
parameters featuring the configuration: dimensions, thermal conductivity, fins absorption coefficient
and fluid thermo-physical properties.
13)
“Esperienze acustiche su una sala polifunzionale a Roma”. XXVI Convegno Nazionale AIA.
Torino, Maggio 1998.
Lo scopo della presente memoria è quello di descrivere un approccio alla progettazione acustica,
non completamente convenzionale, adottato per l’Auditorium dell’Istituto M. Massimo all’Eur
(Roma) .
In particolare, nella prima parte del lavoro viene descritta la fase di modellazione preliminare al
calcolatore, a cui è seguita, a lavori ultimati, quella di aggiustamento, consentita dalla possibilità di
aggiungere e togliere i singoli pannelli utilizzati per la correzione acustica, senza modificare
l’architettura della sala.
La seconda parte del lavoro è, invece, dedicata alla valutazione della qualità acustica della sala:
attraverso una estesa campagna di misure si è provveduto a verificare i parametri di progetto e a
caratterizzare acusticamente l’ambiente mediante metodologie consolidate.
14)
F. Gugliermetti, S. Grignaffini, G. Passerini
“The optimal design for stacks of parallel rectangular fins cooled by forced convection”. X
Symposium Heat and Mass Transfer. Swieradow Zdroj, Poland, September 1998.
Plate fin heat sinks operating in a thermally and hydrodynamically developing laminar condition
flow are analysed with the objective to determine the value of the optimal fin spacing which gives
the maximum heat transfer rate. Calculations are both carried out by an extension of the
unidirectional conduction model approach used for constant cross-section fins in an isothermal
fluid flow and do not take into account the complex flow pattern due to air flow by-pass
phenomena.
15)
F. Gugliermetti and S. Grignaffini
“Direct approach to the design of plate fin heat sinks stack cooled by forced convection”. 2nd
Electronics Packaging Technology Conference EPCT’98. Singapore, December 1998.
Fined heat sinks are generally used to dissipate the heat produced in electronic components on
printed circuit boards. Complex heat sinks can only be studied experimentally or with CFD code;
when both the fin shapes are not very complex in their shapes and some peculiar geometrical
constraints are present, the maximum heat transfer optimization can be reached directly. Direct
sizing method are usually applied to the thermal design of heat exchangers. Plate Fin Heat Sinks
(PLFHS’s), operating in thermally and hydrodynamically developing laminar flow, are analyzed in
this paper with the objective both to determine directly the value of the fin spacing that gives the
maximum heat transfer and to take into account the main parameters which influence the thermal
performance. The optimization is carried out by a mathematical approach which underlines the
possibility of using, within an engineering acceptable approximation, an extension of the thermal
efficiency concept used in the heat transfer calculation for a constant cross-section fin in an
isothermal fluid flow .
16)
“Acoustical design and assessment of a multipurpose hall”. 4th International Congress
Energy, Environment and Technological Innovation. Rome, September 1999.
In this work we are going to describe an alternative approach to the acoustical design of a new
multipurpose hall in Rome, “L’Auditorium del Massimo”.
The hall, with 870 seats, was designed to perform different kind of activities: congresses, concerts,
drama and movies.
First, with the aid of a simulation software, a preliminary model was developed, followed by a
stage of empirical set up where panels were added or removed to test the hall acoustics without
modifying the room architecture.
The required absorbent units were installed mainly on the ceiling using a single structure consisting
of an array of guides where low cost panels (baffles) were hanged behind an open double roof.
The second part of this work refers to the acoustical quality assessment of the hall: several measures
were made to verify the design parameters and to test the room acoustics using consolidated
methodologies.
17)
A. de Lieto Vollaro, S. Grignaffini and A. Milone
“Performance simulation of a passive air conditioning system for remote locations”. World
Renewable Energy Congress. Perth, Western Australia, February 1999.
A passive air conditioning system, simply made up of a natural circulation loop with heat
exchanging component for the temperature control of remote locations is proposed. The effect of
the structure and layout of the heat exchangers on the performance of the system is evaluated by
means of a numerical model that takes into account accurately the thermophysical properties of the
room and of the passive system. The heat exchangers are optimised as to their layout and to the
extended surfaces properties, size and spacing. It is shown that the system performance depends not
only on the size of the heat exchanging surfaces, but also on the heat storage capacity of the system
and on the components layout, and that even minor changes in the flow regime of the natural
circulation loop may affect considerably the maximum values of the room air temperature.
18)
“Daylight in underground open spaces: computer and scale model simulations”. 24th Session
of the CIE. Warsaw, Poland, June 1999.
An experimental and theoretical study on the daylight factors under CIE overcast sky due to
different shaped shafts in underground multi-level open spaces is presented. Experimental
measurements are referred to a three-level scale model which is placed outside in an unobstructed
site. Experimental measurements are compared with the results which can be obtained by the light
simulation program Radiance in order to evaluate the reliability of assessing daylight by numerical
simulation also in the cases not directly experimented.
19)
“Energy saving related with the natural and artificial light in the underground car parking
areas”. ISES Solar World Congress. Jerusalem, Israel, July 1999.
An experimental study on the illuminance distribution and on the local Daylight Factors (DF) due to
the shafts, used to assure natural ventilation in a multi-level underground car parking areas, is
presented. Experimental measurements are referred to a scale model (1:12.5) in which it is possible
to change the shape of the external openings; experimental measurements are carried out in an
unobstructed place and with a CIE overcast sky. Experimental measurements are compared with the
results obtained by the light simulation program Radiance. Specific attention is paid to testing the
accuracy of the simulation respect to the experimental results in order to predict the DF’s also in the
cases not directly experimented. Experimental and numerical results are summarized in some design
figures, in order to create a tool which can be utilized to optimize the Energy consumption of the
artificial lighting system taking into account also the ventilation requirements prescribed by local
and national code.
20)
G. Galli, S. Grignaffini and F. Gugliermetti
“Passive cooling system for remote locations”. ISES Solar World Congress. Jerusalem,
Israel, July 1999.
A passive air conditioning system, simply made up of a natural circulation loop with heat
exchanging component for the temperature control of remote locations is proposed. The effect of the
structure and layout of the heat exchangers on the performance of the system is evaluated by means
of a numerical model that takes into account accurately the thermophysical properties of the room
and of the passive system and the effect of the climatic conditions. The heat exchangers are
optimized as to their layout and to the extended surfaces properties, size and spacing. It is shown
that the system performance depends not only on the size of the heat exchanging surfaces, but also
on the heat storage capacity of the system and on the component layout, and that some cases nonuniqueness of the velocity and temperature field in the circulation loop may occur.
21)
F. Gugliermetti, S. Grignaffini and P.P. dell’Omo
“Shafts for natural light and ventilation in underground automobile parking areas”. 5th
International Conference Urban Transport and the Environment for the 21st Century. Rhodes,
Greece, September 1999.
In large cities, where space is at premium and the use of private cars is extensive, multi-level
underground automobile parking garages are greatly required.
Garages require natural and, in same case, also a mechanical ventilation as the operation of
automobiles presents serious concerns linked to the emission of fumes with the presence both of
carbon monoxide and of gasoline and oils, with risks for the human health and fire hazard.
Most national codes and fire protection organizations fix a required area, expressed as percent of
the floor area, for free external openings to permit natural ventilation; requirements for natural
ventilation, are in the range of 2-5% of the floor area.
From a practical point of view, the most designed and built underground parking areas use
generally lateral ventilation shafts and/or sinks and have a regular plane shape with a level height
kept at the minimum in the limit of the code prescriptions.
The aspects linked to the natural illumination are generally not taken into account by codes, as the
required level of illumination are provided by artificial light systems; then the links between
natural ventilation and illumination due to the external openings are not yet extensively analysed.
A theoretical study on the illuminance distribution and of natural ventilation is presented for shafts
of different configurations. Theoretical study is carried out by a CFD code for the ventilation
aspects, while illumination is vaulted by the light simulation program Radiance. Theoretical results
are partially supported by experimental measurements: daylighting aspects are studied in a scale
model (1:20), while natural ventilation are investigated in its phenomenological aspects by some
fume distribution investigations carried out in some full scale underground garages.
The results are summarized in some design figures, in order to create a tool which can be utilized
to optimise the natural lighting and ventilation.
22)
C. Aureli, S. Grignaffini
“Determinazione della resistenza termica di componenti edilizi in opera: misure sperimentali
e metodi numerici". 54° Congresso Nazionale ATI. L’Aquila, Settembre 1999.
In questo lavoro si sono analizzati i sistemi in uso per la determinazione della resistenza termica dei
componenti edilizi in opera, facendo riferimento alla normativa europea e vagliando le diverse possibilità di
gestione dei dati sperimentali al fine di mettere a punto una metodologia efficace ed allo stesso tempo che
non richieda lunghe campagne di misura.
Si è valutata la resistenza termica di una parete costruita in laboratorio con il metodo delle camere
climatiche e, successivamente, sempre con queste sono state simulate misure in-situ.
I dati così ottenuti sono stati elaborati sia mediante il calcolo della media progressiva che mediante l’utilizzo
di una relazione di autoregressione lineare, dopo averla sottoposta ai test di verifica proposti dalla
normativa.
23)
“Studio di getti turbolenti in campo libero”. 54° Congresso Nazionale ATI. L’Aquila,
Settembre 1999.
In questo lavoro viene presentata una simulazione numerica per lo studio del comportamento
termofluidodinamico di un getto piano, mediante l’uso del software Fluent relase 4.2. Per un getto
piano d’aria in campo libero, la definizione del dominio di indagine e delle condizioni al contorno
sono importanti fattori che influenzano l’accuratezza dei risultati ottenuti. Si sono analizzate le
incertezze insite nelle simulazioni numeriche, le quali provocano delle instabilità che potrebbero
evidenziare problemi numerici o descrivere particolari fenomeni naturali. Lo studio delle condizioni
al contorno e della discretizzazione è stato finalizzato alla riduzione degli errori dovuti alla
simulazione per poter ottenere i risultati semiempirici reperiti in letteratura. Si sono determinate le
leggi di variazione della velocità e della temperatura lungo l’asse del getto e in sezioni trasversali,
sia in condizioni di getto isotermo sia in condizioni di getto non isotermo, quindi si sono confrontati
i risultati ottenuti, con quelli disponibili in letteratura. Infine, si è indagato sulla reciproca influenza
di due getti al variare della loro distanza, il tutto con lo scopo di fornire informazioni utili per la
progettazione di impianti aeraulici.
24)
“Recenti risultati e prospettive nelle ricerche su nuovi fluidi per sistemi ad assorbimento”.
VII European Conference on Technological Innovation in Refrigeration and in Air
Conditioning into the third Millennium. Milano, Giugno 1999.
25)
“Caratterizzazione acustica del territorio urbano in presenza di insediamenti produttivi a
ciclo continuo”. XXVIII Convegno Nazionale AIA. Trani, Giugno 2000.
Viene illustrato un metodo per la caratterizzazione acustica del territorio in presenza di sorgenti di
rumore derivanti da infrastrutture di trasporto e di sorgenti stazionarie quali gli insediamenti
produttivi. Il metodo consente l’individuazione delle principali fonti di rumore che agiscono sul
territorio, in relazione al livello globale presente, caratterizzando ciascuna sorgente in relazione
all’effettivo “peso” acustico della stessa.
26)
“Acoustic design of a long shape multipurpose and divisible hall”. 7th International Congress
on Sound and Vibration, Garmisch, Germany, July 2000
An industrial complex in Milan, constituted by many communicating buildings which cover an area
of 14.000 square meters, is going to be transformed in a cultural centre dedicated to music, theatre
and art expositions. The main hall is a long parallelepiped space (dimensions: 11 m x 18 m x 22 m),
which will be divided in two Auditoria with dimensions settled in accordance with the market
demand and the acoustical qualities of the space. Among all the possibilities we have tested 5
different halls, characterised by length variable between 50 and 116 meters: in each hall a system of
reflectors arranged over the public has been designed to reinforce the contribution of early
reflections and reduce the acoustical volume for different purposes. The halls have been classified
using simulation software output, subsequently elaborated to obtain complex evaluation parameters.
The aim of the study is to understand how the length increase affects the space quality and which is
the limit over that the hall is practically unsuitable for not amplified performances.
27)
M. Frascarolo, S. Grignaffini, A. Vallati
“Simulations of turbolent isothermal free jets”. Healthy Buildings 2000. Espoo, Finland,
August 2000.
In present work fluid-dynamic behavior of plan isotherm and axisymmetric three-dimensional
turbulent air jets in free field has been developed. The study has been led by means of a fluid-
dynamic numeric analysis (CFD) with particular attention to discretization type and boundary
conditions influence on mathematical solution. Velocity variation along jet axis and on transversal
sections has been determined; then results have been compared with data available in literature.
Fluid-dynamic jets behavior has been studied with particular attention on entrainment and mutual
influence among two or more jets, in accordance with their distance, with the aim of giving useful
information about velocity field for ventilation plants project and construction. Mathematical model
defined for two-dimensional and axisymmetric three-dimensional problems led us to good results;
so in next works the methodology will be extended to three-dimensional phenomena.
28)
“Comportamento di diffusori a microugelli in ambienti confinati: simulazioni numeriche”.
55° Congresso Nazionale ATI. Bari e Matera, . Settembre 2000.
In questo lavoro viene presentato lo studio del comportamento fluidodinamico di getti turbolenti
d’aria posti in ambienti confinati, isotermi, piani e tridimensionali. Lo studio viene condotto
mediante un’analisi numerica fluidodinamica (CFD), in cui nella fase iniziale si è posta notevole
attenzione sull’influenza nella soluzione del tipo di discretizzazione e delle condizioni al contorno
definite nel modello matematico. Il comportamento fluidodinamico dei getti è stato studiato con
particolare attenzione alla miscelazione dell’aria in ambiente e al rispetto delle normative studiando
tre diverse soluzioni impiantistiche per la bocchetta di estrazione dell’aria.
L’applicazione negli impianti aeraulici dei risultati che si possono desumere dalle simulazioni
effettuate è molto importante, in quanto lo studio del comportamento del getto è necessario per
individuare la zona in cui avviene la miscela tra l’aria immessa e quella dell’ambiente trattato, in
modo da raggiungere velocità e temperature dell’aria che siano in grado di garantire condizioni di
comfort.
L’importanza dei risultati ottenuti per le applicazioni impiantistiche è notevole visto che i
programmi di simulazione di diffusori d’aria di questo tipo disponibili sul mercato sono molto
approssimativi e non molto diffusi. Spesso quindi per il loro dimensionamento vengono utilizzate
tabelle o grafici reperibili sui cataloghi dei produttori, che in modo molto qualitativo descrivono
l’influenza del getto in ambiente.
29)
“Nuova apparecchiatura per la misura della conducibilità termica: misure di verifica e
collaudo”. 55° Congresso Nazionale ATI. Bari e Matera, Settembre 2000.
In questo lavoro viene presentata l’attività di messa a punto di una nuova apparecchiatura per la
misura della conducibilità termica (conduttimetro) del tipo a piastra calda con anello di guardia,
progettata e realizzata presso il Dipartimento di Fisica Tecnica dell’Università degli studi “La
Sapienza” di Roma.
Il nuovo conduttimetro è stato realizzato in conformità alla Raccomandazione ISO 8302 del 1991
“Thermal insulation – Determination of steady-state thermal resistance and related properties Guarded hot plate apparatus”.
La campagna di misure che è stata effettuata presso il laboratorio di Trasmissione del calore, ha
consentito di verificare se alcune scelte tecniche fatte per contenere i costi di realizzazione del
conduttimetro, sono appropriate oppure no.
Infatti, il nuovo conduttimetro è caratterizzato da un costo di costruzione decisamente contenuto
(circa un quinto) rispetto ad apparecchiature analoghe presenti in commercio o in Laboratori di
ricerca, e ciò è stato possibile grazie appunto all’adozione di alcune soluzioni tecniche di cui si è
verificata la bontà in questo lavoro.
30)
“A fluidynamic study of the behaviour of multiple jets in an indoor environment: numerical
simulation and experimental data”. INDOOR 2001. Rio de Janeiro, Brazil, March 2001.
The goal of this paper is the study of the behaviour of an airflow generated by multiple jets and
introduced into an indoor environment. The study was conducted numerically trough of a finite
volumes mathematical model, wherein the equations have been linearised in implicit form and the
domain has been presented in its discrete elements using the finite volume method (Fluent release
5.1). The numerical simulation was performed by creating unstructured computational grids. The
findings thus obtained were then compared to experimental data obtained from an extensive series
of measurements taken in a model environment set-up in the laboratory of the Department of
Technical Physics at the University of Rome, “La Sapienza”.
The purpose of this work is to obtain reliable information pertaining to the velocity field generated
by batteries of jets with the aid of a scientifically sound model.
31)
A. de Lieto Vollaro, G. Galli, S. Grignaffini, F. Asdrubali, G. Baldinelli, C. Buratti
“Un impianto sperimentale per la misura delle prestazioni di un gruppo frigorifero ad
assorbimento”. IX European Conference on Technological Innovations in Refrigeration, Air
Conditioning and in the food industry. Milano, Giugno 2001.
Nel lavoro è presentato un impianto sperimentale per la simulazione e la verifica delle prestazioni di
una macchina frigorifera ad assorbimento funzionante ad H2O-LiBr. La macchina, della potenza
frigorifera di 17,4 kW, è alimentata ad acqua calda e dotata di strumentazioni per la misura dei
principali parametri di funzionamento (temperature, pressioni e portate). Nel lavoro sono presentate
le caratteristiche dell'impianto, i risultati delle prime misure sperimentali e il programma di ricerca
futuro. L'impianto, realizzato presso il laboratorio di -termotecnica dell'Università, è frutto della
collaborazione tra le Università di Perugia (Dipartimento di Ingegneria Industriale) e di Roma "La
Sapienza" (Dipartimento di Fisica Tecnica).
32)
“Simulation software in outdoor surfaces lighting design: simplification hypothesis and
effects on calculation results and rendering”. The 9th European Lighting Conference.
Reykjavik, Iceland, June 2001.
Outdoor lighting design software is based on many simplified hypotheses related to material
reflection properties, building morphology, reflection contribution of surrounding surfaces (such as
the ground, other building facades, trees, etc.) and sky (variable with atmospheric conditions). The
aim of this paper is to evaluate in different conditions the above discrepancies in order to determine
a work method to minimize them. These imprecision will be shown in relation to numerical and
graphical output, comparing a significant set of rendering obtained with different levels of accuracy
in a geometrical model construction and varying solution parameters. Solution accuracy depends
on many parameters set by the designer, each of which can significantly influence the calculation.
Nonetheless only some of these parameters are strictly connected with result precision, and so they
deserve particular attention. The building used as a model for this paper is an important palace in
Rome; software is Lightscape 3.1.1, by Lightscape Technologies Inc.
33)
“A method for urban noise surveys”. 8th International Congress on Sound and Vibration,
Hong Kong, China, July 2001.
The present paper presents a method for the acoustical characterization of the territory in the
presence of sources deriving from transport infrastructures and from fixed sources such as industrial
sites. Such a method allows the identification of the principal sound sources in relation to the global
level, characterizing each source as a function of its effective acoustical importance.
The method is based on the identification of emitting spectrum nearby sound sources, and on the
comparison between measured spectrum at receiving points and computed spectrum in the same
points, as result of elaboration of emitting spectrum with the evaluation of the phenomena
concerning open-space propagation (e.g. divergence, air and ground absorption, etc.).
34)
“Acoustical comfort evaluation inside urban public buses”. 8th International Congress on
Sound and Vibration, Hong Kong, China, July 2001.
The problem of evaluating the acoustical comfort inside vehicles is not completely resolved yet.
Some references, especially for railway-carriages, are generically related to LA levels.
The procedure elaborated in our laboratory for the evaluation of the acoustical comfort inside buses
for urban transportation takes into account the A weighted sound level and the speech interference
level. In order to show both these aspects in a meaningful way, a two-dimensional plotting diagram
has been used. On the two axes are reported the A sound level and a parameter SI (Spectrum Index).
So it is possible to plot on the diagram three boundary lines corresponding to the speech level of 69
dB, 75 dB and 81 dB. These lines separate two zones of acceptable and unacceptable acoustical
comfort.
In order to validate the method, it is necessary to perform subjective tests, which could allow to plot
equal contour lines of comfort level. In this first step of the research, only few tests were performed
in order to verify the congruence of the calculated boundary lines.
35)
“Air distribution within a ventilated room”. 8° Congresso Mondiale CLIMA 2000. Napoli,
Settembre 2001.
The goal of this paper is to study the behaviour of an airflow generated by multiple jets and
introduced into a room. The study was conducted using a finite volumes mathematical model, in
which the equations have been linearised in implicit form and the domain has been presented in its
discrete elements using the finite volume method (Fluent release 5.4). The numerical simulation
was performed by creating unstructured computational grids. The findings thus obtained were then
compared to experimental data consisting of an extensive series of measurements taken in a model
environment set-up in the laboratory of the Department of Technical Physics at the University of
Rome, “La Sapienza”.
By mapping the air flow field of an occupied room in terms of mean air velocity and temperature, it
has been possible to evaluate the comfort level perceived by occupants of that room.
The purpose of this work is to obtain reliable information about to the velocity and temperature
fields generated by batteries of jets with the aid of a scientifically sound model.
36)
“Shafts for Daylighting Underground Spaces: Sizing Guidelines”. Int. Journal of Lighting
Research and Technology 33,3 pp. 183-195, (2001).
This paper presents an experimental study on Daylight Factors (DF’s) distribution in underground
multi-level open spaces which use continuous light shafts to reduce energy consumption by the
artificial lighting system and to improve the human acceptability of the spaces. Experimental
measurements were carried out in a scale model, which could be assembled to provide different
shapes and could be placed in an unobstructed site. The use of a real sky, which very seldom shows
a fully overcast CIE luminance distribution, required the development of a special procedure to
guarantee the accuracy of the experimental results. Level height, slab floor thickness, aspect ratio
and glass covering of the light shaft were some of the parameters considered. Measured DF’s were
correlated by dimensionless parameters and reported in the form of charts which can be used to size
the width of the shafts on the basis of the required illuminance and on the frequency distribution of
the diffuse natural illuminance. An example of DF’s calculation for an underground space is also
reported.
37)
A. de Lieto Vollaro, G. Galli, S. Grignaffini, F. Asdrubali, C. Buratti, S. Ortica
“Misura della resistenza termica di pareti in muratura”. 56° Congresso Nazionale ATI.
Napoli, Settembre 2001.
Il lavoro presenta i risultati delle misure per la determinazione della resistenza termica di pareti in muratura.
Le misure sono state condotte utilizzando due camere di diverso volume, separate dalla parete di cui si è
determinata la resistenza termica. È stato instaurato un gradiente termico tra le due camere in modo da
realizzare un trasferimento di calore attraverso la parete, dalla camera calda a quella fredda. Il calcolo della
resistenza termica è stato effettuato misurando la differenza di temperatura superficiale, tra il lato caldo ed il
lato freddo della parete, ed il flusso termico.
Le prove sono state condotte sia in regime stazionario, seguendo le indicazioni della EN 1934, che in regime
variabile, in conformità alla prEN 12494, per valutare la possibilità di confrontare i due metodi. I risultati
mostrano che i due metodi forniscono valori pressoché uguali della resistenza termica, pertanto si può
estendere la seconda metodologia alla misura della resistenza termica di pareti in situ.
38)
G. Galli, S. Grignaffini, A. Vallati
“Applicazione dell’analisi numerica alla valutazione dell’inquinamento in ambienti
confinati”. 56° Congresso Nazionale ATI. Napoli, Settembre 2001.
39)
“Public lighting: evaluation of software’s error due to reflections on near surfaces and
background light”. International Lighting Congress CIE. Istanbul, September 2001.
The aim of this work is to highlight the use of reliable software as an essential aspect of the lighting
planning for external environments, for a rational use of energy and a reduction of sky glow. The
software normally used for outdoor planning does not consider the background light and the
reflections of light on adjacent surfaces. It demonstrates to be acceptable when the region taken into
consideration is located as far as possible from vertical surfaces, such as buildings, and horizontal
surfaces have high values of reflectance. This is the case of highways, or state roads, where the
contribution of reflected radiation results marginal or nil. Instead, in all other conditions the
simulation would proceed to overestimate the luminous flux and the instalment of the electrical
power. This paper tries to suggest a standard in the evaluation of corrective parameters on simulated
Illuminance values in order to avoid overestimating the luminous flux.
40)
F. Gugliermetti, S. Grignaffini, F. Bisegna
“Computer simulations, full and scale model measurements as design tools to assess
Daylight Factors in underground open spaces”. International Lighting Congress CIE.
Istanbul, September 2001.
In the urban context of large cities, underground spaces can reduce street level occupancy. Problems
connected with these spaces are the human sense of seclusion in absence of daylight and,
consequentially, a refuse of the environment. The amenity of the space can be improved
guaranteeing little quantities of daylight by making suitable external openings. The paper deal with
a comparison in terms of daylight factors among a series of numerical evaluations, physical models
appositely built up, and two different full-scale underground open spaces, in case of overcast sky.
The aim is to understand how sensible are the forecasts obtained with numerical and scale models in
comparison with a real full-scale model measurement. The results are quite encouraging, as
numerical calculations are very close to physical model, and both to full–scale space measurements.
41)
S. Grignaffini, M. Coppi, M. Frascarolo
“Strumenti per la progettazione illuminotecnica: un confronto tra software scientifici e
software commerciali”. Convegno Nazionale AIDI. Perugia, Dicembre 2001.
Il presente lavoro si propone di verificare in fase progettuale prima e di collaudo poi, l’attendibilità
di alcuni programmi commerciali per la progettazione illuminotecnica di ambienti confinati, sia
mediante l’utilizzo di software più evoluti come LIGHTSCAPE versione 3.2 e LUMEN MICRO
versione 2000, e sia mediante misure sperimentali da realizzarsi ad impianto ultimato.
L’ambiente preso in esame per effettuare la comparazione tra i risultati ottenuti con i vari software è
la torre di controllo di un aeroporto italiano, quindi un ambiente confinato con la classica forma
pentagonale e delimitato da pareti in vetro antiriflesso inclinate rispetto alla verticale.
La norma a cui si è fatto riferimento nella progettazione è la UNI 10380:1994/A1:1999.
42)
“Un nuovo approccio metodologico al problema del controllo dei flussi dispersi: il
regolamento tecnico d’attuazione della Legge della Regione Lazio 23/2000”. Convegno
Nazionale AIDI. Perugia, Dicembre 2001.
43)
“An experiment of fire risks in tunnels: an application of the numerical analysis”. 8th
International Conference Urban Transport and the Environment for the 21st Century. Seville,
Spain, March 2002.
The purpose of this work is to assess through numerical analysis the thermofluidynamic conditions
in underground railway and road tunnels following a fire, so as to implement a mathematical model
that could be used in the future to identify a security indicator associated with every tunnel. The
phenomenon of the thermal field has been assessed through a numerical analysis by way of the
software Fluent 5.3. The mathematical model utilized has been applied in comparing the results
available in literature relative to noted experiments taken in a tunnel, in relation to a fire of small
dimensions, racing a maximum power of 2.5MW for reasons tied to the feasability of the carrying
out of measurement in the field. Our mathematical model though, once validated, will be able to
simulate fires of greater dimensions in which the thermal field and the temperatures reach the limit
values of the stability of the structures. The comparisons were made between some points
positioned at different distances from the hearth and at different heights from the road. An attempt
was made to reproduce the natural ventilation conditions present within the tunnel and special
attention was given to the discretization grid to which an independent solution was obtained from
what was chosen. The results reached were in accordance with the amount experimented with,
allowing to assume the possibility to utilize this mathematical model for other underground and
road tunnels, assessing in particular, the eventual labor necessary to carry out complete security.
44)
“Experimental And Numerical Studies On Air Diffusion In A Single Office”. Indoor Air
2002. The 9th International Conference on Indoor Air Quality and Climate. June 2002.
In this paper the behavior of air flow generated from a set of multiple jets placed in an office with a
surface area of 10m2 has been studied. The obtained results, through a preliminary numeric study,
has been compared with those experimentally studied utilizing an experimental apparatus prepared
in the laboratory of the Department of Technical Physics at “La Sapienza” University of Rome.
Through such study, it was possible to assess the value of air velocity so as to verify the comfort
conditions for the occupants at all points of the room. In particular, on a set of longitudinal and
transverse planes to the injection axis, the values numerically extracted with those experimentally
measured were compared, so as to verify the effective distribution of air in the occupied zone.
The quality of obtained results authorizes to expand the use of the numerical approach during the
planning of aeraulic plants designed to achieve high levels of environmental comfort.
45)
“Design Of Air Distribution System In A Train Coach Dedicated To Sick Persons”.
Roomvent 2002 Air Distribution in Rooms. Eight International Conference. Copenhagen
Denmark September 2002.
In this paper the air distribution within a train coach containing stretchers has been studied by using
numerical simulations to optimize the distribution system in order to guarantee to the patient
comfortable transport conditions, lasting even up to several hours.
The importance of a correct air distribution and therefore a correct cleanliness of the environment, is
such for not only being in an enclosed environment but an environment where the affected
occupants are not well.
The air distribution system studied entails the use of high induction created by means of emission
from above located micro jets, in such a way to maintain a speed in the air within the zones
occupied under the limits of norm, avoiding air currents, and at the same time taking advantage of
the induction effect, in order to accomplish complete cleaning of the environment. The idea of the
moveable micro jets is to allow, wherever necessary, the personalization of the air jets.
This new approach is created from the increasing need of the Italian Railways, to guarantee a
transport service for the patient, above all, for the need of the pilgrimages, where the patients can
travel with the assurance of being in comfortable conditions.
The numerical model used is a segregated model in which the equations are linear in an implicit
form, and the domain has been presented in its discrete elements using the finite volumes method.
The numeric simulation has been executed by using the software Fluent release 5.4 and creating
structured computational grids.
The aim of such a preliminary numeric model has therefore been to optimize the installation of air
distribution for coaches containing stretchers which in a short time will be installed and which
subsequently will be experimentally verified.
46)
M. Frascarolo, S. Grignaffini,
“Comparison Between Optic and Energetic Performances of Close Diffusers and Drilled
Plates”. CIE - Light & Lighting 2002 International Conference. Bucarest, Romania
November 2002.
Modern luminaries use different systems in order to diffuse light, avoiding glare. The most
frequently used materials are opal glass or translucent plastic as these materials exhibit the
maximum degree of light scatter with the minimum amount of absorption. These materials, which
are suitable for industrial applications, are not always appreciated for architectural purposes. An
interesting alternative is represented by sand-blasted glass, fabrics, drilled plates with different hole
shapes and dimensions.
The choice of the diffuser involves different performances connected to the following aspects:
Luminance of the surface, luminaire efficiency, infrared and ultraviolet transmission. In particular in
this paper we are interested to solutions that guarantee high transparency for light together with a
low transmission of ultraviolet radiations and a good diffusive behaviour. That is in order to select
solutions for applications in which comfort for people and conservation of materials are important.
With regard to discontinuous materials, such as drilled plates, a particular attention has been
dedicated to study the effect of hole shapes and dimensions on the diffuser performances. The test
apparatus is composed by a dark room, 1 floodlight and numerous samples of close diffusers and
drilled plates.
47)
“Evaluation of the noise pollution in the areas nearby the urban railways”. First PanAmerican/Iberian Meeting on Acoustics. Cancun, Mexico December 2002.
Aim of this study is to perform a compared analysis among the possible environmental scenarios
within the nearby areas of the urban railways, as a function of both the residual noise and of the
polluting capacity of the urban railways itself, with the scope of determining the effective noise
pollution level to which the population is exposed. The following processing refers both to the
limitations envisaged in accordance with the Italian regulation and to a campaign of phonometric
measurements performed on the Rome Underground Line.
The processed diagrams permit a detailed analysis of the problem and can represent an useful tool to
manage the acoustic mitigation interventions necessary to keep the noise figure perceived by the
exposed population within the limits fixed by the sanitary standards.
48)
M. Coppi, S. Grignaffini, A. Guglielmo
“Environmental Noise Impact of Urban Railways”. 10th International Congress on Sound and
Vibration, Stockholm, Sweden, July 2003.
The study of the environmental impact of urban railways regards mainly the noise generated by
trains. Italian standards provide territorial pertinence zones (for the outer centreline and for each
side of the railway tracks), inside which specific absolute limit values of noise introduction
produced by the same infrastructure are permitted. Therefore, according to provisions in these areas,
the noise evaluation has to be performed only referring to the infrastructure contribution, without
evaluating other acoustic sources in the same areas. As a consequence, in the pertinence zones, the
imposed limits for the infrastructure presence and the limits imposed by the acoustic municipal
zoning, taking into account the acoustic impact of the others sources, are valid simultaneously, but
separately when evaluating the acoustic impact. The following processing refers both to the
limitations envisaged in accordance with the Italian regulation and to a campaign of phonometric
measurements performed on the Rome Underground Line.
The processed diagrams permit a detailed analysis of the problem and can represent a useful tool to
manage the acoustic mitigation interventions.
49)
M. Coppi, G. Moncada Lo Giudice, S. Grignaffini, A. Guglielmo
“Determination of Acoustic Isolation in Civil Buildings in Areas Nearby Airports”. 10th
International Congress on Sound and Vibration, Stockholm, Sweden, July 2003.
Territorial and urban planning in areas nearby airports, should consider the level of noise pollution
so as to identify specific territorial pertinence zones or areas subject to particular urban limitations.
Three zones are generally identified with specific absolute limit values of noise, and with opportune
limitations on the use of territory. As to the admitted noise levels, opportune acoustic indicators are
used to monitor the annual average pollution produced by airport infrastructures. Concerning
territorial planning, three areas of respect are considered. The first area, is assigned to activities
connected to the use and the services of the airport infrastructures. The area in the middle is
reserved to specific civil activities not connected to airport facilities, and the buildings in these
zones must be subject to the adoption of opportune acoustic isolation measures. Last, there is a more
external area where no specific limit values are provided, apart from the airport’s maximum level of
pollution.
A compared analysis between the values of the noise pollution index of the airport area and the
levels of acoustic isolation on civil buildings is very important for town planning and for the
maintenance of adeguate acoustic levels inside living environments (this applies, especially, to the
middle area).
This paper, referring to the LVA index provided by Italian standards, indicates a method for the
determination of the isolation degree to adopt in civil buildings in areas nearby airports. This
method allows a rational urban and territorial planning.
The assumption of the LVA doesn’t guarantee a complete indoor acoustic well-being, because this
is only an average value. The possibility to use as external index the maximum LAMAX level
reached by the event, assuming the criteria of the maximum acceptable noise level, is here
discussed.
50)
F. Asdrubali, G. Baldinelli, A. de Lieto Vollaro, S. Grignaffini
“Un impianto frigorifero sperimentale alimentato ad energia termica solare”. X European
Conference on Technological Innovations in Refrigeration, Air Conditioning and in the food
industry. Milano, Giugno 2003.
MANCA RIASSUNTO
51)
C. Buratti, S. Grignaffini
“Measurement of the Thermal Resistance of Masonry Walls” – Heat and Technology –
Dicembre 2003.
In the present paper, a methodology to measure the thermal resistance of walls and the results for
three masonry walls are presented. Measurements were carried out by using two thermal chambers
with different volumes, separated from the wall for which the thermal resistance was evaluated. A
thermal gradient between the two chambers was determined, to attain heat transfer through the wall.
The calculation of the thermal resistance was carried out by measuring the difference between the
surface temperatures of the warm and the cold side of the wall and the thermal flux. The
measurement were carried out in steady state, following the indications of EN 1934, and in variable
regimen, in compliance with prEN 12494, so to compare the two methodologies. Results show that
they give the same values of the thermal resistance, therefore the variable regimen methodology
could be employed for in situ thermal resistance measurements.
52)
A. de Lieto Vollaro, R. de Lieto Vollaro, P. Gori, S. Grignaffini, A. Vallati
“A new guarded hot-plate apparatus for thermal conductivity measurements: validation
results” – 4th European Thermal Sciences Conferences, March 2004, Birmingham (UK).
This paper presents the work that has been performed for setting up a new apparatus for thermal
conductivity measurements. The instrument is based on the guarded hot-plate method and has been
designed and realised at the Fisica Tecnica Department of Rome University La Sapienza, with the
aim of using it for calibration of commercial heat flow meters.
This new apparatus has been realised in accordance with the standard ISO8302:1991 “Thermal
insulation – Determination of steady – state thermal resistance and related properties – Guarded hot
plate apparatus” and is an asymmetric single-specimen apparatus.
The performed tests allowed the verification that the employed technical choices have led to
repeatable and reliable measurement results.
This new apparatus is characterised by a much lower realisation cost than comparable commercial
or research instruments and this has been permitted by the implementation of technical solutions
whose effectiveness has been verified in this work.
The measurements realised with known-conductivity specimens are quite encouraging: a
satisfactory isothermal condition, both for cold and plates, has been found and measured
conductivity values are in accordance with tested materials certifications.
53)
“A new test room for thermofluidynamic experimental measurements” – 9th International
Conference on Air Distribution in Rooms (Roomvent 2004), Coimbra, Portugal, September
2004.
54)
“Experimental Evaluation of the Performances of H2O-LiBr Absorption Refrigerator under
service condition” – International Journal of Refrigeration – Volume 28, Number 4, 2005.
The paper describes an experimental plant aimed at simulating and verifying the performances of a
single-stage H2O-LiBr absorption machine. The machine is water cooled and it is supplied by hot
water produced by an electrical boiler, it is possible to simulate different service conditions by
varying the temperatures and the flow rate of water in the external circuits. Measurement facilities
allow to record in real time all the main operating parameters of internal and external circuits
(temperatures, pressures and flow rates). The paper illustrates the characteristics of the machine and
of the plant and the results of various experimental campaigns. In particular, the acquisitions on the
plant have tested different service conditions by varying the flow rate and the supplying hot water;
the energy and energy performances of the plant are presented and compared with data from
literature and from a simulation code developed for the plant. The results show that the absorption
machine can work, with acceptable efficiency, with input temperatures of about 65-70 °C; this
results is interesting for a future supply of the machine with solar energy.
55)
“A New System Of Air Distribution Inside Hospital Railway Coach” - Indoor Air 2005,
Beijing, China, September 2005.
56)
“A study of the influence of the vegetation on the climatic conditions in an urban
environment” – Third International Conference on Sustainable Development and Planning,
Algarve, Portugal, April 2007.
This work was about the study of the variations of the climatic parameters in an urban area
bordering a green area. The problem of the great urbanization of the territory led to the registration
of high temperatures in the cities, during the summer. Such a phenomenon, called “heat island”, is
caused by the employment of those materials used for the urbanization of the territory, that have
different responses to the solar radiations that influences the naked soil or on a soil with vegetation.
Actually, the presence of a green area in a territory strongly urbanized changes its environmental
parameters and those of a bordering zone. In particular, it is possible to record the variation of air
and soil temperature and the variation of the wind speed and direction.
It as been studied a typical urban context, in which a green area is surrounded by an urbanized area
constituted by buildings, car parks and streets totally asphalted. Then the effect of different types of
vegetation on the urban area climate has been evaluated, with the help of numerical analysis, and,
moreover, the influence area of a specific green area on the bordering urban context has been
studied. The computational model employed is the software ENVI-MET that successfully
reproduces the interaction among urban surfaces, the vegetation and the atmosphere.
The outcomes achieved help to understand how a green area modifies a city climate, making an area
climatically more benign both under the comfort point of view for the people living there and under
the energetic point of view.
57)
“Air distribution system in an air traffic control tower” – Roomvent 2007, Helsinki, Finland,
June 2007.
This work, through the outcomes obtained by a numerical analysis and the realization of a campaign
of preliminary experimental measures inside some Air Traffic Control Towers different among
themselves for size and type, has come to the conclusion that it is necessary to develop a new air
distribution system inside a working environment and in a place where activities that require high
levels of concentration, such as that of Air Traffic Control Tower’s , are performed.
The analysis of how to optimize the thermo-hygrometric well being inside the operational
environment of the air-traffic control towers was developed through a collaboration between ENAV
S.p.A. and the Department of Technical Physics of the University of Rome “La Sapienza”.
ENAV(National Body of Flight Assistance Italy) must guarantee the best working conditions in the
operational rooms of Air Traffic Control Towers which are environments with a special geometry,
constitution and with a particular activity inside: so there is the need to impose the establishment of
general criteria that are also extremely precise for the technological systems they are provided with.
For this purpose, the evaluation of the thermal working environment and, in particular, the
identification of some environmental factors such as temperature, relative humidity, air velocity and
the average radiant temperature of the walls, have an important role in the study.
The microclimatic conditions obtained in the environment will guarantee conditions of thermal
comfort through the evaluation of these parameters. The special configuration of the air-traffic
control towers, the type of activity that is performed inside of their operational rooms and the
presence of sophisticated electronic devices envisage a non traditional evaluation which uses a
numerical analysis as the optimization tool of the parameters that are fundamental to obtain comfort
conditions in the environment. The above mentioned numerical analysis applied in the designing
phase allows the assessment of different types of air distribution systems, so to obtain the thermohygrometric comfort conditions in each corner of the occupied area. The performance of different
terminals has also been verified in order to obtain a clean environment , keeping the maximum air
velocity near the occupants under control. Some indexes listed in the law in force have been used to
choose the position and the type of the terminals for the diffusion of the air: Draught Risk (DR),
PMV, PPD, through which some useful information on the efficacy of the ventilation in the
environment subject of this study has been gathered. Finally, the importance of the employment of
thermo-fluid-dynamic simulations for the best design of an air distribution system for non
conventional environments, like air-traffic control towers are, has been identified, allowing for the
reduction of time and of the costs related to the designing phase.
58)
“The Acoustic Characterization of the urban territory with continuous cycle producing
Settlements” – 14th International Congress on Sound and Vibration, Cairms, Australia, July
2007.
A method for the acoustic characterization of the territory with sound sources deriving from
transportation infrastructures and from stable sources such as the producing settlements is being
illustrated. Such a method allows for the identification of the main sound sources that act on the
territory, in relation to the global present level, characterizing each source in connection with the
effective acoustic “weight” of the same.
59)
S. Cappellanti, M. Frascarolo, S.Grignaffini
“Systems for light diffusion through transparent materials: performance indexes related to
the containment of luminance and to the removal of the UV component” – CIE Session
2007, Beijing, China, July 2007.
This article relates the results of some research, the first phase of which has been presented in a CIE
Convention in 2002. The subject of the research is the study of the materials usually employed for
light diffusion, in particular the commercial and exhibition applications. In both cases, the role these
materials have in the removal of the most damaging component of light, that is the power issued in
UV fields, is pivotal. Altogether, the research involved different types of glass, micro-drilled metal
plates, plastic materials and films.
60)
R. de Lieto Vollaro, M. Frascarolo, S.Grignaffini
“Furgonature per il trasporto di derrate alimentari con temperatura controllata: normativa di
riferimento ed apparato sperimentale di prova” – 62° Congresso Nazionale ATI, Salerno,
Settembre 2007.
This work addresses the issue of transportation of perishable foodstuffs, regulated by the Agreement
on the International Carriage of Perishable Foodstuffs and on the Special Equipment to be Used for
such Carriage, also known as ATP Agreement, stipulated in Geneva on September 1st 1970 and
recently reviewed on November 7th 2003. Italy adhered to the above mentioned Agreement through
Law n. 264 of May 2nd 1977. The ATP Agreement imposes on those who transport perishable
frozen and deep-frozen foodstuffs in general, among or within contracting States, the usage of tyre
or rail transportation means able to guarantee the temperature control of the produces throughout the
whole journey. In order to apply the ATP Agreement, the Directorate-General for Road Traffic and
Privately Operated Transport Services (Direzione Generale della Motorizzazione Civile) has
supplied all of its CPAs (Auto-vehicles Testing Centers) with climatic tunnel chambers. Since this
is an issue strictly linked to Technical Physics, a collaboration between the Technical Physics
Department and the Centre for Auto-vehicles and Devices Research and Testing of the Ministry of
Transport is being promoted. Such a partnership is aimed at defining improving hardware and
software tools to be implemented in the testing machineries.
61)
S.Grignaffini, S. Cappellanti, A. Cefalo
“Study of the behaviour of the shutter prototype for non-residential, aimed at containing the
summer heating load” – Eco-Architecture 2008, The Algarve, Portugal, June 2008.
This research aims at realising a shutter prototype which would allow the containment of the
summer heating load in non-residential buildings.
With its positioning at the height of the envisaged holes and its particular geometrical shape, this
prototype will replace the standard vertical shutter with one containing glass-block with a sharp
inclination with respect to the incidence of the sun rays in the summer time.
A measurement campaign is envisaged in order to optimize the glass inclination with respect to the
incidence of the sun rays both during the winter and the summer time and the width of the
horizontal anti-dazzle screen placed at the top of the shutter.
The lack of mobile or steady anti-dazzle screens ensures a perfect view of the external surroundings;
in addition to this, the standard levels envisaged for by the existing regulations on natural lighting
on the back wall will not be altered.
The aim of this work is that of providing a passive element which could concretely guarantee a high
level of acoustic and visual comfort, and a proper ventilation in indoor non-residential
environments.
62)
R. de Lieto Vollaro, S.Grignaffini, A. Vallati
“Numerical analysis and measures for the evaluation of comfort inside buses used for public
transport” – Urban Transport 2008, Malta, September 2008.
This work analyses the thermo hygrometric conditions inside buses used for public transport. The
technical solutions found through the analysis of the thermo-hygrometric conditions inside trains,
were also set out and extended to buses. This was in order to maximize the conditioning system and
the installation of the air distribution terminals. A pattern for the simulation of the thermo fluid
dynamics has been researched, in order to evaluate possible improvements in the conditioning
system or in the distribution system. The summer time is the most critical period in the Year for
public transport. This fact is due to the frequent opening of doors which makes the internal
temperature uneven, due to the strong air drafts. It is also important to assess the cooling transition
which can often be long and unbearable for passengers inside. The simulation pattern produced with
Airpack 2.1 (Fluent) software, was then validated with a series of measures and used for the analysis
of the main issues concerning discomfort. It was also used for the finalization of the improvements.
This assessment addresses the fundamental problem that takes place at a bus stop when passengers
exit and enter. It has been compared to the solution studied for installing doors equipped with air
screens (or air screened doors). The thermo fluid dynamic results guarantee a significant
improvement in thermo-hygrometric comfort.
63)
S.Grignaffini, S. Cappellanti, A. Cefalo
“Bioclimatic design, assisted by numerical simulation in a transient state” – 4th International
Buildings Physics Conference, Istanbul, Turkey, June 2009.
The bioclimatic design aims to realize designing, localizative technological, plant-engineering
choices, in order to have a housing model that satisfies comfort requisites through microclimate
passive control and the control of the energy for heating plants.
The study in this field is booming and, thanks to fast and effective calculation systems, the
researchers can achieve reliable outcomes in reasonable times. Starting by a good thermal-energetic
design and a bit of intuition, the bioclimatic design issue has been tackled scientifically and
systematically. So, we reached specific and general conclusions useful to quantify and select the
most used techniques in this field. Our work doesn’t aim at a strict demonstration but at a study
through which verify, understand and increase the knowledge of thermal-energetic phenomenon of
building-environmental interaction.
Many of the simulations in transient state have been made on matters we considered the most
influential on the global behaviours of residential buildings. The matters on which we focused are:
thermal cover (thermal insulation and inertia), glazed surfaces, and screenings (static and mobile),
in direct geothermal energy, vent (natural and artificial, diurnal and nocturnal). All this work has the
aim to create the right balance between natural cooling and heating during a while year, in order to
guarantee thermal comfort to residents, thereby decreasing to a minimum the use of plants during
the summer and the winter. The consequent designing-technical choices come from scrupulous
interpretation of the outcomes, achieved by extrapolating from generic treatment the compatibility
with the climatic conditions. In this perspective, the authors, with the research, are using their
knowledge’s to get innovative outcomes and integrate the research with empirical matters.
64)
Stefano Grignaffini, Andrea Vallati
“Valutazione di campi termici generati da cavi elettrici interrati: approccio numerico e
sperimentale” - 64° Congresso Nazionale ATI, L’Aquila, Settembre 2009.
Nei Paesi industrializzati è sempre più attuale la problematica relativa agli elettrodotti interrati,
soprattutto laddove si stanno sviluppando campi eolici per la produzione di energia elettrica. Il
Dipartimento di Fisica Tecnica, nell’ambito di un contratto di ricerca, ha approfondito queste
problematiche, proponendo un protocollo di verifiche da attuarsi in fase progettuale. In Italia, la
normativa di riferimento in questo settore è la CEI 20-21, che dà indicazioni ben precise
relativamente alle problematiche elettriche; mentre affronta il problema termico in modo
superficiale. Utilizzando la strumentazione a disposizione del Dipartimento si è allestita una catena
di misura che permetta di effettuare delle verifiche relativamente al comportamento termico di
diversi tipi di suolo utilizzati per il rinterro di elettrodotti. Tali verifiche preliminari sono
assolutamente necessarie e propedeutiche alla fase progettuale, al fine di evitare surriscaldamenti
eccessivi del cavo elettrico con inevitabili guasti allo stesso. Si sono evidenziate inoltre le difficoltà
di interpretazione della norma proponendo allo stesso tempo un protocollo di verifica e collaudo da
utilizzarsi in ambito nazionale.
65)
S. Grignaffini, A. Micangeli, A. Fascetti
“Utilizzo di energia solare in situazioni di post-emergenza: l’intervento in Abruzzo” - 65°
Il presente lavoro consiste nello studio e nella messa in opera del “Progetto di Solarizzazione dei
Campi Accoglienza dell’Abruzzo”, partito nel mese di maggio 2009, a seguito del terremoto che ha
colpito la provincia dell’Aquila nella notte tra il 5 ed il 6 Aprile. Il progetto è nato dalla
collaborazione tra il C.I.R.P.S. (Centro Interuniversitario di Ricerca per lo Sviluppo Sostenibile),
ISF Roma (Ingegneria Senza Frontiere), ed il gruppo di studio del corso di “Tecnologie per
l’Autonomia e l’Ambiente”.
Il settore di intervento scelto è quello igienico-sanitario ed energetico, ambito decisamente critico di
ogni fase post-emergenziale come quella analizzata. Lo scopo del progetto è quello di promuovere
l’utilizzo di fonti di energia rinnovabili come approccio sostenibile per la ricostruzione e la gestione
delle emergenze. A tale scopo, sono stati installati numerosi sistemi ad energia solare termica
all’interno dei campi di accoglienza delle vittime del terremoto.
L’installazione di questi impianti ha seguito tutte le varie fasi della ricostruzione, ed è ancora attiva
nella realizzazione del piano Moduli Abitativi Permanenti (MAP).
Ulteriore risultato dell’attività è stato la verifica sul campo per l’utilizzo di energie rinnovabili in
situazioni di emergenza con dispositivi solari termici appositamente studiati a questo scopo.
La ricerca, che in questo senso è stata improntata all’utilizzo di materiali e metodi di installazione
particolarmente efficaci in situazioni emergenziali, è stata effettuata in collaborazione con ditte
locali e produttori nazionali ed internazionali.
66)
S. Biasiotti, S. Grignaffini, M. Romagna
“Impianto fotovoltaico di grande potenza integrato con serre per coltivazioni agricole” - 65°
Il presente lavoro consiste nello studio di un impianto di produzione di energia elettrica che sfrutta
la conversione fotovoltaica. La caratteristica di questo studio è l’integrazione architettonica
dell’impianto con ombrai serricoli, la cui copertura è effettuata con moduli fotovoltaici. In questo
modo si sfrutta il terreno sia per la produzione di energia elettrica che per la coltivazione agricola.
Questa è una soluzione ottimale in quanto all’impianto, considerato integrato architettonicamente,
viene riconosciuta la massima tariffa incentivante e risulta escluso dalla verifica di valutazione di
impatto ambientale.
L’esecuzione dell’intervento complessivo, sito nel Comune di Rieti, prevede come prima fase la
costruzione di ombrai per la coltivazione agricola di tipo serricolo, e come seconda fase il
posizionamento dell’impianto fotovoltaico.
L’impianto funzionerà in parallelo alla rete di distribuzione dell’energia elettrica in media tensione a
20000 V. In particolare la potenza totale installata è di circa 2590 kWp con una produzione totale
annua immessa in rete prevista di 3193 MWh ed una produzione specifica annua di 1237
kWh/kWp.
La superficie complessiva del lotto di terreno agricolo a disposizione per l’impianto è di circa 78490
m2, ma per la realizzazione dello stesso ne viene utilizzata una quota parte di circa 18040 m2.
Il generatore fotovoltaico, come detto in precedenza, sarà installato sugli ombrai serricoli, la cui
conformazione geometrica trasversale del telaio è prevista con falda inclinata di angolo pari a 27°
sul piano orizzontale. La luce fra i pilastri è di 6.0 m e la distanza tra gli ombrai è pari a 7.5 m.
Per quanto riguarda il tipo di coltivazione da realizzare sotto gli ombrai, attualmente l’indirizzo
previsto è quello di selvicoltura forestale unito a una produzione di tipo orticolo, con vendita dei
prodotti ai grossisti della zona.
67)
S. Grignaffini, M. Romagna, D. Principia
“Improving building energy efficiency: case study” - Energy and Sustainability 2011 - WIT
Transactions on Ecology and the Environment, Alicante - Spain, April 2011
The main purpose of this study was to conduct a study for improving energy efficiency of an
important building in Rome, Headquarter of Italian State Monopoly. The study was conducted by
comparing conventional analysis tools with innovative ones, in order to evaluate the possible
solutions, both structural and plant, aimed at the use of renewable sources and at energy saving.
After making thermo graphic survey, the first and useful step for a good energy audit, conduct
building energy was simulated, at first in steady state by the use of a software widely used at the
professional level, then in transient state by the use of TRNSYS, a finite difference method software
which is able to simulate more accurately conduct building energy. Next step was to propose
possible redevelopment of structural and energy plant that promote the building energy rating
higher, finding the right balance between the energetic and economic aspect. Among the
interventions plant, two possible workarounds have been proposed and designed in detail:
installation of a Photovoltaic System; installation of a Solar Cooling System.
Both solutions lead to a reduction of electricity consumption with a significant impact in economic
and environmental terms.
68)
S. Grignaffini, M. Romagna
“Lighting study for Air Traffic Control Towers” - Light 2011 - WIT Transactions on the
Built Environment, Poznan - Poland, May 2011
The purpose of this work was to determine the characteristics of glass and natural and artificial
lighting systems capable of achieving, within the operating rooms of the air traffic control towers,
the optimal conditions in terms of visual performance and comfort, within a framework established
by law, from energy conservation, the availability of materials, ease of maintenance, security. The
solutions identified, although the result of a compromise between different environmental and
functional requirements often conflict with each other, were still subject to the need to ensure the
proper and safe view of the external environment by air traffic controllers.
The methodology, given the complexity of the problems arising from the interaction between
various parameters, is based on different and successive levels of detail, each of which is in
preparation of the next. In particular, starting from a lumped parameter-analysis that considers only
the global aspects of the problem and identifies the main characteristics of materials and systems
used, is followed by a study of distributed parameter to analyze in detail the visual aspects and
solutions possible, before arriving in the creation of design specifications whose validity has been
verified by studying a case type. The different levels of analysis can be summarized as follows:
Lumped parameter analysis; Distributed parameter analysis: visual environment; Distributed
parameter analysis: case study; Design specifications: transparent materials.
69)
S. Grignaffini, M. Romagna, A. Cefalo
“Solar Cooling: a Case Study” - ROOMVENT 2011: 12th International Conference on Air
Distribution Rooms, Trondheim, Norway, June 2011
Throughout the years various methods for heat prevention and indoor temperatures control in the
summer have been used. The alternative cooling strategies are based on various passive and low
energy cooling technologies for protection of the buildings via design measures or special
components to moderate the thermal gains, or to reject the excess heat to the ambient environment.
All these techniques aim to reduce summer cooling loads and electricity demand for air
conditioning. During the summer the demand for electricity increases because of the extensive use
of heating ventilation air conditioning (HVAC) systems, which increase the peak electric load,
causing major problems in the electric supply. The energy shortage is worse during ‘dry’ years
because of the inability of the hydroelectric power stations to function and cover part of the peak
load.
The use of solar energy to drive cooling cycles for space conditioning of most buildings is an
attractive concept, since the cooling load coincides generally with solar energy availability and
therefore cooling requirements of a building are roughly in phase with the solar incidence. Solar
cooling systems have the advantage of using absolutely harmless working fluids such as water, or
solutions of certain salts. They are energy efficient and environmentally safe.
The purpose of this paper is to describe a Solar Cooling System to be installed on the roof of a
building in Rome, the headquarters of the State Monopoly. The medium size power plant is
composed of the following components: Solar Collectors; Thermal Storage Tank; Absorption
Chiller. The plant design is based on a dynamic simulation in TRNSYS, a dynamic simulation tool
used by engineers all over the world to make energy calculations in a transient state.

CURRICULUM VITAE di STEFANO GRIGNAFFINI - DIAEE

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