PROGETTO DI RISTRUTTURAZIONE E AMPLIAMENTO DI UN EDIFICIO RESIDENZIALE UNIFAMILIARE. ANALISI DEL PROCESSO PROGETTUALE

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1 UNIVERSITÀ IUAV DI VENEZIA MASTER UNIVERSITARIO ANNUALE DI SECONDO LIVELLO ABC_ARCHITECTURE BASE CAMP PROCESSI COSTRUTTIVI SOSTENIBILI Progettazione integrata avanzata, cantiere e produzione industriale di componenti innovativi A.A. 2012/2012 PROGETTO DI RISTRUTTURAZIONE E AMPLIAMENTO DI UN EDIFICIO RESIDENZIALE UNIFAMILIARE. ANALISI DEL PROCESSO PROGETTUALE Studente: Arch. Tiziano De Cian Relatore: Prof. Fabio Peron

2 Fase 1 Lo stato di fatto 1. DATI DI PROGETTO Sito: Belluno Coordinate geografiche: 46 7'44.79"N '54.11"E Altitudine slm: 370 m Zona climatica F Gradi Giorno: 3043 T minima di calcolo: -10 C T massima di calcolo: 31 C Progetto di ristrutturazione e ampliamento di un edificio residenziale unifamiliare: analisi del processo progettuale - Tiziano De cian Tav 02/10

3 Fase 1 Lo stato di fatto 2. ANALISI DELLO STATO DI FATTO Edificio unifamiliare dei primi anni settanta. Sup. netta 420 mq - Sup lorda 396 mq Struttura a telaio in c.a. con tamponamenti in laterizio con intercapedine d aria Consumi stimati attraverso simulazioni: kwh per riscaldamento a gasolio e kwh di elettricità Costi stimati di gestione: ,00 /anno Progetto di ristrutturazione e ampliamento di un edificio residenziale unifamiliare: analisi del processo progettuale - Tiziano De cian Tav 03/10

4 Fase 1 Lo stato di fatto - Prime considerazioni 3. ELABORAZIONE DI DIVERSE SOLUZIONI PROGETTUALI Committenza: Famiglia composta di 8 persone ( 2 genitori, 4 figli maschi, 1 figlia femmina, 1 governante) Richieste della committenza: - 6 camere (genitori, due per i figli maschi, una per la bambina, una per gli ospiti e una per la governante) - Ogni camera dovrà avere un bagno privato - Una cucina spaziosa con tavolo per dieci persone - Una sala da pranzo per dodici persone ed un porticato per pranzare all aperto - Soggiorno grande - Due studi, di cui uno privato dei genitori che funga da filtro verso la camera - Una sala giochi per i figli - Una zona wellness - Cantine e locali di servizio - Piscina esterna - Quattro posti auto coperti separati PROGETTO INIZIALE PROPOSTO DAI PROGETTISTI Progetto di ristrutturazione e ampliamento di un edificio residenziale unifamiliare: analisi del processo progettuale - Tiziano De cian Tav 04/10

5 Fase 1 Lo stato di fatto - Prime considerazioni 3. ELABORAZIONE DI DIVERSE SOLUZIONI PROGETTUALI 4. CONFRONTO FRA DIVERSI STRUMENTI DI PROGETTAZIONE Progetto di ristrutturazione e ampliamento di un edificio residenziale unifamiliare: analisi del processo progettuale - Tiziano De cian Tav 05/10

6 Fase 2 Sviluppo di due ipotesi progettuali 5. SOLUZIONE PROGETTUALE COMPATTA Le simulazioni effettuate con pacchetti dello stato di fatto migliorati. Utilizzo di un impianto con macchine ad efficienza pari a 1 Valutazione le prestazioni invernali I passaggi: a. Simulazione di dell edificio senza aperture valutazione dell efficienza della forma b. Simulazione dell edificio con le aperture valutazione della bontà degli apporti solari c. Simulazione con utilizzo di serra bioclimatica valutazione di un possibile miglioramento delle prestazioni. Caso a Caso b Caso c Building Desing Energy 42 kwh/m² anno 40.7 kwh/m² anno 38.2 kwh/m² anno Progetto di ristrutturazione e ampliamento di un edificio residenziale unifamiliare: analisi del processo progettuale - Tiziano De cian Tav 06/10

7 Fase 2 Sviluppo di due ipotesi progettuali 6. SOLUZIONE PROGETTUALE SPALMATA Le simulazioni effettuate con pacchetti dello stato di fatto migliorati. Utilizzo di un impianto con macchine ad efficienza pari a 1 Valutazione le prestazioni invernali I passaggi: a. Simulazione di dell edificio senza aperture valutazione dell efficienza della forma b. Simulazione dell edificio con le aperture valutazione della bontà degli apporti solari Caso a Caso b Building Desing Energy 66.3 kwh/m² anno 56.2 kwh/m² anno Progetto di ristrutturazione e ampliamento di un edificio residenziale unifamiliare: analisi del processo progettuale - Tiziano De cian Tav 07/10

8 Fase 2 Sviluppo di due ipotesi progettuali 7. CONFRONTO DEI PROGETTI Le simulazioni effettuate con pacchetti dello stato di fatto migliorati. Utilizzo di un impianto con macchine ad efficienza pari a 1 Valutazione le prestazioni invernali Soluzione Compatta Soluzione Spalmata Fase a: Building Design Energy 42.4 kwh/m² anno Fase b: Building Design Energy 40.7 kwh/m² anno Fase c: Building Design Energy 38.2 kwh/m² anno Fase a: Building Design Energy 66.3 kwh/m² anno Fase b: Building Design Energy 56.2 kwh/m² anno SOLUZIONE SPALMATA: Fase a + 56% fase b + 38% Se si considera l utilizzo della serra bioclimatica la differenza nella fase b è del 47% Progetto di ristrutturazione e ampliamento di un edificio residenziale unifamiliare: analisi del processo progettuale - Tiziano De cian Tav 08/10

9 Fase 3 La soluzione definitiva 8. SVILUPPO DELLA TERZA SOLUZIONE PROGETTUALE Soluzione Compatta esclusione per motivi architettonico-funzionali Soluzione Spalmata punto di partenza per lo sviluppo del progetto definitivo PROCESSO DI OTTIMIZZAZIONE a. Modello con involucro ai minimi di legge (DPR 59/09); b.valutazione della ventilazione notturna; c.valutazione della possibilità di utilizzo di doppia vetrata in soggiorno per migliorare il comfort interno e le prestazioni; d.valutazione delle possibilità di utilizzo di una serra bioclimatica; e.valutazione e dimensionamento degli sporti e delle schermature; f. Modello con involucro ai minimi per le detrazioni fiscali del 55%; g.variazione dei pacchetti dei singoli elementi costruttivi (muri, pavimenti, coperture) U Vetri 1.2; h.confronto fra l ipotesi di ampliamento in c.a. + tamponamenti in laterizio e ampliamento in X-lam; i. Simulazione della soluzione ideale in condizioni reali di funzionamento; j. Variazione di trasmittanza dei vetri fra 1.5 e 1 W/mq e ipotesi di utilizzo di vetri a controllo solare; k.valutazioni su utilizzo domotica; l. D i m e n s i o n a m e n t o d e l l e f o n t i rinnovabili (solare termico e PV) RISULTATI: Modello Ottimo Muri 0.15<U<0.18 W/mqK P a v i m e n t i W / m q K Copertura 0.12<U<0.18 W/mqK Finestre U 1.0 W/mqK Impianto: Pompa di Calore per riscaldamento e raffrescamento Ventilazione meccanica con controllo dell umidità Domotica per controllo schermature Pannelli solari termici e pv Progetto di ristrutturazione e ampliamento di un edificio residenziale unifamiliare: analisi del processo progettuale - Tiziano De cian Tav 09/10

10 Fase 4 I costi della sostenibilità 9. ANALISI DEI COSTI DELLA SOSTENIBILITÀ Elaborazione di diverse soluzioni e valutazione dei costi di investimento INVESTIMENTI: - Isolamento pareti: Domotica: Pompa di calore: Potenza max fotovoltaico: Vetri U 1.0 W/mqK : CICLO DI VITA IPOTIZZATO: - Isolamento a cappotto: 30 anni - Motori tende veneziane: 15 anni - Pompa di calore: 20 anni - Fotovoltaico: 30 anni - Vetri: 15 anni VARIABILI: - Spessore e U pareti - Schermature solari - Impianto (PdC o Caldaia) - Potenza impianto fotovoltaico - U Vetri COSTANTI: - Periodo di valutazione 30 anni - Capitalizzazione interesse 3% -Tasso di sconto per attualizzazione 3% - Costi energetici: GPL 0.15 /KWh - Elettricità 0.23 /KWh Variazione costo dell energia 5% - Agevolazioni fiscali (conto energia) Autocomnsumo /kwh Tariffa Omnicomprensiva /KWh - Tasso interesse mutuo mutuo 6% per vent anni CASI CONSIDERATI: Caso a: Modello base I = 0,00 Caso b: Modello Ottimo Investimento ,00 Caso c: Modello Ottimo senza Pdc Investimento ,00 Caso d: Modello Ottimo senza domotica Investimeto: ,00 Caso e: Modello Ottimo - U pareti minimo Investimento: ,00 Caso f: Modello Ottimo - U vetri minimo Investimento: ,00 SIMULAZIONI ENERGETICHE Caso a: Modello base BDE: 22,258 MWh - 44 KWh/mqa Caso b: Modello Ottimo BDE: 1,150 MWh - 2,3 KWh/mqa Caso c: Modello Ottimo senza Pdc BDE: 11,066 MWh - 21,87 KWh/mqa Caso d: Modello Ottimo senza domotica BDE: 29,976 MWh - 59,24 KWh/mqa Caso e: Modello Ottimo - U pareti minimo BDE: 1,283 MWh - 2,53 KWh/mqa Caso f: Modello Ottimo - U vetri minimo BDE: 1,765 MWh - 3,49 KWh/mqa CONSIDERAZIONI ECONOMICHE Caso a: Modello base VAN ZERO Caso b: Modello Ottimo VAN ,77 Caso c: Modello Ottimo senza Pdc VAN ,38 Caso d: Modello Ottimo senza domotica VAN ,39 Caso e: Modello Ottimo - U pareti minimo VAN ,03 Caso f: Modello Ottimo - U vetri minimo VAN ,11 Caso a Caso b Caso c Caso d Caso e Caso f 0, , , , , ,00 Caso a Caso b Caso c Caso d Caso e Caso f 44 KWh/mqa 2,30 KWh/mqa 21,87 KWh/mqa 59,24 KWh/mqa 2,53 KWh/mqa 3,49 KWh/mqa Caso a Caso b Caso c Caso d Caso e Caso f 0, , , , , ,11 Progetto di ristrutturazione e ampliamento di un edificio residenziale unifamiliare: analisi del processo progettuale - Tiziano De cian Tav 10/10

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