Progettazione integrata di un edificio NZEB: dal progetto architettonico al progetto energetico ed acustico.

Transcript

1 TECNOLOGIE E PROGETTI PER COSTRUIRE NEL COSTRUITO IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE Progettazione integrata di un edificio NZEB: dal progetto architettonico al progetto energetico ed acustico. Torino 21 Febbraio 2017 Luca Berra - Beatrice Soldi

2 PLANIMETRIA

3 SCELTA DELLA TIPOLOGIA COSTRUTTIVA ED IMPIANTISTICA L intervento comprende n.2 edifici residenziali per un totale di circa m 3 Rapporto S/V = 0,61 L involucro è stato ottimizzato per l ambito climatico del sito: trasmittanza strutture opache pari a circa 0,1 W/m 2 K trasmittanza strutture vetrate inferiore a 1 W/m 2 K. Gli impianti utilizzano le migliori soluzioni energetiche: pompe di calore: n. 1 da 1,8 kwe e n. 1 da 1,3 kwe (ACS); pozzi geotermici: n. 8 profondi 100 m ciascuno. solare termico (circa 30 m 2 ); solare fotovoltaico (10 kw di picco); reti di distribuzione fortemente isolate; terminali a bassa inerzia ottimizzati per basse temperature; regolazione locale per locale. Il progetto ha previsto una forte integrazione tra soluzioni costruttive ed impianti.

4 RENDERING

5 IMMAGINI DI CANTIERE

6 PIANTA PIANO TIPO

7 SEZIONE VERTICALE - SOLETTA PIANO PILOTIS - PARETE

8 SEZIONE VERTICALE - SOLETTA PIANO INTERMEDIO - SERRAMENTO

9 SEZIONE VERTICALE - SOLETTA PIANO INTERMEDIO - PARETE

10 SEZIONE ORIZZONTALE - PARETE

11 COMPONENTI FINESTRATI I serramenti in PVC adottano profili ad elevato isolamento termico (U f < di 1,3 W/m 2 K) e tripli vetri con intercapedine 12 mm Krypton (U g = 0,5 W/m 2 K).

12 CONTROLLO DELLA RADIAZIONE SOLARE Sono stati utilizzati sistemi attivi per il controllo delle schermature solari.

13 SCHEMA GENERALE DEGLI IMPIANTI L impianto prevede: - produzione centralizzata; - distribuzione in cavedi con tubazioni preisolate; - emissione con pannelli radianti; - regolazione con preregolazione centrale e regolazione finale locale per locale

14 SCHEMA DEGLI IMPIANTI

15 LINEE DI DISTRIBUZIONE - PIANO INTERRATO L isolamento termico delle tubazioni limita al massimo le dispersioni termiche.

16 PIANTA PIANO TIPO (PANNELLI RADIANTI)

17 PIANTA PIANO TIPO (VENTILAZIONE MECCANICA DOPPIO FLUSSO)

18 VENTILAZIONE MECCANICA DOPPIO FLUSSO Unità trattamento aria. Serranda di immissione aria Bocchette immissione aria Sensore di qualità dell aria

19 PANNELLI SOLARI TERMICI E FOTOVOLTAICI

20 GESTIONE DEGLI IMPIANTI e MONITORAGGIO

21 GESTIONE DEGLI IMPIANTI e MONITORAGGIO Monitoraggio dei parametri inerenti la climatizzazione invernale ed estiva Monitoraggio dei parametri inerenti la produzione di acqua calda sanitaria (regime invernale ed estivo)

22 GESTIONE DEGLI IMPIANTI e MONITORAGGIO Monitoraggio dei parametri inerenti la ventilazione invernale ed estiva Monitoraggio dei parametri inerenti la qualità dell aria interna.

23 GESTIONE DEGLI IMPIANTI e MONITORAGGIO

24 GESTIONE DEGLI IMPIANTI e MONITORAGGIO Anno consumi elettrici - campionamento mensile e giornaliero Anno 2016 consumi elettrici - 12 maggio e 27 giugno campionamento 15 minuti

25 PROGETTAZIONE INTEGRATA Metodologia collaborativa per la progettazione sostenibile degli edifici basata sui principi della filosofia olistica. Tutte le cose sono viste come parti interdipendenti e inseparabili di questo tutto cosmico, come differenti manifestazioni della stessa realtà ultima. FRITJOF CAPRA, Il tao della fisica L edificio viene considerato nella sua totalità attraverso l integrazione di più discipline ad opera di professionisti differenti allo scopo di ottenere soluzioni di progettazione ottimizzate ed un alto livello di sostenibilità.

26 CONFRONTO PROGETTAZIONE TRADIZIONALE ED INTEGRATA PROGETTAZIONE TRADIZIONALE PROGETTO PRELIMINARE PROGETTO DEFINITIVO PROGETTO ESECUTIVO LICENZE, PERMESSI COSTRUZIONE MANUTENZIONE AGENZIE ATTORI COINVOLTI grup ARCHITETTI INGEGNERI GENERAL CONTRACTOR IMPRESA FORNITORI DATI Metodologia di lavoro lineare dove i professionisti lavorano in sequenza

27 CONFRONTO PROGETTAZIONE TRADIZIONALE ED INTEGRATA PROGETTAZIONE INTEGRATA PROGETTO PRELIMINARE PROGETTO DEFINITIVO PROGETTO ESECUTIVO LICENZE, PERMESSI COSTRUZIONE MANUTENZIONE AGENZIE ATTORI COINVOLTI grup ARCHITETTI INGEGNERI GENERAL CONTRACTOR IMPRESA FORNITORI DATI Metodologia di lavoro sinergica tra i professionisti

28 PROGETTAZIONE INTEGRATA CON IL BIM LOCALE LOCALE MODELLO STRUTTURALE CONDIVISIONE DATI MODELLO ARCHITETTONICO MODELLO MEP LOCALE LOCALE LOCALE LOCALE

29 PROGETTAZIONE INTEGRATA CON IL BIM VANTAGGI DEL BIM WORKFLOW Possibilità di agire retroattivamente sul progetto in qualsiasi fase e di vedere i benefici dell azione in tutte le discipline e in tutte le viste. ESPORTAZIONE PER ANALISI INVOLUCRO MODELLO DI ANALISI MODELLO DI ANALISI ESPORTAZIONE PER ANALISI IMPIANTI Sì Sì SIMULAZIONI MODELLO ARCHITETTONICO MODELLO MEP SIMULAZIONI No No MODELLAZIONE MODELLAZIONE SVANTAGGI Impossibilità di esportare dati o modifiche dai modelli di analisi a quelli BIM. Lo scambio di informazioni è, ad oggi, monodirezionale.

30 SVILUPPO CASO STUDIO, MODELLO ARCHITETTONICO GEOLOCALIZZAZIONE CREAZIONE ABACHI DEFINIZIONE MATERIALI ASSEGNAZIONE LOCALI

31 SVILUPPO CASO STUDIO, MODELLO ARCHITETTONICO SIMULAZIONI MODELLO ARCHITETTONICO Georeferenziato il modello architettonico è stato possibile svolgere studi solari di massima per analizzare l impatto di luci e ombre all interno e all esterno del progetto come conseguenza delle scelte progettuali svolte. STUDIO SOLARE ESTERNI STUDIO SOLARE INTERNI

32 SVILUPPO CASO STUDIO, MODELLO MECCANICO DISTRIBUZIONE UTENZE VENTILAZIONE MECCANICA GESTIONE CENTRALE TERMICA

33 SVILUPPO CASO STUDIO, MODELLO MECCANICO SIMULAZIONI MODELLO MECCANICO Analisi delle interferenze relative ai componenti dell impianto diventilazione.

34 SVILUPPO CASO STUDIO, MODELLO MECCANICO SIMULAZIONI MODELLO MECCANICO Analisi delle interferenze relative ai componenti degli impianti di centrale.

35 SVILUPPO CASO STUDIO, MODELLO MECCANICO SIMULAZIONI MODELLO MECCANICO La rappresentazione delle varie utenze ha permesso di controllare lo sviluppo dell impianto fin dalla fase progettuale ottimizzando così la realizzazione dell opera.

36 DAL MODELLO BIM ALL ANALISI ENERGETICA PREPARAZIONE ALL ESPORTAZIONE MEDIANTE PLUGIN EC770 Associazione deilocali alle diverse zone termiche.

37 DAL MODELLO BIM ALL ANALISI ENERGETICA PREPARAZIONE ALL ESPORTAZIONE MEDIANTE PLUGIN EC770 Assegnazione dei dati climatici e delle caratteristiche fisiche ai materiali del modello BIM per l analisi dell involucro e possibile esportazione dei dati. ESPORTAZIONE

38 DAL MODELLO BIM ALL ANALISI ACUSTICA IMPORTAZIONE IN EC 704 Possibilità di importare un file di EC700 in EC704 in modo da acquisire i dati relativi alla geometria ed alle stratigrafie dell edificio.

39 DAL MODELLO BIM ALL ANALISI ACUSTICA ANALISI ELEMENTI DIVISORI Parete divisoria A1 e A2 Solaio interpiano A1 e A3 A1 A2 A3 ANALISI FACCIATE Chiusura verticale Est

40 DAL MODELLO BIM ALL ANALISI ACUSTICA LETTURA DATI IMPORTATI INSERIMENTO DATI FORNITI DAL PRODUTTORE

41 DAL MODELLO BIM ALL ANALISI ACUSTICA VERIFICA DIVISORIO A1-A2 VERIFICA SOLAIO A1-A3 VERIFICA ELEMENTO DI FACCIATA

42 RISULTATI OTTENUTI FASE PROGETTUALE ANALISI VITA UTILE OPERA PROGETTAZIONE TRADIZIONALE Metodologia di lavoro sequenziale Difficoltà di gestione delle varianti Trasferimento manuale dati tra software con incremento probabilità di errore Difficoltà nella ricerca di informazioni per gli interventi di manutenzione. PROGETTAZIONE INTEGRATA Metodologia di lavoro ciclica Semplicità di gestione delle varianti Lettura automatica dati tra software con diminuzione probabilità di errore Semplicità nella ricerca di informazioni per gli interventi di manutenzione.

43 SVILUPPI FUTURI SVILUPPO DI UN INTEROPERABILITA BIDIREZIONALE TRA SOFTWARE MODELLI PARAMETRICI MODELLI DI ANALISI

44 ALCUNI RIFERIMENTI RELATIVI ALL INTERVENTO Riferimenti bibliografici: Master Universitario di II livello in Edilizia sostenibile ed efficienza energetica - Ed. I a.a. 2011/ Politecnico di Torino: il progetto e la verifica di un edificio a energia zero: analisi critica delle prestazioni energetiche reali e confronto con modelli di calcolo calibrati; Roberto Russo. Direttore del master Prof. Vincenzo Corrado vice direttore Prof. Carlo Caldera. Edifici a elevate prestazioni energetiche ed acustiche a cura del Prof. Attilio Carotti Wolters Kluver. Premi: CONFINDUSTRIA - Premio imprese per l innovazione menzione speciale. Agenzia per l Energia e lo Sviluppo Sostenibile Premio domotica ed energie rinnovabili progetto vincitore.