IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHETECNOLOGIE E PROGETTI PER COSTRUIRE NEL COSTRUITO

Progettazione integrata di un edificio NZEB: dal progetto architettonico

al progetto energetico ed acustico.

Torino 21 Febbraio 2017Luca Berra - Beatrice Soldi

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHEPLANIMETRIA

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

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 m2);• 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.

L’involucro è stato ottimizzato per l’ambito climatico del sito:• trasmittanza strutture opache pari a circa 0,1 W/m2K• trasmittanza strutture vetrate inferiore a 1 W/m2K.

SCELTA DELLA TIPOLOGIA COSTRUTTIVA ED IMPIANTISTICA

L’intervento comprende n.2 edifici residenziali per un totale di circa 3.700 m3

Rapporto S/V = 0,61

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHERENDERING

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHEIMMAGINI DI CANTIERE

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHEPIANTA PIANO TIPO

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHESEZIONE VERTICALE - SOLETTA PIANO PILOTIS - PARETE

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHESEZIONE VERTICALE - SOLETTA PIANO INTERMEDIO - SERRAMENTO

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHESEZIONE VERTICALE - SOLETTA PIANO INTERMEDIO - PARETE

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHESEZIONE ORIZZONTALE - PARETE

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

I serramenti in PVC adottano profili ad elevatoisolamento termico (Uf < di 1,3 W/m2K) e tripli vetri conintercapedine 12 mm Krypton (Ug = 0,5 W/m2K).

COMPONENTI FINESTRATI

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

Sono stati utilizzati sistemi attivi per il controllo delle schermature solari.

CONTROLLO DELLA RADIAZIONE SOLARE

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHESCHEMA GENERALE DEGLI IMPIANTI

L’impianto prevede:

- produzione centralizzata;

- distribuzione in cavedicon tubazioni preisolate;

- emissione con pannelliradianti;

- regolazione conpreregolazione centrale eregolazione finale localeper locale

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHESCHEMA DEGLI IMPIANTI

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

L’isolamento termico delle tubazioni limita al massimo le dispersioni termiche.

LINEE DI DISTRIBUZIONE - PIANO INTERRATO

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHEPIANTA PIANO TIPO (PANNELLI RADIANTI)

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHEPIANTA PIANO TIPO (VENTILAZIONE MECCANICA DOPPIO FLUSSO)

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

Bocchette immissione aria

VENTILAZIONE MECCANICA DOPPIO FLUSSO

Unità trattamento aria.

Serranda di immissione aria

Sensore di qualità dell’aria

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHEPANNELLI SOLARI TERMICI E FOTOVOLTAICI

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHEGESTIONE DEGLI IMPIANTI e MONITORAGGIO

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHEGESTIONE 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)

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHEGESTIONE DEGLI IMPIANTI e MONITORAGGIO

Monitoraggio dei parametri inerenti la ventilazione invernale ed estiva

Monitoraggio dei parametri inerenti la qualità dell’aria interna.

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHEGESTIONE DEGLI IMPIANTI e MONITORAGGIO

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHEGESTIONE DEGLI IMPIANTI e MONITORAGGIO

Anno 2015 - 2016 consumi elettrici - campionamento mensile e giornaliero

Anno 2016 – consumi elettrici - 12 maggio e 27 giugno campionamento 15 minuti

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

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’integrazionedi più discipline ad opera di professionisti differenti allo scopo diottenere soluzioni di progettazione ottimizzate ed un alto livello disostenibilità.

PROGETTAZIONE INTEGRATA

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

Metodologia di lavoro lineare dove i professionisti lavorano in sequenza

PROGETTO PRELIMINARE

PROGETTO DEFINITIVO

PROGETTO ESECUTIVO

LICENZE, PERMESSI

COSTRUZIONE MANUTENZIONE

gRUP

ARCHITETTI

AGENZIE

INGEGNERI

GENERAL CONTRACTOR

IMPRESA

FORNITORI

ATTO

RI C

OIN

VO

LTI

DAT

I

CONFRONTO PROGETTAZIONE TRADIZIONALE ED INTEGRATA

PROGETTAZIONE TRADIZIONALE

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

Metodologia di lavoro sinergica tra i professionisti

PROGETTO PRELIMINARE

PROGETTO DEFINITIVO

PROGETTO ESECUTIVO

LICENZE, PERMESSI

COSTRUZIONE MANUTENZIONE

gRUP

ARCHITETTI

AGENZIE

INGEGNERI

GENERAL CONTRACTOR

IMPRESA

FORNITORI

ATTO

RI C

OIN

VO

LTI

DAT

I

CONFRONTO PROGETTAZIONE TRADIZIONALE ED INTEGRATA

PROGETTAZIONE INTEGRATA

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

MODELLOSTRUTTURALE

MODELLOMEP

CONDIVISIONE DATI

LOCALE LOCALE

LOCALE

LOCALE

LOCALE

LOCALE

MODELLOARCHITETTONICO

PROGETTAZIONE INTEGRATA CON IL BIM

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

VANTAGGI DEL BIM WORKFLOWPossibilità di agire retroattivamente sul progetto in qualsiasi fase e di vedere i benefici dell’azione in tutte lediscipline e in tutte le viste.

ESPORTAZIONE PER ANALISI

IMPIANTI

MODELLAZIONE

SIMULAZIONI

Sì

No

MODELLOARCHITETTONICO

MODELLOMEP

MODELLAZIONE

SIMULAZIONI

Sì

No

ESPORTAZIONE PER ANALISI INVOLUCRO

MODELLODI ANALISI

MODELLODI ANALISI

SVANTAGGIImpossibilità di esportare dati o modifiche dai modelli di analisi a quelli BIM. Lo scambio di informazioni è, adoggi, monodirezionale.

PROGETTAZIONE INTEGRATA CON IL BIM

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

GEOLOCALIZZAZIONE

DEFINIZIONE MATERIALI

CREAZIONE ABACHI

ASSEGNAZIONE LOCALI

SVILUPPO CASO STUDIO, MODELLO ARCHITETTONICO

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

SIMULAZIONI MODELLO ARCHITETTONICOGeoreferenziato il modello architettonico è stato possibile svolgere studi solari di massima per analizzarel’impatto di luci e ombre all’interno e all’esterno del progetto come conseguenza delle scelte progettuali svolte.

STUDIO SOLARE ESTERNI STUDIO SOLARE INTERNI

SVILUPPO CASO STUDIO, MODELLO ARCHITETTONICO

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

VENTILAZIONE MECCANICADISTRIBUZIONE UTENZE

GESTIONE CENTRALE TERMICA

SVILUPPO CASO STUDIO, MODELLO MECCANICO

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

SIMULAZIONI MODELLO MECCANICOAnalisi delle interferenze relative ai componenti dell’impianto di ventilazione.

SVILUPPO CASO STUDIO, MODELLO MECCANICO

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

SIMULAZIONI MODELLO MECCANICOAnalisi delle interferenze relative ai componenti degli impianti di centrale.

SVILUPPO CASO STUDIO, MODELLO MECCANICO

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

SIMULAZIONI MODELLO MECCANICOLa rappresentazione delle varie utenze ha permesso di controllare lo sviluppo dell’impianto fin dalla faseprogettuale ottimizzando così la realizzazione dell’opera.

SVILUPPO CASO STUDIO, MODELLO MECCANICO

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

PREPARAZIONE ALL’ESPORTAZIONE MEDIANTE PLUGIN EC770Associazione dei locali alle diverse zone termiche.

DAL MODELLO BIM ALL’ANALISI ENERGETICA

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

PREPARAZIONE ALL’ESPORTAZIONE MEDIANTE PLUGIN EC770Assegnazione dei dati climatici e delle caratteristiche fisiche ai materiali del modello BIM per l’analisi dell’involucro epossibile esportazione dei dati.

ESPORTAZIONE

DAL MODELLO BIM ALL’ANALISI ENERGETICA

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

IMPORTAZIONE IN EC 704Possibilità di importare un file di EC700 in EC704 in modo da acquisire i dati relativi alla geometria ed allestratigrafie dell’edificio.

DAL MODELLO BIM ALL’ANALISI ACUSTICA

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

ANALISI ELEMENTI DIVISORIParete divisoria A1 e A2Solaio interpiano A1 e A3

ANALISI FACCIATE

Chiusura verticale EstA1A2A3

DAL MODELLO BIM ALL’ANALISI ACUSTICA

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

LETTURA DATI IMPORTATI

DAL MODELLO BIM ALL’ANALISI ACUSTICA

INSERIMENTO DATI FORNITI DAL PRODUTTORE

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

VERIFICA ELEMENTO DI FACCIATA

VERIFICA SOLAIO A1-A3VERIFICA DIVISORIO A1-A2

DAL MODELLO BIM ALL’ANALISI ACUSTICA

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

FASE PROGETTUALE

ANALISI

VITA UTILE OPERA

PROGETTAZIONE TRADIZIONALE

PROGETTAZIONE INTEGRATA

Metodologia di lavoro sequenziale

Difficoltà di gestione delle varianti

Metodologia di lavoro ciclica

Semplicità di gestione delle varianti

Trasferimento manuale dati tra software con

incremento probabilità di errore

Lettura automatica dati tra software con

diminuzione probabilità di errore

Difficoltà nella ricerca di informazioni per gli

interventi di manutenzione.

Semplicità nella ricerca di informazioni per gli

interventi di manutenzione.

RISULTATI OTTENUTI

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHE

MODELLI PARAMETRICI

SVILUPPO DI UN’INTEROPERABILITA’ BIDIREZIONALE TRA SOFTWARE

MODELLI DI ANALISI

SVILUPPI FUTURI

IL PROGETTO INTEGRATO: LE PROBLEMATICHE ENERGETICHE ED ACUSTICHEALCUNI RIFERIMENTI RELATIVI ALL’INTERVENTO

Riferimenti bibliografici:

Master Universitario di II livello in Edilizia sostenibile ed efficienza energetica - Ed. I a.a. 2011/2012 - 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.