ECOTECT – Modellazione e Analisi Solare Ecotect v 5 · Iaschi Martina & Meloni Paola, tesi di...

ECOTECT – Modellazione e Analisi Solare Ecotect v 5.20

Laurea Specialistica Architettura

a.a. 2005-2006

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Introduzione al software1

“La sostenibilità è da qualche anno un’immagine latente che si staglia

nell’orizzonte del dibattito architettonico contemporaneo. La maggior parte dei

progettisti la considera come un dato acquisito di cui si ha una conoscenza

implicita e diffusa. Oggi i requisiti ecologici sono reclamati praticamente

ovunque (…). Purtroppo questo interesse nell’ecologia dura solo fino al

momento della presentazione del progetto, poi viene stranamente

dimenticato”.2

Il software modulare Ecotect è un programma di nuova generazione,

recentemente a disposizione dei professionisti e ricercatori, che consente di

eseguire analisi approfondite sulle prestazioni energetiche e l’integrazione

climatica degli edifici, allo scopo di fornire suggerimenti, direzioni e indicazioni

da seguire per uno sviluppo sostenibile del progetto.

Ecotect non è solo un codice di verifica fisico-tecnica finale del manufatto

architettonico (per cui si dà inoltre la possibilità di esportare il modello verso

programmi di ricerca scientifica settoriale), bensì è uno strumento utile già

nelle prime fasi del processo progettuale poiché dispone, oltre che dei sopra

citati elementi di analisi, anche di tutti i mezzi necessari per la creazione

geometrica dei modelli, per la contestualizzazione geografica e per la

caratterizzazione tecnologica dell’edificio.

L’integrazione di tutti questi aspetti ha come fine ultimo l’individuazione della

soluzione progettuale migliore, senza rinunciare alla complessità tipica di

un’analisi multidisciplinare come quella descritta.

1 Cfr. Iaschi Martina & Meloni Paola, tesi di laurea in progettazione architettonica “Ambiente e Architettura sostenibile. Il software Ecotect come strumento progettuale: un diving center nella Baia di Sistiana”, a.a. 2003-04, relatore prof V. Spigai, correlatore prof. L. Schibuola. 2Cfr. Thomas Herzog nella traduzione di Beatrice Spinelli, “Abbastanza sostenibile? Progetto per un ministero”, L’architettura naturale, n°18, 2003



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Ecotect unisce un programma di grafica ad uno di analisi prestazionali e

funzioni di simulazione (analisi solare, illuminotecnica, termica, acustica, dei

costi di costruzione e dell’impatto ambientale) ed è pensato per due scopi:

facilitare la progettazione dell’edificio, ancora prima che esso venga

immaginato come forma, e verificare i risultati della progettazione a processo

ultimato.

L’analisi dettagliata del clima consente di ottimizzare le risorse disponibili quali

il vento, la luce e l’energia solare, nonché di fare delle comparazioni veloci tra

diversi tipi di edificio senza richiedere un disegno dettagliato. Ciò permette di

evitare di correggere un edificio alla fine del percorso progettuale, dopo aver

scoperto che non funziona e quando può essere modificato solo in parte, e di

concepire lo stesso dalle prime fasi in maniera corretta e determinata dal tipo

di risultati che si vogliono ottenere.

La concezione di un progetto diventa perciò un processo interattivo: implica la

produzione di idee da valutare per essere subito rifiutate oppure approfondite e

sviluppate.

Generalmente si tratta di verifiche formali e funzionali che hanno, come

comune necessità del procedimento, la possibilità di aggiustare le cose all’inizio

evitando sprechi e disillusioni; esiste infatti la possibilità di fare alcuni

cambiamenti in maniera veloce e verificarne subito l’influenza sui parametri

che si stanno analizzando.

Anche l’immissione dei dati è pensata per questo modus operandi in quanto

l’input degli stessi parte dalla valutazione del luogo e delle preesistenze, per

passare ad un disegno schematico della costruzione cui si aggiungono,

successivamente, i materiali e le condizioni di utilizzo.

La dotazione del programma presenta un modulo di disegno 3d che consente di

produrre un modello schematico, necessario per la maggior parte delle routine

di programma, oppure di crearne uno molto preciso, necessario solo per alcune

osservazioni.



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Il software è inoltre in grado di dar vita ad ombre e riflessioni animate e

complesse; generare diagrammi solari per l’immediata analisi

dell’ombreggiamento; calcolare la radiazione solare incidente su una superficie

unitamente alla sua percentuale di oscuramento; quantificare il fattore di luce

diurna assieme ai livelli di illuminazione di uno spazio; calcolare i carichi

termici e il diagramma orario delle temperature per ogni zona della

costruzione; generare l’analisi del costo dei materiali e del loro impatto

ambientale; tracciare l’andamento delle onde acustiche e trovare il tempo di

decadimento nonché di riverbero.

Resta fondamentale considerare che l’utente deve avere un minimo di nozioni

tecniche per interpretare i risultati ed eventualmente cambiare alcuni

parametri; inoltre, deve porre il problema in modo che il programma lo

capisca, apportando perciò le opportune approssimazioni.

Con un modello non preciso anche i risultati saranno approssimativi, ma la sua

utilità sta nel confronto tra due schemi simili per avere un’idea dei risparmi

ottenibili e, quindi, un suggerimento in direzione della soluzione più

appropriata.



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CAP. 1

Interfaccia utente

L’interfaccia grafica di Ecotect associa alcuni componenti noti alla maggior

parte degli utenti di MS Windows ad altre caratteristiche proprie di questo

programma.

Esse possono essere così suddivise:

• Main menù;

• Main, Additional, Modelling e View Toolbars;

• Status Bar;

• Control Panels;

• Date-Time e Cursor Input Toolbars;

• Options Toolbar;

• Drawing Canvas.

1.1. Main menù

Le voci elencate aprono dei menù attraverso i quali si possono richiamare i

principali comandi di Ecotect. Molti di tali comandi possono anche essere

richiamati direttamente da tastiera con le rispettive k-word come indicato nei

menù suddetti.

Ad esempio: Display menù

dato il modello rappresentato qui sotto (fig. 1), è

possibile visualizzare le ombre generate (fig. 2) o

selezionando Shadows dal menù Display o,

semplicemente, premendo F10.

Viceversa, per tornare alla rappresentazione del

modello (fig. 1) o si seleziona Model dal menù Display



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o si preme F9.

fig. 1 Display Model fig. 2 Display Shadows

1.2. Main Toolbar

Le icone che compongono questa barra di comandi permettono di eseguire le

operazioni base del programma (come ad esempio Open file , Save ,

Print , ecc.) e di interagire con il modello, intervenendo e controllando le

proprietà dello stesso e di tutti gli elementi che lo compongono (Preferences

, Model settings , Material properties , Schedule editor , Zone

management ).

1.3. Additional Toolbar

Le icone che compongono questa barra di comandi rappresentano gli strumenti

del disegno in Ecotect.

Alcune di esse possono non essere visibili al primo avvio del programma, ma

possono essere visualizzate, come in AutoCad, semplicemente cliccando tasto

destro in uno spazio vuoto della Main Toolbar.



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1.4. Modelling Toolbar

Anche le icone di questa barra, come quelle dell’Additional Toolbar,

rappresentano i principali strumenti di disegno in Ecotect: vengono usate

principalmente per costruire e modificare il modello.

Tra queste, l’icona Zone è in assoluto la più usata: essa permette di

creare una zona, completa di pavimento, soffitto e muri, con un unico

comando.

Ad ogni clic tasto sinistro del mouse corrisponde uno spigolo della zona

che si sta creando.

1.5. View Toolbar

5 icone che permettono di modificare e ridimensionare la vista del modello

sulla Drawing Canvas, cioè nella parte dello schermo dedicata alla

rappresentazione grafica.

1.6. Status Bar

Consiste in un numero di sub-pannelli che forniscono informazioni sullo stato

operativo del programma: il primo visualizza il numero dell’ oggetto che si va a

Zone



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creare o a modificare, o può servire per richiamare dei comandi direttamente

da tastiera inserendone le iniziali; il secondo indica gli Snaps attivi (lettere

nere), che possono essere disattivati/attivati semplicemente cliccando una

volta sulla lettera iniziale dello Snap interessato; il terzo fornisce informazioni

sulle operazioni che si stanno effettuando.

1.7. Control Panels

9 pannelli di controllo per differenti aspetti del modello e diverse applicazioni di

analisi, richiamati dalle rispettive icone a lato:

• Selection Information

Informazioni e caratteristiche dell’oggetto, nodo o zona selezionata.

• Zone Management

Lista e caratteristiche delle zone che compongono il modello.

• Material Assignment

Visualizza e consente di assegnare il Primary e l’Alternate Material

all’oggetto selezionato/i.

• Shadow Settings

Permette di interagire e controllare la visualizzazione delle ombre sul

modello.

• Analysis Grid

Permette di controllare la posizione, le caratteristiche ed il calcolo

dell’Analysis Grid.

• Rays & Particles

Permette di controllare la diffusione di raggi acustici e particelle nel

modello.

• Parametric Objects

Permette di controllare, posizionare e creare geometrie parametriche e

tetti inclinati.



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• Object Transformation

Permette di trasformare/muovere gli oggetti o nodi selezionati attraverso

informazioni numeriche.

• Export Interface

Fornisce un veloce accesso alle opzioni di esportazione del modello verso

altri programmi scientifici settoriali.

1.8. Date-Time e Cursor Input Toolbars

Date-Time Toolbar

Cursor Input Toolbar–coordinate cartesiane

Cursor Input Toolbar–coordinate polari

Non vengono mai visualizzate contemporaneamente: la Date-Time Toolbar è

visualizzata per default e permette di interagire sulla data (ora, giorno, mese)

e sulla località in cui si colloca il modello oggetto di studio; la Cursor Input

Toolbar (coordinate cartesiane o polari), invece, è visibile solo quando si sta

lavorando interattivamente sul modello, cioè quando si sta disegnando o

modificando un oggetto sulla Drawing Canvas.

Si dà così la possibilità di definire gli oggetti attraverso i valori delle coordinate

che li identificano.

1.9. Options Toolbar

Permette di controllare alcune caratteristiche interattive del programma, come

ad esempio gli Snaps e le dimensioni della griglia di Snaps.

Cliccando tasto destro su una qualsiasi icona appare la scritta What’s This?

che, selezionata, apre una descrizione sintetica della funzione del comando che

essa rappresenta.



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1.10. Drawing Canvas

E’ la parte dello schermo che definisce il foglio da disegno su cui si va a

costruire, modificare e visualizzare il modello.

Attraverso il menù View della Main Toolbar si possono selezionare differenti

viste 2D e 3D, oppure si può ruotare a piacere la vista tridimensionale di

default muovendo il mouse tenendo premuto tasto destro.



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CAP. 2

Concetti base

2.1. Layers e zone

fig. 3 suddivisione del modello in zone

Le zone in Ecotect possono essere paragonate ai layers in AutoCAD o ai levels

in Microstation, ma esse, oltre ad essere utilizzate per raggruppare degli

oggetti che presentano analoghe caratteristiche e sono relazionati tra loro,

rappresentano un ambiente di una costruzione o, più specificatamente, un

volume di aria racchiuso ed omogeneo (figg. 3-4).

Si definirà successivamente la differenza tra zone termiche Thermal Zones e

zone non termiche Non-Thermal Zones.

Se il modello viene costruito esclusivamente per l’analisi solare o per essere

esportato verso altre applicazioni di analisi le zone non devono

necessariamente definire spazi racchiusi e possono perciò essere usate con lo

stesso significato dei layers e dei levels in altri strumenti CAD (fig. 5).

fig. 4

ogni zona del modello è identificata attraverso un nome ed un colore



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Per l’analisi termica ed acustica, invece, l’esatta definizione di zone termiche

diventa critica, in quanto diventa condizione necessaria e sufficiente per

l’accuratezza dell’analisi (cfr. fig. 3).

Il modo più semplice ed immediato per creare una zona è quello di utilizzare il

comando Zone della Modelling Toolbar.

In questo modo si possono facilmente costruire le zone che compongono il

modello a partire da un disegno CAD importato.

Per una corretta costruzione del modello, ci sono altri aspetti riguardanti le

zone che è bene conoscere: Thermal Zones; Non-Thermal Zones; Outside

Zone; Current Zone; Roof Zone.

2.2. Thermal Zones Ogni zona che costituisce un modello può essere impostata come zona termica

o zona non termica: ciò lo si può fare dalla finestra di dialogo Zone

Management, richiamata attraverso l’omonima icona, oppure dal pannello di

fig. 5

la suddivisione in zone rispecchia la suddivisione in tipi di elementi



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controllo Zone Management sulla destra della finestra principale di

applicazione.

Una zona termica viene individuata da una piccola lettera rossa T affianco al

nome ad essa associato.

Come accennato in precedenza, una Thermal Zone deve identificare uno spazio

delimitato del modello che definisce un volume di aria chiuso ed omogeneo e,

come tale, esso deve essere completamente circoscritto da oggetti piani che

definiscono il suoi muri, pavimenti, soffitti o tetti.

Non ci sono restrizioni sul numero dei differenti tipi di superficie purché esso

sia completamente racchiuso su tutti i lati che ne definiscono il perimetro e

l’adiacenza con altre zone.

Ecotect individua automaticamente la sovrapposizione tra le superfici di zone

adiacenti (fig. 6) attraverso il calcolo Inter-Zonal Adjacency ed assegna ad

esse il loro Alternate Material (fig. 7).

fig. 6 adiacenza tra 2 zone fig. 7 definizione dei materiali per le 2 pareti adiacenti

In questo modo, seppur molti elementi risultano doppi, il modello può sempre

essere geometricamente modificato, senza preoccuparsi ogni volta di

riassegnare/aggiustare i materiali relativi alle superfici condivise tra le diverse

zone della nuova configurazione spaziale.



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Come verifica concettuale della corretta costruzione di una

zona, devo immaginare di poterla riempire completamente

d’acqua, inclinarla e rovesciarla senza che ne fuoriesca alcuna

goccia.

E nel caso in cui una zona sia parzialmente aperta verso l’esterno, tale

apertura deve essere definita attraverso l’elemento Void (vuoto).

2.3. Non-Thermal Zones Una zona non termica viene contraddistinta da una piccola lettera T barrata in

rosso affianco al nome ad essa associato.

Le zone non termiche non partecipano al calcolo delle temperature interne e

dei carichi di riscaldamento/raffrescamento; gli elementi che le costituiscono

generano ombre e riflessioni sugli oggetti appartenenti ad altre zone, ma per

essi non vengono calcolate né la radiazione solare incidente né le maschere di

ombreggiamento; infine, per le zone non termiche, non viene calcolato il

volume e gli oggetti che le costituiscono non sono soggetti al calcolo delle

adiacenze.

2.4. Outside Zone

Un modello in Ecotect presenta sempre un Outside Zone indifferentemente dal

numero di zone da cui è costituito: essa viene automaticamente creata ogni

volta che si apre un nuovo file e non può essere eliminata o rinominata.

Questa zona può essere utilizzata per immagazzinare oggetti esterni quali

siepi, alberi, recinzioni.

E’ consigliato inoltre collocare in questa zona i dispositivi di ombreggiamento

(cfr. fig. 5), cosicché essi non vadano ad incrementare la massa termica di

alcuna zona; infatti, se un qualsiasi dispositivo di ombreggiamento fosse

definito elemento di una zona termica, la radiazione solare collezionata da

esso sarebbe trasferita in quella zona, con il risultato di andarne ad

incrementare e quindi falsare i carichi interni.



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L’utilizzo dell’Outside Zone viene inoltre utile per simulare terrazzamenti o

l’adiacenza dell’edificio o di parte di esso con il terreno (fig. 8): a tutte le

superfici del modello, appartenenti a zone termiche, che determinano la parte

dell’edificio interrata viene affiancato un piano appartenente all’Outside Zone

(fig. 9).

fig. 8 la zona verde rappresenta un fig. 9 lo stesso terrazzamento della terrazzamento e viene quindi collocata figura precedente può essere definito nell’Outside Zone. In questo modo il anche semplicemente dal piano, che ne programma riconosce l’adiacenza di parte determina il profilo, adiacente alle zone delle zone gialla e arancio con il terreno gialla e arancio. Esso deve essere una

partition appartenente all’Outside Zone

Zona arancio Zona gialla

L’Outside Zone rappresenta sempre una zona non termica, non ha volume

(cioè il suo volume è assunto infinito) e la sua temperatura è presa

direttamente dalla temperatura a bulbo secco relativa al file dei dati climatici

della località caricata nel modello.

2.5. Current Zone

In ogni file .eco aperto c’è sempre una zona individuata come Current Zone,

cioè la zona in cui viene immagazzinato ogni nuovo oggetto aggiunto al

modello. Essa può essere o l’ultima zona disegnata nel modello o l’ultima zona

impostata come Current nella finestra di dialogo Zone Management o nel

pannello di controllo omonimo.



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Questa operazione può essere fatta in molti modi:

• con doppio-clic sul nome della zona che si vuole impostare come Current

nel pannello di controllo Zone Management o nell’omonima finestra di

dialogo;

• cliccando tasto destro del mouse nel pannello di controllo Zone

Management e scegliendo la voce Make Current dal menù così

visualizzato;

• cliccando tasto destro del mouse dopo aver selezionato l’oggetto

appartenente alla zona che si vuole impostare come Current e

selezionando prima Zone e poi Make Selected Zone Current dal menù

così richiamato;

La Current Zone viene visualizzata in grassetto nel pannello di controllo Zone

Management (fig. 10) e nell’omonima finestra di dialogo, nonché ricordata

nella barra Snap Settings della Options Toolbar (fig. 11).

fig. 10 elenco delle zone che costituiscono il modello con evidenziata in grassetto la Current Zone

fig. 11 la Current Zone viene ricordata anche nella Options Toolbar

2.6. Roof Zone

La Roof Zone viene automaticamente creata ogni volta

che si aggiunge un Pitched/Gable Roof; essa non ha

particolari proprietà se non quella di essere una zona

indipendente in cui vengono immagazzinati

automaticamente tutti gli oggetti che costituiscono

l’elemento tetto.

Ogni volta che viene creato un Pitched/Gable Roof tutti gli elementi che lo

compongono sono del tipo Roof, fatta eccezione per la base che viene



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identificata come elemento del tipo Floor. Tale elemento è sempre adiacente

all’elemento del tipo Ceiling appartenente alla zona sottostante e ciò viene

riconosciuto come corretto dal calcolo delle adiacenze.



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CAP. 3

Oggetti e nodi

In Ecotect ci sono due modi per selezionare e manipolare gli oggetti: il primo

consiste nel selezionare un intero oggetto (fig. 12) e spostarlo o ruotarlo; il

secondo consiste nel selezionare uno o più nodi dell’oggetto che si vuole

modificare (fig. 13) e spostarli, così da modificare la geometria dell’oggetto

stesso.

I modi per visualizzare i nodi dell’oggetto selezionato sono molteplici:

• usando il tasto F3 si passa dalla selezione dell’oggetto alla visualizzazione

dei suoi nodi;

• impostando la voce Object o Node dal menù a

tendina del pannello di controllo Selection

Information ed utilizzando poi le freccine

adiacenti, la selezione passa da un oggetto o da

un nodo all’altro;

fig. 12

l’oggetto selezionato è riconoscibile poiché viene visualizzato in grassetto. E’ ora possibile modificarlo sia richiamando i comandi attraverso le apposite icone, sia inserendo i valori parametrici delle trasformazioni nel pannello di controllo Object Transformation

fig. 13

i nodi selezionati sono riconoscibili poiché sono circoscritti da quadrattini rossi. Per selezionarne uno cliccare tasto sinistro del mouse quando il puntatore assume la forma di una freccina

Per aggiungere un o più nodi alla selezione tenere contemporaneamente premuto SHIFT



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• cliccando due volte sull’oggetto di cui si vogliono visualizzare i nodi.

Per uscire dalle selezioni basta cliccare in un’area vuota del modello, oppure

premere ESC.

Un oggetto selezionato è immediatamente identificato in quanto, per default,

le linee che lo costituiscono vengono mostrate in grassetto.

Il modo in cui viene

individuata la selezione di

un oggetto può comunque

essere modificato,

scegliendo tra le varie

opzioni di Selection

highlight nella finestra di

dialogo User Preferences,

richiamata dall’icona

Preference della Main

Toolbar, sotto la voce

Modelling.

I nodi selezionati invece vengono identificati da un quadrattino rosso o grigio: i

nodi evidenziati in rosso possono essere manipolati, quelli grigi invece sono

bloccati ed immodificabili, almeno che l’oggetto cui appartengono non sia

slegato utilizzando il comando Unlink objects.



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CAP. 4

Relazioni tra oggetti

Quando si disegna in Ecotect vengono stabilite delle relazioni tra gli elementi

costruttivi che compongono il modello, così da semplificare sia il processo di

modellazione sia quello di strutturazione.

La relazione tra oggetti si crea principalmente in modo automatico in fase di

disegno, tuttavia essi possono anche essere legati o slegati manualmente con

gli appositi comandi Link e Unlink objects .

Tale relazione tra oggetti viene sfruttata essenzialmente per una questione di

convenienza e praticità in fase di modellazione.

L’unica relazione interna all’oggetto che è veramente importante, sia durante

la costruzione del modello, sia al fine di corrette routines di analisi, è la

relazione Child-Panel utilizzata per l’inserimento di aperture in oggetti già

creati. Tutti gli altri legami sono opzionali.

Le relazioni tra oggetti che vengono automaticamente stabilite all’atto del

disegno sono essenzialmente due: Child-Panel ed Extruded Object.

Entrambe possono essere sciolte manualmente tuttavia una finestra, affinché

sia riconosciuta dal programma come un foro nel muro in cui è localizzata,

deve assolutamente essere legata ad esso; in caso contrario, effettuato il

calcolo delle adiacenze, viene automaticamente visualizzato un messaggio di

avvertimento.

4.1. Child-Panel

Il Child-Panel è un oggetto che rappresenta un

foro nell’elemento padre cui appartiene, come

ad esempio una finestra in un muro; essa,

potendo esistere unicamente all’interno

dell’elemento padre, può muoversi solamente

all’interno di esso.



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Se il Child-Panel appartiene ad una superficie adiacente ad un’altra di una zona

differente, allora esso verrà riconosciuto come un passaggio attraverso

entrambe le superfici (fig. 14).

Extruded Objects

Quando si estrude un piano vengono creati, in

direzione del vettore di estrusione, dei piani

figli di quello di partenza.

L’altezza di estrusione, cioè l’altezza

dell’elemento di chiusura della nuova

configurazione spaziale, viene determinata

tramite il vettore di estrusione: per modificarla basta

selezionare l’elemento origine, cioè il pavimento, e

cambiare semplicemente la dimensione del vettore di

estrusione dal pannello di controllo Selection Information.

Allo stesso modo, quando si crea una nuova zona, il pavimento viene

riconosciuto come elemento origine Parent, mentre la pareti ed il soffitto

risultano figli, cioè elementi legati al primo da una relazione di dipendenza.

Tutte le relazioni di interdipendenza tra oggetti sono basate su una specifica

gerarchia padre/figlio per cui, trasformando un oggetto padre, vengono

automaticamente trasformati anche tutti gli oggetti figli, al contrario, la

trasformazione di un figlio è indipendente, cioè non determina modifiche sul

padre.

fig. 14 l’elemento selezionato è una porta appartenente alla zona azzurra; in seguito al calcolo delle adiacenze essa viene automaticamente riconosciuta come porta di passaggio tra le 2 pareti adiacenti, rispettivamente della zona azzurra e della zona arancio



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CAP. 5

Tipi di elementi

In Ecotect per rendere più immediata la creazione di un modello architettonico

a ciascun oggetto della composizione si assegna un tipo di elemento. Tale

associazione si basa sulla funzione dell’oggetto all’interno di una costruzione ed

è molto importante sia per la definizione geometrico-spaziale dell’edificio che

per il calcolo delle sue prestazioni.

E’ possibile cambiare il tipo di elemento associato a qualsiasi oggetto in

qualunque momento, a condizione però di assicurarsi che la nuova

associazione abbia un senso in relazione all’analisi che si vuole fare.

Ad esempio, non esistendo il tipo di elemento Stair, a seconda della funzione

che si attribuisce alla scala nel modello, la si potrà costruire in modi diversi.

Nelle due situazioni sottostanti la zona blu non include la zona sottostante la

scala, mentre la zona gialla la comprende (fig. 15).

In ciascun modello la scala assume un significato diverso: nella prima, essa

rappresenta il confine della zona perciò, ciascuna superficie orizzontale

(pedata) che la costituisce è definita come tipo Floor e ciascuna superficie

verticale (alzata) è definita come tipo Wall; mentre nella seconda, tutte le

pedate e tutte le alzate sono definite come Internal Partition (fig. 16).

Tutto ciò può sembrare piuttosto complesso, ma offre invece una notevole

flessibilità nel disegno e, contemporaneamente, coerenza concettuale.

fig. 15 nella zona azzurra la scala è fig. 16 le 2 zone appaiono molto costituita da elementi di tipo Floor, in diverse: il loro volume non è lo quella gialla da elementi di tipo Partition stesso



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Pur non essendoci regole assolute nell’uso di particolari tipi di elementi per

determinate parti della costruzione, bisogna ricordare che ciascun tipo di

elemento provoca degli effetti su specifiche analisi.

E’ importante perciò concentrarsi sull’obiettivo durante il processo di

modellazione: la costruzione di un modello corretto è fondamentale per

ottenere dei feedbak attendibili.

Per una corretta comprensione della funzione e del modo in cui ogni elemento

incide sui differenti tipi di analisi, si definiscono di seguito i principali tipi di

elementi utilizzati in un modello architettonico.

5.1. Void

E’ un elemento nullo: non ha massa, non ostacola il

passaggio di aria, è completamente trasparente e

non proietta ombra.

La sua funzione è quella di far capire al software

che al suo posto c’è un buco, cioè nessun

materiale, nessun ostacolo al suono, all’aria e alla

luce.

L’elemento Void può essere sia un elemento

indipendente sia un Child-Panel all’interno di un

altro oggetto.

5.2. Roof

L’oggetto Roof è definito come una superficie piana, esposta all’esterno, che

rappresenta la chiusura superiore di un edificio (figg. 17-18). Esso può essere

di qualsiasi forma ed inclinazione e, per default, la normale alla sua superficie è

sempre rivolta verso l’alto.



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fig. 17 esempio di tetto a terrazza: fig. 18 esempio i tetto a falde:anche la normale alla superficie dell’ in questo caso le normali alle elemento Roof è rivolta verso l’alto, superfici sono rivolte verso l’alto. quella dell’elemento Floor verso il L’elemento Roof costituisce un basso gruppo

Per facilitare la costruzione di complessi sistemi di tetti a falda (Pitched Roof)

essi vengono editati inserendo, nel pannello di controllo Parametric Objects, i

valori parametrici che li determinano.

L’oggetto Roof inoltre, nel calcolo delle adiacenze e nell’analisi termica

rappresenta un caso speciale: se, come nell’esempio sottostante (fig. 19), due

Roofs appartenenti alla stessa zona si sovrappongono, l’area di

sovrapposizione viene ignorata, cioè essa non rappresenta una massa termica

extra della zona tetto.

fig. 19 i 2 Roofs appartengono alla stessa zona, tuttavia, la superficie di sovrapposizione evidenziata in rosso non viene calcolata come massa termica addizionale: è come se i due tetti fossero un’unica geometria



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5.3. Floor

L’oggetto Floor definisce la chiusura inferiore di una zona.

Sommando l’area di tutti i Floors che costituiscono un edificio, si ottiene la

superficie di base dell’intera costruzione.

Se una zona termica non presenta alcun elemento Floor, il volume di essa

viene comunque calcolato, ma l’area di base risulta nulla.

La normale alla superficie di un pavimento è sempre rivolta verso il basso (cfr.

fig. 17).

5.4. Ceiling

Come l’oggetto Roof anche l’oggetto Ceiling definisce la chiusura superiore di

una zona (cfr. fig. 17).

Ceiling e Roof sono perciò piuttosto intercambiabili, sia quando la superficie è

esposta all’esterno, sia quando non lo è, cioè nel caso di un solaio di interpiano

(fig. 20).

L’unica differenza è che se due Ceilings si sovrappongono, a differenza dei

Roofs, durante il calcolo delle adiacenze viene visualizzato un messaggio di

errore (fig. 21).

Ceiling e Floor possono sovrapporsi, ma due soffitti sovrapposti sono segnalati

come un errore di modellazione.

La normale alla superficie di un soffitto è sempre rivolta verso

l’alto.

a) b)

fig. 20

2 zone una sopra all’altra: a) si evidenzia la superficie orizzontale di chiusura della zona sottostante che rappresenta l’elemento Ceiling b) si evidenzia la superficie orizzontale di chiusura della zona soprastante che rappresenta l’elemento Floor



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fig. 21 se le 2 superfici orizzontali adiacenti sono definite dallo stesso tipo di elemento, ad esempio 2 Ceilings uno sull’altro, in seguito al calcolo delle adiacenze viene automaticamente visualizzato un messaggio di errore

5.5. Wall

L’oggetto Wall rappresenta la principale struttura della costruzione e definisce

la chiusura verticale di una zona.

In una zona termica tutti i muri sono automaticamente testati per verificarne

l’esposizione verso l’esterno: se risultano superfici esposte, cioè muri

perimetrali dell’edificio, per esse si potranno calcolare le maschere di

ombreggiamento.

5.6. Partition

L’oggetto Partition definisce sempre una superficie

interna alla zona di appartenenza: non risulta

esposta all’esterno perciò per essa non viene

calcolata alcuna maschera di ombreggiamento.

Le partizioni interne contribuiscono ad aumentare

la massa termica di una zona e vengono usate per

rappresentare tramezze, colonne, mobili, ecc.

5.7. Window

L’oggetto Window rappresenta un materiale trasparente inserito in un oggetto

padre più grande.



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La trasparenza di una finestra dipende dal materiale ad essa assegnato (fig.

22), ma resta comunque una superficie che può essere attraversata dall’aria e

dalla luce.

Nella modalità Shadows Display la presenza della finestra determina una

proiezione di luce: il raggio luminoso che la attraversa ed entra nello spazio

confinato.

Il numero e la disposizione delle finestre nei muri di una zona determinano il

potenziale di ventilazione incrociata della zona stessa.

5.8. Panel

L’oggetto Panel rappresenta una superficie

opaca di materiale diverso rispetto alla

superficie più grande che lo contiene: ad

esempio un pannello di legno in un muro.

Il legame tra i due oggetti è di interdipendenza.

Per tutti gli altri aspetti Panel e Wall si

comportano allo stesso modo.

5.9. Door

L’oggetto porta rappresenta la via di accesso/uscita ad una zona.

La porta viene inserita come oggetto figlio nel muro cui appartiene.

fig. 22 attivando l’opzione Display Shadows le 3 finestre dimostrano coefficienti di trasparenza diversi:l’intensità di luce che le attraversa non è la stessa.



a.a. 2005-2006

27

CAP. 6

Alcuni strumenti utili per il disegno

In Ecotect si disegna direttamente in 3D. La vista di default è infatti quella

prospettica, ma è possibile passare in qualsiasi momento ad una vista

bidimensionale, selezionando dal menù View rispettivamente Plan, Side o

Front. Per ritornare ad una vista tridimensionale, sempre dal menù View,

scegliere Perspective o Axonometric.

Il piano di disegno, cioè il piano in cui si muove il cursore ogni qualvolta si

disegna un oggetto è per default il piano Z=0 (fig. 23). E’ possibile disegnare

in Z>0 o Z<0 tenendo premuto il tasto CTRL mentre si muove il mouse (fig.

24).

fig. 23 selezionando un qualsiasi fig. 24 se il punto di partenza di una comando di disegno (Line, Plane, qualsiasi figura non si trova sul Partition, Zone, Roof) il piano in piano Z=0 o si digita il valore della cui si muove il cursore è Z=0 corrispondente coordinata dZ o si tiene premuto CTRL mentre si disegna col mouse

In alcuni casi il piano di disegno è bloccato e non è quello Z=0: questo

succede, ad esempio, quando si inserisce un Child Object, cioè un oggetto

figlio, in un oggetto preesistente. Il piano di disegno diventa obbligatoriamente

quest’ultimo.

Il sistema di coordinate utilizzate in Ecotect è come quello di AutoCAD.

Il primo nodo di ogni oggetto presenta sempre coordinate assolute: i valori di

X,Y,Z sono riferiti all’origine assoluta (0,0,0).



a.a. 2005-2006

28

Tutti i nodi seguenti sono invece definiti tramite coordinate relative: i valori dX,

dY, dZ rappresentano le distanze secondo le direzioni X,Y,Z rispetto al nodo

precedente.

Il sistema di coordinate utilizzate può essere sia cartesiano che polare ed è

possibile passare da uno all’altro in qualsiasi momento semplicemente

cliccando l’apposita icona a lato della Cursor Input Toolbar o

premendo F12.

6.1. Sistema di coordinate Cartesiane

E’ il sistema di coordinate di default: 3 assi (X,Y,Z) mutuamente ortogonali ed

orientati.

Inserendo un valore si indica una distanza, espressa nell’unità di misura di

default (mm), e la sua direzione, positiva o negativa, lungo gli assi X,Y,Z in

relazione al punto origine (0,0,0) o al punto precedente.

6.2. Sistema di coordinate Polari

Lavorando in coordinate polari per individuare un punto si deve inserire una

distanza, espressa nella corrente unità di misura, un angolo orizzontale

(azimuth) ed un angolo verticale (altitudine) espressi in gradi.

Si ricorda che tali angoli corrispondono ad angoli matematici e non c’entrano

con l’orientamento geografico.

L’azimuth è positivo in direzione anti-oraria rispetto alla direzione positiva

dell’asse X e l’altitudine è positiva verso l’alto rispetto al piano orizzontale Z=0.

L’interfaccia grafica di Ecotect permette una chiara interazione tra l’uso della

tastiera, per inserire gli input, e il movimento del mouse nella Drawing Canvas:

ad ogni movimento del mouse corrisponde un aggiornamento del valore

corrispondente, visualizzato nei rispettivi boxes dX, dY, dZ della Cursor Input

Toolbar, in cui è comunque sempre possibile digitare manualmente dimensioni

e distanze, spostandosi da uno all’altro utilizzando il tasto TAB.



a.a. 2005-2006

29

Per cancellare il valore visualizzato nel box in cui è posizionato il puntatore si

usa la barra spaziatrice.

La costruzione del modello risulta quindi semplificata dalla combinazione tra

l’uso del mouse e quello della tastiera: per definire una distanza basta

muovere il mouse nella direzione desiderata (positiva o negativa rispetto alle

direzioni X,Y,Z dell’UCS) ed inserire il dato numerico nel box corrispondente.

Durante il disegno può infine essere utile utilizzare l’opzione Axis Locks, che è

possibile attivare e disattivare in qualsiasi momento semplicemente spuntando

il quadrattino bianco accanto a ciascun box.

• lo spunto nero blocca il valore inserito: se ad esempio si blocca il dX a

+2500 , tutti i successivi punti sono vincolati a questa

dimensione in direzione X positiva, finché lo spunto non viene eliminato;

• lo spunto grigio blocca il valore inserito solo per l’operazione in corso

: se si muove il puntatore da un

box all’altro dopo avere già inserito un valore, esso resta in memoria

finché non si conclude l’operazione con ESC;

• l’assenza di spunto indica che nessun valore è stato definito

: ci si può muovere in qualsiasi

direzione/distanza. Solo nel caso in cui sia attivo qualche Snap, il

movimento è limitato ad esso.

Si ricorda che il primo punto di un qualsiasi oggetto è definito in coordinate

assolute, tutti i successivi in coordinate relative.

6.3. Snap Settings

Per facilitare la fase di modellazione con il mouse, Ecotect dispone di numerosi

Snaps che, come in AutoCAD, definiscono dei vincoli temporanei che aiutano a



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30

disegnare in modo veloce e preciso anche senza l’utilizzo del sistema di

coordinate cartesiane e/o polari.

Gli Snaps possono essere attivati o tramite l’apposita icona della Options

Toolbar o richiamando la finestra User Preferences ed andandoli quindi a

spuntare nella tabella Cursor Snap (fig. 25).

Conviene attivare gli Snaps da questa finestra quando li si vuole salvare come

set di default, cosicché rimangano attivi ogni volta che si apre il programma.

Conviene invece attivarli e disattivarli direttamente dal menù a tendina,

richiamato dall’apposita icona (fig. 26), o dalle iniziali corrispondenti, elencate

nella Status Bar (fig. 27), quando si vogliono usare solo per qualche

operazione.

fig. 27 lettere nere = Snaps attivi; lettere bianche = Snaps non utilizzati. Per attivarli/disattivarli basta un clic tasto sinistro del mouse sulla lettera.

Attraverso l’uso e il cambiamento secondo necessità degli Snaps attivi/disattivi,

anche durante l’utilizzo di un comando, il processo di modellazione risulta

semplificato ed accurato.

Gli Snaps che si consiglia di tenere attivati per default sono: Points, Lines, Mid

Points.

fig. 25 la tabella Cursor Snap fornisce una descrizione sintetica di ciascuno Snap e permette di salvare le impostazioni o come set di default o solo per il modello su cui si sta lavorando

fig. 26

attraverso l’icona della Options Toolbar è possibile attivare/ disattivare uno o più Snaps anche durante un comando



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31

• Points: il cursore si aggancia al nodo dell’oggetto più vicino. Una piccola

lettera P appare accanto al puntatore per indicare che esso ha trovato il

punto cui agganciarsi.

• Lines: il cursore si aggancia alla linea appartenente all’oggetto più vicino.

Una piccola lettera L appare accanto al puntatore per indicare che esso

ha trovato la linea cui agganciarsi. Il cursore può cioè agganciarsi a

qualsiasi punto di quella linea ma non può superarla.

• Mid Points: il cursore si aggancia al punto medio del segmento più vicino.

Una piccola lettera M appare accanto al puntatore per indicare che esso

ha trovato il punto medio del segmento più vicino.

Altri Snaps sono infine: Grid, Ortho, Align, Centre, Intersections.

• Grid: il cursore si muove in direzione X,Y,Z solo secondo l’incremento

impostato come passo della griglia di Snaps (Snap Distance) nella

finestra di dialogo User Preferences o direttamente nel box della Options

Toolbar.

• Ortho: il cursore individua le 3 direzioni principali X,Y,Z a partire

dall’ultimo nodo definito.

• Align: muovendo il cursore vengono individuati, lungo le direzioni

principali X,Y,Z, i punti che si allineano ai nodi dell’oggetto già disegnato.

L’allineamento lungo l’asse X viene segnalato da una piccola lettera X

accanto al puntatore, quello lungo l’asse Y da una piccola lettera Y e così

via anche per gli allineamenti su due o tre assi contemporaneamente

(es: XY allineamento lungo gli assi X e Y, ecc.)

• Centre: il cursore si aggancia al punto che individua il centro geometrico,

cioè il baricentro, dell’oggetto più vicino. In questo caso una piccola

lettera C appare accanto al puntatore.

• Intersections: il cursore si aggancia al punto intersezione tra 2 linee più

vicino. L’intersezione tra 2 linee viene differenziata: vicino al puntatore

appare una piccola lettera P se le linee si intersecano nei loro estremi e

una piccola lettera I se le linee si intersecano in qualsiasi altro punto.



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32

CAP. 7

L’origine

Ogni volta che si apre un nuovo file .eco l’origine è quella di

default (0,0,0) ed è situata in un angolo delle griglia grigia

vicino alla freccia che indica la direzione del Nord.

UCS

Quando si devono effettuare delle trasformazioni su oggetti già disegnati o, più

semplicemente, in molte operazioni di routine della fase di modellazione, come

ad esempio inserire una porta o una finestra in un muro, è molto utile spostare

l’origine in un punto noto strategico e riferire le operazioni successive ad essa

dopo averla salvata come nuova origine (Reset world origin) (fig. 28).

L’operazione è molto semplice:

si seleziona l’icona Set Or dalla Options Toolbar ;

- l’origine è ora incollata al puntatore e la si può posizionare ovunque nella

Drawing Canvas servendosi degli Snaps per agganciarsi alla geometria

esistente, oppure digitando negli appositi boxes il nuovo valore delle

coordinate assolute X,Y,Z che la individuano;

fig. 28 per inserire una porta o una finestra conviene spostare l’origine in uno dei vertici della parete che la deve contenere. Nell’esempio accanto la superficie evidenziata è quella che deve comprendere il Child Object: il sistema di riferimento cartesiano è stato aggiornato e salvato nella posizione più comoda per definire il nuovo oggetto



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- collocata l’origine in un punto noto la si salva come nuova origine cui

riferire le successive operazioni utilizzando il comando Reset world origin

nel pannello di controllo Object Transformations

Anche quando si selezionano comandi tipo ruota (Rotate), Scala (scale),

specchia (Mirror) è opportuno spostare l’origine in un qualsiasi punto che possa

essere utile per la trasformazione.

Selezionato il comando, puntando il cursore sull’origine esistente e

visualizzata una piccola lettera O la si aggancia al puntatore con un

semplice clic tasto sinistro. A questo punto l’origine può essere

collocata in un qualsiasi punto dello spazio tridimensionale, con lo

stesso procedimento prima indicato. UCS



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34

CAP. 8

Le principali operazioni di trasformazione

In Ecotect si possono modificare e trasformare gli oggetti sia utilizzando le

icone della Modelling Toolbar e il mouse, sia inserendo dei parametri numerici

negli appositi boxes del pannello di controllo Object Transformations.

Definizione delle diverse alternative di trasformazione

• interattiva: si seleziona il comando Move, Rotate, Scale, Mirror, Extrude

direttamente dalla Modelling Toolbar o dal menù Modify sotto la voce

Transform e si esegue poi la trasformazione utilizzando il mouse;

• numerica: gli oggetti vengono trasformati utilizzando il pannello di

controllo Object Transformations: si seleziona la trasformazione e poi si

inseriscono i valori numerici che la determinano (fig. 29);

• per incrementi successivi: si utilizzano le lettere X,Y,Z per

incrementare/decrementare i valori identificativi X,Y,Z di uno o più punti

dell’oggetto che si vuole trasformare (cfr. fig. 13).

L’operazione è molto semplice: si selezionano i nodi dell’oggetto che si

vuole modificare (il quadrattino che identifica il nodo selezionato ha

contorno rosso e riempimento bianco) e poi si preme rispettivamente,

una o più volte, la lettera X se si vogliono spostare i nodi in direzione X

positiva, la lettera Y in direzione Y positiva e la lettera Z in direzione Z

fig. 29 le operazioni di trasformazione che si possono scegliere dal pannello di controllo, aprendo il menù a tendina alla voce Transform, sono numerose: Rotate-Axis, Rotate-Polar, Scale, Mirror, Estrude-Vector, Estrude-Normal, Revolve e Spin About Centre. Ognuna di queste operazioni è caratterizzata da alcune variabili che devono essere definite di volta in volta nei rispettivi boxes. Per eseguire la trasformazione premere Apply Transform. Se, oltre alla trasformazione, si vuole copiare l’oggetto, definire il numero delle copie e premere Create Array



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positiva.

Si possono spostare i nodi selezionati anche in direzione X,Y,Z negativa

tenendo premuto SHIFT quando si digitano le lettere X, Y, Z.

Ogni volta che si digita la lettera che definisce lo spostamento desiderato

l’incremento risulta pari al valore impostato come Snap Distance

nell’apposito box della Options Toolbar

Ogni volta che si va a modificare un oggetto bisogna selezionarlo prima di

scegliere l’operazione di trasformazione, inoltre, alcune trasformazioni come

Rotate, Scale e Mirror richiedono di definire un punto origine attorno al quale

riferirle.

Se infine si vuole mantenere l’originale e modificare invece una copia di esso,

prima di effettuare la trasformazione bisogna spuntare le voce Apply to Copy

della Options Toolbar.

Come detto in precedenza il piano di disegno, quello cioè in cui ci si può

muovere liberamente con il mouse, è il piano Z=0; per muovere un oggetto

lungo l’asse Z si deve tenere premuto CTRL (cfr. fig. 24).

8.1. Muovere un oggetto

• si seleziona l’oggetto che si vuole trasformare;

• si seleziona l’icona Move dalla Modelling Toolbar;

• si definisce con un clic tasto sinistro il punto origine della trasformazione

(fig. 30a).

Lo spostamento può essere quindi definito o con il mouse, con un clic

tasto sinistro nel punto destinazione (fig. 30b), o inserendo negli appositi

boxes della Cursor Input Toolbar il valore delle coordinate che

definiscono lo spostamento



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36

Le coordinate sono assolute rispetto al punto origine della

trasformazione.

fig. 30 a) b)

c) risultato della trasformazione

8.2. Ruotare un oggetto


• si seleziona l’icona Rotate dalla Modelling Toolbar;

• si sposta l’origine in un punto strategico: la nuova origine rappresenta il

fulcro della rotazione (fig. 31a).

La rotazione può essere quindi definita o con il mouse, dopo avere

individuato con un clic tasto sinistro il punto di riferimento della rotazione

attorno all’origine (fig. 31b), o inserendo negli appositi boxes della

Cursor Input Toolbar il valore delle coordinate rX, rY, rZ

che definiscono la rotazione,

in gradi, del punto individuato come riferimento della rotazione

rispettivamente attorno all’asse X,Y,Z.



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37

fig. 31 a) b)

c) risultato della trasformazione

8.3. Scalare un oggetto


• si seleziona l’icona Scale dalla Modelling Toolbar;

• si sposta l’origine in un punto strategico: la nuova origine rappresenta il

centro rispetto al quale viene scalato l’oggetto (fig. 32a).

Le dimensioni dell’oggetto aumentano se lo si scala in direzione X,Y,Z

positiva, viceversa si riducono.

Come per le altre operazioni di trasformazione anche scalare un oggetto

lo si può fare o con il mouse, dopo avere individuato con un clic tasto

sinistro il punto di riferimento della trasformazione rispetto all’origine

(fig. 32b) e spostandolo in direzione positiva o negativa rispetto

all’origine, o inserendo negli appositi boxes della Cursor Input Toolbar il

valore del coefficiente di scala sX, sY, sZ

(positivo o negativo

rispettivamente se si vogliono aumentare o diminuire le dimensioni

dell’oggetto).



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38

Per scalare un oggetto in direzione Z bisogna premere CTRL.

fig. 32 a) b)

Il comando Move funziona tanto per un intero oggetto quanto per un singolo

nodo.

Non si può muovere, ruotare, scalare un Child Object se non all’interno del

Parent Object che lo contienine.

Per uscire da tutti i comandi sopra elencati (Move, Rotate, Scale) bisogna

sempre premere ESC.

c) risultato della trasformazione: il fattore di scala in direzione Y e Z è stato mantenuto, in questo caso, pari a 1



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39

CAP. 9

Altri comandi utili in fase di modellazione

9.1. Legare e slegare gli oggetti

Generalmente si usa questa funzione se Ecotect riconosce e avvisa di un errore

nella modellazione: la non complanarità di tutti i nodi di un piano o la

violazione di una delle relazioni di interdipendenza tra oggetti, come ad

esempio una finestra che non risulta Child Object della parete che la contiene.

Questi problemi possono essere facilmente risolvibili utilizzando il comando Fix

links o Link objecst:

• selezionare gli oggetti che si vogliono legare;

• selezionare l’icona Fix links oppure richiamare dal menù Edit la voce

Fixing links della finestra di dialogo User Preferences;

• spuntare le opzioni più appropriate a risolvere il problema.

• Usare invece il comando Link objects quando si vogliono creare dei

legami di interdipendenza tra oggetti e, viceversa, usare il comando

Unlink objects per rompere tali legami, così da poter intervenire su

un oggetto indipendentemente dall’altro cui era vincolato.

Esempio (fig. 33):

Link objects per creare un legame padre-figlio tra Wall/Floor/Roof/Ceiling e

Window/Door/Void/Panel.

Questi ultimi oggetti diventano automaticamente complanari e compresi nei

primi.



a.a. 2005-2006

40

Si ricorda che tali legami di interdipendenza vengono di regola autogenerati dal

programma nel momento in cui si creano correttamente gli oggetti.

Si può comunque usare il comando per ristabilire legami sciolti in precedenza.

Unlink objects per sciogliere legami creati automaticamente dal programma

che, in alcuni casi, possono vincolare la modellazione.

Il comando No-Linking, invece, viene usato solo eccezionalmente. Quando il

modello è molto grande e complesso il calcolo delle interrelazioni tra oggetti

può essere molto lungo: in questo caso si possono disattivare

temporaneamente i legami tra gli elementi che lo compongono e, eseguita

l’operazione, riattivarli con il comando Fix links.

9.2. Raggruppare e dividere gli oggetti

Si usa il comando Group objects quando si vuole che determinati oggetti

diventino parte di un gruppo, cioè parte di un unico elemento: intervenendo

sul gruppo si va quindi ad intervenire contemporaneamente su tutti gli

elementi che lo costituiscono. Nel caso in cui si voglia invece agire su un unico

componente del gruppo, bisogna tenere premuto ALT mentre lo si seleziona.

fig. 33 in questo esempio la finestra è stata creata inserendo il valore delle coordinate dX,dY,dZ rispetto all’origine. Anche se risulta geometricamente corretta, essa non viene riconosciuta come finestra appartenente al muro che la comprende, poiché quest’ultimo non è stato selezionato prima di effettuare l’operazione. Per rimediare a questo inconveniente, basta selezionare insieme la finestra e la parete che la contiene e cliccare l’icona Link objects. Il legame di interdipendenza tra i 2 oggetti viene automaticamente stabilito.



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Viceversa, quando si vogliono apportare delle modifiche ad un unico elemento

di un gruppo, bisogna usare il comando Ungroup objects : ogni oggetto che

componeva il gruppo diventa indipendente dagli altri e singolarmente

selezionabile ed editabile.

Questo comando lo si usa in genere per dividere gli oggetti che compongono

un tetto a falde/capanna (Pitched Roof – Gable/Hip) che, per default, viene

creato come gruppo (fig. 34).

fig. 34 l’elemento Roof viene automaticamente generato come gruppo: tutti gli elementi che lo compongono vengono selezionati insieme. Per poter distinguere gli elementi che lo costituiscono ed attribuire a ciascuno le caratteristiche più appropriate bisogna slegare il gruppo utilizzando l’icona Ungroup Objects. In questo modo è possibile selezionare elemento per elemento: la base del tetto viene riconosciuta come Floor, mentre le falde come Roof. La zona rimane invariata: Roof Zone



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42

CAP. 10

Come importare CAD files

Ecotect, pur disponendo di un’interfaccia grafica immediata e semplice da

usare, consente anche di importare modelli costruiti in AutoCAD attraverso

files DXF o 3DS. Tuttavia, le geometrie importate dal CAD non possono essere

utilizzate senza apportarvi delle opportune modifiche affinché Ecotect riconosca

il modello come uno o un’insieme di edifici, inseriti in un contesto ambientale

anch’esso adeguatamente specificato.

Si consiglia perciò di realizzare il progetto direttamente in Ecotect oppure di

importare solo la pianta disegnata in AutoCAD.

Quando si decide di importare un modello da un altro programma è inoltre

molto utile avere le idee chiare sul tipo di studio che si vuole effettuare: a

seconda del tipo di analisi, infatti, il modello deve essere più o meno definito,

più o meno accurato, ma non mai tanto quanto i disegni di un progetto

realizzato in CAD.

• Per l’analisi termica (Thermal Analysis): il modello deve essere molto

semplice e rappresentare correttamente la divisione spaziale in zone.

Si consiglia perciò di crearlo direttamente in Ecotect, utilizzando

semplicemente la pianta, importata dal CAD, come falsariga per costruire

il 3D.

• Per l’analisi solare (Solar Analysis): il modello deve essere definito ed

accurato nei particolari, soprattutto nel disegno delle porte/finestre, delle

superfici vetrate trasparenti e/o riflettenti, dei dispositivi di

ombreggiamento, ecc.

Non è richiesta la suddivisione in zone, quindi è possibile, per questo tipo

di analisi, importare anche un modello tridimensionale costruito in CAD.



a.a. 2005-2006

43

Si è detto che per importare modelli costruiti in AutoCAD bisogna effettuare un

ulteriore passaggio, cioè salvare i files con estensione .dwg in estensione .dxf

o .3ds prima di poterli aprire in Ecoect.

I files DXF vanno bene per geometrie bidimensionali o per geometrie

tridimensionali molo semplici, mentre i files 3DS vanno bene per geometrie

tridimensionali e non bidimensionali.

Bisogna infine stare molto attenti alle varie opzioni disponibili durante

l’operazione di importazione e soprattutto al rapporto di scala che definisce le

dimensioni del modello.

10.1. Importare un modello .dxf

Aperto un nuovo file di Ecotect si seleziona la voce Import dal menù File.

Visualizzata la finestra di dialogo Import Model Data si imposta come tipo file:

AutoCAD DXF files. A questo punto si seleziona il file che si vuole importare e si

clicca Apri (fig. 35).

fig. 35



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44

Sullo schermo è ora visualizzata la finestra di dialogo File Conversion (fig. 36).

Descrizione della finestra e funzioni di importazione

Create zones based on: definisce il modo in cui vengono automaticamente

create le zone in Ecotect a partire dal modello CAD originale.

Le opzioni sono le seguenti

• Layer Names: le zone create rispecchiano l’originale suddivisione in

layers del file di origine;

• Pen Colours: le zone create si basano sui colori assegnati a ciascun

oggetto nel file di origine;

• Filename: viene creata un’unica zona che prende il nome del file di

origine, indifferentemente dal numero di layers

presenti in esso: tutti gli oggetti vengono

automaticamente collocati in questa zona.

Geometry: permette di definire il fattore di scala con cui si importa un modello,

creato in un altro programma con una differente unità di misura rispetto a

fig. 36 la scelta delle opzioni e l’impostazione corretta del fattore di scala è condizione necessaria e sufficiente per una esatta e veloce costruzione del modello tridimensionale



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45

quella utilizzata in Ecotect, nonché il grado di definizione di restituzione grafica

delle linee curve.

Scale all objects by: si imposta la proporzione tra l’unità di misura utilizzata nel

file di origine e l’unità di misura di Ecotect che è, per default, il millimetro.

Se per esempio il modello originario è stato creato usando il metro come unità

di misura, il rapporto di scala dovrà essere 1000.

Circle & arch increment: il valore digitato rappresenta l’intervallo, in gradi, tra i

nodi che definiscono una linea curva.

Ecotect legge le linee curve come una successione di segmenti (spezzata)

perciò, tanto più piccolo è questo valore, quanto più morbida e continua risulta

la curva (fig. 37).

Se ad esempio per rappresentare un cerchio si imposta il valore di 10°, esso

risulta costituito da 36 nodi e quindi da altrettanti segmenti; se invece si

imposta il valore di 36°, lo stesso cerchio risulta costituito da 10 nodi.

La restituzione grafica è ovviamente molto diversa.

fig. 37 restituzione grafica dello stesso cerchio in base alla definizione del valore di Circle & arch increment

Conversion Options: si possono adottare una o più opzioni di importazione in

base alla struttura del modello di partenza e all’utilizzo che se ne vuole fare in

Ecotect.

In particolare, le più utilizzate sono:

• Create All Objects As Construction Lines: si consiglia di spuntare sempre

questa opzione quando si importa un modello .dxf bidimensionale in

modo da utilizzarlo in Ecotect come traccia per la costruzione del 3D.



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46

Tutti i layers presenti nel file originario vengono mantenuti e convertiti in

zone omonime: queste zone vengono riconosciute in Ecotect come un

insieme di linee di costruzione (Element type = Line) e non come un

piano addizionale che potrebbe entrare in conflitto con l’effettivo

pavimento delle nuove zone che si vanno a creare (fig. 38).

Le zone importate, quando non servono più alla composizione del

modello, possono essere facilmente eliminate selezionandole dal pannello

di controllo Zone Management e scegliendo la voce Delete dal menù

richiamato con tasto destro del mouse. Oppure, sempre dal pannello di

controllo Zone Management, possono essere semplicemente nascoste

cliccando sulle apposite lampadine (fig. 39).

fig. 38 modello .dxf importato in Ecotect: tutti i layers del file di origine vengono mantenuti e trasformati in zone



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• Link coincident lines into continuous polylines: spuntando questa opzione

tutte le linee del modello di origine aventi un vertice in comune vengono

importate in Ecotect come polilinee.

• Resolve polymesh faces into complex coplanar polygons & resolve

coincident triangles into rectangular faces: si consiglia di spuntare

entrambe queste opzioni quando si importano complesse geometrie a

maglia poligonale, così da semplificarne la restituzione grafica in Ecotect.

In questo modo, per esempio, le superfici triangolate costituite da

triangoli complanari che dividono uno stesso vertice vengono trasformate

in facce rettangolari.

Definite le opzioni di importazione si dà l’OK.

Il modello è ora visualizzato nella Drawing Canvas e costituisce la base di

riferimento per la costruzione del modello tridimensionale (cfr. fig. 38).

Nel caso in cui la griglia grigia di disegno non venga automaticamente

ridimensionata secondo la geometria importata, cliccare tasto sinistro

sull’apposita icona Fit grid to objects della View Toolbar.

La griglia è, per default, a maglia quadrata di dimensione (1000x1000) mm,

tuttavia, se risulta troppo fitta (fig. 40) o viceversa troppo larga rispetto

fig. 39 dal pannello Zone Management si possono spegnere tutte le zone, corrispondenti ai layers del file di origine che non sono utili per la costruzione del modello tridimensionale



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all’oggetto importato (fig. 41), la si può modificare affinché sia commisurata

ad esso: si richiama la finestra di dialogo Model settings attraverso l’omonima

icona della Main Toolbar ; si seleziona la voce Grid e si vanno ad inserire

negli appositi boxes i nuovi valori X,Y che definiscono la Grid Size (fig. 42).

fig. 40 il passo della griglia è troppo fig. 41 il passo della griglia è troppo piccolo per le dimensioni del disegno. ampio per le dimensioni del disegno. In Risulta scomodo lavorare con una griglia questo caso la griglia non rende così fitta immediata la comprensione delle dimensioni dei singoli elementi

10.2. Importare un modello .3ds

In genere, quando si vuole trasferire in Ecotect un modello per cui è già stato

costruito il 3D in un altro programma CAD si passa attraverso un file .3ds.

fig. 42 si definiscono nei boxes della Grid Size i valori che determinano la dimensione del modulo base della griglia di disegno, affinché sia commisurata al disegno su cui si deve lavorare.



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Si consiglia però di non importare modelli tridimensionali, almeno che non

siano molto semplici e costituiti da geometrie elementari.

Aperto un nuovo file di Ecotect si seleziona la voce Import dal menù File.

Visualizzata la finestra di dialogo Import Model Data si imposta come tipo file:

3D Studio Files. A questo punto si seleziona il file che si vuole importare e si

clicca Apri.

Sullo schermo è ora visualizzata la finestra di dialogo Load Geometry (fig. 43).

Analogamente a quando si importa un file .dxf bisogna impostare nel box Scale

all Points By il rapporto di scala tra l’unità di misura di origine e quella di

Ecotect, cioè il millimetro. Nel box adiacente Base Units in File lasciare la

dicitura Don’t Care. Quindi cliccare Load.

Il modello è ora visualizzato nella Drawing Canvas.

La geometria importata appare triangolata (caratteristica dei files 3DS) (fig.

44). Per ovviare a questo problema selezionare l’intera figura e, aperto il menù

Modify, scegliere la voce Merge Coincident Triangles (fig. 45).

fig. 43 quando si importa un file .3ds viene richiesto soltanto di impostare correttamente il fattore di scala tra l’unità di misura utilizzata nel file di origine e quella di Ecotect (mm). Nell’esempio a lato il fattore di scala è 1000, ciò vuol dire che il modello 3ds è stato disegnato in metri

fig. 44 tutte le superfici del modello 3ds importato appaiono triangolate. Il disegno risulta perciò molto complesso e difficile da manipolare



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50

Se il modello è molto complesso alcune superfici possono rimanere triangolate,

in questo caso è meglio intervenire manualmente ridisegnandolo in Ecotect.

Si sottolinea inoltre che le geometrie importate da files .3ds risultano

raggruppate: per riuscire ad intervenire su ciascun elemento

indipendentemente dagli altri bisogna selezionare il gruppo e cliccare l’icona

Ungroup objects della Options Toolbar (cfr. Roof Zone fig. 34).

In questo modo, ad esempio, è possibile selezionare il pavimento,

separatamente dalle pareti e dal soffitto di una zona, e definirlo Element Floor

nel pannello di controllo Selection Information, così da poter utilizzare l’opzione

Show Floors in Plan durante l’applicazione Display Shadows (fig. 46).

L’utilità di importare in Ecotect modelli tridimensionali costruiti in altri

programmi sta nel poterli utilizzare per l’analisi solare (fig. 47).

Sono invece assolutamente sconsigliati per l’analisi termica: il calcolo del

volume e delle superfici esposte, come pure il calcolo delle adiacenze, non

vengono eseguiti correttamente.

fig. 45 lo stesso modello 3ds dopo l’eliminazione della triangolazione sulle superfici. Modelli di questo genere sono molto utili per l’analisi solare: l’ombra proiettata da una finestra all’interno di un ambiente è più veritiera poiché tiene conto dello spessore del muro (cfr. fig. 47)



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51

10.3. Importazione di un .bmp

Può essere utile importare in Ecotect una planimetria o uno schizzo attraverso

un file .bmp: nel primo caso, costruendo velocemente un planivolumetrico, si

può avere una immediata restituzione, sull’intero anno solare, delle parti in

ombra e di quelle in luce dell’area analizzata (fig. 48);

nel secondo caso, uno schizzo eseguito a mano nelle dovute proporzioni

diventa una comoda falsariga su cui impostare il modello tridimensionale da

completare e rifinire direttamente in Ecotect (fig. 49).

fig. 47

visualizzazione delle ombre su un modello 3ds importato, attraverso la funzione OpenGL

fig. 46 nella vista bidimensionale in pianta, spuntando l’opzione Show Floors in Plan, l’ombra viene visualizzata esternamente al perimetro dell’edificio

fig. 48 importato un bitmap si seleziona il comando Zone per tracciare uno schizzo tridimensionale veloce dell’area da analizzare, così da avere una prima idea sulle condizioni di ombreggiamento in particolari giorni dell’anno solare a) immagine: traccia per la costruzione del modello 3D



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52

Gli Snaps ad oggetto su questo tipo di file, che non è vettoriale, non

funzionano: esso, perciò, può essere usato solo come traccia di riferimento

per la costruzione del modello.

Le dimensioni che lo determinano devono essere note poiché, per una sua

corretta esecuzione, è necessario utilizzare il sistema di coordinate

cartesiane/polari.

Aperto un nuovo file di Ecotect si deve impostare dal menù View la vista

bidimensionale Plan. Nella vista prospettica di default il modello .bmp

importato non viene visualizzato.

Si richiama allora la finestra di dialogo Model Settings tramite l’omonima icona

della Main Toolbar e si seleziona la voce Bitmap (fig. 50).

Differentemente da quando si importa un file .dxf o .3ds, questa volta non si

deve specificare un rapporto di scala, bensì si devono inserire negli appositi

b) planivolumetrico: primo passo verso l’analisi solare

fig. 49 a partire dall’immagine importata è possibile perfezionare il modello direttamente in Ecotect, definendo le diverse zone, disegnando le partizioni interne ed aggiungendo porte, finestre, ecc.



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53

boxes due misure: Measured Distance e Real Distance ma, prima di inserirle,

bisogna caricare l’immagine cliccando Load Bitmap.

Visualizzata la finestra Load Bitmap Image ed impostato come tipo file

Windows Bitmap, si seleziona il file che si vuole caricare in Ecotect e si clicca

Apri.

Visualizzata di nuovo la finestra Model Settings si dà l’OK.

Se l’immagine importata risulta sproporzionata rispetto alla griglia bisogna

selezionare l’icona Fit grid to objects dalla View Toolbar.

A questo punto, utilizzando l’apposito comando Measure della Modelling

Toolbar, è possibile misurare un segmento di cui si conosce la dimensione reale

(fig. 51): richiamata di nuovo la finestra Model Settings si vanno ad inserire,

nei boxes suddetti, la misura appena rilevata dal disegno e la corrispondente

dimensione reale. Poi si clicca Apply e si dà l’OK (fig. 52).

fig. 50 per caricare un file bitmap in Ecotect non basta impostare un fattore di scala, ma sono necessarie alcune operazioni: caricare l’immagine; misurarne un segmento di dimensione reale nota; richiamare la finestra di dialogo Model Settings Grid e riempire con i valori corretti gli appositi boxes. Appena finito di utilizzare l’immagine bidimensionale per la costruzione del 3D è possibile decidere di non renderla visibile nella Drawing Canvas eliminando lo spunto accanto alla voce Show in Canvas

fig. 51

l’immagine è già quotata, quindi la corrispondenza è immediata appena misurato il segmento



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54

L’immagine sulla Drawing Canvas, ora rapportata all’unità di misura di default,

appare ancora una volta sproporzionata rispetto alla griglia: bisogna

riselezionare l’icona Fit grid to objects.

Finalmente l’immagine importata rispecchia le dimensioni reali dell’oggetto

rappresentato in base all’unità di misura utilizzata dal programma, cioè il

millimetro: è ora possibile costruire il modello tridimensionale a partire da

questa traccia bidimensionale.

Quando essa non è più utile alla composizione del modello, può essere

eliminata: si richiama la finestra di dialogo Model Settings attraverso l’apposita

icona, si sceglie la voce Bitmap e si seleziona Delete Bitmap.

Da questa finestra di dialogo è anche possibile nascondere il bitmap senza

eliminarlo dal modello, semplicemente togliendo lo spunto dall’opzione Show in

Canvas e premendo di nuovo OK.

fig. 52 negli appositi boxes della finestra di dialogo Model Settings Bitmap si inseriscono i 2 valori, rispettivamente: quello appena misurato sulla Drawing Canvas e quello noto, appuntato sull’immagine importata



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55

CAP. 11

Modellazione

Si elencano di seguito alcuni comandi molto utilizzati nella fase di

modellazione:

11.1. Zoom

Dalla View Toolbar si può selezionare il comando:

- Zoom window per definire col mouse un’area di selezione. Esso ha la

stessa funzione di zoom finestra in AutoCAD;

- Zoom to objects per fissare lo zoom su tutti gli oggetti disegnati

nella Drawing Canvas. Esso ha la stessa funzione di zoom estensione in

AutoCAD;

- Zoom to grid per fissare lo zoom in base all’estensione della griglia

di disegno; se uno o più oggetti sono disegnati al di fuori di essa, usando

questo comando non vengono visualizzati. Se invece si seleziona prima il

comando Fit grid to objects e poi il comando Zoom to grid, quest’ultimo

diventa analogo a Zoom to objects.

Si può intervenire sulla funzione di zoom anche utilizzando il tasto + o –

direttamente dalla tastiera, usando la rotellina del mouse o ancora muovendo il

mouse tenendo premuto tasto destro + SHIFT.

11.2. Pan

Si può spostare l’intera configurazione muovendo il mouse tenendo premuto

tasto destro + CTRL o muovendo il mouse pigiando la rotellina.

Per modificare invece il punto di vista prospettico, ovvero girare l’intero

modello, basta muovere il mouse tenendo premuto tasto destro.



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56

Iniziato un nuovo modello è utile, nelle operazioni successive alla prima,

spostare l’origine assoluta in un punto strategico per lo svolgimento della

composizione: si seleziona il comando Set Or e si clicca tasto sinistro nel

punto di destinazione della nuova origine (fig. 53). Per fissarla come nuovo

punto di riferimento di coordinate (0,0,0) si seleziona il comando Reset world

origin dal pannello di controllo Object Transformation e si dà l’OK sulla finestra

What To Do? che viene automaticamente visualizzata sulla Drawing Canvas.

11.3. Selezione oggetti

Per selezionare un singolo elemento si avvicina il puntatore all’elemento stesso

e quando diventa una freccina di questo tipo si clicca tasto sinistro; allo

stesso modo con doppio clic si selezionano i nodi.

Se si vuole aggiungere una o più selezioni si ripete l’operazione tenendo

premuto SHIFT: vicino al puntatore appare un piccolo + ; viceversa per

rimuoverne si ripete l’operazione tenendo premuto CTRL: vicino al puntatore

appare un piccolo - .

Per selezionare un intero oggetto o più oggetti insieme, ad esempio una o più

zone e tutti gli elementi all’interno di essa, si deve definire il mouse una

selezione rettangolare che li comprenda tutti, ricordando che, se si definisce il

fig. 53 nell’esempio accanto l’origine è stata spostata in un punto strategico per la costruzione della finestra



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57

rettangolo trascinando il mouse da sinistra a destra, gli elementi selezionati

sono solo quelli compresi all’interno della selezione; se lo si definisce da destra

a sinistra, gli elementi selezionati sono tutti quelli toccati dalla selezione o gli

oggetti figli di quello toccato.

E’ possibile inoltre selezionare più oggetti contemporaneamente: ad esempio,

aprendo il menù Select e scegliendo la voce By Element vengono selezionati

tutti gli elementi del tipo preferito tra quelli dell’elenco (fig. 54); allo stesso

modo, scegliendo By Zone si va a selezionare l’intera zona prescelta tra quelle

elencate nell’apposita finestra Select Zone automaticamente visualizzata (fig.

55).

Disegnata una zona e selezionato un suo elemento, ad esempio il pavimento, si

può passare alla selezione dell’elemento/i adiacente semplicemente premendo

la barra spaziatrice.

11.4. Cambiare l’altezza della zona

Quando si disegna una nuova zona utilizzando l’omonimo comando Zone

della Modelling Toolbar la sua altezza è sempre quella definita nella finestra di

dialogo User Preferences alla voce Modelling: Default zone height

.

fig. 54 dall’elenco si sceglie il tipo di elemento che si vuole vedere selezionato nella Drawing Canvas. Tutti gli elementi appartenenti a quel tipo, anche appartenenti a zone diverse, vengono evidenziati nel disegno

fig. 55 nella lista sono elencate tutte le zone del modello, così come sono state nominate. E’ possibile sceglierne una sola alla volta. Quella selezionata, viene evidenziata nel disegno



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58

Se si vuole modificare tale valore di default basta intervenire in questa finestra

e salvare poi le nuove impostazioni selezionando il

comando Store as Default Settings ; se invece si vuole

cambiare l’altezza di una sola zona della composizione si deve intervenire

direttamente sul disegno selezionando il pavimento della zona interessata ed

andando a sostituire il valore del Extrusion Vector Z Axis nel pannello di

controllo Selection Information (fig. 56); quindi premere Apply Changes o

ENTER.

11.5. Impostazioni di zona

Attraverso il panello di controllo Zone Management è possibile intervenire su

numerosi aspetti che caratterizzano ciascuna zona elencata:

• nome: ogni volta che si crea una nuova zona con l’apposito comando

Zone, essa viene nominata, per default, con il numero corrispondente:

se, ad esempio, la zona disegnata è la terza aggiunta al modello il suo

nome è Zone 3, ma essa può essere subito rinominata attraverso la

finestra di dialogo Rename Zone (fig. 57), che appare automaticamente

non appena la si disegna.

fig. 57 appena premuto ESC per chiudere l’ultimo lato di una zona, sulla Drawing Canvas appare automaticamente la finestra di dialogo Rename Zone, che permette di caratterizzare ogni zona disegnata con un nome appropriato, affinché sia poi facilmente riconoscibile nell’elenco di tutte le zone che costituiscono il modello

fig. 56

impostazione della nuova altezza di una zona direttamente dal disegno



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59

E’ possibile cambiare nome ad ogni zona anche successivamente

attraverso il pannello di controllo Zone Management semplicemente

selezionandola e cliccando di nuovo tasto sinistro; digitato il nuovo nome

premere ESC o cliccare tasto sinistro in una parte bianca del pannello di

controllo;

• colore: cliccando sul quadrattino bianco affianco al nome di ogni zona si

apre la finestra di dialogo colore; scelta la tonalità che si preferisce si dà

l’OK ed automaticamente essa viene abbinata alla zona di appartenenza

(fig. 58);

fig. 58 definizione del colore di rappresentazione di una zona direttamente dal pannello di controllo Zone Management

Scelto il colore dalla finestra di dialogo Colore premere OK

• lampadina: cliccando sulla lampadina, analogamente ad AutoCAD, si può

spegnere e/o accendere la zona cui si riferisce. Se la lampadina è accesa

la zona è visibile nella Drawing Canvas, se è spenta essa non è visibile,

ma continua ad essere considerata parte del modello, cioè viene

calcolata in qualsiasi applicazione di analisi che viene effettuata (figg. 59-

60);



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60

fig. 59 dal pannello di controllo Zone Management si può verificare ed aggiornare continuamente lo “stato” di ogni zona che costituisce il modello

• sole: cliccando sul sole, analogamente ad AutoCAD, si può congelare e/o

scongelare la zona cui si riferisce. Se il sole è giallo la zona è parte

visibile e modificabile del modello, se è grigio essa è congelata cioè, oltre

a non essere visibile, è come se fosse stata eliminata dal modello;

• Thermal-Non Thermal: ogni volta che una nuova zona viene creata, per

default, essa viene catalogata come termica, cioè viene riconosciuta dal

programma come uno spazio confinato su cui si possono effettuare

analisi termiche e/o acustiche; cliccando sulla lettera T, che appare così

barrata, si rende la zona cui si riferisce non termica; in questo caso su di

essa non possono più essere effettuati calcoli termici e/o acustici.

L’outside zone è, per default, una zona non termica.

Si consiglia di collocare in zone non termiche tutti i dispositivi di

ombreggiamento e gli edifici di contesto, utili solo al fine dell’analisi

solare (figg. 59-60).

• lucchetto: cliccando sul lucchetto, analogamente ad AutoCAD, si può

bloccare o sbloccare la zona cui si riferisce. Se il lucchetto è chiuso la

zona, pur rimanendo visibile nella Drawing Canvas, è caratterizzata da

un colore grigio e non può essere selezionata né modificata; se è aperto

essa rimane soggetta a qualsiasi trasformazione (figg. 59-60).

in questo esempio due zone sono spente



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61

Sempre dal pannello di controllo Zone Management,

selezionando una zona e cliccando tasto destro si apre un

menù attraverso il quale si possono eseguire altre

operazioni oltre quelle sopra citate (fig. 61).

Durante la fase di costruzione del modello, se l’obiettivo è quello di utilizzarlo

per l’analisi termica, si consigliano alcuni piccoli accorgimenti atti a verificare la

corretta esecuzione dello stesso:

- premere CTRL+F9 o selezionare dal menù Display la voce Surface

Normals per controllare che ad ogni oggetto della composizione sia

associato il tipo di elemento appropriato.

fig. 60 le zone indicate in grigio sono quelle bloccate

fig. 61 dal pannello di controllo Zone Management è possibile richiamare con tasto destro del mouse il menù visualizzato qui a lato, che consente di effettuare numerose operazioni sulla zona selezionata: ad esempio, muovere la zona selezionata su una determinata zona (Move Objects To), selezionare tutti gli elementi appartenenti alla zona selezionata (Selec Objects On), ecc.



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62

Per ritornare alla visualizzazione normale premere F9 o selezionare dal

menù Display la voce Model (cfr. figg. 17-18);

- controllare costantemente dal pannello di controllo Selection Information

tutte le informazioni riguardanti sia un unico oggetto che un’intera zona

selezionata, impostando dal menù a tendina rispettivamente Objects (fig.

62) e Zones (fig. 63), e di conseguenza anche tutti i dati relativi alla

geometria degli stessi. In particolar modo si suggerisce di stare sempre

molto attenti ai valori di Exposed Area e Volume, che vengono però

calcolati e/o aggiornati solo in seguito al calcolo delle adiacenze.

fig. 62

informazione relative ad un oggetto selezionato

fig. 63

informazione relative ad una zona selezionata



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63

CAP. 12

Costruzione di un modello in Ecotect

La prima cosa da fare quando si apre un nuovo file di Ecotect è quella di fissare

la localizzazione geografica in cui si colloca il progetto che si vuole analizzare.

Aperto un nuovo file .eco si seleziona dal menù Model la voce

Date/Time/Location, oppure si clicca l’icona Set current time and/or location

della Date-Time Toolbar e si seleziona la stessa voce Date/Time/Location.

In questo modo, sulla Drawing Canvas,

si apre la finestra di dialogo Model

Settings al tema Location dove vengono

fornite numerose informazioni di

carattere geografico, climatico e

temporale.

I dati visualizzati, ogni volta che si apre

un nuovo file, sono quelli impostati per

default, cioè quelli relativi alla città di

Perth in Australia.

Come caricare una nuova località geografica:

- cliccare su Load Climate Data e selezionare la città desiderata (fig. 64),

quindi premere Apri e poi Yes nella finestra di dialogo What To Do?

automaticamente visualizzata;



a.a. 2005-2006

64

fig. 64 tutti i file contenenti i dati geografici-climatici in formato WEA vengono immagazzinati nella stessa cartella Weather Data. In questo modo, ogni volta che si cambia la localizzazione di progetto, i nuovi dati utili all’analisi possono essere facilmente caricati nel nuovo modello

- selezionare dal menù a tendina sotto la voce Local

Terrain il terreno che meglio identifica il luogo in cui si

costruisce il progetto;

- definire, nell’apposito box Orientation North Offset, la direzione del Nord

rispetto al modello, se diversa da quella di default (fig. 65).

In genere si disegna il modello ortogonale alla griglia, ma spesso la

direzione del Nord risulta ruotata rispetto quella di default, identificata

dall’asse Y positivo: il valore da inserire rappresenta i gradi di rotazione

da tale asse, positivi in senso orario e negativi in senso antiorario.



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65

fig. 65 dalla finestra di dialogo Model Settings Location è possibile modificare in qualsiasi momento l’inclinazione del Nord rispetto al modello, che per comodità viene sempre disegnato ortogonalmente alla griglia grigia di disegno

direzione di default del Nord: direzione Y positiva

Definiti questi parametri si può dare semplicemente l’OK o premere prima Set

as Default e poi OK.

Nel primo caso i dati vengono salvati unicamente sul file su cui si sta

lavorando, così da essere caricati ogni volta che lo si riapre; nel secondo,

vengono salvati come impostazioni di default e vengono caricati ogni volta che

si apre un nuovo file.

Per creare un modello 3D, sia che lo si costruisca a partire da un modello 2D

importato attraverso .dxf o .bmp, sia che lo si disegni ex novo, si usa sempre il

comando Zone della Modelling Toolbar.

Se si parte seguendo una traccia 2D importata conviene, prima di selezionare il

comando Zone, spostare l’origine in un punto noto, utile alla costruzione del

modello 3D:

- selezionare il comando Set Or;

- cliccare nel punto destinazione della nuova origine;

- selezionare l’icona Reset world origin dal pannello di controllo Objects

Transformation e dare l’OK (cfr. fig. 53).

Tutte le operazioni successive possono allora essere riferite, utilizzando il

sistema di coordinate cartesiane o polari, alla nuova origine. Allo stesso modo

essa può essere di nuovo spostata a seconda delle esigenze.

Selezionare il comando Zone: questo comando consente di creare un’intera

stanza dotata di muri, soffitto e pavimento (Parent Object della zona) a partire

direzione del Nord ruotata di 30° positivi rispetto alla direzione di default



a.a. 2005-2006

66

da un qualsiasi punto della Drawing Canvas, per un disegno ex novo, o da un

punto di ancoraggio noto, se si parte da una traccia 2D importata.

Soprattutto in quest’ultimo caso, è importante sottolineare quanto sia

vantaggioso disegnare utilizzando gli Snaps appropriati (figg. 66-67).

fig. 66 quando si importa un modello dxf si consiglia di tracciare precedentemente le linee di mezzeria di ciascun muro, coerentemente con le zone che si vogliono poi costruire in Ecotect. Nell’esempio accanto si evidenziano le linee di mezzeria, che definiscono la traccia per la corretta e veloce costruzione del modello tridimensionale

fig. 67 spente tutte le zone che non sono utili alla creazione del modello tridimensionale, si seleziona il comando Zone e, aiutandosi con gli Snaps (essenzialmente Snap Point), si disegna una zona per volta agganciandosi agli spigoli che le definiscono

Si ricorda inoltre che, se il modello importato è un .dxf e si è utilizzata

l’opzione Create All Objects As Construction Lines, dal pannello di controllo

Zone Management è possibile spegnere tutte le zone (layers) che non servono

all’operazione che si sta eseguendo (cfr. fig. 39).

Ogni lato della stanza può essere definito:

- inserendo il valore delle coordinate cartesiane/polari che lo definiscono,

in caso di un disegno ex novo;



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67

- cliccando tasto sinistro nei vertici della pianta di riferimento, nel caso di

un modello costruito a partire da una traccia importata.

L’ultimo lato della zona non deve essere definito, per chiuderla basta premere

ESC.

Visualizzata la finestra di dialogo Rename Zone, si attribuisce un nome alla

zona appena disegnata e si dà l’OK (cfr. fig. 57). Essa viene così elencata nel

pannello di controllo Zone Management, dal quale è possibile assegnarle un

colore che la contraddistingua.

Per creare le zone successive che compongono l’intero modello si procede allo

stesso modo.

Se ad esempio, una o più zone hanno altezze diverse da quella impostata per

default nella finestra di dialogo User Preferences alla voce Modelling, basta

selezionare il pavimento della zona cui si vuole cambiare l’altezza e modificare

il valore dell’ Extrusion Vector Z Axis dal pannello di controllo Selection

Information, quindi premere ENTER e Apply Changes (cfr. fig. 56).

L’altezza della zona viene automaticamente aggiornata. Si ricorda che il valore

va inserito in millimetri.

Per evitare di dover premere Apply Changes ogni volta che si compie una

modifica attraverso il pannello di controllo Selection Information, si consiglia di

spuntare la voce Automatically Apply Changes.

In questo modo è sufficiente premere ENTER ad ogni

cambiamento apportato.

12.1. Inserire partizioni internamente ad una zona

Per inserire delle partizioni all’interno di una zona si usa il comando Partition

della Modelling Toolbar: selezionata l’omonima icona, si può disegnare la

partizione all’interno di un ambiente aiutandosi sia con gli Snaps, per

aggrapparsi ai punti della geometria esistente (fig. 68), sia utilizzando il

sistema di coordinate cartesiane/polari.



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68

Si ricorda che il valore del primo punto di inserimento deve essere riferito

all’origine, ovvero in coordinate assolute, tutti i successivi devono essere

immessi in coordinate relative rispetto al precedente.

Per completare il comando premere ESC.

fig. 68 come per disegnare le nuove zone che costituiscono il modello tridimensionale, anche per le partizioni interne ci si aiuta con gli Snaps, a partire dalle linee di costruzione importate dal file di origine

L’ elemento Partition si costituisce di due oggetti: un elemento tipo Line,

caratterizzato come Parent Object (fig. 69), e un elemento tipo Partition,

identificato come Child Object della precedente linea ed estruso da essa per

un valore pari all’altezza di default (fig. 70).

Per modificare l’altezza bisogna perciò intervenire sull’elemento Line: si

seleziona la linea di base della partizione e si modifica il valore dell’Extrusion

Vector Z Axis dal pannello di controllo Selection Information, quindi si preme

ENTER. Allo stesso modo, per qualsiasi operazione di trasformazione che si

vuole effettuare su una Partition, è sufficiente selezionare l’oggetto Parent e

procedere su di esso.

fig. 69 Element Line: elemento padre della partizione. Per qualsiasi trasformazione o per cambiare altezza a quest’ultima bisogna intervenire su questo elemento



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69

Si sottolinea che, ogni volta che si disegna una Partition, essa viene sempre

riconosciuta come appartenente alla Current Zone segnalata nella Options

Toolbar

Per attribuire al nuovo elemento la zona di appartenenza:

- selezionare, a differenza dalle operazioni di trasformazione, l’elemento

Partition;

- dal pannello di controllo Selection Information cliccare sulla freccina

accanto alla voce Zone, che mostra il nome della Current Zone

, e scegliere Select Zone;

- dalla finestra di dialogo appena visualizzata scegliere, tra quelle elencate,

la zona di destinazione della Partition e dare l’OK.

12.2. Inserire Windows/Voids/Panels/Doors

Ci sono diversi modi per inserire un elemento Window/Void/Panel/Door in un

altro elemento più grande precedentemente creato:

I. selezionando le rispettive icone della Additional Toolbar

ed utilizzando il mouse;

II. richiamando la finestra di dialogo Insert Child Object dal menù Draw (fig.

71) ed inserendo quindi i valori parametrici che identificano l’oggetto da

inserire.

fig. 70 Element Partition: elemento figlio della partizione. Per attribuire i materiali alla partizione bisogna intervenire su questo elemento attraverso il pannello di controllo Zone Management



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70

Prima di ogni altra operazione assicurarsi che nessun elemento del modello sia

selezionato: cliccare tasto sinistro in uno spazio vuoto della Drawing Canvas o

scegliere la voce None dal meù Select.

Posizionare l’origine in un punto noto strategico, cui riferire i valori delle

coordinate cartesiane/polari che determinano l’elemento da inserire,

utilizzando il comando Set Or e di seguito il comando Reset World Origin per

salvarla nel modello come UCS (0,0,0).

Selezionare l’elemento del modello che deve ospitare il nuovo Child Object (fig.

72).

A questo punto è possibile aggiungere al modello Window/Void/Panel/Door

seguendo uno dei due procedimenti sopra accennati.

fig. 72 prima di inserire un qualsiasi Child Object in una superficie già esistente, assicurarsi che essa sia selezionata

fig. 71 selezionato uno dei quattro oggetti rappresentati nella finestra di dialogo riportata qui affianco, inserire i valori parametrici che lo caratterizzano. Si consiglia di collocare l’origine in un punto strategico, per la definizione dell’elemento che si vuole inserire, prima di richiamare questa finestra.



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71

Modo I. (fig. 73)

- selezionare dalla Additional Toolbar l’icona corrispondente all’elemento

da inserire (Add window, Add door, Add panel, Add Void);

- il puntatore appare vincolato ai confini dell’elemento selezionato: il

nuovo oggetto da inserire è riconosciuto, per default, come Child Object

di quello che lo contiene;

- inserire, negli appositi boxes della Cursor-input Toolbar, i valori delle

coordinate assolute, rispetto alla nuova origine (0,0,0), del primo punto

che individua il Child Object; di seguito gli altri punti che lo definiscono,

determinati ciascuno dal valore delle coordinate relative rispetto al

precedente.

selezionata la superficie in cui si vuole inserire l’elemento e collocata l’origine in un punto strategico, digitare il valore del primo punto del nuovo elemento rispetto all’origine (coordinate assolute). I successivi punti vengono invece inseriti in coordinate relative rispetto al precedente. Per spostarsi da un box all’altro premere TAB; per confermare le coordinate del punto premere ENTER

L’ultimo punto, che chiude l’elemento e permette di uscire dal comando,

non deve essere digitato; è sufficiente premere ESC.

fig. 73 definizione di una finestra utilizzando il mouse e il sistema di coordinate cartesiane, riferite ad un’origine prefissata in un punto utile all’operazione



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72

Modo II. (fig. 74)

- selezionare Insert Child Object dal menù Draw;

- dalla finestra di dialogo appena visualizzata (cfr. fig. 71) selezionare

l’icona corrispondente all’elemento da inserire;

- inserire i rispettivi parametri che identificano il Child Object:

Vertical Height: altezza dell’oggetto;

Horizontal width: larghezza dell’oggetto;

Sill Height: altezza della linea di base dell’oggetto da

quella dell’elemento che lo contiene;

Center position X,Y,Z: i valori delle coordinate cartesiane da

inserire rispetto all’origine (0,0,0) sono

quelli del punto medio della sua linea di

base e non quelli di un vertice; se non

vengono specificati, il Child Object viene

automaticamente inserito al centro del

Parent Object (fig. 75);

- premere quindi OK.

fig. 74 definizione di una finestra utilizzando la finestra di dialogo Isert Child Panel:i valori Center Position X,Y,Z sono specificati e riferiti ad un’origine prefissata in un punto utile all’operazione



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73

Si consiglia sempre di controllare attraverso il pannello di controllo Selection

Information che Windows/Voids/Panels/Doors siano eseguite correttamente; in

particolare, accertare i legami di parentela tra il nuovo elemento e quello che

lo comprende.

Selezionato il primo, verificare sotto Geometry la voce Links: esso deve

risultare Child Object of X, dove per X si intende il numero che individua il

Parent Object.

Se l’elemento da inserire si trova tra due zone adiacenti, ad esempio una porta

di passaggio, basta aggiungerlo ad uno solo dei due oggetti adiacenti: è poi il

calcolo Inter-Zonal Adjacencies a riconoscerlo come oggetto condiviso.

La verifica di questa operazione è di nuovo riscontrabile nel pannello di

controllo Selection Information: se si seleziona l’elemento adiacente a quello in

cui è stato inserito il Child Object, sotto Geometry deve risultare la voce

AdjChildren e, accanto, la misura della superficie del Child Object stesso (fig.

76).

fig. 75 definizione di una finestra utilizzando la finestra di dialogo Isert Child Panel: i valori Center Position X,Y,Z non sono specificati in relazione all’origine prefissata



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74

fig. 76 inserimento di una porta tra 2 zone adiacenti: l’elemento Door viene inserito solo in una delle due pareti adiacenti: nell’esempio sottostante la porta è stata inserita come Child Object della parete appartenente alla zona gialla

12.3. Inserire un Pitched/Gable Roof (fig. 77)

Si consiglia di tenere visibile sulla Drawing Canvas solo la zona su cui si va a

costruire il tetto.

- selezionare l’omonima icona dalla Modelling Toolbar ;

- agganciarsi, aiutandosi con gli Snaps, ad un vertice della superficie che

si vuole coprire con il tetto e, successivamente, al vertice opposto: a

questa superficie risulta ora sovrapposto un rettangolo tratteggiato;

- selezionare Pitched Roof Gable o Hip dal menù a

tendina del pannello di controllo Parametric Objects

e digitare i valori dei parametri sotto elencati:

Start pos X,Y,Z: automaticamente determinati dal momento in

cui la base del tetto è stata individuata

utilizzando gli Snaps;

parete appartenente alla zona gialla che comprende la porta

caratteristiche geometriche della porta

parete appartenente alla zona verde adiacente alla parete che comprende la porta

caratteristiche geometriche della parete appartenente alla zona verde



a.a. 2005-2006

75

Ridge Axis: asse longitudinale del tetto;

Eaves Depth: sporto del cornicione rispetto alla superficie di

base;

Gutter Height: altezza della grondaia;

Pitch (deg): inclinazione delle falde (in gradi);

Lenght X, Width Y: automaticamente determinati dal momento in

cui la base del tetto è stata individuata

utilizzando gli Snaps;

premere quindi Create New Object (fig. 78).

fig. 78 definizione dei valori e rappresentazione rispettivamente di un Gable Roof (a) e di un Hip Roof (b)

fig. 77 la base del tetto viene definita utilizzando il comando Pitched Roof e servendosi degli opportuni Snaps per agganciarsi alla zona che si vuole coprire. Definita la base si inseriscono nel pannello di controllo Parametric Objects i valori parametrici che caratterizzano il nuovo elemento Roof

a)



a.a. 2005-2006

76

Il tetto così creato è una zona indipendente dalle altre e viene identificato nel

pannello di controllo Selection Information come Roof Zone.

Se si seleziona anche un solo piano che lo costituisce, esso viene selezionato

come gruppo: si necessita perciò di separarlo in più elementi utilizzando il

comando Ungroup della Additional Toolbar. In questo modo è possibile, ad

esempio, selezionare solo la superficie di base, così da poterle assegnare il

materiale opportuno (cfr. fig. 34).

Come verifica, dal pannello di controllo Selection Information, la base del tetto

deve risultare elemento di tipo Floor appartenente alla Roof Zone.

b)



a.a. 2005-2006

77

CAP. 13

Introduzione all’Analisi Solare

Le principali funzioni di Solar Analysis in Ecotect sono le seguenti:

• Shadow Display: permette di visualizzare le ombre proiettate dagli

oggetti che compongono il modello;

• Reflection Display: permette di stimare l’estensione della radiazione

riflessa da superfici riflettenti all’interno del modello;

• Overshadowing: attraverso l’utilizzo dei diagrammi solari e delle

maschere di ombreggiamento, permette di visualizzare, in un’unica

immagine, la distribuzione annuale della proiezione di tutte le ombre

generate dagli oggetti presenti nel modello.

• Solar Exposure: consente di visualizzare e quantificare l’intensità della

radiazione solare incidente e la percentuale di ombreggiamento per

qualsiasi superficie del modello in qualsiasi momento dell’anno;

• Shading Device Design: fornisce una gamma di strumenti atti alla

definizione di effettivi dispositivi di ombreggiamento.

13.1. Impostazioni base: Location, Orientation, Date and Time

Il primo approccio all’analisi solare è naturalmente quello di determinare la

localizzazione geografica di progetto, così da caricare il corretto file di dati

geografico-climatici. Tali dati vengono letti dal software in formato WEA e

contengono i dati orari delle temperature, della velocità e direzione del vento,

dell’umidità relativa, della radiazione solare e della piovosità. Inoltre, definita e

caricata nel modello la località in cui si intende progettare, automaticamente

vengono aggiornate le coordinate geografiche che la caratterizzano (latitudine

positiva per l’emisfero boreale (fig. 79) e negativa per quello australe (fig. 80);

longitudine espressa in riferimento a Greenwich UK) e l’ora solare riferita al

GMT (Greemwich Mid Time).



a.a. 2005-2006

78

fig. 79 dati geografici che identificano fig. 80 dati geografici che identificano la città di Venezia – Italia la città di Perth – Australia (emisfero boreale) (emisfero australe)

Per caricare il corretto Weather Data File nel modello basta selezionare l’icona

Set current time and/or location della Date-Time Toolbar (cfr. p. 8) e

scegliere Date/Time/Location.

Visualizzata la finestra di dialogo Model Settings, alla voce Location è possibile

caricare il file WEA desiderato semplicemente cliccando tasto sinistro del

mouse su Load Climate Data e scegliendo, tra tutte le località elencate, quella

prescelta per il progetto da realizzare (cfr. pp. 63-64).

Caricato nel modello il nuovo file su cui vengono costruite tutte le funzioni di

analisi, risultano automaticamente aggiornate: Latitude, Longitude e Location

Time Zone (cfr. figg. 79-80).

Dalla stessa finestra di dialogo è poi possibile intervenire manualmente su altri

fattori che le condizionano, quali:

- Time/Date: ora, giorno e mese dell’anno per cui si esegue una delle

funzioni di analisi sopra citate;

- Orientation: direzione del Nord rispetto alla griglia di disegno e agli

elementi della composizione (cfr. pp. 64-65 e fig. 65);



a.a. 2005-2006

79

- Local Terrain: condizioni del suolo che maggiormente identificano la

condizione reale di progetto (cfr. p. 64).

Definiti tutti i parametri atti a determinare una Solar Analysis il più possibile

autentica si può dare l’Ok, o salvare i dati appena definiti come impostazioni di

default cliccando la voce Set as Default. Nel primo caso, essi vengono registrati

solo nel modello in cui si sta lavorando e ricaricati ogni volta che lo si apre, nel

secondo, essi diventano impostazioni di base per ogni nuovo file .eco.

Si ricorda che, per intervenire sull’ora, il giorno e il mese dell’anno non occorre

richiamare sempre la finestra di dialogo Model Settings, ma è sufficiente

operare negli appositi boxes della Date-Time Toolbar.

I modi con cui si possono cambiare i parametri relativi a giorno e ora sono

numerosi:

- posizionare il cursore all’interno del box Time of day o Day of the month

e, selezionato il dato visualizzato, digitare rispettivamente il valore

dell’ora o del giorno per cui si vogliono ricalcolare le condizioni di

ombreggiamento;

- intervenire col mouse direttamente sulle freccette a lato dei boxes della

Date-Time Toolbar : il valore

viene incrementato/decrementato di 15 minuti in 15 minuti e di

settimana in settimana. Se, durante l’operazione, si tiene premuto CTRL

il valore subisce un salto rispettivamente di 1 minuto e di 1 giorno, allo

stesso modo, tenendo premuto SHIFT, il salto risulta di 1 ora e di 1

mese;

- tenere premuto CTRL+ALT e intervenire contemporaneamente sulle

freccette a lato dei boxes: si passa così rispettivamente dall’alba al

tramonto e dal 1° gennaio al 31 dicembre.



a.a. 2005-2006

80

CAP. 14

Analisi qualitativa

14.1. Impostazioni base di visualizzazione

Per default, le ombre proiettate da qualsiasi oggetto presente nel modello

vengono visualizzate in grigio scuro, mentre la radiazione che entra all’interno

di un edificio attraverso le bucature viene rappresentata in grigio chiaro.

Come già visto per la fase di modellazione, è possibile tuttavia personalizzare

l’interfaccia utente attraverso la finestra di dialogo User Preferences (cfr. p.

18).

- Sun Patch Colour : definisce il colore della radiazione

solare che colpisce una o più superfici all’interno di un ambiente;

- Shadow Colour : definisce il colore delle ombre proiettate

da uno o più oggetti presenti nel modello.

In caso di sistemi complessi di edifici, in cui l’ombra di un fabbricato può

essere confusa con quella di uno vicino, risulta utile fare un passaggio ulteriore

nella definizione delle modalità di visualizzazione.

Definite tutte le costruzioni che compongono il modello, ciascuna come singola

zona, si imposta per ognuna, alla voce Shadow Display della finestra di dialogo

Zone Management, un Shadow Colour caratteristico e si spunta l’opzione

Highlight this zone (fig. 81).

Allo stesso modo, è possibile definire anche il Reflection Colour, che

rappresenta la radiazione riflessa da una superficie, se impostata come

Reflector nel pannello di controllo Shadow Settings (cfr. p. 89).



a.a. 2005-2006

81

a)

b)

14.2. Opzioni di visualizzazione: Shadow Settings

Per visualizzare le ombre nella Drawing Canvas, si seleziona dal menù Display

della Main Toolbar la voce Shadows, oppure si preme il comando Display

Shadows del pannello di controllo Shadows Settings (fig. 82).

fig. 81

a)

Le ombre proiettate dagli edifici che costituiscono il modello sono visualizzate con il colore di default. Maggiore è il numero degli elementi, più difficile diventa la distinzione dell’ombra proiettata da ciascuno di essi. Diventa allora utile impostare per ogni singolo oggetto il rispettivo Shadow Colour.

b)

L’ombra proiettata da ogni singola zona che costituisce il modello è facilmente riconoscibile



a.a. 2005-2006

82

Le ombre generate dagli oggetti che costituiscono il

modello vengono proiettate, per default, sul piano del

terreno, cosa che può creare un po’ di confusione

poiché anche la loro pianta risulta completamente

oscurata (fig. 83).

Per individuare l’ombra che un qualsiasi elemento

proietta esternamente al proprio perimetro è

necessario passare alla vista bidimensionale del

modello: si seleziona la voce Plan dal menù View e si

spunta Show Floors in Plan tra le opzioni di Shadow

Display del pannello di controllo Shadow Settings

(fig.84).

Si rende inoltre possibile isolare la proiezione delle

ombre su una o più superfici all’interno del modello,

semplicemente selezionandola/e e definendola/e

come Tag Selected Objects nel pannello di controllo

Shadow Settings (figg. 85-86).

fig. 82 Pannello di controllo Shadow Settings

fig. 83 visualizzazione delle ombre fig. 84 visualizzazione delle ombre proiettate così come risultano dalle proiettate, solo per la vista in pianta, impostazioni di default. così come risultano dopo aver spuntato

l’opzione



a.a. 2005-2006

83

fig.86 nell’esempio affianco, si è deciso di focalizzare lo studio delle ombre proiettate solo su due superfici del modello: la parete sud e quella ovest

Ombre e riflessioni sono due aspetti molto importanti nel disegno di una

costruzione, che non vanno assolutamente ignorati soprattutto in una fase

ancora concettuale del processo progettuale.

In Ecotect, le funzioni di rappresentazione delle

ombre sono molte e possono essere

attivate/disattivate o selezionandole dal menù a

tendina aperto scegliendo la voce Shadow Options

del menù Display,

o direttamente dal pannello di controllo Shadow

Settings, spuntando le opzioni corrispondenti.

fig. 85 visualizzazione, in vista prospettica, delle ombre proiettate secondo le impostazioni di default. Per isolare la proiezione delle ombre su una o più superfici bisogna selezionarla/e e impostarla/e come Shaded Surface



a.a. 2005-2006

84

Si definiscono di seguito le opzioni di Shadow Display più utilizzate:

• Daily Sun Path : nella Drawing Canvas viene

visualizzato, attorno agli oggetti che costituiscono la composizione, il

diagramma che definisce il percorso del sole sulle 24 ore, per il giorno

dell’anno impostato negli appositi boxes della Date-Time Toolbar (fig.

87). Si dà la possibilità di interagire direttamente sul modello, con

l’utilizzo del mouse, per modificare la configurazione di ombreggiamento

semplicemente trascinando il sole lungo la linea tratteggiata.

Tenendo premuto CTRL durante questa operazione, l’aggiornamento

dell’immagine nella Drawing Canvas è simultaneo mentre, tenendo

premuto SHIFT, viene automaticamente visualizzata in rosso la Data

Line: l’operazione di trascinamento del sole lungo questa linea comporta

l’aggiornamento della configurazione di ombreggiamento per la stessa

ora ma in differenti giorni dell’anno solare (fig. 88).

Lo stesso effetto si ottiene modificando la data e/o l’ora nella Date-Time

Toolbar.

fig. 87 il diagramma rappresenta il percorso del sole il I Aprile per la località di Venezia. L’ora per cui vengono visualizzate le ombre proiettate è modificabile trascinando il sole lungo la linea tratteggiata.



a.a. 2005-2006

85

• Annual Sun Path: nella Drawing Canvas viene visualizzato, attorno agli

oggetti che costituiscono la composizione, il diagramma che definisce il

percorso annuale del sole (fig. 89); le linee continue rappresentano il

percorso del sole nei primi 6 mesi dell’anno (Gennaio-Giugno), quelle

tratteggiate i secondi 6 mesi (Luglio-Dicembre). La configurazione di

ombreggiamento per una data posizione del sole sul diagramma è visibile

nella Drawing Canvas solo se è contemporaneamente attiva anche

l’opzione Daily Sun Path .

fig. 88 visualizzata la linea rossa della Data Line è possibile intervenire direttamente nella Drawing Canvas per modificare, non più l’ora del giorno, ma il giorno dell’anno. Per ogni ora del giorno cioè, l’analemma rosso, rappresenta il percorso annuale del sole nella volta celeste.

fig. 89 nello stesso diagramma vengono rappresentate le linee che identificano il percorso giornaliero del sole unitamente agli analemmi che mostrano quello annuale per la località geografica di riferimento.



a.a. 2005-2006

86

• Show Floors in Plan : come accennato in precedenza,

questa opzione, attivabile solo dopo aver impostato la vista

bidimensionale Plan dal menù View, consente di escludere la pianta degli

edifici dalla proiezione delle ombre sul piano del terreno, in modo da

distinguerne chiaramente il perimetro (cfr. figg. 83-84).

• Show Ground Outline : si consiglia di spuntare questa

opzione se nel modello ci sono alcuni

elementi impostati come Shaded

Surface; l’intera estensione dell’ombra

proiettata da tutti gli elementi della

composizione risulta riconoscibile

come contorno e, allo stesso tempo,

viene risaltata l’ombra proiettata sulle

superfici interessate (fig. 85).

• Selected Objects Only : vengono visualizzate solo le

ombre proiettate dagli oggetti selezionati. In questo modo ci si può

concentrare sulle condizioni di ombreggiamento generate da un unico o

più oggetti di particolare interesse (fig. 86).

fig. 85 lo studio delle ombre proiettate si focalizza sugli elementi della composizione impostati come Shaded Surface.



a.a. 2005-2006

87

• Show Reflections Only : in genere, quando alcuni

elementi della composizione vengono impostati come Reflector, la

riflessione che essi producono viene visualizzata contemporaneamente

alle ombre proiettate sul piano del terreno o sugli elementi impostati

come Shaded Surface. Spuntando questa opzione si isola l’effetto delle

riflessioni, eliminando quello dell’ombreggiamento (fig. 87).

fig. 86 si evidenzia l’utilità dell’opzione Selected Object Only quando si vuole studiare l’ombra di alcuni elementi della composizione proiettata su degli altri, specificati come Shaded Surface. In questo esempio, le due torri verdi sono gli elementi selezionati che proiettano ombra, mentre le superfici rivolte a sud dell’edificio fuxia sono quelle impostate come Shaded Surface

fig. 87

a) in questo esempio la superficie rivolta a sud è impostata come Reflector. Attivando la funzione Shadow Display, ombre e riflessioni vengono, per default, proiettate contemporaneamente.

a)



a.a. 2005-2006

88

• Show Shadows Only : spuntando questa opzione, al

contrario della precedente, vengono visualizzate solo le ombre, anche se

all’interno del modello ci sono alcuni elementi impostati come Reflector

(fig. 88).

14.3. Ombre e riflessioni

Ecotect è in grado di dare vita ad ombre e riflessioni sia per un modello molto

semplice sia per composizioni complesse. In questo ultimo caso risulta molto

utile avvalersi di uno strumento che permetta di isolare l’effetto

dell’ombreggiamento di uno o più oggetti su una o più superfici.

Nello specifico, selezionato l’elemento su cui si vogliono studiare le condizioni

di ombreggiamento, lo si imposta come Shaded Surface dal pannello di

controllo Shadow Settings, cioè, si sceglie la voce Tag Selected Objects dal

menù a tendina aperto cliccando tasto sinistro del mouse su Shaded (cfr. p. 83

e fig. 86). Se, successivamente, si vuole aggiungere un’altra superficie a quella

b) in questo esempio si è esclusa la visualizzazione delle ombre. L’attenzione si concentra solo sulle riflessioni prodotte dall’elemento impostato come Reflector, ovvero dalla parete che contiene la finestra b)

fig. 88 in questo esempio si è esclusa la visualizzazione delle riflessioni. L’attenzione si concentra solo sulle ombre.



a.a. 2005-2006

89

già selezionata, per studiarne le condizioni di ombreggiamento, si procede allo

stesso modo e si sceglie la voce Add Tag to Selection.

Questo sistema di analizzare e studiare le condizioni di ombreggiamento su

una o più superfici risulta particolarmente interessante per verificare le parti in

luce e quelle in ombra all’interno di una stanza dotata di un’apertura

sull’esterno (fig. 89).

Al contrario, per tornare alla visualizzazione di default, cioè alla proiezione

delle ombre di tutti gli oggetti della composizione sul piano del terreno, basta

scegliere la voce Clear Tag dal menù a tendina aperto cliccando su Shaded (fig.

90).

fig. 89 proiezione delle ombre sulle fig. 90 visualizzazione delle ombre Superfici impostate come Shaded secondo le impostazioni di default Surface

Se si vogliono invece visualizzare le riflessioni prodotte da elementi dotati di

particolari proprietà riflettenti, bisogna selezionarli e impostarli come Reflector,

scegliendo Tag Selected Objects dal menù a tendina aperto cliccando tasto

sinistro del mouse su Reflector (cfr. p. 80).

Come per le ombre, è inoltre possibile isolare il loro effetto su determinate

superfici che, di nuovo, devono essere impostate come Shaded Surface (fig.

91).



a.a. 2005-2006

90

fig. 91

a) proiezione di ombre e b) visualizzazione delle sole riflessioni riflessioni sulle superfici impostate sulle superfici impostate come Shaded come Shaded Surface Surface

Quando la radiazione solare colpisce la superficie di un oggetto, una parte di

essa viene trasmessa, un’altra assorbita e la rimanente riflessa.

L’intensità della riflessione è, dunque, funzione della trasparenza e della

specularità del materiale impostato come Reflector, proprietà che devono

essere impostate nella finestra di dialogo Material Properties (fig. 92)

richiamata dall’omonima icona . Un materiale completamente trasparente

non riflette, mentre un materiale con specularità pari a 1 è un perfetto

specchio e la riflessione è totale. fig. 92 Material Properties



a.a. 2005-2006

91

Anche l’intensità del colore con cui vengono mostrate sia le ombre che la

proiezione della radiazione entrante in una stanza attraverso una superficie

vetrata sono funzione della trasparenza del materiale: nella finestra di dialogo

Material Properties un elemento con Transparency=1 è un elemento

completamente trasparente, viceversa, con Transparency=0 esso è totalmente

opaco (figg. 93-94).

fig. 93 intensità della radiazione fig. 94 intensità della radiazione riflessa che attraversa un vetro in funzione della da un vetro in funzione della sua sua trasparenza (da sinistra a destra): specularità (da sinistra a destra): T = 0,92; T = 0,6; T = 0,2 S = 0,2; 0,48; 0,8

La visualizzazione delle riflessioni può risultare piuttosto complessa, si dà

quindi la possibilità di intervenire anche qui sul colore con cui esse vengono

mostrate nella Drawing Canvas: per ogni zona, attraverso la finestra di dialogo

Zone Management, si può fissare un Reflection Colour e, allo stesso modo che

per le ombre, bisogna spuntare l’opzione Highlight this zone, altrimenti la

modifica apportata al colore di default non viene registrata (fig. 95).

Come già detto in precedenza, sia ombre che riflessioni sono, per default,

proiettate sul piano del terreno, tuttavia, è possibile isolare una o più superfici

fig. 95 per ogni zona che costituisce il modello si fissa un Reflection Colour. Le riflessioni vengono visualizzate se e solo per gli elementi impostati come Reflector



a.a. 2005-2006

92

per studiarne l’effetto solo su di esse. In questo caso risulta utile attivare

l’opzione Reflection Obstructions nel pannello di controllo

Shadow Settings: se tale opzione non è spuntata, qualsiasi genere di ostacolo

interposto tra il sole e l’elemento impostato come Reflector, viene ignorato, al

contrario, la riflessione si interrompe nel momento in cui incontra la barriera e

viene proiettata su di essa quando è impostata come Shaded Surface (fig. 96).

a)

b) c)

Si sottolinea però che, nella versione di Ecotect 5.20, l’opzione Reflection

Obstructions presenta un bug: qualsiasi superficie impostata come Reflector,

anche se completamente oscurata da un altro elemento, produce comunque

riflessione (fig. 97).

a) b)

fig. 96

a) visualizzazione delle sole riflessioni prodotte dalle tre finestre in figura secondo le impostazioni di default, cioè, sul piano del terreno e ignoranti l’ostacolo antistante ad esse. Affinché l’ostruzione sia identificata come tale, si deve spuntare l’opzione Reflection Obstruction del pannello di controllo Shadow Settings

b) opzione Reflection Obstructions attiva c) opzione Reflection Obstructions attiva sull’ostacolo impostato come Shaded Surface

fig. 97

a) l’ostacolo mette completamente in ombra la finestra b) la finestra, anche se completamente in ombra, continua a produrre riflessione



a.a. 2005-2006

93

In una prima fase di analisi solare ci sono altre opzioni, attivabili direttamente

dal pannello di controllo Shadow Settings, utili per una comprensione generale

del sistema di ombre e riflessioni generate all’interno del modello:

• View From Sun Position : è una valida funzione da

adottare in fase di pre-analisi dei

dispositivi di ombreggiamento,

poiché permette di avere una

prospettiva del modello come se

esso fosse guardato direttamente

dal sole. Ad esempio, si può

avere un’immediata verifica

dell’ombra proiettata dagli aggetti

sugli elementi sottostanti

impostati come Shaded Surface

(cfr. p.121 e fig. 125).

• Show Shadow Range : consente di visualizzare

contemporaneamente, per un

determinato intervallo di tempo in un

giorno prestabilito, tutte le ombre

proiettate dagli elementi che

costituiscono il modello; il disegno che

ne deriva è una rappresentazione a

farfalla, in cui ogni step identifica la

differenza, in minuti, della proiezione

di un’ombra e di quella successiva.

Tutte le impostazioni che determinano

tale diagramma (ora di inizio, ora di

fine e intervallo di visualizzazione),

vengono definite nel pannello di controllo Shadow Settings.



a.a. 2005-2006

94

• Show Solar Rays : permette di visualizzare i raggi

incidenti su una superficie del modello impostata come Reflector.

Essi vengono tracciati a partire dal sole, con inclinazione che dipende

dall’ora e dal giorno dell’anno impostati nella Date-Time Toolbar, fino

all’oggetto interessato. Attraverso il pannello di controllo Shadow

Settings si definisce: lo Spacing, cioè la densità (distanza, espressa in

mm, tra due raggi consecutivi) con cui vengono rappresentati i raggi e i

Bounces, cioè il numero di rimbalzi, ovvero le inter-riflessioni generate

ogni volta che i raggi colpiscono un nuovo oggetto (fig. 98).

fig. 98 nell’esempio sottostante si può vedere come gli elementi impostati come Reflector riflettono la radiazione solare a seconda del raggio incidente che li colpisce (I marzo, ore 12 – Venezia)

• Show Projection : è una funzione che rappresenta il

processo inverso di visualizzazione delle ombre proiettate. Consente cioè

di identificare, sulla superficie dell’oggetto che produce ombra e

impostata come Shaded Surface, la parte esatta di esso che, in un dato

istante, proietta ombra su un altro elemento della composizione. Affinché

sullo schermo possa essere individuata tale proiezione, è necessario

selezionare la superficie dell’oggetto in ombra (fig. 99).



a.a. 2005-2006

95

14.4. Diagrammi solari e maschere di ombreggiamento

Nella prima fase di analisi di un sito, specialmente quando la composizione è

complessa e ricca di elementi, i diagrammi solari e le maschere di

ombreggiamento diventano molto utili poiché forniscono, in un’unica

immagine, le informazioni relative alle condizioni di ombreggiamento di un

punto o di una superficie specifici del modello, rapportate all’intero anno

solare.

I diagrammi solari mostrano una rappresentazione bidimensionale del percorso

annuale del sole. Essi vengono richiamati in Ecotect dal menù Calculate della

Main Toolbar attraverso la voce Sun-Path Diagram.

I metodi di proiezione bidimensionale che definiscono le stesse caratteristiche

di ombreggiamento/insolazione di un punto o di una superficie predeterminata

del modello sono numerosi, tuttavia si elencano di seguito i più utilizzati:

- diagramma stereografico: rappresenta una proiezione polare della volta

celeste e ha la forma di un diagramma circolare, paragonabile alla

fotografia del cielo scattata da una persona supina che guarda diritto

verso lo zenit con un grandangolo di 180°: la posizione istantanea del

sole in un determinato punto della terra viene proiettato su questa

raffigurazione appiattita dell’emisfero (fig. 100);

fig. 99 si evidenziano in giallo le superfici che restano all’ombra della torre, mentre su quest’ultima si riconosce, in rosso, la parte di essa che, nell’istante impostato nella Date-Time Toolbar (I aprile, ore 12 - Venezia), proietta ombra sulle prime



a.a. 2005-2006

96

- diagramma ortografico: rappresenta una proiezione cilindrica della volta

celeste e ha la forma di un diagramma cartesiano, per cui la posizione

istantanea del sole viene identificata dalle coordinate X,Y (fig. 101).

fig. 100 diagramma stereografico per la fig. 101 diagramma ortografico per la città di Venezia città di Venezia

Attraverso i diagrammi solari, la cui forma di visualizzazione (Stereographic

Diagram, Orthographic Projection, ecc.) viene scelta dalla finestra di dialogo

Overshadowing, selezionando la voce corrispondente dal menù Display, si

individua la posizione del sole in qualsiasi ora del giorno di qualsiasi giorno

dell’anno e per qualsiasi localizzazione geografica. Per ogni latitudine, infatti,

esiste un diverso diagramma solare, in quanto la posizione del sole è funzione

di essa.

Utilizzando i diagrammi solari si ricevono quindi indicazioni di tipo qualitativo

sulle condizioni di ombreggiamento: una corretta interpretazione di essi

permette di capire se, in un dato istante, un punto o una superficie vede o non

vede il sole.

14.4.1. Come leggere un diagramma stereografico

Le linee che costituiscono un diagramma stereografico sono molte ed è

necessario riuscire a comprenderne bene il significato per una corretta

interpretazione dello stesso (fig. 102).



a.a. 2005-2006

97

• Azimuth Lines: gli angoli di azimuth sono indicati sulla circonferenza più

esterna del diagramma e l’incremento tra un punto e quello successivo,

in direzione oraria rispetto alla direzione del Nord, è di 15°. La direzione

del Nord è rappresentata nel diagramma dall’asse Y positiva ed è

individuato dalla lettera N.

• Altitude Lines: gli angoli di altitudine sono definiti da circonferenze

concentriche con un salto di 10° tra una e quella successiva, a partire dal

centro del diagramma (90°) fino a raggiungere il cerchio più esterno

(0°).

• Date Lines: delineano il percorso del sole nella volta celeste per un

determinato giorno dell’anno. Nel diagramma vengono visualizzate 12 di

queste linee, cioè il percorso del sole nel primo giorno di ogni mese

dell’anno; poiché il sole segue un andamento ciclico nel corso dell’anno,

ovvero il moto è simmetrico rispetto ai solstizi, i primi 6 mesi dell’anno

solare (da gennaio a giugno) sono definiti da linee continue, mentre i

secondi 6 mesi (da luglio a dicembre) da linee tratteggiate.

• Hour Lines: rappresentano la posizione del sole in una specifica ora del

giorno in un qualsiasi giorno dell’anno. Nel diagramma le linee delle ore

Fig. 102 nella figura si evidenzia la posizione del sole, caratterizzata da 62° di azimuth e 30° di altitudine, alle ore 9 a.m. del I aprile, per la città di Perth - Australia



a.a. 2005-2006

98

prendono la forma di analemmi che intersecano le Date Lines e

consentono così di individuare la posizione istantanea del sole.

Ciascun analemma è per metà definito da linea continua e per l’altra

metà da linea tratteggiata, sempre per distinguere chiaramente

l’intersezione tra le Date Lines e le Hour Lines nei primi 6 mesi o nei

secondi 6 mesi dell’anno.

14.6. Overshadowing Analysis

Prima di richiamare la finestra di dialogo Overshadowing è necessario fissare

un punto di interesse per il quale calcolare le condizioni di ombreggiamento.

Se all’interno del modello non c’è alcun elemento selezionato, il diagramma

rappresenta unicamente l’andamento del sole per la latitudine del sito in cui è

localizzato il progetto, ma non viene data alcuna informazione relativa alle

condizioni di ombreggiamento che, naturalmente, devono essere riferite ad un

punto o ad una superficie.

Durante la fase di modellazione, anche con un disegno approssimativo della

composizione nel suo complesso, bisogna definire un punto strategico:

• selezionare il comando Point dalla Modelling Toolbar e cliccare tasto

sinistro del mouse in un punto strategico della Drawing Canvas (fig.

103): esso diventa il punto di riferimento rispetto al quale vengono

determinate le condizioni di ombreggiamento, distribuite sull’intero anno

solare e rappresentate nel diagramma solare;

• selezionare il comando Calculate dal Main menù e scegliere la voce Sun-

Path Diagram;

• scegliere dal menù Display della finestra di dialogo Overshadowing il tipo

di diagramma su cui si vogliono vedere visualizzate le informazioni (fig.

104).



a.a. 2005-2006

99

fig. 104 rappresentazione delle condizioni di ombreggiamento riferite al punto giallo della fig. 103

Si consiglia di attivare l’opzione Display Shadows dal pannello di controllo

Shadow Settings e, contemporaneamente, tenere aperta la finestra di dialogo

Overshadowing: in questo modo si può lavorare in modo interattivo nelle due

finestre e l’interpretazione del diagramma solare risulta semplificata.

Le modifiche apportate nel diagramma vengono simultaneamente aggiornate

nella Drawing Canvas e viceversa: trascinando il sole lungo le Date Lines e

Hour Lines nel diagramma vengono automaticamente modificate le proiezioni

delle ombre nella Drawing Canvas e, allo stesso modo, spostando il punto di

riferimento (cfr. pag. 35) utilizzando il comando Move della Additional

Toolbar, viene contemporaneamente aggiornata la rappresentazione delle

condizioni di ombreggiamento nel diagramma solare (figg. 105-106).

Si ricorda però che, affinché l’aggiornamento nella Drawing Canvas sia

simultaneo al trascinamento del sole nel diagramma solare, bisogna tenere

premuto CTRL.

fig. 103 definizione del punto, evidenziato in giallo, rispetto al quale si determinano le condizioni di ombreggiamento



a.a. 2005-2006

100

14.7. Primo approccio all’analisi quantitativa

E’ possibile studiare le condizioni di ombreggiamento per una superficie del

modello e non solo per un punto; l’importante, però, è che rimanga selezionato

un unico elemento.

Allo stesso modo che per un punto, si seleziona una superficie e si sceglie la

voce Sun-Path Diagram dal menù Calculate.

fig. 105 il cambiamento della posizione del sole nel diagramma solare si ripercuote automaticamente nella Drawing Canvas (cfr. fig. 103)

fig. 106 il cambiamento della posizione del punto di riferimento nella Drawing Canvas si ripercuote automaticamente nel diagramma solare



a.a. 2005-2006

101

La rappresentazione delle condizioni di ombreggiamento è un po’ diversa: un

punto, in un qualsiasi momento dell’anno, è sempre o completamente in luce o

completamente in ombra, mentre una superficie può essere parzialmente

colpita dalla radiazione diretta e parzialmente coperta da una qualsiasi

ostruzione che intercetta i raggi solari prima che la raggiungano. La

percentuale di superficie in ombra cambia in funzione del tempo, cioè varia a

seconda dell’ora e del giorno per cui viene calcolata.

Al fine di determinare la maschera di ombreggiamento per la superficie

selezionata, che determina la percentuale di essa che, in un determinato

istante, riceve la radiazione diretta, è necessario effettuare il calcolo delle

adiacenze.

La maschera di ombreggiamento non è altro che la rappresentazione grafica di

una matrice tra gli angoli di azimuth e di altitudine, calcolata per una

determinata superficie. Per default, questa matrice è di 10°x10° e si genera

automaticamente in seguito al calcolo delle adiacenze per ogni superficie

esposta, appartenente ad una zona termica del modello.

E’ possibile tuttavia definire maschere di ombreggiamento più accurate,

intervenendo nella finestra di dialogo Overshadowing attraverso il comando

Calculate Shading

:

visualizzata la finestra di

dialogo Surface Shading,

cambiare il valore di

Overshadowing

Accuracy, cioè il numero

di punti campione appartenenti alla superficie selezionata per cui viene

effettuato il calcolo, nonché il valore di Azimuth e Altitude increment, cioè

l’incremento, in gradi, su cui è costruita la matrice.

Se si seleziona un punto del modello e si richiama il Sun-Path Diagram

attraverso il menù Calculate, le condizioni di ombreggiamento riferite ad esso e



a.a. 2005-2006

102

rappresentate nei diagrammi solari prendono la forma di macchie grigie

uniformi (cfr. figg. 104-105-106); spostandolo nella Drawing Canvas, il

diagramma viene simultaneamente aggiornato per riflettere la modifica (cfr.

pp. 99-100). In questo modo, semplicemente creando e/o spostando un punto

all’interno della composizione che definisce l’intero ambito della progettazione,

si ottengono immediati feedback sulle condizioni di ombreggiamento dell’intero

sito di intervento.

Si sottolinea inoltre che, se nella finestra di dialogo Zone Management sono

stati impostati differenti colori per la rappresentazione dell’ombra proiettata da

ogni singola zona che costituisce il modello (cfr. fig. 81), anche nel diagramma

solare vengono mantenuti gli stessi colori: le macchie non sono più grigie, ma

sono comunque uniformi (fig. 107).

Allo stesso modo funziona per una superficie selezionata, a differenza del fatto

che, per essa, viene generata una maschera di ombreggiamento la quale si

concretizza in macchie che, a seconda del livello di accuratezza impostato per il

calcolo, vanno sfumando in modo più o meno uniforme dal bianco al grigio

(figg. 108-109). Anche qui, spostandosi da una superficie all’altra del modello,

se è stato precedentemente effettuato il calcolo delle adiacenze,

l’aggiornamento della Overshadowing Mask è simultaneo (fig. 110).

fig. 107 il diagramma solare calcolato per un determinato modello rispecchia le impostazioni di visualizzazione definite nella finestra di dialogo Zone Management



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103

fig. 109

a) maschera di ombreggiamento relativa alla b) maschera di ombreggiamento generata superficie selezionata in fig. 108, generata per per la stessa superficie secondo una matrice default in seguito al calcolo delle adiacenze 2°x2° e Overshadowing Accuracy 5x5

fig. 110 calcolo dell’Overshadowing Mask per un’altra superficie selezionata nel modello

fig. 108 nella figura affianco si evidenzia in giallo la superficie per cui si vogliono studiare le condizioni di ombreggiamento. Se è appena stato eseguito il calcolo delle adiacenze, per visualizzare la maschera di ombreggiamento relativa alla superficie selezionata, è sufficiente richiamare il Sun-Path Diagram dal Calculate menù, se invece, si vuole generare una maschera di ombreggiamento più accurata, bisogna richiamare, utilizzando il comando Display della finestra di dialogo Overshadowing, la finestra di dialogo Surface Shading ed andare a modificare le impostazioni di Calculation Settings (cfr. p. 101)



a.a. 2005-2006

104

Questo tipo di analisi diventa così un processo estremamente semplice,

intuitivo e molto utile nel fornire numerose informazioni, ma bisogna fare

attenzione ai diversi passaggi da eseguire:

- selezionare sempre uno e un solo oggetto nel modello prima di

richiamare la finestra di dialogo Overshadowing attraverso la voce Sun-

Path Diagram del menù Calculate, sia esso un punto o una superficie;

- rigenerare il modello tramite il calcolo delle adiacenze ogni volta che si

apporta una modifica; in questo modo, aperta la finestra di dialogo

Overshadowing, per ogni superficie che si seleziona viene visualizzata la

maschera di ombreggiamento di default (cfr. figg. 109a-110);

- utilizzare il comando Calculate Shading e le rispettive opzioni del

riquadro Calculation Settings al fine di ottenere una maschera di

ombreggiamento più accurata per la superficie selezionata (fig. 111).

Se la maschera di ombreggiamento generata per una superficie del modello

assume le stesse sembianze delle condizioni di ombreggiamento visualizzate

quando si seleziona un punto, la causa può essere individuata in uno dei

seguenti motivi: l’oggetto selezionato non è esposto alla radiazione solare;

l’oggetto non è una superficie piana chiusa; il calcolo delle adiacenze non è

ancora stato determinato per la nuova configurazione spaziale.

fig. 111 impostazioni di calcolo per la definizione delle maschere di ombreggiamento relative alle superfici selezionate nella Drawing Canvas.

- impostazioni di default (Overshadowing Mask generate automaticamente dopo il calcolo delle adiacenze per ogni superficie esposta di una zona termica del modello)

- impostazioni per maschere di ombreggiamento più accurate



a.a. 2005-2006

105

Attraverso la finestra di dialogo Surface Shading è possibile impostare il calcolo

non solo per la definizione della percentuale di ombreggiamento di una

superficie , ma anche per la determinazione della potenza

solare che la colpisce (Solar Stress – Direct + Diffuse; Solar Stress – Direct

Only; Solar Stress – Diffuse Only) (fig. 112).

fig. 112 calcolo della potenza solare Direct + Diffuse per la superficie selezionata nella Drawing Canvas

Il legame diretto tra la finestra di dialogo principale e quella di Overshadowing,

ovvero, tra la rappresentazione reale delle ombre proiettate nella Drawing

Canvas e la loro riproduzione su un diagramma solare, risulta estremamente

utile quando si vuole capire quali elementi della composizione determinano una

condizione di ombreggiamento per un punto o una superficie prefissata in un

particolare momento dell’anno, soprattutto se l’analisi è effettuata su un

modello molto complesso.

L’utilizzo delle maschere di ombreggiamento per l’analisi solare chiude il

capitolo sull’analisi qualitativa.

Fino ad ora si è parlato di ombre e riflessioni da un punto di vista

adimensionale, cioè della loro proiezione sul terreno o su specifiche superfici

del modello in determinati momenti dell’anno: si è presentata una loro

restituzione grafica reale nella Drawing Canvas, sia per viste bidimensionali che



a.a. 2005-2006

106

per viste prospettiche; si è analizzata la loro distribuzione spaziale sull’intero

anno solare relativamente ad un punto predeterminato del modello e si è

cominciato a parlare in termini quantitativi studiando la percentuale di

ombreggiamento di una data superficie. Sfruttando le maschere di

ombreggiamento, infatti, si riesce a definire quanta parte, in percentuale, di

quella superficie resta in ombra rispetto alla radiazione solare diretta che la

colpisce.



a.a. 2005-2006

107

CAP. 15

Analisi quantitativa

In Ecotect, selezionando la voce Solar Exposure dal Calculate menù, è possibile

quantificare esattamente l’intensità della radiazione solare incidente su una

determinata superficie del modello. Essa può essere calcolata sia in termini di

valori orari istantanei sia come totali giornalieri e mensili.

Queste informazioni sono molto utili ai fini di un’ampia gamma di applicazioni:

dal corretto disegno di sistemi solari passivi al dimensionamento e all’ottimale

localizzazione di pannelli fotovoltaici.

15.1. Solar Exposure

Selezionando una o più superfici esposte del modello e richiamando la finestra

di dialogo Graphical Results attraverso la voce Solar Exposure del Calculate

menù, è possibile ricevere numerose informazioni sulla radiazione solare

incidente su di essa/e (fig. 113).

fig. 113 il procedimento è analogo a quello che si esegue per la definizione delle maschere di ombreggiamento: costruito il modello e selezionata la superficie per cui si vuole eseguire l’analisi (cfr. fig. 110), scegliere la voce Solar Exposure dal Calculate menù. Aperta così la finestra di dialogo Graphical Results, riportata qui affianco, è possibile definire tutte le impostazioni di calcolo



a.a. 2005-2006

108

15.1.1. Opzioni di calcolo

• Time Period: definisce il periodo di tempo e le modalità secondo le quali

viene eseguito il calcolo.

Si ricorda che prima si deve caricare il Climate Data File di riferimento

(cfr. pp. 63-64).

- Single Day : si determinano i risultati orari, calcolati

per una specifica superficie del modello, relativi a radiazione

globale, diretta, diffusa, riflessa e ombreggiamento in un preciso

giorno dell’anno; esso può essere definito trascinando la freccia

sull’apposito righello della sezione Select Data ,

oppure può essere scelto tra i particolari giorni dell’anno (più

freddo, più caldo, più nuvoloso, ecc.) elencati alla voce Search

Data For .

Si ricorda che è necessario cliccare il comando Recalculate

ogni volta che si cambia il giorno per il quale

effettuare l’analisi, oppure, si consiglia di tenere premuto CTRL

mentre si trascina la freccia sul righello Select Data per avere un

aggiornamento simultaneo dei dati rappresentati.

Il grafico visualizza, in un’unica immagine, la radiazione oraria

globale disponibile sulla superficie selezionata, la sua percentuale

in ombra, il valore della radiazione incidente e della radiazione

riflessa3 dagli oggetti presenti nel modello ed impostati come Solar

Reflector (cfr. p. 89).

La radiazione globale disponibile unisce le componenti diretta e

diffusa della radiazione solare determinata in funzione della località

geografica in cui si è collocato il progetto, cioè riferita al Climate

3 Si sottolinea che nella versione di Ecotect 5.20 si è rilevato un BUG relativo al calcolo della radiazione riflessa dagli oggetti impostati come Solar Reflector. Le riflessioni vengono visualizzate nella Drawing Canvas durante l’analisi qualitativa, cioè ombre e riflessioni vengono simulate utilizzando le opzioni del pannello di controllo Shadow Settings, ma esse non vengono quantificate durante il calcolo della Solar Exposure. Sia nel grafico che nella tabella riassuntiva dei valori che esso rappresenta, la radiazione riflessa (Radiation Data: Reflected) risulta sempre e comunque nulla.



a.a. 2005-2006

109

Data File caricato nel modello; la radiazione diretta è quella quota

di radiazione solare che incide sulla superficie selezionata, mentre

la radiazione diffusa rappresenta la parte di radiazione solare

irradiata dalla volta celeste.

- Average Daily : si determina, per ogni mese dell’anno,

la radiazione solare media giornaliera che colpisce una specifica

superficie del modello. La radiazione solare totale per ogni singolo

mese dell’anno è calcolata a partire dal Climate Data file di

riferimento e poi divisa per il numero di giorni dello stesso.

Il grafico che ne risulta riporta perciò i valori medi orari che

potrebbero essere attesi in un qualsiasi giorno di quel mese: il

colore di ciascuna cella rappresenta l’intensità della radiazione

solare che colpisce la superficie selezionata in una precisa ora del

giorno medio di un dato mese dell’anno (fig. 114).

fig. 114 la superficie selezionata rimane sempre la stessa di fig. 110, ma si definiscono altri parametri di calcolo. Rispetto al grafico di fig. 113 è cambiato il Time Period di riferimento e si è deciso di focalizzare l’attenzione solo sulla radiazione captata dalla superficie selezionata



a.a. 2005-2006

110

- Total Monthly : si definisce la radiazione solare totale

che colpisce una specifica superficie del modello, ora per ora in

ogni mese dell’anno. Il grafico che ne risulta è molto simile a quello

dell’Average Daily Solar Radiation, con la differenza che viene

rappresentato il valore totale della radiazione solare incidente, per

ogni ora di tutti i giorni di ciascun mese dell’anno (fig. 115).

fig. 115 il grafico è molto simile a quello di fig. 114, ma i valori sono più alti poiché esprimono i valori total,i per ogni ora di tutti i giorni di ciascun mese dell’anno

- Full Hourly : si precisa il valore orario della radiazione

solare che colpisce una specifica superficie del modello e, allo

stesso tempo, si distinguono le variazioni giornaliere che esso

subisce causa le mutevoli condizioni di nuvolosità. Il calcolo

eseguito è lo stesso che per la Total Montly Solar Radiation a

differenza del fatto che, in questo grafico, viene visualizzato

l’irraggiamento orario sulla superficie selezionata, per ogni singolo

giorno di tutti i mesi dell’anno (fig. 116).



a.a. 2005-2006

111

Per modelli molto complessi questa opzione di analisi può

richiedere parecchio tempo per l’elaborazione dei dati.

fig. 116 il grafico rispecchia gli stessi valori totali di quello di fig. 115, tuttavia appare più frastagliato, poiché visualizza le variazioni giornaliere della radiazione solare incidente sulla superficie selezionata

• Overshadowing: si imposta il livello di accuratezza per il

calcolo dell’ombreggiamento, cioè il numero di punti

campione per ogni superficie su cui eseguire

l’operazione, e si dà la possibilità di attivare o escludere

le opzioni Ground Reflection e Direct Light Only.

Si consiglia di tenere sempre spuntata la prima affinché, durante l’analisi,

venga sempre considerato il contributo naturale della riflessione da parte

del terreno: il valore di riferimento è, per default, 0,2.

Si suggerisce invece di spuntare la seconda opzione solo nei calcoli

mensili e per analisi particolari, come ad esempio, per il calcolo su

dispositivi fotovoltaici, che non rispondono a bassi livelli di radiazione

solare; in questi casi infatti, l’apporto della componente diffusa e riflessa

della radiazione solare è irrisorio.



a.a. 2005-2006

112

• Select Data: a seconda del Time Period impostato, si

definisce uno specifico giorno di calcolo (cfr. Single Day

p. 108) oppure si sceglie una delle opzioni elencate nel

menù a tendina Radiation Data.

Alternative di calcolo:

- Received : si considera solo la radiazione solare

effettivamente captata dalla superficie selezionata;

- Available : si considera la radiazione solare globale;

- Reflected : si considera solo la radiazione solare

riflessa dagli elementi del modello impostati come Solar Reflector

(cfr. nota 1);

- Shading : si verifica l’ombreggiamento della

superficie selezionata, testando un unico punto al centro di essa.

• Climate Data : consente di scegliere e caricare nel

modello, se non lo si è già fatto in precedenza, il Climate Data File cui

riferire tutte le operazioni di calcolo. Selezionato il comando, si entra

direttamente nella Directory Weather Data in cui sono immagazzinati

tutti i files di dati geografici-climatici orari di numerose città in tutto il

mondo.

• Recalculate : permette di ricalcolare il valore istantaneo

della radiazione solare che colpisce una o più superfici selezionate del

modello, in base al set di applicazioni stabilito.

Nei casi in cu si effettui l’analisi per più superfici contemporaneamente,

l’elaborazione dei dati può essere piuttosto lenta, tuttavia, un indicatore

progressivo dello stato di avanzamento dell’operazione è visibile nella

barra di stato in basso alla finestra principale di applicazione; a calcolo

completato vengono visualizzati grafico e Data box aggiornati.



a.a. 2005-2006

113

• Data box: la finestra di dialogo Graphical Results prevede, oltre al

grafico, anche una tabella di testo con sfondo bianco in cui sono riportate

le medesime informazioni. Essa risulta estremamente utile in quanto può

essere copiata come un qualsiasi documento di testo ed incollata in

un’altra applicazione di Windows.

15.2. Cumulative Insolation

Un’altra funzione di calcolo, che

permette di quantificare la radiazione

incidente su tutte le superfici esposte,

appartenenti a zone termiche del

modello, e di visualizzarne il risultato

direttamente nella Drawing Canvas è

quella della Cumulative Insolation,

richiamata dal comando Calculate del

Main menù.

Dall’omonima finestra di dialogo, si stabilisce il periodo di tempo su cui

eseguire l’operazione di analisi e, come anche per altre funzioni, l’accuratezza

della stessa.

Il risultato, cioè il valore dell’energia solare media giornaliera incidente su

ciascuna superficie esposta e calcolata per un periodo di tempo prefissato,

viene immagazzinato sotto forma di attributi

dell’oggetto e le sue modalità di visualizzazione

vengono scelte tra quelle elencate nel menù a

tendina aperto selezionando la voce Object

Attribute Values del Display menù.



a.a. 2005-2006

114

Utilizzando questa funzione di analisi è quindi possibile studiare direttamente

sul modello la distribuzione della radiazione incidente su oggetti di qualsiasi

forma e dimensione.4

15.2.1. Impostazioni di calcolo

• Insolation Period: si definisce l’intervallo di tempo su cui viene eseguito il

calcolo; esso può essere definito dall’utente (Custom); l’anno intero; una

stagione; un mese, oppure l’istante (NOW), ovvero l’ora e il giorno del

mese, impostato negli appositi boxes della Date-Time Toolbar. Il periodo

di riferimento può essere scelto dal menù tendina aperto alla voce

Period, o può essere fissato trascinando le freccine sugli appositi righelli

From-To.

Il valore rappresentato definisce l’energia solare media giornaliera che

colpisce ogni singola superficie esposta del modello e dipende dalla

localizzazione geografica di riferimento (fig. 117).

4 Si fa notare che può succedere che il valore della radiazione solare incidente su un tetto piano sia nullo, cosa impossibile salvo particolari condizioni al contorno per cui la superficie in oggetto sia completamente in ombra. Per ovviare a questo problema, si suggerisce di modificare l’altezza dell’elemento considerato anche solo di una unità (cfr. pag. 20), quindi effettuare il calcolo delle adiacenze e poi quello della Cumulative Insolation. A questo punto, il valore atteso sul tetto dovrebbe essere aggiornato e risultare positivo, con vettore normale alla superficie uscente verso l’alto.

fig. 117 nell’esempio qui affianco si è scelto di visualizzare i dati forniti dalla Cumulative Insolation Analysis secondo le opzioni:

- Avg Daily Total (Wh/m⁵)

- Display Text Values Si ricorda che, prima di effettuare il calcolo della Cumulative Insolation, è necessario eseguire il calcolo delle adiacenze. Le superfici per cui si vuole determinare il risultato devono perciò appartenere a zone termiche



a.a. 2005-2006

115

• Detailed Shading: spuntando questa opzione vengono ricalcolate

dettagliate maschere di ombreggiamento per tutte

le superfici esposte appartenenti a zone termiche

della composizione.

In caso contrario, per ogni oggetto, rimangono in memoria le maschere

di ombreggiamento automaticamente generate durante l’ultima analisi

delle adiacenze.

15.3. Soluzioni di visualizzazione: Object Attribute Values

Il valore determinato con il calcolo della Cumulative Insolation può essere

visualizzato direttamente nella Drawing Canvas in diversi modi.

Dal Display menù si sceglie la voce Object Attribute Values e, di seguito, si

sceglie una o più delle opzioni elencate:

- Display Text Values: il valore dell’energia solare incidente viene

visualizzato su ogni superficie esposta del modello (cfr. fig. 117).

Inoltre, per ogni superficie, una volta

selezionata, lo stesso numero può essere

letto alla voce Attributes del pannello di

controllo Selection Information.

- Display Vectors: il valore dell’energia solare incidente viene presentato

nella Drawing Canvas sotto forma di un vettore scalato, uscente dal

centro di ogni superficie esposta appartenente a una zona termica (fig.

118).

fig. 118 nell’esempio qui affianco si è scelto di visualizzare i dati forniti dalla Cumulative Insolation Analysis secondo le opzioni:


- Display Vectors Il modello è lo stesso della fig. 117, ma si è scelto di visualizzarlo secondo la vista frontale per meglio distinguere i vettori uscenti dalle superfici



a.a. 2005-2006

116

- Display Colours: tutte le superfici esposte del modello vengono

visualizzate con un determinato colore a seconda dell’intensità della

radiazione solare che le colpisce.

I colori seguono una scala cromatica in relazione all’intensità della

radiazione che devono rappresentare (fig. 119).

Questa scala cromatica può essere definita scegliendo la voce Set Scale

dal medesimo menù (fig. 120).

fig. 119 nell’esempio sottostante si è scelto di visualizzare i dati forniti dalla Cumulative Insolation Analysis secondo le opzioni:


- Display Colours

- Export Values: si dà la possibilità di salvare un file di testo che contiene

tutti i valori per ciascuna superficie esposta del modello, unitamente alla

sua orientazione ed area.

Nello stesso menù si trovano altre tre opzioni, che definiscono il tipo di

informazioni presentate nella Drawing Canvas secondo le modalità suddette

(cfr. p. 113):

- Attrib 1: Avg Daily Total (Wh/mT): informazione relativa all’energia

solare totale media giornaliera che colpisce ogni superficie esposta del

modello;

fig. 120 finestra di dialogo in cui si definisce la scala cromatica di rappresentazione



a.a. 2005-2006

117

- Attrib 2: Avg Daily Direct (Wh/mT): informazione relativa all’energia

solare media giornaliera della sola componente diretta della radiazione

incidente su ogni superficie esposta;

- Attrib 3: Avg Daily Diffuse (Wh/mT): informazione relativa all’energia

solare media giornaliera sulle superfici esposte dovuta alla radiazione

diffusa.

Si ricorda che, per ogni superficie esposta di una qualsiasi zona termica del

modello, i valori dei tre attributi relativi all’energia solare media giornaliera

incidente, sono descritti alla voce Attributes del pannello di controllo Selection

Information (cfr. p. 115). Si sottolinea però che, dopo qualsiasi modifica

apportata alla composizione, prima di determinare la Cumulative Insolation è

necessario eseguire il calcolo delle adiacenze, scegliendo la voce Inter-Zonal

Adjacencies dal Calcolate menù.

15.4. Pannelli fotovoltaici e produzione di energia elettrica

Il tipo di informazioni fornite dalla Cumulative Insolation Analysis risultano

particolarmente utili per una particolare applicazione, cioè per l’identificazione

della migliore posizione da assegnare a pannelli fotovoltaici, affinché essi

possano captare la massima quantità di radiazione solare nell’arco dell’anno.

Trovata la localizzazione più vantaggiosa, Ecotect permette di stimare, dato il

valore della radiazione solare incidente, la produzione di energia elettrica

annuale di un dispositivo fotovoltaico.

Il software consente inoltre di definire impianti e dispositivi elettrici per cui

vengono stabiliti tempi e modi di utilizzo, diventando così molto interessante il

confronto diretto tra il consumo energetico di questi e la produzione di energia

del fotovoltaico.

Individuata la superficie ottimale per collocare il dispositivo fotovoltaico, la si

seleziona e, dal pannello di controllo Selection Information, si definisce il tipo

di elemento ed il materiale che lo rappresenta (fig. 121):



a.a. 2005-2006

118

- Aprire il menù a tendina alla voce Element e scegliere il tipo Solar

Collector (fig. 122);

- aprire il menù a lato del Pri Material e dell’Alt Material, scegliere Select

Material ed impostare il materiale Solar Collector sia per il primo che per

il secondo (fig. 123), quindi premere Ok5.

fig. 122 si attribuisce alla superficie selezionata di fig. 121 il tipo di elemento

Solar Collector, intervenendo negli appositi boxes del Selection Information Panel

Stabilito il Solar Collector è necessario attivare il calcolo delle adiacenze.

5 Si dà la possibilità di modificare le proprietà termofisiche del materiale attraverso la finestra di dialogo Elements in Current Model alla voce Properties. Per richiamare questa finestra, dopo avere impostato il Solar Collector come Pri e Alt Material nel pannello di controllo Selection Information, selezionare la voce Properties dal menù aperto con la freccia a lato. Ora è possibile intervenire direttamente sulle proprietà elencate e, specificatamente, su Electrical Efficacy (%) semplicemente selezionando il valore predefinito e digitando il nuovo; prima di chiudere la finestra di dialogo premere Apply Changes. Si ricorda di effettuare sempre un calcolo delle adiacenze a seguito di qualsiasi modifica apportata al modello.

fig. 121 in seguito all’analisi della Cumulative Insolation la superficie più adatta ad ospitare i pannelli fotovoltaici risulta quella selezionata nell’esempio affianco. Il passaggio successivo è quello di attribuire alla superficie il tipo di elemento che la identifichi come pannello fotolvoltaico (Solar Collector) e il corrispondente materiale

fig. 123 attribuito il tipo di elemento, si definiscono il Pri e l’Alt Material che lo caratterizzano. Il procedimento è analogo a quello appena eseguito



a.a. 2005-2006

119

Aggiornato così il modello con le opportune modifiche è possibile effettuare il

calcolo dell’energia prodotta:

- selezionare l’oggetto impostato come Solar Collector (cfr. fig. 121);

- scegliere la voce Resource Consuption dal comando Calculate del Main

menù;

- aperta la finestra di dialogo Graphical Results, definire le alternative di

calcolo, così da determinare sia il consumo che la produzione delle

risorse energetiche base precisate nel modello (fig. 124).

Tali risorse includono elettricità, acqua, gas, petrolio, diesel e olii, ma per

il momento, l’unica risorsa produttiva nel modello è rappresentata dal

Solar Collector, che genera energia elettrica a partire dalla sua

esposizione oraria alla radiazione solare. Si spunta perciò solo l’opzione

Show Cumulative Graph , così da raffigurare nel grafico

la somma dell’energia prodotta giorno per giorno, sotto forma di una

curva che cresce progressivamente per determinare il valore annuale

totale. Dal menù a tendina aperto alla voce Resource Data si sceglie

quindi Hourly Solar Collection .

fig. 124 finestra di dialogo in cui si definiscono i parametri per il calcolo della produzione e del consumo delle risorse energetiche del modello. Nell’esempio sottostante: energia elettrica prodotta dal Solar Collector (cfr. fig.121)



a.a. 2005-2006

120

Si dà inoltre la possibilità di fissare un intervallo di

tempo su cui eseguire il calcolo: si definisce la data di

inizio e quella in cui si vuole terminare l’operazione.

In conclusione, premere il comando Recalculate per

l’elaborazione dei risultati in base al set di calcolo determinato.

Come per il computo della Solar Exposure, le informazioni vengono fornite sia

graficamente che sotto forma di una tabella di testo, per cui esse possono

essere copiate ed incollate in un’altra applicazione di Windows.



a.a. 2005-2006

121

CAP. 16

Dispositivi di ombreggiamento

L’analisi solare qualitativa e quantitativa porta infine alla definizione di sistemi

di ombreggiamento ottimizzati per una qualsiasi superficie vetrata.

Si è visto che l’effetto ombreggiante di tutti gli oggetti che compongono un

modello può essere velocemente e facilmente visualizzato, infatti, ogni volta

che un elemento della composizione viene modificato, l’ombra che esso

proietta viene simultaneamente aggiornata; in questo modo, creando e

modificando continuamente la configurazione spaziale di aggetti, tettoie, ecc. è

possibile creare complessi sistemi di ombreggiamento.

A riguardo, è molto utile l’opzione View From Sun Position del pannello di

controllo Shadow Settings, che permette di vedere il modello dalla prospettiva

del sole, cioè come se l’osservatore fosse il sole stesso.

Utilizzando questa proiezione

ortografica del modello è possibile

intervenie direttamente su quegli

elementi destinati ad essere

dispositivi di ombreggiamento: è

possibile cioè muovere i loro nodi

finché non si allineano con gli oggetti

che devono ombreggiare. In questo

tipo di vista infatti, le ombre

proiettate da ogni oggetto

corrispondono perfettamente al

contorno dello stesso (cfr. fig. 125).

Si consiglia di disattivare gli Snaps quando si apportano delle

modifiche al modello servendosi della proiezione View From Sun Position,

poiché potrebbe essere facile confondere i punti di riferimento cui allinearsi per

adattare il dispositivo di ombreggiamento all’oggetto che deve coprire.



a.a. 2005-2006

122

Gli Snaps sono utili per il primo passaggio, ovvero per agganciarsi, ad

esempio, ai due nodi superiori di una finestra da ombreggiare, ma poi devono

essere disattivati per procedere più facilmente all’allineamento del dispositivo

con i due nodi inferiori (fig. 125).

fig. 125 esempio di come si può disegnare un dispositivo di ombreggiamento, rettangolare ottimizzato, utilizzando la vista View From Sun Pos. Per disegnarlo si utilizza il comando Plan servendosi degli Snaps solo per agganciarsi ai due vertici superiori della finestra, poi si consiglia di disattivarli e di allinearsi a occhio ai vertici inferiori. Passare quindi alla vista prospettica per verificare la validità della soluzione tracciata

Altre numerose funzioni permettono, in Ecotect, di disegnare i dispositivi di

ombreggiamento più idonei per una precisa configurazione spaziale.

Si descrivono di seguito quelle più utilizzate.

16.1. Optimised Shading Design

Ecotect è in grado di generare automaticamente, in base a parametri

prefissati, i dispositivi di ombreggiamento ottimizzati per un dato elemento

della composizione su uno specificato intervallo di tempo.

Individuato e selezionato l’elemento che si vuole

ombreggiare, aprire il Calculate menù della Main Toolbar,

selezionare Shading and Shadows e, di seguito, Design

Shading Device.

Visualizzata l’omonima finestra di dialogo è possibile

impostare i parametri per la determinazione del dispositivo di ombreggiamento

migliore (fig. 126).



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123

• Shading Device Calculation: dal menù a tendina aperto alla voce Type of

Shading Device è possibile scegliere il tipo, cioè la forma, del dispositivo

di ombreggiamento che si vuole realizzare.

1. Rectangular Shade :

dispositivo di ombreggiamento

rettangolare orizzontale o

inclinato secondo un angolo da

definirsi;

2. Optimised Shade (On) :

la forma del dispositivo è

disegnata in base al percorso

del sole nella volta celeste alla

data prestabilita;

3. Optimised Shade (Until) :

la forma del dispositivo è

disegnata in base al percorso

del sole nella volta celeste a

partire dal I gennaio fino alla

data prefissata;

fig. 126 finestra di dialogo in cui si fissano, non solo i parametri atti a definire un sistema di ombreggiamento ottimizzato per l’elemento selezionato nella Drawing Canvas, ma si può scegliere il tipo, ovvero la forma, del sistema



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124

4. Surrounding Shade :


costituito da un elemento

orizzontale, o inclinato a

piacere di un angolo da

definirsi, e da due verticali a

lato dell’elemento che deve

essere protetto dalla radiazione

solare;

5. Solar Pergola :


costituito da una serie di

lamelle parallele, disposte in

modo da consentire la massima

penetrazione del sole in inverno

a mezzogiorno e il completo

ombreggiamento dell’elemento

selezionato nell’intervallo di

tempo prefissato.

• Date/Time Range: si definisce l’intervallo di tempo

sul quale progettare il dispositivo di

ombreggiamento trascinando la freccia sul righello,

o utilizzando le frecce da tastiera per modificare la

data di un giorno alla volta.

Si ricorda che, essendo il percorso del sole simmetrico rispetto ai solstizi,

muovendo una delle due frecce si aggiorna automaticamente la posizione

dell’altra.

Nei boxes sottostanti si precisano, invece, le ore del giorno per cui

l’oggetto selezionato deve risultare in ombra.



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125

• Window Offset: si precisano i parametri geometrici del

dispositivo di ombreggiamento rispetto all’elemento

della composizione scelto per essere ombreggiato.

- Side Offset: distanza laterale tra l’elemento selezionato e l’inizio

del dispositivo di ombreggiamento;

- Top Offset: distanza tra l’elemento selezionato e il dispositivo di

ombreggiamento soprastante.

Entrambe le distanze sono espresse in millimetri.

- Shade Angle: angolo di inclinazione, espresso in gradi, del

dispositivo di ombreggiamento rispetto all’orizzontale; se il valore

dell’angolo è nullo, allora il dispositivo è orizzontale, se è positivo,

allora esso è ruotato verso il basso, viceversa se è negativo.

Per default, i dispositivi automaticamente generati dal programma

sono tutti orizzontali.

L’obiettivo della funzione di analisi Design Shading Device in Ecotect è perciò

quella di definire e rappresentare l’esatta estensione di un dispositivo di

ombreggiamento ottimizzato per una particolare combinazione di variabili.

16.1.1. Alcuni accorgimenti

Al fine di determinare il sistema di ombreggiamento più adatto, sia dal punto di

vista funzionale che da quello estetico, è spesso necessario fare numerosi

tentativi; a questo proposito, si danno alcuni suggerimenti:

- prima di creare un nuovo dispositivo, eliminare il precedente o muoverlo

su un’altra zona da spegnere durante la nuova operazione (cfr. pag. 61);

- collocare sempre i sistemi di ombreggiamento

sull’Outside zone (cfr. pag. 13), o comunque su

zone non termiche, onde evitare spiacevoli

sorprese durante la Thermal Analysis;

- nel caso in cui il dispositivo appena generato venga visualizzato in rosso,

cioè nel colore impostato quale Invalid/Error colour nella finestra di

dialogo User Preferences (cfr. pag. 18), bisogna selezionarlo e cliccare



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126

tasto sinistro sull’icona Fix Links della Additional Toolbar; aperta

quindi la finestra di dialogo User Preferences alla voce Fixing Links,

spuntare l’opzione Adjust non-coplanar nodes orthographically e dare

l’Ok. Può capitare infatti, soprattutto per i dispositivi costruiti in base al

percorso del sole nella volta celeste, che alcuni nodi che li costituiscono

non si trovino tutti sullo stesso piano.

Si ricorda infine che i dispositivi di ombreggiamento definiti utilizzando la

finestra di dialogo Design Shading Device fanno sempre riferimento

all’intervallo di tempo fissato in essa e non alla data visualizzata nella Date-

Time Toolbar della finestra principale di applicazione.

16.2. Creare dei Louvres

Oltre a creare dei dispositivi di ombreggiamento secondo modelli prefissati è

possibile costruire manualmente altri tipi di sistemi.

I louvres, ad esempio, rappresentano un sistema di ombreggiamento molto

efficace e di semplice realizzazione.

Si descrivono di seguito i successivi passaggi per disegnare una serie di louvres

davanti ad una superficie vetrata:

- disegnare, servendosi del comando Plane della

Modelling Toolbar, il primo louvre a partire

dall’estremità superiore della superficie vetrata (cfr.

pag. 29 – utilizzo del sistema di coordinate per la

costruzione del modello);

- selezionare il primo louvre disegnato e duplicarlo

scegliendo la voce Duplicate dal menù Edit della

Main Toolbar;

- aperta la finestra di dialogo Duplicate, definire le distanze di offset del

louvre successivo al primo; spuntare l’opzione Link Duplicates as Child

Objects e dare l’Ok (fig. 127). In questo modo, ogni louvre successivo al

primo viene creato come oggetto figlio, così da semplificare tutte le

eventuali correzioni da apportare al sistema: spuntando questa opzione



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127

infatti, basta modificare l’oggetto padre, cioè il primo louvre disegnato,

affinché vengano aggiornati simultaneamente tutti quelli aggiunti.

Si ricorda che le distanze devono essere inserite in millimetri.

- Ripetere l’operazione tante volte quanti sono i louvres sufficienti a

schermare l’intera superficie vetrata: per richiamare di volta in volta la

finestra di dialogo Duplicate basta premere CTRL+D (fig. 128).

Se la distanza di offset rimane la stessa per tutti i louvres, si consiglia di

spuntare anche l’opzione Don’t prompt me for this again: in questo modo

è sufficiente premere CTRL+D affinché il louvre venga duplicato, senza

passare attraverso la suddetta finestra di dialogo.

Completata la serie di louvres si può passare alla visualizzazione delle ombre e,

se necessario, passare alla fase di correzione di essi (figg. 129-130).

fig. 130 analisi dello stesso sistema di ombreggiamento della fig. 129, alle ore 12.30 p.m. del 14 gennaio (località - Venezia)

fig. 127 finestra di dialogo per definire la distanza, secondo le coordinate cartesiane X, Y, Z, tra i louvres. Le distanze vanno espresse in mm

fig. 128 duplicazione del primo louvre, secondo le distanze di offset impostate nella finestra di dialogo Duplicate, fino a coprire interamente l’estensione della finestra da ombreggiare

fig. 129 analisi del sistema di ombreggiamento progettato alle ore 11 a.m. del 25 maggio (località - Venezia)



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128

La relazione di interdipendenza con cui sono stati creati i louvres permette di

modificarli tutti insieme intervenendo unicamente sui nodi del primo louvre

disegnato, ovvero l’oggetto padre (cfr. pag. 20):

- selezionare il Parent Object, cioè il

louvre originario, e passare alla

visualizzazione dei nodi ricliccando

tasto sinistro del mouse, o

premendo F3;

- selezionare i due nodi più lontani dal

muro con clic tasto sinistro del

mouse prima su uno e poi, tenendo

premuto SHIFT, sul secondo.

I nodi selezionati sono riconoscibili

poiché appaiono bianchi con

contorno rosso;

- modificare quindi l’inclinazione e la dimensione dei louvres

semplicemente digitando da tastiera Z, X o Y a seconda della variazione

che si vuole determinare:

digitando la lettera Z i louvres

vengono ruotati verso l’alto, se invece

si vuole ruotarli verso il basso bisogna

digitare Z tenendo premuto SHIFT;

digitando la lettera Y si modifica la

dimensione dei louvres in direzione Y

positiva, viceversa digitando la lettera

Y tenendo premuto SHIFT; allo stesso

modo si modificano le dimensioni in

direzione X digitando la lettera X

(fig. 131). fig. 131 a) b) rotazione verso estensione: l’alto: digitare la digitare la lettera Z lettera Y



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129

Si precisa che, l’estensione o contrazione dei louvres in direzione X e Y

dipende dalla posizione dell’origine di riferimento.

E’ importate sottolineare inoltre che, prima di apportare qualsiasi modifica ai

louvres, considerate le dimensioni ridotte di questi elementi rispetto all’intera

composizione, è necessario impostare una diversa distanza di Snap rispetto a

quella visualizzata nell’apposito box della Options Toolbar (cfr. pag. 31).

L’operazione è molto semplice: selezionare il valore

rappresentato, digitare quello nuovo e premere ENTER.

Si consiglia di tenere attiva la funzione di analisi Display Shadows durante le

operazioni di trasformazione dei dispositivi di ombreggiamento; in questo

modo, è possibile tenere interattivamente sotto controllo le condizioni di

ombreggiamento che si vanno a creare, anche per diversi momenti dell’anno,

al fine di raggiungere velocemente la soluzione ottimale (fig. 132).

fig. 132 nell’esempio affianco si può notare come, in seguito alle modifiche apportate ai louvres, la proiezione dell’ombra è stata aggiornata interattivamente. Le impostazioni di analisi infatti sono le stesse dell’esempio di fig. 130: ore 12.30 p.m. del 14 gennaio (località – Venezia)



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130

CAP. 17

OpenGL

Il software Ecotect è dotato di una finestra popup che visualizza il modello

nella modalità OpenGL.

La finestra di dialogo OpenGL viene attivata selezionando la voce OpenGL

(Experimental) dal Display menù della Main Toolbar e spesso viene utilizzata

per l’analisi solare, poiché, oltre ad offrire ulteriori opzioni di studio, la

rappresentazione di alcune funzioni nella Drawing Canvas risulta migliore.

Molto valida è, ad esempio, la restituzione grafica del planivolumetrico e delle

condizioni di ombreggiamento di modelli piuttosto complessi (fig. 133).

17.1. OpenGL Display/Analysis

Nella finestra di dialogo

OpenGL diventa molto

semplice ed intuitivo

intervenire sul modello, tutto

è controllato mediante due

pannelli di controllo di facile

interpretazione: Display e

Analysis.

Si forniscono di seguito solo alcune indicazioni di massima, così da lasciare

spazio alla sperimentazione sulle numerose opzioni di visualizzazione ed

analisi.

fig. 133 rappresentazione in modalità OpenGL di un planivolumetrico.



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131

17.1.1. Display Control Panel

pannello di controllo che governa le modalità di raffigurazione dell’intera

composizione nella Drawing Canvas.

• Views toolbar : ognuna delle diverse icone definisce

una vista bidimensionale o tridimensionale del modello.

• Foreground/Background coluor : con un semplice clic

tasto sinistro su Foreground e/o Background si apre la finestra di dialogo

Colore, attraverso la quale si possono scegliere i colori di visualizzazione,

sia degli oggetti che costituiscono il modello, che dello sfondo.

• Surface/Outline Display:

opzioni che permettono di

scegliere i colori delle superfici

e del contorno degli elementi

della composizione.

• Sketch/Extend Outlines:

opzioni che consentono di caratterizzare il modello

dal punto di vista del disegno, come fosse uno

schizzo fatto a mano. In questo modo si dà al

modello l’aspetto di un work in progress (fig. 134).

• Fog Display:

effetto grafico utilizzato, in genere, per visualizzare

un planivolumetrico: il colore degli oggetti che non

sono in primo piano tende gradualmente al colore

dello sfondo, simulando così il senso della distanza.



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132

• Section Plane:

trascinando la freccina sull’apposito

righello, si definisce un piano di taglio

interattivo, che consente di guardare

all’interno degli oggetti che costituiscono

il modello. Cliccando la freccia a lato del

righello si apre un menù dal quale è

possibile scegliere l’asse e la direzione

del piano di taglio.

17.1.2. Analysis Control Panel

pannello di controllo che governa le opzioni di analisi solare. Esso è simile al

pannello di controllo Shadow Settings della finestra principale di applicazione

ed alcune opzioni, ovvero quelle del Sun-Path Display, sono le stesse; tuttavia

ce ne sono delle altre che forniscono ulteriori informazioni sulle condizioni di

ombreggiamento, offrendo nuove modalità di visualizzazione.

• Sun-Path Display:

tra le possibilità di analisi elencate, l’opzione Show

Sun-Path Data può essere attivata solo se nella

finestra principale di applicazione sono già state

calcolate le maschere di ombreggiamento (cfr. p.

100 e seguenti); il risultato, infatti, è quello di

vedere rappresentate, direttamente sul modello

tridimensionale, le stesse informazioni visualizzate

sui diagrammi solari.

• Shading Effects:

sezione di analisi che controlla gli effetti con cui

vengono visualizzate le ombre proiettate; è

possibile cioè moderare la loro intensità e quindi il

contrasto tra le superfici in ombra e quelle in luce.

L’effetto è puramente estetico.



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133

• Shadows Display:

vengono elencate nuove opzioni di visualizzazione

per l’analisi qualitativa delle condizioni di

ombreggiamento rispetto a quelle già consentite

nella finestra principale di applicazione (cfr. p. 81 e

seguenti).

• Shadow Animation:

rappresenta, forse, la funzione di analisi in modalità

OpenGL di maggiore effetto. Permette infatti di

generare una animazione, che dimostra l’evoluzione

delle condizioni di ombreggiamento sulle

ventiquattro ore di un giorno predeterminato

(Hourly), o sull’intero anno solare (Annual).

Si ricorda che conviene fissare la data e l’ora per cui si vogliono studiare le

condizioni di ombreggiamento direttamente negli appositi boxes della

finestra di applicazione OpenGL: le nuove impostazioni vengono

simultaneamente aggiornate nelle finestra principale di applicazione, ma

non viceversa.

Si sottolinea inoltre che non sono ancora completamente garantiti i risultati

ottenuti attraverso le opzioni di analisi in modalità OpenGL. Si consiglia perciò,

in caso di perplessità, di fare riferimento alle condizioni di ombreggiamento

visualizzate e studiate nella finestra principale di applicazione.

fig. 134 esempio di visualizzazione di un modello in modalità OpenGL sfruttando sia le opzioni del Display Control Panel che quelle dell’Analysis Control Panel. L’idea è quella di uno schizzo, un’idea, un work in progress che non trascura però gli aspetti più importanti di analisi



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134

Conclusioni

Il software Ecotect è un nuovo strumento nato dalla necessità di affrontare il

complesso tema della progettazione architettonica in modo veramente

integrato ed unisce un’interfaccia grafica di modellazione tridimensionale a

numerose funzioni di analisi prestazionali.

Si vuole tuttavia sottolineare che la presente dispensa, costruita a fini didattici

sulla falsariga della guida in linea (Help Topics) e degli esempi (Help Tutorials)

della versione Ecotect v 5.20, ha l’obiettivo di introdurre gli studenti all’utilizzo

del software a partire dalle prime fasi del processo progettuale, ma non

esaurisce tutte le possibilità che esso offre.

Gli argomenti trattati consentono di prendere dimestichezza con l’interfaccia

grafica, ovvero con gli strumenti utili nella prima e fondamentale fase di

modellazione del progetto architettonico, nonché con le principali funzioni di

analisi solare, così da creare le premesse per una successiva ed autonoma

sperimentazione negli altri campi di analisi.

Arch. Martina Iaschi

e-mail [email protected]

ECOTECT – Modellazione e Analisi Solare Ecotect v 5 · Iaschi Martina & Meloni Paola, tesi di...

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