LA PROGETTAZIONE INTEGRATA COME STRUMENTO PER L’OTTIMIZZAZIONE DELL’INVOLUCRO EDILIZIO E IMPIANTISTICO
Firenze, 26 Novembre 2015 Ing. Carlo Bruschetta
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• 1 Chi siamo
• 2 Gli strumenti per l’ottimizzazione della progettazione
• 3 Caso Studio: Lavazza HQ
• 4 Caso Studio: Zucchetti HQ
• 3 Caso Studio: Prysmian HQ
Indice dei contenuti
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MANENS-TIFS
Società di ingegneria specializzata nella progettazione di impianti e nella consulenza energetico-ambientale in edilizia
Anno fondazione 2010 (ma 40 anni di storia)Personale 200Sedi operative Padova, Verona, Riyadh, Doha
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MANENS-TIFS – ALCUNE REFERENZE
MART, Rovereto (TN)
Torri Isozaki, Hadid, Libeskind, Milano
Lavazza, Torino
Le Albere e MUSE, Trento
IntesaSanpaolo, TorinoSede 3M, Milano
Parco della Musica, Roma EXPO 2015, Milano
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MANENS-TIFS – LEED E CERTIFICAZIONI DI SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE
• 5 LEED AP
• 2 LEED GA
• 2 BREEAM Assessors
• 1 Esperto Protocollo ITACA
• socio fondatore di Green Building Council (GBC) Italia
• membro del primo Comitato Esecutivo
• membro del primo Comitato di Indirizzo
• socio di US Green Building Council
• Presidente del Comitato LEED (Organo tecnico del GBC Italia)
• Coordinatore del Comitato Energia e Atmosfera
• 6 membri nei comitati tecnici del GBC Italia per stesura dei protocolli
LEED ITALIA 2009 e GBC Home, GBC Historic Buildings, GBC Quartieri
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• 1 Chi siamo
• 2 Gli strumenti per l’ottimizzazione della progettazione
• 3 Caso Studio: Lavazza HQ
• 4 Caso Studio: Zucchetti HQ
• 3 Caso Studio: Prysmian HQ
Indice dei contenuti
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Gli strumenti di ottimizzazione della progettazione
Il processo di progettazione tradizionale – VE Value Engineering
7group (Author), Bill Reed (Author), S. Rick Fedrizzi (Foreword)The Integrative Design Guide to Green Building: Redefining the Practice of Sustainability,
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Gli strumenti di ottimizzazione della progettazione
7group (Author), Bill Reed (Author), S. Rick Fedrizzi (Foreword)The Integrative Design Guide to Green Building: Redefining the Practice of Sustainability,
Il processo di progettazione integrata – CoVO Continous Value Optimization
1010
Gli strumenti di ottimizzazione della progettazione
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Gli strumenti di ottimizzazione della progettazione
1212
Gli strumenti di ottimizzazione della progettazione
RISPARMIARE energia e costi
APPLICARE soluzioni innovative e complesse
DECIDERE in modo informato
CAPIRE gli effetti delle decisioni
MIGLIORARE le prestazioni
RIDURRE i rischi
MUSETrento
Centro LeoniMilano
Polo delle Luce iGuzziniRecanati
Torre IsozakiMilano
Riassumendo, la progettazione integrata permette di:
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• 1 Chi siamo
• 2 Gli strumenti per l’ottimizzazione della progettazione
• 3 Caso Studio: Lavazza HQ
• 4 Caso Studio: Zucchetti HQ
• 3 Caso Studio: Prysmian HQ
Indice dei contenuti
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Lavazza S.p.A. – New Headquarter
Torino
Cino Zucchi Architetti
Caso Studio: LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter – Torino
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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter – Torino
SITO: Torino, ItaliaAREA LORDA: 32,000 m2
AREA CLIMATIZZATA: 15,000 m2
PIANI: 3/6 fuori terra+ 2 interratiUSO PRIMARIO: UfficiSISTEMA DI CLIMATIZZAZIONE: Pompe di calore ad acqua di falda reversibili; Pannelli radianti + aria
primaria per uffici / Tutt’aria per sale riunioni.PRODUZIONE DI ENERGIA RINNOVABILE: Fotovoltaico sulla copertura; Utilizzo acqua di falda
Modellazione per la simulazione energetica
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PLANIMETRIA PIANO TIPO
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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POZZI PER PRELIEVO E FILTRAZIONE ACQUA DI FALDA
VASCHE ACQUA DI FALDA E SISTEMA DI POMPAGGIO
CHILLER PER SPAZI TECNICI
148 kW – EER 4,62
POMPA DI CALORE PER ACS
DISTRIBUZIONE SECONDARIA
ACQUA CALDA
CHILLER/POMPE DI CALORE POLIVALENTI825,5 kWf - EER 4,70944,6 kWt - COP 4,98
DISTRIBUZIONE SECONDARIA ACQUA
REFRIGERATA
SISTEMA DI PRE-RAFFREDDAMENTO
UTA
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
CONFRONTO FRA DIVERSE TIPOLOGIE DI FACCIATE
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Input
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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DATI CLIMATICI: generati da Meteonorm per ogni ora di un anno intero
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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Output: FABBISOGNO ENERGIA TERMICA E FRIGORIERA
• Prevale il fabbisogno di energia frigorifera
• Consistente riduzione di fabbisogno energetico complessivo con fattori solari SHGC più bassi (-14%)
• Effetto irrilevante della variazione di WWR (70% o 80%)
• Ottimale il Caso 2 : WWR = 80% SHGC = 0,25
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
VERIFICA INDICI DI CONSUMO
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RISULTATI SIMILAZIONE ENERGETICA - CONSUMI ELETTRICI ANNUALI
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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INDICE CONSUMO ELETTRICO STIMA CONSUMO TOTALE
[kWh/anno]
INDICE CONSUMO TOTALE PER SUPERFICIE CONDIZIONATA
[kWh/m2]
1.871.571 121,7
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
ASSISTENZA ALLO STUDIO DEL LAYOUT INTERNO PER L’OTTIMALE POSIZIONAMENTO DEI POSTI DI LAVORO
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MODELLO 3D DELL’EDIFICIO PER SIMULAZIONE DAYLIGHT E FLD
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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P01_UFF05 non verificato: utilizzo per meeting o break
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
Lo studio dell’illuminamento al 21 Settembre evidenzia gli spazi poco illuminati in quel preciso momento.
Lo studio si può ripetere per ogni momento dell’anno.
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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
CONFRONTO FRA DIVERSE TENDE INTERNE
3333
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
Input: TIPOLOGIE DI TENDE DA CONFRONTARE
3434
10% 3% 0%
12% 11% 52%
82% 64% 48%
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
Input: DATI TECNICI DELLE TENDE DA CONFRONTARE
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• E’ stato riprodotto un modulo ufficio avente comprendente n.3 moduli di
facciata di 1,5m cad. e una profondità del locale pari a 9 metri
• Esposizione calcolo SUD e OVEST
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Immagine 3D modulo senza tenda
Immagine 3D modulo con tenda
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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Il calcolo è stato eseguito su una griglia di calcolo con passo di circa 38 cm e posta a 85cm sopra il pavimento.Per il calcolo sono state considerate le seguenti ore tipiche di cielo sereno con sole: - Esposizione SUD: 21 marzo e 21 giugno alle ore 12.00 (ora solare)- Esposizione OVEST: 21 giugno ore 15 e ore 17
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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
3737
ESPOSIZIONE SUD - 21 Giugno ore 12:00
Solo Vetri Screen G3 Screen G5 Thermotec
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
3838
ESPOSIZIONE SUD - 21 Marzo ore 12:00
Solo Vetri Screen G3 Screen G5 Thermotec
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
3939
ESPOSIZIONE OVEST - 21 Giugno ore 15:00
Solo Vetri Screen G3 Screen G5 Thermotec
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
4040
ESPOSIZIONE OVEST - 21 Giugno ore 17:00
Solo Vetri Screen G3 Screen G5 Thermotec
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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Stato di fatto
Solo Vetri Screen G3
Esposizione SUD - 21 marzo, ore 12:00
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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Stato di fatto
Screen G5 Thermotec
Esposizione SUD - 21 marzo, ore 12:00
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
43
Stato di fatto
Solo Vetri Screen G3
Esposizione OVEST - 21 giugno, ore 17:00
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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Stato di fatto
Screen G5 Thermotec
Esposizione OVEST - 21 giugno, ore 17:00
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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Stato di fatto
Solo Vetri Screen G3
Esposizione OVEST - 21 giugno, ore 18:30
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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Stato di fatto
Screen G5
Esposizione OVEST - 21 giugno, ore 18:30
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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Output: RISULTATI DELLE SIMULAZIONI
• Il tessuto tipo Thermotec non è adatto al compito visivo degli occupanti poiché troppo abbagliante (illuminamento > 3000 cd/m2- limite per postazioni lavoro)
• II tessuti delle tende tipo G3 White e G5 White garantiscono un buon controllo dell’abbagliamento (illuminamento < 3000 cd/m2 – limite per postazioni lavoro )
• Il tessuto G5 permette di contenere l’abbagliamento anche nelle giornate di cielo sereno con sole (illuminamento tra 1000 e 300 lux - adatto all’uso di videoterminali )
LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino
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• 1 Chi siamo
• 2 Gli strumenti per l’ottimizzazione della progettazione
• 3 Caso Studio: Lavazza HQ
• 4 Caso Studio: Zucchetti HQ
• 3 Caso Studio: Prysmian HQ
Indice dei contenuti
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Nuovo Centro Direzionale Zucchetti S.p.a.
Lodi
Arch. Marco Visconti
Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi
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OTTIMIZZAZIONE SCHERMATURE FACCIATA
Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi
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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi
Input:
Variante 01 Variante 02Schermatura base
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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi
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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi
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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi
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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi
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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi
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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi
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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi
Edificio privo di schermature
• Facciate N/NE: radiazione modesta, <1000 W/m2 nei periodi 22 Maggio e 08 Luglio tra le ore 08:00 e le ore 11:00.
• Facciate SE: radiazione >1600-2000 W/m2 nel periodi 30 Marzo ore 15:00-18:00.
Edificio con Schermature come da progetto
• Riduzione della radiazione solare a livelli bassissimi, < 600 W/m2
• Apporti solari gratuiti nel periodo invernale
• Disponibilità di luce naturale negli ambienti interni
• Visione degli spazi esterni (comfort degli occupanti)
Edificio con Schermature Variante 01
• Struttura più snella
• Schermatura solare nelle ore centrali dei mesi estivi equivalente a quella di progetto
• Incremento della quantità della luce naturale nei mesi invernali
• Incremento della visuale degli spazi esterni ( miglior confort visivo degli occupanti)
Edificio con Schermature Variante 02
• Performance intermedia alle due precedenti soluzioni
• Soluzione costruttiva più semplice
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SCELTA TIPOLOGIA VETRO
Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi
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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi
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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi
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• 1 Chi siamo
• 2 Gli strumenti per l’ottimizzazione della progettazione
• 3 Caso Studio: Lavazza HQ
• 4 Caso Studio: Zucchetti HQ
• 3 Caso Studio: Prysmian HQ
Indice dei contenuti
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Nuovo Centro Direzionale Prysmian HQ.
Milano
Arch. Maurizio Varratta
Caso Studio: New Prysmian HQ
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Nuovo Centro Direzionale Prysmian HQ.
Milano
Arch. Maurizio Varratta
Caso Studio: New Prysmian HQ
Viste esterne
Viste interne
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APPROCCIO MULTIDISCIPLINARE PER OTTIMIZZAZIONE DELLE TIPOLOGIE EDILIZIE E DELL’INVOLUCRO
Caso Studio: New Prysmian HQ
6666
Caso Studio: New Prysmian HQ | Analisi Climatica
Il diagramma solare indica il percorso solare
nell’arco dell’anno per ogni ora del giorno.
Le linee a forma di 8 corrispondono al
percorso del sole di un intero anno ad una
medesima ora (il sole giallo è posizionato
sulle ore 12), mentre tutta la fascia ocra
mette in evidenza il percorso solare mensile
dall’alba al tramonto.
La massima altezza solare alle ore 12:00 del
solstizio estivo (21 giugno) e invernale (21
dicembre) corrisponde rispettivamente a
67,8° e 21,26°.
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Caso Studio: New Prysmian HQ | Studio delle ombre riportate
Lo studio delle ombre mira a
determinare le ore in cui non è presente
la radiazione solare diretta in determinati
punti dell'edificio.
Lo studio delle ostruzioni è utile al fine
di valutare per ogni facciata:
• l'opportunità di apporti solari gratuiti
• la necessità di protezioni solari
• la disponibilità di luce naturale
• la localizzazione di pannelli solari
ancor prima di studiare il quantitativo
di radiazione solare incidente.
6969
Caso Studio: New Prysmian HQ | Sviluppo del concept energetico – Serre Solari
INPUT
7070
Caso Studio: New Prysmian HQ | Sviluppo del concept energetico - Serre Solari
ELABORAZIONE
7171
Caso Studio: New Prysmian HQ | Sviluppo del concept energetico - Serre Solari
ELABORAZIONE
7272
Caso Studio: New Prysmian HQ | Sviluppo del concept energetico – Serre Solari
ELABORAZIONE
7373
Caso Studio: New Prysmian HQ | Sviluppo del concept energetico – Serre Solari
OUTPUT
7575
Caso Studio: New Prysmian HQ | Analisi energetica approfondita – Riduzione dei costi
ELABORAZIONE
7676
Caso Studio: New Prysmian HQ | Studio schermature serre
INPUT
7777
Caso Studio: New Prysmian HQ | Analisi energetica approfondita – Riduzione dei costi
OUTPUT
7878
Caso Studio: New Prysmian HQ | Luce naturale
INPUT
7979
Caso Studio: New Prysmian HQ | Luce naturale
ELABORAZIONE
8080
Caso Studio: New Prysmian HQ | Studio penetrazione luce naturale
ELABORAZIONE
8181
Caso Studio: New Prysmian HQ | Luce naturale
ELABORAZIONE
8282
Caso Studio: New Prysmian HQ | Luce naturale
OUTPUT
8383
Caso Studio: New Prysmian HQ | Abbagliamento
INPUT
8484
Caso Studio: New Prysmian HQ | AbbagliamentoELABORAZIONE
8585
Caso Studio: New Prysmian HQ | Abbagliamento
OUTPUT
8686
La progettazione integrata come strumento per l’ottimizzazione
Lessons Learned
Lavazza – confronto vetri per facciateLavazza – verifica indici di consumoLavazza – confronto vetri per facciateLavazza – layout e FLD / illuminamentoLavazza – confronto tende interne Zucchetti – schermature di facciataZucchetti – confronto vetri Prysmian – studio delle ombre riportatePrysmian – serre solariPrysmian – ottimizzazione delle schermature dal punto di vista energeticoPrysmian – controllo luce naturale e abbagliamento
8787
La progettazione integrata come strumento per l’ottimizzazione
Ci vuole più tempo nelle prime fasi di progetto, ma si recupera nelle successive, anche in termini di costi
Se si affrontano i principali temi nelle prime fasi di progetto, si possono ottenere i migliori risultati
La squadra di progettazione deve essere definita e completa sin dall’inizio del processo. Meglio coinvolgere anche il Facility Management
MUSETrento
Centro LeoniMilano
Polo delle Luce iGuzziniRecanati
Torre IsozakiMilano
Lessons Learned
8888
Progettazione
Strutturale
Progettazione
Impianti
Meccanici
Progettazione
Impianti
Elettrici
Progettazione
Sistemi
SMART
SPECIALISTIFISICA EDIFICIO
Progettazione
Architettonica
COMMITTENTE
LEED AP e CxA
L’architetto è affiancato da Specialisti di FISICA dell’EDIFICIO che si avvalgono di Simulazioni Energetiche e Daylighting
Il committente è affiancato da uno specialistia di sostenibilità (LEED AP) e da specialisti di sistemi energetici (Commissioning Authority CxA)
Le 4 «E» della progettazione integrata:• Everyone• Engaging• Everything• Early
La progettazione integrata come strumento per l’ottimizzazione
89
Via Campofiore 21 37127 Verona
T +39 045 80 36 100 F +39 045 80 33 954
M [email protected] www.manens-tifs.it
LA PROGETTAZIONE INTEGRATA COME STRUMENTO PER L’OTTIMIZZAZIONE DELL’INVOLUCRO
EDILIZIO E IMPIANTISTICO
@carlobrus
Carlo Bruschetta
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