Un progetto sostenibile per un edificio per uffici a Torino

Introduzione p. 1

1. Il progetto dell'edificio per uffici

1.1 Concept

1.1.1 Concept architettonico p. 5

1.1.2 Concept fisico - tecnico p. 15

1.1.2.1 Scelte volte alla riduzione dei consumi p. 17

1.1.3 Concept tecnologico - edilizio p. 23

1.2 Descrizione del progetto p. 25

1.3 Sviluppo progettuale p. 62

2. Analisi e valutazioni fisico-tecniche

2.1 VALUTAZIONE DELL’ILLUMINAZIONE NATURALE E DELL’OMBREGGIAMENTO p. 79

2.1.1 Progetto degli elementi architettonici schermanti p. 80

2.1.2 Analisi qualitativa dell’ombreggiamento p. 81

2.1.3 Analisi dell’ombreggiamento della corte interna p. 83

2.1.4 Analisi illuminotecnica dell’ambiente interno p. 85

2.2 VALUTAZIONE DEL COMPORTAMENTO TERMICO DELL'AMBIENTE INTERNO p. 92

Ipotesi di calcolo p. 93

caratterizzazione dei componenti p. 95

verifica dei requisiti d'involucro dell'allegato C del D.Lgs 311/06 p. 109

carichi termici nell'ambiente interno p. 111

funzionamento dell'impianto di climatizzazione p. 111

2.2.1 CONFRONTO TRA IL COMPORTAMENTO TERMICO DELL’UFFICIO TIPO

CON INVOLUCRO SEMI OPACO E INVOLUCRO INTERAMENTE VETRATO p. 115

2.2.1.1 Confronto in regime di libera evoluzione della temperatura

Confronto sulle temperature operative nel giorno più freddo dell’anno p. 117

2.2.1.2 Confronto con impianto meccanico di climatizzazione.

2.2.1.2_1 Potenze per la climatizzazione p. 119

2.2.1.2_2 Potenze frigorifere per il raffrescamento.

Confronto tra i carichi frigoriferi dell’ambiente interno il 3 agosto p. 121

2.2.1.2_3 Fabbisogni di energia termica e frigorifera per la climatizzazione p. 123

2.2.1.3 Incidenza del guadagno solare su fabbisogni e potenze d’impianto

2.2.1.3_1 Simulazione con identiche trasmittanze medie d’involucro p. 125

2.2.1.3_2 Confronto tra involucri vetrati con differente trasmittanza termica p. 127

2.2.1.3_3 Aggiunta delle schermature solari esterne sulle superfici trasparenti:

confronto dell’involucro semi-opaco con l’involucro vetrato tipo V1 p. 129

2.2.1.3_4 Valutazione dell’efficacia delle schermature:

confronto dell’involucro semi-opaco con l’involucro vetrato tipo V2 p. 131

2.2.1.3_5 Valutazione del comportamento termico dell’ufficio tipo a seconda

Dell’orientamento prevalente della superficie finestrata.

Confronto tra fabbisogni di energia termica e frigorifera. p. 133

2.2.1.3_6 Valutazione del comportamento termico dell’ufficio tipo a seconda

dell’orientamento prevalente della superficie finestrata.

Confronto tra le potenze massime per la climatizzazione. p. 135

2.2.1.3_7 Valutazione del comfort termico nell’ufficio tipo:

confronto tra involucro semi opaco e vetrato (V1). p. 137

2.2.1.4 Valutazione del comportamento termico di una

porzione degli uffici aperti nell’edificio basso.

Ipotesi di calcolo p. 139

Caratteristiche dei componenti p. 141

2.2.1.4_1 Confronto dei fabbisogni di energia termica e frigorifera e delle potenze

massime per una porzione degli uffici aperti nell’edificio basso p. 143

2.2.2 VALUTAZIONE DELLA TECNOLOGIA DELL’INVOLUCRO SEMI OPACO. p. 145

2.2.2.1_1 Valutazione dell’effetto dell’isolamento termico.

Confronto di fabbisogni e potenze per la climatizzazione dell’ufficio tipo

con parete massiva isolata dall’interno o non isolata. p. 147

2.2.2.1_2 Valutazione dell’effetto dell’isolamento termico.

Confronto dell’indice PMV dell’ufficio tipo

con parete massiva isolata dall’interno o non isolata. p. 149

2.2.2.2 Valutazione dell’effetto della massa superficiale.

Confronto di fabbisogni e potenze per la climatizzazione dell’ufficio tipo

con parete massiva isolata dall’interno o parete leggera isolata dall’interno. p. 151

2.2.2.3 Valutazione dell’incidenza della capacità termica nell’ambiente interno.

Confronto tra il comportamento termico dell’ufficio tipo

con bassa massa efficace o con alta massa efficace

2.2.2.3_1 Regime di libera evoluzione della temperatura:

Confronto sulle temperature operativa nel giorno più freddo dell’anno p. 153

2.2.2.3_2 Regime di libera evoluzione della temperatura:

Confronto sulle temperature operativa nel giorno più caldo dell’anno p. 155

2.2.2.3_3 Confronto dei fabbisogni e potenze per la climatizzazione dell’ufficio tipo

con bassa massa efficace oppure con alta massa efficace:

Impianto con funzionamento intermittente, apporti solari e carichi interni nulli. p. 157

2.2.2.3_4 Impianto con funzionamento continuo, apporti energetici presenti p. 159

2.2.2.3_5 Impianto con funzionamento intermittente, apporti energetici presenti p. 161

2.2.2.4 Valutazione del tipo di finestra.

Confronto tra fabbisogni di energia e potenze per la climatizzazione dell’ufficio tipo

con bassa massa efficace con vetrata tipo V1 oppure V2 p. 163

2.2.2.5 Valutazione con carichi endogeni ridotti e vetri schermati dall’esterno

Confronto tra fabbisogni di energia e potenze per la climatizzazione dell’ufficio tipo con involucro semi opaco con bassa massa efficace, con alta massa efficace o con involucro vetrato. p. 165

2.2.2.6 Confronto tra fabbisogni di energia termica e frigorifera dell’ufficio tipo con involucro semi opaco con bassa massa efficace, con alta massa efficace o con involucro vetrato a seconda dell’orientamento dell’involucro p. 167

2.2.3 Conclusioni

Confronto tra il comportamento termico dell’ufficio tipo con involucro semi opaco e vetrato p. 169

Confronto tra tecnologie costruttive per l’involucro opaco p. 169

2.2.4 Valutazione monetaria sui consumi energetici per la climatizzazione p. 175

Nomenclatura e simbologia p. 178

Bibliografia p. 180

Ringraziamenti p. 184

Allegato A: l'architettura di vetro per gli uffici: gli episodi del Novecento e la produzione corrente.

Vecchi e nuovi significati per l'involucro vetrato verso la sostenibilità ambientale

(Saggio II di Ricerca, tutor: prof Sergio Pace) p. 186

Allegato B: Progetto della muratura portante dell’edificio alto

(Decreto del Ministero dei Lavori Pubblici 20 novembre 1987) p. 218

Sostenibilità

Abram, P., Giardini Pensili, coperture a verde e gestione delle acque meteoriche, 2004, Esselibri, Napoli

Banham, Ambiente e tecnica nell’architettura moderna, 1993, Laterza, Bari

Biondo, G., I maestri di Modulo 1990 - 2000, 2001, BE-MA editrice, Milano

Biondo, G., Cautela, in “Modulo” n.318, febbraio 2006, p.25.

Butera, F., Dalla caverna alla casa ecologica, storia del comfort e dell’energia, 2004, Edizioni Ambiente, Milano

Butera, F., La trasparenza è sostenibile?, in “Modulo” n.318, febbraio 2006, p.35

Castelli, F., L’involucro vetrato nell’edilizia per uffici dagli anni Sessanta ad oggi,. Rel. Gabriella Peretti, Luigi Fenzi, Politecnico di Torino, 2000.

Catalano, C., La tecnologia della trasparenza in architettura: edifici per uffici, Rel. Gabriella Peretti, Politecnico di Torino, 2000.

Comunicato Stampa sullo stato dell’involucro vetrato in Italia e la Relazione sul mercato dell’involucro edilizio in Italia, trasmesso dall’Uncsaal (Unione Nazionale Costruttori Serramenti in Alluminio, Acciaio e Leghe), marzo 2006.

Concorso Internazionale di Progettazione per l’area ex Ansaldo (ambito 1) sita in Milano - Bicocca, indetto da Pirelli & C. Real Estate il 19 marzo 2005, finalizzato alla progettazione di un complesso di edifici ad uso ufficio e commercio.

Corgnati, S. P., Tutto quello che volevate sapere sui pannelli radianti, in “Il giornale dell’architettura”, Speciale Tecnologia, n.48, febbraio 2007, p.4

Daniels, K., Double Façades - Essential for High-Rise Blocks?, su Detail n.3/1997.

Fabrizio, E., a cura di, Valutazione del comportamento termico degli edifici, marzo 2007.

Fabrizio, E., Fessia, S., Fiorellino, W. Progettazione sostenibile di un insediamento residenziale nel quartiere

Oltre Dora (Collegno, Pianezza), Rel. Marco Filippi, Matteo Robiglio, Politecnico di Torino, 2003.

Fanuzzi, P., Low Energy, vizi e virtù, su Modulo n.329 di marzo 2007

Filippi M., Prestazioni trasparenti, in “Il giornale dell’architettura”, Speciale involucro trasparente, n.31, luglio-agosto 2005, p.6.

Filippi, M., Corgnati, S. P., Fabrizio, E., Comfort termico - impiantistica sostenibile, in “CDA” n.3, marzo 2007, p.38.

Filippi, M., Mellano, F., Agenzia per lo svolgimento dei XX Giochi Olimpici Invernali Torino 2006 - Cantieri e opere, 2006, Electa, Milano.

Filippi M., Perino M., Serra V., Facciate trasparenti a doppio involucro: alta prestazione o moda?, pubblicato in internet su concessione di Aicarr, 2002.

Gauzin-Müller, D., Architettura sostenibile, 29 esempi europei di edifici e insediamenti ad alta qualità ambientale, 2002, Edizioni Ambiente, Milano

Jetz, C., Complessità del daylighting, su Detail n.4/2006

Masera, S., Micono, C., Riflessioni sull’architettura sostenibile tra spontaneità, consapevolezza e retorica, Rel. Marco Filippi, Valentina Serra, Sergio Pace, Politecnico di Torino, 2002.

Russo Ermolli, S., Low energy e altro ancora, in “Modulo” n.318, febbraio 2006, p.186.

Sinolopoli, N., Tatano V., Sulle tracce dell’innovazione, 2002, Franco Angeli, Milano

Stazi, F., Contenere il caldo, in Modulo n.318, febbraio 2006, p.39

Stefanutti, L., L’evoluzione dei terminali di impianto, in “Il giornale dell’architettura”, Speciale Tecnologia, n.48, febbraio 2007, p.1

Toffolon, M., Uffici alla moda, in “Modulo” n.216, 1995, p.990.

Storia dell’architettura

Adams, N., Skidmore, Owings & Merrill - SOM dal 1936, Milano, Electa, 2006.

Bohigas, O., Trentaquattro domande a Oriol Bohigas, Napoli, Clean, 2007.

Croset, P.A., Il bello del vetro, in “Il giornale dell’architettura”, Speciale involucro trasparente, n.31, luglioagosto 2005, p.1

Curtis, W. J.R., L’architettura moderna del Novecento, Milano, Bruno Mondadori, 1982.

Hitchcok, s, R., Delirius New York, Milano, Mondadori, 19Piccola Biblioteca Einaudi, 1976.

Scheerbart, P., L’architettura di vetro, Milano Adelphi,1914

Schneider+Schumacher, in “Modulo” n. 328, febbraio 2006, p. 37.

Riferimenti normativi

- D.Lgs. 19 agosto 2005. N. 192: Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell’edilizia;

- D.Lgs. 29 dicembre 2006, n. 311;

- D.M. 19 febbraio 2007, n.387: Criteri e modalità per incentivare la produzione di energia elettrica mediante conversione fotovoltaica della fonte solare;

- Legge Finanziaria 2007: Disposizioni per la formazione del bilancio annuale e pluriennale dello Stato;

- UNI EN ISO 13786: Prestazione termica dei componenti per edilizia, caratteristiche termiche dinamiche;

- UNI 10339: Impianti aeraulici a fini di benessere, generalità, classificazione e requisiti. Regole per la richiesta d’offerta, l’offerta, l’ordine e la fornitura;

- EUROPEAN STANDARD 15251/06: Indoor environmental parameters for assessment of energy performance of buildings- addressing indoor air quality, thermal environment, lighting and acoustics;

Tecnologie edilizie

TESTI:

C. Azzolino, C. Aghemo, Il progetto dell’elemento di involucro opaco, Celid, Torino, 1996

C. Reyneri, Solai, pareti e serramenti in bioedilizia, Edicom, Monfalcone, 2004

U. Barbisan, F. Laner, I solai in legno, Angeli, Milano, 1992

NORMATIVA PER IL CALCOLO DELLE PARETI IN MURATURA PORTANTE:

Decreto del Ministero dei Lavori Pubblici 20 novembre 1987, Norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo degli edifici in muratura e per il loro consolidamento;

CONFERENZE:

Convegno Rendimento energetico degli edifici, case passive, sostenibilità ambientale: focus sugli isolanti termici naturali, tenutosi al Politecnico di Torino il 21 febbraio 2007. Tra i partecipanti sono citati:

- Celenit, isolanti naturali - www.celenit.com

- Foamglas®, isolante ecologico in vetro cellulare - www.foamglas.it

Convegno Rendimento energetico degli edifici: focus sulle schermature solari,tenutosi al Politecnico di Torino il 29 marzo 2007. Tra i partecipanti è citato:

- Griesser Italia, schermature solari - www.griesser.com

SAIE DUE di Bologna, Bologna Fiera 16 marzo 2007, citato:

- umiblok®, sistema per eliminare la risalita dell’umidità nella muratura - www.umiblok.it

SITI INTERNET:

componenti trasparenti: www.myglaverbel.it www.metra.it

illuminazione d’interni: www.zumtobelstaff.com

induttore d’aria a soffitto Objektphotos INDUL: www.kiefer.com

laterizi: www.wienerberger.com

legno certificato, proveniente da buona gestione forestale: www.fsc-italia.it

muri verdi in blocchi di calcestruzzo: www.harpo-group.com/geotecnica

sistemi radianti a soffitto: www.giacomini.com