Energia e comfort nella progettazione di una scuola primaria a Riccione

Cecilia Damasio, Matteo Rocchietti

Energia e comfort nella progettazione di una scuola primaria a Riccione.

Rel. Enrico Fabrizio, Marco Filippi, Elisa Sirombo, Giuseppe Veglia. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura Costruzione Città, 2017

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Abstract:	Il consumo energetico associato al settore delle costruzioni è pari a circa il 40% dell’intero consumo annuo a livello europeo mentre le emissioni di C02 corrispondono a circa il 30% del totale. Facendo riferimento al patrimonio immobiliare degli edifici pubblici nel settore scolastico e direzionale, in Italia, si evince che I consumi relativi al riscaldamento, illuminazione e condizionamento degli edifici sono pari a 14,5 milioni di MWh termici e 6 milioni di MWh elettrici, comportando una spesa complessiva di circa 1,8 miliardi di euro. Relativamente al consumo di energia termica per riscaldamento, la quota attribuibile agli edifici scolastici è pari all’87%, corrispondenti a 12,6 milioni di MWh. È necessario quindi adottare soluzioni progettuali tali da garantire la riduzione dell’incidenza causata dagli edifici scolastici sul consumo energetico nazionale, attraverso operazioni di riqualificazione energetica sul patrimonio esistente oppure su opere di nuova costruzione. La progettazione architettonica delle nuove opere implica però un approccio differente rispetto alla metodologia tradizionale, poiché è maggiore la complessità del progetto. Il progetto architettonico è quindi contraddistinto da un elevato numero di variabili e da una crescente interdisciplinarietà e la modificazione microscopica di una di queste implica variazioni macroscopiche a scala globale. Deriva quindi la necessità di definire una metodologia che permetta la gestione di tutti gli aspetti che concorrono alla definizione del progetto in modo sinergico e olistico. Il metodo che risponde ai requisiti trova nell’lntegrative Design Process la strada da percorrere. L’IDP è una teoria sviluppata negli Stati Uniti negli anni ‘90 e diffusa negli ultimi 20 anni in tutto il mondo, il cui il progetto viene considerato come un organismo e pertanto analizzato nel suo insieme fin dalle fasi preliminari. L’elaborato di tesi ha pertanto cercato di dimostrare come la modellazione energetica possa essere attuata applicando prima un software BIM (Revit Architecture) e, in seguito, tramite una procedura di interoperabilità un software di simulazione energetica dinamica (Design Builder). Il passaggio attraverso un software di simulazione energetica dinamica è fondamentale, in quanto permette di analizzare completamente le performance energetiche e ambientali dell’edificio. La prima operazione necessaria riguarda la modellazione di un edificio di riferimento, analizzato prendendo come indicatori i consumi energetici di energia termica, frigorifera ed elettrica su base annua. In seguito sono stati introdotti altri indicatori per meglio analizzare il progetto, come i costi di costruzioni e il valore delle dispersioni dell’involucro. Dopo questa fase di analisi sull’edificio di riferimento sono state ipotizzate delle varianti progettuali. Ogni variante progettuale è stata impostata mantenendo inalterata la volumetria esterna e la disposizione interna dei locali, mentre sono state variate le caratteristiche costruttive dell’involucro opaco e trasparente e operando differenti scelte a livello tecnologico. In questo modo venivano fissate delle condizioni al contorno inalterabili durante l’evoluzione della tesi, per valutare meglio come, al variare della tecnologia costruttiva, la performance dell’edificio venisse modificata. In seguito, mettendo a sistema tutte le varie alternative, è stato quindi necessario analizzarle in funzione degli Indicatori presi come discriminanti per individuare la soluzione più performante, sia sotto il profilo energetico che quello economico. Infine, sulla variante progettuale più performante sono stati condotti ulteriori studi e raffinamenti , volti a migliorare ulteriormente II consumo energetico e il confort ambientale interno. I successivi miglioramenti sul progetto hanno riguardato l’installazione di un sistema di schermatura esterno e la variazione della copertura, riprogettandola come copertura a verde e attuando un sistema free-cooling per il raffrescamento passivo. Ogni variazione sul progetto è stata analizzata osservando le variazioni degli indicatori sulla performance globale, in modo tale da valutare al meglio l’incidenza delle azioni in termini energetici, di comfort ed economici. Grazie alla metodologia progettuale applicata e agli strumenti a supporto impiegati, è stato allora possibile analizzare in modo dettagliato, seppur in una fase preliminare, l’edificio in progetto, operando delle scelte consapevoli sulla tecnologia costruttiva e raggiungendo gli obiettivi di riduzione dei consumi energetici e dei costi derivati.
Relatori:	Enrico Fabrizio, Marco Filippi, Elisa Sirombo, Giuseppe Veglia
Tipo di pubblicazione:	A stampa
Soggetti:	A Architettura > AD Bioarchitettura A Architettura > AL Edifici e attrezzature per l'istruzione, la ricerca scientifica, l'informazione
Corso di laurea:	Corso di laurea magistrale in Architettura Costruzione Città
Classe di laurea:	NON SPECIFICATO
Aziende collaboratrici:	NON SPECIFICATO
URI:	http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/6350
Capitoli:	Abstract 1 Processo edilizio, verso l’IDP 1.1 Teoria dell’IDP e riferimenti in normativi a carattere volontario 1.1.1 Il processo edilizio convenzionale 1.1.2 Un nuovo approccio metodologico: l’Integrative Design 1.1.3 Le fasi di sviluppo dell’IDP 1.1.4 La procedura ANSI sull’lntegrative Design 1.2 Procedure operative per l’applicazione dell’IDP 1.2.1 Norma ASHRAE 209P 1.2.2 Credito IDP LEEDv4 1.3 Limiti e potenzialità della metodologia 2 Strumenti informatici a supporto dell’Energy Modeling 2.1 BIM, BEM, Green BIM 2.1.1 Diffusione del BIM 2.1.2 L’adozione del BIM per i lavori pubblici 2.1.3 BIM e Green BIM 2.1.4 Dal BIM al BEM 2.2 Strumenti informatici di supporto al progetto energetico 2.2.1 EnergyPIus 2.2.2 Interfacce grafiche di Energy Plus: DesignBuilder 2.2.3 Revit e contesto operativo 2.2.4 Sketchup + OpenStudio 2.3 Interoperabilità tra Revit e Design Builder 2.3.1 Fasi operative 3. II caso studio 3.1 Descrizione del caso studio 3.2 Descrizione del progetto 3.2.1 Aspetti compositivi 3.2.2 Principi pedagogici 3.2.3 Aspetti tecnologici 3.3 Approfondimenti 3.3.1 La normativa scolastica vigente 3.3.2 I consumi energetici dell’edilizia scolastica 3.3.3 Esempi di edifici scolastici 4. L’IDP applicato al caso studio 4.1 II flusso di lavoro e la procedura operativa 4.2 Reference Building e la simulazione energetica 4.2.1 Definizione dei dati di input 4.2.2 Dati di output 4.2.3 Analisi critica dei risultati relativi al reference building 4.2.4 Proposta di modifiche progettuali e tecnologiche 4.2.5 Variabili progettuali e tecnologiche 4.3 Stima dei costi di costruzione 4.3.1 Variazione sulle voci di costo totale 4.4 Costi di costruzione 4.5 Simulazione ambientale 4.5.1 Dati di input 4.5.2 Comfort visivo 4.5.3 Comfort termico 4.5.4 Analisi critica dei risultati della simulazione ambientale 4.5.5 Proposta di modifiche progettuali e tecnologiche 4.6 II nuovo progetto 4.6.1 Simulazioni energetiche 4.6.2 Introduzione del tetto verde 4.6.3 Introduzione delle schermature solari 4.6.4 Analisi dei risultati 4.6.5 Gestione del comfort ambientale - Night Cooling 4.6.6 Introduzione del controllo del flusso luminoso 4.6.7 Generalità e introduzione dell’impianto fotovoltaico 4.7 Stima dei costi finali 4.8 Elaborati grafici 5. Conclusioni 6. Riferimenti Bibliografici
Bibliografia:	RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI Manuale LEED Italia Green Building - Nuove Costruzioni e Ristrutturazioni - Edizione 2009 Sperimentazione di un processo di Integrative Design nella progettazione preliminare di un edificio per uffici: energia e comfort. Cisotto, Elisa, Badagliacca, Carla The integrative design guide to green building: redefining the practice of sustainability, 7group, John Boecker, Bill Reed Cravino, Vittorio Amedeo, L’integrative design : per l’ottimizzazione del comfort ambientale e delle prestazioni energetiche. Rel. Marco Filippi, Elisa Sirombo N. Sinopoli, La tecnologia invisibile. Il processo di produzione dell’architettura e le sue regie, Franco Angeli, 2002 Maurizio Sole, Manuela Crespi, Edilizia Scolastica, DEI, Roma, 2014 Paola Oreto, Edilizia Scolastica, Grafill, Palermo, 2004 Jessica Gallina, La gestione del processo progettuale attraverso il BIM: dall’analisi energetica all’automazione dei crediti LEED. Rel. 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