Tall Buildings: criteri di progettazione degli impianti HVAC e analisi costi-benefici applicata a un caso studio = Tall Buildings: HVAC system design criteria and cost-benefit analysis applied to a case study

I grattacieli assumono un interesse particolare alla fine del XIX secolo in risposta ad un contemporaneo aumento di costo dei lotti urbani e ad una crescita esponenziale della popolazione. La progettazione dei sistemi meccanici nei tall buildings è in continua evoluzione per rispondere progressivamente alle preoccupazioni economiche e alle politiche locali, oltre che alle esigenze di utilizzo ottimale dello spazio. Nel presente lavoro di tesi sono state effettuate alcune analisi in merito alle maggiori problematiche legate al dimensionamento degli impianti HVAC di edifici di grande altezza. Un’indagine di tipo informativo ha permesso di evidenziare le soluzioni progettuali adottate nei principali grattacieli italiani. In un’ottica di integrazione del sistema impiantistico con quello edilizio, si è rivelato di fondamentale importanza valutare l’effettivo spazio utilizzato per l’alloggiamento dei vari componenti impiantistici attraverso lo studio architettonico dei tall buildings. L’obiettivo primario nella progettazione di un impianto meccanico in un edificio a torre, differentemente da ciò che avviene nelle costruzioni tradizionali, è diminuire la pressione di esercizio agente su terminali, tubazioni, valvole e raccordi presente nei livelli più bassi. Attraverso le informazioni raccolte da alcune delle maggiori aziende produttrici di apparecchiature e componenti impiantistici, è stato possibile definire le pressioni di lavoro accettabili per il corretto funzionamento degli impianti di climatizzazione. Per valutare le differenti soluzioni progettuali attuabili nelle costruzioni a sviluppo verticale, sono stati eseguiti tre dimensionamenti di impianti HVAC su un edificio tipo, rispettivamente con due stadi di scambio termico, con uno unico ed infine con l’utilizzo di due centrali termofrigorifere. La presenza degli scambiatori di calore fornisce protezione alla centrale termica dagli effetti del battente idrostatico ma, d’altro canto, introduce delle problematiche legate alla necessità di adottare salti termici che comportano un sovradimensionamento delle apparecchiature. La progettazione termotecnica deve tenere in debita considerazione i costi d’investimento, le spese operative, le esigenze presenti e future degli occupanti e le problematiche ambientali. I risultati scaturiti dall’analisi delle tre soluzioni hanno permesso di effettuare un confronto tra i costi ed i benefici di ciascuna, delineandone limiti e potenzialità.