FISICA DELL'EDIFICIO by Mattia Priotti

fisica dellâ&#x20AC;&#x2122;edificio relazione di progetto

atelier: il progetto sostenibile di architettura A politecnico di torino - a.a 2018/2019 studenti: Mattia Priotti, Luca Sartore, Alice Tordin professori: Valentina Serra, Stefano Fantucci, Armando Baietto, Riccardo Pollo

FISICA DELL’EDIFICIO RELAZIONE DI PROGETTO

Atelier: il progetto sostenibile di architettura “A” Politecnico di Torino a.a. 2018/2019

Studenti: Priotti Mattia, Sartore Luca, Tordin Alice Professori: Serra Valentina, Fantucci Stefano, Baietto Armando, Pollo Riccardo

INDICE 02

Analisi dell’area

Masterplan

Strategie climatiche e acustiche

Strategie illuminotecniche

Studio solare

L’edificio in esame

L’esposizione solare

Aspetti energetici

Aspetti acustici

Aspetti illuminotecnici

Allegati

Concept di progetto

involucro opaco 14 ponti termici 17 involucro trasparente 18 calcolo del fabbisogno invernale ed estivo 20 piano centrale 22 piano con copertura 24 dimensionamento dei pannelli solari 26 sistema di raccolta acque 27

Isolamento acustico di facciata D2m,nTw 28 Potere fonoisolante apparente pareti divisorie R’w 30 Potere fonoisolante apparente solai R’w 32 Livello rumore da calpestio L’n,w 32

la scelta dell’altezza 34 FLDm residenze di progetto Nord-Ovest 36 FLDm residenze di progetto Sud-Est 38

Schede tecniche

ANALISI DELL’AREA

Il sito di progetto si trova nel quartiere Aurora a Torino, si affaccia su Lungo Dora Firenze ed è delimitato da Corso Giulio Cesare, Via Aosta e Corso Brescia. Il quartiere è connotato da particolari condizioni ambientali e sociali: è presente una forte mixitè culturale che ha contribuito a ridefinire e modificare il modo di vivere la zona. Il difficile incontro tra le tradizioni delle diverse culture si traduce in una mancanza di identità omogenea del quartiere. Oltre alla componente sociale, il luogo è peculiare anche per la presenza del fiume Dora Riparia che offre la possibilità di integrare nell’approccio progettuale alcune considerazioni legate al controllo ambientale (raffrescamento, riduzione del rumore, ombreggiamento, controllo delle esondazioni). Nonostante nel quartiere ci siano degli spazi verdi, questi si identificano come luoghi poco accessibili a causa della mancanza di controllo e gestione appropriata delle aree attrezzate presentandosi come zone di degrado ambientale e sociale. La presenza di importanti corsi, quali Corso Giulio Cesare e Corso Brescia, rendono la zona particolarmente trafficata negli orari di punta e di conseguenza notevolmente inquinata. E’ presente nell’area una pista ciclabile che si estende lungo tutto il Dora offrendo la possibilità di incrementare e sfruttare questo tipo di mobilità sostenibile. L’area della provincia sulla quale si è intervenuto è definita dalla presenza di un’ importante quinta storica, le Case del Grassi, e da un’ampia area di verde incolto. Questi due elementi hanno indirizzato il progetto verso la scelta di completare il fronte urbano verso Corso Giulio Cesare e di pensare ad un ampio parco cittadino che garantisca alla comunità locale la presenza di un luogo di incontro e di accessibilità al verde.

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Aree di Esondazione Probabilità medio-alta Probabilità bassa

Inquadramento territoriale

Verde urbano

Mobilità Assi viari Pista ciclabile

MASTERPLAN

Il dislivello dell’area è stato reinterpretato pensando di realizzare un sistema di terrazzamenti su più livelli collegato da percorsi lenti e veloci. L’obiettivo è quello di creare degli interessanti scorci visivi che si possono percepire scendendo lentamente verso la piazza centrale e il parco a livello zero. Sono stati realizzati quattro edifici (soltanto due di questi sono stati sviluppati progettualmente): un teatro, un centro sportivo, uno skate-bar e un quarto edificio che presenta al suo interno differenti funzioni (biblioteca, ristorante, lounge bar, mercato coperto e residenze). Il mercato coperto si presenta completamente permeabile al flusso di persone di modo che attraversandolo trasversalmente si ha un ulteriore accesso al parco. I fronti dell’edificio sono stati trattati in modo diverso in base al significato compositivo che si vuole trasmettere: l’affaccio verso il corso viene trattato come una quinta urbana a completamento di quella cittadina; quello verso il parco presenta invece un carattere più dinamico: tale scelta è giustificata anche dall’opposta esposizione solare delle due facciate al fine di rispondere in modo sostenibile alle sollecitazioni dell’ambiente.

STRATEGIE CLIMATICHE E ACUSTICHE

Il contesto fortemente antropizzato causa l’aumento dell’isola di calore urbana, che dipende dai bassi valori di albedo delle superfici realizzate con caratteristiche termo-fisiche sfavorevoli (ulteriormente ridotto dalla presenza di smog) e dalla produzione di calore dovuta ai trasporti privati e pubblici. Questa condizione è ulteriormente peggiorata dalla scarsa presenza di vegetazione in grado di ridurre il calore prodotto dall’ambiente antropizzato. Un elemento in grado di mitigare e ridurre l’effetto di isola di calore è l’acqua. Il vicino fiume Dora risponde naturalmente a questa esigenza, anche grazie alla vegetazione fluviale spontanea. Nella progettazione si è dunque pensato di riproporre questo principio inserendo degli specchi d’acqua e un sistema di aiuole che non prevedano una continua manutenzione e aiutino a comporre un parco urbano fruibile dai cittadini. Il sito di progetto presenta un dislivello di circa 5 metri tra il piano stradale e il livello zero al centro dell’area. Si è immaginato di sfruttare il dislivello per realizzare un percorso di discesa verso una piazza centrale composto da un sistema di aiuole. Tale sistema contribuisce a schermare l’area permettendo di dar vita ad alcuni spazi di comfort acustico.

La forte antropizzazione dell’area produce un’isola di calore

La vicinanza al fiume Dora ha un effetto di mitigazione

Riproposizione dell’elemento acqua e vegetazione al fine di mitigare l’ambiente, ridurre l’isola di calore e assorbire lo smog prodotto dal traffico

Utilizzo dei cambi di quota e dell’uso di vegetazione e terrapieni per schermare il rumore proveniente dalla strada

2 3

Rilievo del suono con applicazione “Noise Tube” in condizioni diurne (tarda mattinata) Piano di classificazione acustica diurna: valore di immissione 60dB (III- area di tipo misto) Percorso compiuto per la mappatura acustica http://www.comune.torino.it/ambiente/rumore/zon_acust/fase-ii.shtml

Valore medio rilevato: 65.6 dB

Valore medio rilevato: 68.7 dB

Valore medio rilevato: 67.9 dB

STRATEGIE ILLUMINOTECNICHE

Si è scelto di collocare un edificio con affaccio su Corso Giulio, completando il fronte urbano. All’estremità di questo è stato posto un volume più alto (la lanterna) rispetto al corpo principale, verificando con uno studio solare la formazione di ombre portate sull’area. Si è notato un ombreggiamento pomeridiano, durante le diverse stagioni, sulla zona pavimentata a livello zero dell’area di progetto. Si è cercato di evitare che la vegetazione fosse completamente ombreggiata, infatti le aree verdi sono in ombra soltanto in alcune ore pomeridiane. E’ stato inoltre verificato con opportuni calcoli che, nonostante tale volume, fosse comunque rispettato il fattore medio di luce diurna delle abitazioni prospicienti poste ai livelli più bassi (FLDm > 2%, da normativa).

solstizio d’estate 21.06 ore 12.00 azimuth: 161.14° elevazione: 67.45°

solstizio di inverno 21.12 ore 12.00 azimuth: 173.28° elevazione: 21.2°

Schema dell’orientamento dell’edificio rispetto all’esposizione solare

STUDIO SOLARE

20 Marzo ore 12.00

20 Marzo ore 16.00

21 Giugno ore 12.00

21 Giugno ore 16.00

L’EDIFICIO IN ESAME Concept di progetto

Prolungamento della manica delle case del Grassi

Creazione di un aggetto per ricavare spazio all’interno dell’edificio

Modellazione dei volumi

Volume finale

Ristorante Residenze, Lounge Bar

Biblioteca Mercato coperto

L’ESPOSIZIONE SOLARE L’edificio è composto da un volume a stecca e una lanterna posta all’estremità. La lanterna presenta una doppia pelle esterna in policarbonato, distanziata dalle facciate perimetrali di circa 30 cm, al fine di instaurare in estate un moto convettivo e attivare l’effetto camino; in questo modo l’ambiente interno viene raffrescato eliminando il carico termico indesiderato. In inverno, al contrario, viene a generarsi l’effetto serra attraverso i raggi solari che incidono sulla superficie del policarbonato, riscaldando l’aria nell’intercapedine, che verrà poi immessa nell’ambiente. Inoltre, essendo un unico volume senza partizioni interne è favorita la ventilazione naturale e il moto convettivo viene a generarsi tra la differenza termica delle facciate esposte a Nord e Sud. La copertura è stata integrata di pannelli fotovoltaici per la produzione di energia rinnovabile. La parte a stecca è stata progettata in modo da avere i fronti Nord e Sud differenti tra loro per rispondere meglio alle sollecitazioni ambientali. La facciata Nord presenta una pelle continua con aperture a filo facciata, in modo da evitare ombre portate derivanti da aggetti e sfruttare al meglio la luce diffusa. La facciata a Sud presenta invece un sistema modulare di elementi schermanti formati da aggetti e sfondati che permettono di avere un parziale ombreggiamento. I raggi solari estivi, più alti, vengono precedentemente schermati dagli aggetti evitando una diretta radiazione all’interno della stanza. I raggi invernali più bassi, al contrario, riescono a penetrare all’interno delle residenze favorendo l’apporto solare necessario durante le stagioni fredde. Il rivestimento è una parete ventilata che protegge dalle intemperie l’involucro dell’edificio e, esposta a sud, diminuisce il riscaldamento delle pareti. condizione estiva zenit: 67.45°

condizione invernale zenit: 21.2°

Sezione schematica

facciata ventilata condizione estiva

facciata ventilata protezione dalle intemperie

La soluzione adottata per il rivestimento delle pareti perimetrali dell’edificio che ospita le residenze è una facciata ventilata. Questo tipo di tecnologia consente di migliorare la prestazione energetica estiva grazie all’intercapedine ventilata che in estate allontana il calore in eccesso derivante dalla radiazione solare. Consente di proteggere la parete dalle intemperie, inoltre, trattandosi di un sistema a secco permette una semplice manutenzione.

doppia pelle in policarbonato condizione estiva

doppia pelle in policarbonato condizione invernale

I raggi solari estivi riscaldano l’aria nella doppia pelle, la parte apribile del policarbonato permette la fuoriuscita dell’aria calda mantenendo fresco l’ambiente interno. I raggi solari invernali riscaldano l’aria nella doppia pelle grazie all’effetto serra che si genera. Una parte apribile dell’infisso permette l’immissione dell’aria calda nell’ambiente.

ASPETTI ENERGETICI involucro opaco

Le stratigrafie di progetto sono state verificate al fine di rispettare i requisiti minimi di trasmittanza termica imposti dalla normativa. Si è scelto di realizzare un tipo di costruzione a secco per l’involucro e le partizioni interne, ottenendo delle pareti leggere, e utilizzando così un tipo di tecnologia sostenibile che permetta un semplice stoccaggio in cantiere, una veloce realizzazione, una facile manutenzione e il riuso dei materiali a fine vita dell’edificio. L’involucro e le partizioni opache (verticali e orizzontali) sono state composte cercando di scegliere nel modo più opportuno i materiali. Per quanto riguarda l’isolamento termico della componente opaca di facciata, si è scelto di abbinare due tipi di isolanti differenti al fine di raggiungere il limite di trasmittanza termica periodica imposto. Nella copertura calpestabile e nei solai interpiano è stato scelto un isolante in lana di roccia Rockwool in quanto questo presenta un’alta resistenza a compressione e una calpestabilità ottimale. I limiti normativi di trasmittanza termica • Involucro opaco di facciata e partizioni verticali verso ambienti non riscaldati • Copertura verso l’esterno o ambienti non climatizzati • Partizioni opache orizzontali verso l’esterno o ambienti non climatizzati • Partizioni opache verticali di separazione tra unità riscaldate

U < 0.26 W/m2K

U < 0.22 W/m2K U < 0.26 W/m2K

U < 0.8 W/m2K

Componente opaca di facciata Trasmittanza termica U=0.181 W/m2K < 0.26 W/m2K Trasmittanza termica periodica Yie=0.095 W/m2K < 0.1 W/m2K Potere fonoisolante Rw= 69 dB 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

1 2 3

Intonaco (10 mm) Doppio pannello in cartongesso (10 mm x2) Isolante in polistirene espanso sintetizzato (100 mm) Elemento di ancoraggio per il rivestimento di facciata e montante di ancoraggio (scheda tecnica V-VI) Pannello in cartongesso (10 mm) Isolante in fibre di vetro a pannelli rigidi (100 mm) Pannello in cartongesso (10 mm x2) Pannello Aquapanel (10mm) Knauf (scheda tecnica VII) Rivestimento di facciata in Gress porcellanato (6 mm) Florim (scheda tecnica III-IV)

4 5 6 7 8 9

Copertura verde calpestabile Trasmittanza termica U=0.22 W/m2K < 0.22 W/m2K Trasmittanza termica periodica Yie=0.018 W/m2K < 0.1 W/m2K

2 3 4 7

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Terreno (500 mm) Telo filtrante Strato drenante (50 mm) Barriera antiradice Strato di tessuto non tessuto Guaina impermeabilizzante Isolante termico (120 mm) Dachrock Rockwool (scheda tecnica VIII) 8. Barriera al vapore (2 mm) Riwega (scheda tecnica IX) 9. Getto in cls su lamiera grecata (230 mm) 10. Cartongesso (10 mm)

8 9

Copertura calpestabile

Trasmittanza termica U=0.21 W/m2K < 0.22 W/m2K Trasmittanza termica periodica Yie=0.061 W/m2K < 0.1 W/m2K

1. 2. 3. 4. 5.

6. 7. 8.

2 3 4

Pavimentazione in legno Sostegno pavimentazione Strato di tessuto non tessuto Guaina impermeabilizzante Isolante termico (120 mm) Dachrock Rockwool (scheda tecnica VIII) Barriera al vapore (2 mm) Riwega (scheda tecnica IX) Getto in cls su lamiera grecata (230 mm) Cartongesso (10 mm)

6 7

Parete divisoria tra unitaâ&#x20AC;&#x2122; e vano scala non riscaldato Trasmittanza termica U = 0.18 < 0.26 W/m2K Trasmittanza termica periodica Yie=0.065 W/m2K < 0.1 W/m2K 1. 2. 3. 4. 5.

1 2

Doppia lastra in cartongesso (10 mm x2) Isolante termico in lana di roccia (80 mm) Lastra in cartongesso (10 mm) Isolante termico in lana di roccia (80 mm) Doppia lastra in cartongesso (10 mm x2)

3 4 5

Parete divisoria tra unitaâ&#x20AC;&#x2122; Knauf Trasmittanza termica U = 0.38 < 0.8 W/m2K Trasmittanza termica periodica Yie=0.34 W/m2K Potere fonoisolante Rw= 56 dB

1 2 3 4 5

(scheda tecnica X) 1. Doppia lastra in cartongesso (10 mm x2) 2. Isolante termico in lana di roccia (80 mm) 3. Profilati a C 4. Intercapedine di aria (10 mm) 5. Doppia lastra in cartongesso (10 mm x2)

Solaio su ambiente non riscaldato Trasmittanza termica U=0.218 W/m2K < 0.22 W/m2K Trasmittanza termica periodica Yie=0.01 W/m2K <0.1 W/m2K 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

1 2 3 4

Pavimento (10 mm) Massetto in cls (50 mm) Barriera al vapore (2 mm) Riwega (scheda tecnica IX) Isolante acustico (10 mm) Rothoblaas Silent Floor Evo (scheda tecnica XI-XII) Isolante termico lana di roccia (70 mm) Dachrock Rockwool (scheda tecnica VIII) Getto in cls su grecata (230 mm) Isolante termico lana di roccia (70 mm) Dachrock Rockwool (scheda tecnica VIII) Cartongesso (10 mm)

5 6

7 8

Solaio interpiano

Trasmittanza termica U=0.25 W/m2K < 0.28 W/m2K Trasmittanza termica periodica Yie=0.073 W/m2K < 0.1 W/m2K Potere fonoisolante Rw= 47.2 dB 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

1 2 3 4

Pavimento (10 mm) Massetto in cls (50 mm) Barriera al vapore (2 mm) Riwega (scheda tecnica IX) Isolante acustico (12 mm) Rothoblaas Silent Floor Evo (scheda tecnica XI-XII) Isolante termico lana di roccia (120 mm) Dachrock Rockwool (scheda tecnica VIII) Getto in cls su grecata (230 mm) Cartongesso (10 mm)

5 6

ponti termici 1

I valori dei ponti termici verranno considerati nel calcolo del fabbisogno energetico dell’edificio. I dati utili nel calcolo che quantificano la dispersione in tali nodi sono riscontrabili nell’abaco dei ponti termici CENED (balcone-solaio) e al Catalogue des ponts thermiques (copertura-parete e finestra-parete) e variano in funzione della lunghezza del ponte termico. 1

+21,80

Ponte termico copertura-parete ψ= -0.11* l = 123.7 m 2

+17,60 Ponte termico balcone-solaio ψ= 0.31 l = 32.1 m

* Siccome la ψ del ponte termico 1 è negativa, nel calcolo del fabbisogno per il piano con la copertura verrà considerato pari a 0.

Ponte termico finestra-parete ψ= 0.11 l = 273 m

involucro trasparente L’involucro trasparente è stato composto utilizzando il software AGC Configurator a disposizione sul sito. Il vetro a Sud presenta delle caratteristiche differenti rispetto a quello a Nord al fine di rispondere nel modo più opportuno alle necessità date dall’esposizione solare differente. Il valore che ha influenzato tale scelta è il g-value. Esso determina la quantità di apporti solari che penetrano nell’ambiente interno, quindi un valore più basso corrisponde ad una minore capacità di sfruttare l’effetto serra. Un valore basso riduce la quantità di radiazione che attraversa il pacchetto, la luminosità dell’ambiente e l’apporto di calore solare, utile in inverno ma penalizzante in estate. Il vetro a Nord presenta un g-value intorno al 60% per fare in modo che la radiazione diffusa non venga ridotta in modo eccessivo. A Sud, la radiazione solare diretta viene ridotta e schermata da vetri con g-value intorno al 40%. Successiva alla scelta del vetro si è calcolata la trasmittanza termica globale Uw. Uw=

AgUg + AfUf + IgΨg Ag+Af

= 1,1

Ag: area del componente trasparente (10.9 m2)

Ug: trasmittanza termica del componente trasparente (1.1 W/m2K) Af : area del telaio (2 m2)

Uf : trasmittanza termica del telaio (1.4 W/m2K)

Ig : perimetro totale della vetrata (13.3 m)

Ψg: trasmittanza termica lineare del distanziale (0.032 W/m2K)

Per quanto riguarda il calcolo del valore Uw+shut, non avendo chiusure isolanti, tale dato si è assunto uguale ad Uw. Impostando i valori forniti dal sito AGC sul software PARASOL, si è ottenuto il valore di ggl+sh relativo all’inserimento di una tenda interna sulle aperture a Sud per ridurre ancor di più gli apporti solari entranti e permettere ai fruitori delle unità abitative una gestione a piacere dell’elemento schermante. ggl+sh SUD =0.34 Invece, per quanto riguarda la facciata a Nord, non sono state considerate delle schermature interne per non ridurre ancor di più la quantità di luce entrante nell’ambiente. Infine, si è calcolato il fattore di ombreggiamento Fsh diffuso e relativo ad ogni singolo mese di elementi esterni, aggetti orizzontali e verticali. Tali valori sono influenzati dall’esposizione della finestra (sud/ nord) e dall’angolo formatosi tra il baricentro dell’elemento vetrato e l’estremità dell’aggetto (orizzontale/verticale). Se il prodotto tra Fsh,ob,diff e ggl+sh è minore di 0.35 nelle finestre a Sud non sono necessarie altre schermature esterne.

Vetro con esposizione a NORD Ug = 1.1 W/m2K Trasmissione luminosa tv (%) = 75 Riflessione luminosa ρv (%) = 11 g-value (%) = 61 Potere fonoisolante = 43 dB (scheda tecnica I) 4 16 4 mm Argon 90%

Limite normativo di trasmittanza termica • U < 1.4 W/m2K

Il vetro è composto da: • lastra esterna: vetro iplus basso emissivo • lastra interna: vetro laminato pyrobel scelto per ottenere un appropriato valore di isolamento acustico • distanziale Swisspacer composto dal 90% da Argon

Vetro con esposizione a SUD Ug = 1.0 W/m2K Trasmissione luminosa tv (%) = 62 Riflessione luminosa ρv (%) = 26 g-value (%) = 41 Potere fonoisolante = 42 dB (scheda tecnica II) 6 16 6 mm Argon 90%

Limite normativo di trasmittanza termica • U < 1.4 W/m2K

Il vetro è composto da: • lastra esterna: vetro energy light pos.2 • lastra interna: vetro laminato stratophone scelto per ottenere un appropriato valore di isolamento acustico • distanziale Swisspacer composto dal 90% da Argon

Infisso I Nobili Infisso in acciaio “I Nobili” Uw = 1.4 Rw = 34 dB

α=45°

α=10°

β=60° β=60°

Fsh,ob,dif=0.83

Fsh,ob,dif=0.64

NORD Calcolo del fattore di ombreggiamento Fsh

SUD Calcolo del fattore di ombreggiamento Fsh Fsh,ob,dif x ggln+sh = 0.64 x 0.34 = 0.217

calcolo del fabbisogno invernale ed estivo

Il calcolo del bilancio energetico permette di calcolare la potenza termica che l’impianto dell’edificio deve fornire per mantenere una temperatura costante all’interno di un ambiente. Dunque, le prestazioni energetiche dell’edificio sono strettamente correlate agli effetti della capacità termica dei materiali (superficie e ombreggiature relative) e della variabilità delle condizioni ambientali al contorno. Infatti, a seconda del mese e della stagione, la domanda di energia varia. Si definiscono quali sono le componenti che influenzano il fabbisogno: -La dispersione termica (Qtr) per trasmissione -La dispersione termica (Qve) per ventilazione -Apporti solari (Qsol) -Apporti termici interni (Qint) A seguito dei ragionamenti effettuati sull’involucro opaco e trasparente, è stato utilizzato il foglio di calcolo UNI TS 11 300. Sono stati analizzati due piani differenti della parte residenziale, considerando un interpiano e un piano con la copertura, in quanto essi presenteranno necessità energetiche differenti. Tuttavia, a causa del gran numero di unità immobiliari di piccole dimensioni, si è considerata la struttura come albergo e non come residenza, in questo modo diminuiscono gli apporti interni altrimenti non tollerabili.

Qtr

Qsol

Qve

Qtr Qve

Qint Qtr Qtr

Sezione schematica relativa alle dispersioni e apporti significativi per il calcolo del fabbisogno

piano centrale Inseriti all’interno del foglio di calcolo UNI TS 11 300 i valori necessari, si sono ricavati i risultati relativi al calcolo del fabbisogno energetico dell’edificio.

Altezza interpiano 3m Superficie lorda di pavimento 740 mq Superficie utile di pavimento 620 mq Volume lordo 2960 mc Volume netto 1860 mc Capacità termica della zona 71300 kJ/K Temperatura interna di regolazione per il riscaldamento 20 °C Temperatura interna di regolazione per il raffrescamento 26 °C Riscaldamento QH,nd: 8.3 kWh/m2a QH,nd mensile / Area netta

QH,int: 37222 MJ QH,sol: 23050 MJ QH,tr: 38284 MJ QH,ve: 32093 MJ

Raffrescamento QC,nd: 32.1 kWh/m2a QC,nd mensile / Area netta

QC,int: 75181 MJ QC,sol: 65124 MJ QC,tr: 39567 MJ QC,ve: 31970 MJ

2,506451613

1,420967742

1,40483871

4,275806452

2,575806452

1,941935484

0,462903226 4

6,775806452

8,009677419

6,667741935 2

0,206451613

1,687096774

3,14516129 1

Attraverso la lettura del grafico si può osservare che durante il periodo estivo il fabbisogno per raffrescamento risulta più elevato di quello per riscaldamento durante i mesi invernali. Questo è dovuto prevalentemente al fatto che si tratta di un piano centrale molto isolato. Si può riscontrare nel mese di marzo la necessità di riscaldare nella prima metà del mese e raffrescare nella seconda metà. RISCALDAMENTO QH,int

QH,sol,w

QH,tr

RAFFRESCAMENTO QH,ve

QC,int

QC,sol,w

QC,tr

QC,ve

15%

25%

28% 35% 19%

18%

29%

31%

Dall’analisi dei risultati e dalla lettura dei valori totali si nota che durante il periodo invernale vengono rispettate le condizioni di comfort interno ottimali, mentre durante il periodo estivo si riscontra un valore più elevato. Osservando il grafico dei componenti si può notare che il valore maggiore è associato alla dispersione per trasmissione Qtr. Tuttavia, essa non influisce in maniera così considerevole. Per quanto riguarda gli apporti, la componente solare assume il valore più basso nonostante la facciata a Sud presenti molteplici aperture con sola schermatura interna. Questo probabilmente è dovuto alla stagione e alla scelta di un vetro basso-emissivo che risulta essere molto utile nel periodo estivo ma limita in inverno l’ingresso di apporti solari. Il piano analizzato rispetta ampiamente le esigenze di comfort termico in quanto inferiore a 30 kWh/m2a. RISCALDAMENTO QH,int

25%

QH,sol,w

QH,tr

RAFFRESCAMENTO QH,ve

QC,int

QC,sol,w

QC,tr

QC,ve

15% 28% 35% 19%

29%

18% 31%

Per quanto riguarda il raffrescamento si nota un valore totale di Qc,nd leggermente più alto rispetto alle esigenze di comfort termico in quanto le componenti di dispersione sono molto basse e occupano solo il 40% del diagramma. Ciò è dovuto, probabilmente, all’elevato grado di isolamento della parete tale che il calore immagazzinato all’ interno tramite gli apporti solari e gli apporti interni non viene facilmente espulso. Bisognerebbe quindi cercare di ridurre gli apporti solari (Qsol= 31%) andando ad inserire elementi schermanti di maggiore resa che, nel progetto, non sono stati considerati per scelte compositive.

piano con copertura

La conformazione interna del piano rimane uguale, viene però considerata nel calcolo la copertura come elemento disperdente e il ponte termico parete-solaio esterno. Altezza interpiano 3m Superficie lorda di pavimento 740 mq Superficie utile di pavimento 620 mq Volume lordo 2960 mc Volume netto 1860 mc Capacità termica della zona 71300 kJ/K Temperatura interna di regolazione per il riscaldamento 20 °C Temperatura interna di regolazione per il raffrescamento 26 °C Riscaldamento QH,nd: 19.9 kWh/m2a QH,nd mensile / Area netta

QH,int: 47153 MJ QH,sol: 28945 MJ QH,tr: 73230 MJ QH,ve: 37861 MJ Raffrescamento QC,nd: 28.7 kWh/m2a QC,nd mensile / Area netta

QC,int: 61566 MJ QC,sol: 52010 MJ QC,tr: 31133 MJ QC,ve: 21220 MJ

5,422580645

2,638709677

0,10483871 0,472580645

3,419354839

6,85

8,44516129

1,974193548

6,630645161

0,874193548

1,422580645

3,917741935

6,416129032

FABBISOGNO DI PROGETTO SUDDIVISO PER MESI

Nel caso del secondo piano analizzato, si nota che la quantità di energia utilizzata per il riscaldamento aumenta di molto rispetto al caso precedente e questo è dovuto dal fatto di avere la grande area della copertura disperdente all’interno del calcolo. Il valore maggiore si riscontra a gennaio per quanto riguarda il riscaldamento e a luglio per il raffrescamento. Come nel caso precedente si verifica la necessità di raffrescare e riscaldare rispettivamente nella prima e nella seconda metà del mese di ottobre. RISCALDAMENTO QH,int

QH,sol,w

20%

QH,tr

RISCALDAMENTO QH,ve

25%

QH,int

QH,sol,w

20%

QH,tr

RAFFRESCAMENTO QH,ve

QC,int

QC,sol,w

16%

QC,ve

RAFFRESCAMENTO QC,int

13%

QC,sol,w

37%

QC,ve

37%

19%

16% 39% 31%

Dall’analisi dei risultati il comfort interno ottimale viene rispettato sia in inverno che in estate. Nel primo grafico la componente di dispersione per trasmissione presenta la percentuale più alta Qtr, ciò è dovuto dal fatto che il piano, avendo una maggiore area a contatto con l’ambiente esterno, è soggetto a maggiore dispersione termica. Il valore più basso è quello degli apporti solari, dovuto alla stagione invernale e alla presenza di vetri basso-emissivi installati nella facciata a Sud. Il secondo grafico non si discosta molto dal caso estivo del piano centrale, tuttavia in questo caso il valore complessivo QC,nd rispetta il valore di comfort essendo inferiore a 30 kWh/m2a.

QC,tr

13%

25% 19%

39%

QC,tr

31%

dimensionamento dei pannelli solari

Sulle coperture dell’edificio sono stati inseriti 118 pannelli fotovoltaici policristallini. La produzione è di circa 1730 kWh/m2 per ogni pannello solare che dipende da latitudine e longitudine del luogo, dal tipo di pannello utilizzato e dall’inclinazione. Moltiplicando questo dato per l’area dei pannelli solari inseriti si ottiene una produzione energetica di 380600 kWh totali annui.

sistema di raccolta acque

Lâ&#x20AC;&#x2122;edificio Ă¨ stato rialzato dal livello zero del terreno a causa del rischio di esondazione del fiume Dora. Questo ci ha permesso di ricavare spazio per collocare dei serbatori di raccolta e purificazione delle acque grigie dellâ&#x20AC;&#x2122;edificio e delle acque piovane. Queste posso essere stoccate e successivamente ridistribuite per usi domestici secondari.

Riutilizzo delle acque per usi domestici secondari Cisterne di raccolta acqua meteorica e acque grigie

ASPETTI ACUSTICI isolamento acustico di facciata D2m,nTw

Successivi al calcolo del fabbisogno energetico dell’edificio, sono stati verificati i requisiti acustici passivi relativi alla normativa per edifici adibiti a residenze. I calcoli sono stati effettuati con il programma Echo.7. La prima verifica effettuata riguarda l’isolamento acustico di facciata normalizzato rispetto al tempo di riverberazione D2m,nTw. . Il calcolo dell’isolamento acustico di facciata è stato verificato per le unità con affaccio a Nord e a Sud in quanto il vetro scelto per i serramenti presenta un potere fonoisolante differente. La normativa stabilisce come limite di riferimento il valore di 40 dB per gli edifici adibiti a residenza. Come primo passaggio è stato inserito il potere fonoisolante della componente opaca, 69 dB. Non è stato possibile calcolare tale dato direttamente con il software in quanto questo lavora principalmente con pareti pesanti e la componente opaca di progetto presenta una massa superficiale di 75 kg/m2. Trattandosi dunque di una parete leggera, il potere fonoisolante è stato assimilato ad una stratigrafia certificata dai produttori Rockwool che presenta una simile stratigrafia e un simile spessore (scheda tecnica XIII). I vetri scelti (scheda tecnica I-II) sono stati selezionati dal catalogo di AGC e presentano un potere fonisolante pari a 43 dB (vetro a Nord) e 42 dB (vetro a Sud). A questo valore iniziale sono stati applicati dei fattori correttivi relativi alla conformazione geometrica del telaio e del serramento: • telaio <30% rispetto alla superficie totale del serramento • serramento con superficie<1,5m2

Pianta tecnologica stanza tipo delle residenze Scala 1:50

NORD Potere fonoisolante involucro Rw= 69 dB Potere fonoisolante serramento Rw= 37 dB Isolamento acustico di facciata D2m,nTw = 42.9 dB > 40 dB Verificato

Facciata piana: nessuna correzione acustica

Involucro opaco: 4.95 m2 Serramento: 4.2 m2 Volume ambiente 49.2 m2

SUD Potere fonoisolante involucro Rw= 69 dB Potere fonoisolante serramento Rw= 36 dB Isolamento acustico di facciata D2m,nTw = 42.9 dB > 40 dB Verificato Stratigrafia facciata Scala 1:10

Involucro opaco: 4.95 m2 Serramento: 4.2 m2 Volume ambiente 49.2 m2

Balcone: correzione acustica 1dB

potere fonoisolante apparente pareti divisorie Râ&#x20AC;&#x2122;w

Il potere fonoisolante apparente delle partizioni interne Ă¨ stato calcolato per le pareti divisorie tra le unitĂ abitative (residenze per studenti) e per i solai tipo tra i piani delle residenze. Per agevolare il calcolo del potere fonoisolante delle pareti divisorie Ă¨ stata semplificata la geometria delle stanze, ipotizzando di avere una camera regolare senza la presenza dei servizi. Il limite normativo per gli edifici adibiti a residenza Ă¨ di 50 dB.

Pianta tecnologica stanza tipo delle residenze Scala 1:50

Potere fonoisolante partizione tra unità R’w = 53.9 dB > 50 dB Verificato Stratigrafia parete divisoria tra unità Knauf Scala 1:10

potere fonoisolante apparente solai R’w livello rumore da calpestio L’n,w

E’ stato calcolato il potere fonoisolante e il livello rumore da calpestio di un solaio tipo prendendo in considerazione due unità abitative poste su due piani differenti. Per la verifica, il solaio è stato diviso in parte strutturale e strato resiliente (massetto galleggiante). Non è stato considerato lo strato di isolante termico in quanto se la verifica risulta corretta senza questo, allora lo sarà anche con la presenza dello strato isolante; inoltre, nella composizione della stratigrafia sul software, è stato considerato lo spessore minore del getto di cls sulla lamiera grecata per lo stesso motivo. Sono state poi inserite le specifiche dell’isolante acustico (che insieme al massetto compone lo strato resiliente) Rothoblass Silent Floor Evo il quale presenta una rigidità dinamica di 11 MN/m3 (capacità di un materiale di smorzare le vibrazioni causate da un rumore impattivo come quello da calpestio). Il limite normativo per gli edifici adibiti a residenza è di 50 dB per quanto riguarda il potere fonoisolante dei solai e di massimo 63 dB per quanto riguarda il livello rumore da calpestio.

+17,60

Stratigrafia solaio interpiano +13,80 Scala 1:10

Potere fonoisolante solaio interpiano Râ&#x20AC;&#x2122;w = 56.6 dB > 50 dB Verificato

Livello rumore da calpestio solaio Solaio strutturale Lnw,eq= 86,1 dB Massetto galleggiante DLw = 27.8 dB +9,40

Lâ&#x20AC;&#x2122;n,w = 59,3 < 63 dB verificato Sezione tecnologica stanza tipo delle residenze Scala 1:50

+5,10

ASPETTI ILLUMINOTECNICI la scelta dell’altezza

La scelta progettuale di inserire un volume alto all’estremo dell’edificio è stata ragionata verificando che il fattore medio di luce diurna delle abitazioni della costruzione prospiciente fosse verificato secondo i limiti stabiliti dalla normativa (FLDm residenziale > 2%). L’edificio prospiciente in questione si trova a circa 40 metri di distanza rispetto all’edificio di progetto ed è alto circa 30 metri. Sono state ipotizzate le dimensioni di una stanza posta al primo piano di quest’ultimo e con un aggetto orizzontale di circa 50cm, corrispondente al balcone dell’unità del livello superiore. Sono stati effettuati i calcoli del fattore medio di luce diurna ipotizzando differenti altezze dell’edificio di progetto: 41m, 37m e 32m. E’ stato verificato con il programma Velux e con il calcolo manuale che il fattore medio di luce diurna supera il valore limite imposto dalla normativa solamente per un altezza del volume di progetto di 32 metri. E’ stata dunque determinata l’altezza definitiva del volume.

42 m 42 m 6m calcolo manuale FLDm = 1.52%<2% calcolo con programma Velux FLDm = 1.62%<2% uniformità = 0.21

riflettanza superfici intonaco soffitto: 0.712 intonaco pareti: 0.633 pavimento: 0.654 vetro: 0.12

41 m 41 m

6m 41 m

calcolo con programma Velux FLDm = 1.9%<2 uniformità = 0.21

riflettanza superfici intonaco soffitto: 0.712 intonaco pareti: 0.633 pavimento: 0.633 vetro: 0.12

41 m 41 m

41 m

41 m 41 m

6m 41 m

riflettanza superfici intonaco soffitto: 0.712 intonaco pareti: 0.633 pavimento: 0.633 vetro: 0.12

32 m 32 m

calcolo con programma Velux FLDm = 2.8 %>2% uniformità = 0.26

37 m

SOLUZIONE ADOTTATA

calcolo manuale FLDm =2.30%>2%

37 m 37 m

calcolo manuale FLDm =1.78 %<2%

42 m

32 m

FLDm residenze di progetto NORD-OVEST

Il fattore di luce diurna medio di un ambiente interno è il rapporto tra l’illuminamento misurato all’interno della stanza e quello misurato all’esterno su una superficie orizzontale che vede l’intera volta celeste (come condizione si pone che il cielo sia coperto). Dipende da tre diversi apporti: la componente del cielo e del sole, le riflessioni delle superfici di eventuali ostruzioni urbane e le riflessioni multiple che si verificano all’interno dell’ambiente. Dipende, inoltre, da orientamento, dimensioni e riflessioni dell’ambiente, dall’area e dalla trasmissione luminosa del vetro, dall’eventuale presenza di ostruzioni esterne o sistemi di schermatura della facciata. L’ambiente analizzato è la stanza di una residenza con orientamento Nord-Ovest. La scelta compositiva non ha previsto alcun tipo di schermatura esterna per permettere di sfruttare al meglio la luce diffusa, non avendo alcun tipo di apporto diretto della radiazione luminosa e trovandosi di fronte ad un edificio posto dall’altro lato del corso. Le aperture scelte sono di elevate dimensioni 140 x 300 cm per una scelta compositiva e in modo da poter raggiungere un elevato valore di FLDm. La stanza scelta per il calcolo, effettuato sia manualmente sia con il programma Velux, si trova al primo piano dell’edificio ed è per questo considerata come situazione più sfavorevole. Si assume che verificata tale condizione (FLDm > 2%, da normativa) siano verificate anche tutte le altre più favorevoli. Il vetro è stato selezionato dal software di AGC e presenta un valore di trasmissione luminosa pari al 75% e di riflessione luminosa pari all’ 11%.

Daylight factor 8 7 6 5 4 3 2 1 calcolo manuale FLDm = 2.85%>2% calcolo con programma Velux FLDm =3.7%>2% uniformitĂ = 0.26 riflettanza superfici intonaco soffitto: 0.712 intonaco pareti: 0.633 pavimento: 0.654 vetro: 0.11

10.4 7.6 3.4 2.2 1.5

edificio prospiciente h 30 m

40m

FLDm residenze di progetto SUD-EST

Gli ambienti analizzati sono due unità abitative con orientamento Sud-Est. Assecondando una scelta compositiva in facciata, sono stati pensati degli aggetti e degli sfondati. Questo permette la formazione di un’ombra portata sulle aperture delle residenze in modo da schermare l’interno dell’ambiente senza l’ausilio di brise soleir o altri elementi aggiuntivi. Gli ambienti considerati si trovano al primo piano dell’edificio e presentano un aggetto di 1.5m dato dal balcone delle unità del liello superiore. Si assume che se il fattore medio di luce diurna calcolato in questo caso risulta maggiore del 2%, allora saranno verificati anche i FLDm delle altre unità abitative.

Daylight factor 8 7 6 5 4 3 2 1

12.9 8.2 4.7 2.8

calcolo manuale FLDm = 2.2%>2% calcolo con programma Velux FLDm =2.33%>2% uniformità = 0.24

1.4

riflettanza superfici intonaco soffitto: 0.712 intonaco pareti: 0.633 pavimento: 0.654 vetro: 0.11

*I valori calcolati con il programma Velux riportano in alcuni casi dei valori leggermente più alti rispetto al calcolo manuale. Questo perché il programma tiene conto anche dei coefficienti di riflettanza delle superfici esterne alla stanza e inoltre ha una percezione molto più precisa delle dimensioni e delle geometrie degli elementi schermanti e degli edifici prospicienti. Al contrario, con il calcolo manuale le riflettanze delle superfici esterne non vengono considerate e gli edifici prospicienti vengono assunti come infinitamente estesi riducendo la percentuale di volta celeste percepita dall’ambiente in esame. **La scheda tecnica del vetro scelto, formato grazie al programma AGC configurator, è presente in allegato (scheda tecnica II)

SCHEDE TECNICHE

Vetro esposto a NORD $propertyEntry.value

22-01-2019

La tua composizione: 4 mm iplus Top 1.1T on Clearlite pos.2 - 16 mm Argon 90% - 25 EG Pyrobel EI 60 Note personali:

LUCE

Trasmissione Riflessione

75 11

ENERGIA

Fattore solare Riflessione

61 25

CARATTERISTICHE LUMINOSE Trasmissione luminosa - τv (%) Riflessione luminosa - ρv (%) Riflessione interna - ρvi (%) Indice di resa dei colori - RD65 - Ra (%) CARATTERISTICHE ENERGETICHE valore g - g (%) Riflessione energetica - ρe (%) Trasmissione energetica diretta - τe (%) Assorb. energetico vetro 1 - αe (%) Assorb. energetico vetro 2 - αe (%) Assorbimento energetico - αe (%) Coefficiente di shading - SC Trasmissione dei raggi ultravioletti UV (%) Selettività

PROPRIETà TERMICHE Valore Ug [W/(m².K)] - Vertical

EN 673 1.1

EN 410 75 11 11 95 EN 410 61 25 43

ISO 9050 58 27 41

12 20 32 0.70 0

12 20 32 0.67

1.23

1.29

ALTRE CARATTERISTICHE Resistenza al fuoco - EN 13501-2 Reazione al fuoco - EN 13501-1 Resistenza ai proiettili - EN 1063 Resistenza all'effrazione - EN 356 Resistenza all’impatto del pendolo - EN 12600 RIDUZIONE ACUSTICA Isolamento al rumore aereo diretto(Rw (C;Ctr) STIMA ) - dB SPESSORE E PESO Spessore nominale (mm) Peso (kg/m²)

I dati sono calcolati sulla base delle misure spettrali conformi alle norme EN 410, ISO 9050 (1990). Il coefficiente Ug (in precedenza detto valore k) è calcolato in base alla norma EN 673. La misura dell' emissività è conforme alle norme EN 673 (allegato A) e EN 12898.Il presente documento non valuta il rischio di rotture causato da shock termico. Per i vetri temprati AGC Glass Europe non risponde delle eventuali rotture spontanee causate da inclusioni di Solfuro di Nickel. Heat Soak Test disponibile a richiesta.Le specifiche tecniche ed altri dati sono basati al momento dell' elaborazione del presente documento e sono soggette a cambiamenti - variazioni senza preavviso. AGC Glass Europe non può essere considerata responsabile di eventuali differenze tra i dati inseriti e le reali condizioni del luogo dove verrà installata la vetrata. Il presente documento è solo informativo ed in nessun caso implica l'accettazione d'ordine da parte di AGC Glass Europe.Cfr. anche le condizioni di utilizzo.(1)L’indice acustico fornito, è riferito ad una vetrata avente dimensione 1230 x 1480 mm. (EN ISO 10140-3) installata in particolari condizioni e testata presso uno specifico laboratorio. Le effettive prestazioni in opera possono variare in funzione delle reali dimensioni della vetrata e della stanza, delle sorgenti di rumore etc. La tolleranza sul dato sarà di +/- 1 dB. (2)Valore stimato. L’indice acustico fornito, è riferito ad una vetrata avente dimensione 1.23m x 1.48m, installata in particolari condizioni, presso uno specifico laboratorio. Le effettive prestazioni in opera possono variare in funzione delle reali dimensioni della vetrata e della stanza, delle sorgenti di rumore etc. Quando il valore fornito è stimato, ossia non deriva da un certificato ufficiale rilasciato da un laboratorio specializzato, la tolleranza sul dato sarà di +/- 2 dB.

EI 60 NPD NPD P2A NPD / 1B1

(2)

43 (-1; -5)

50.01 86

Vetro esposto a SUD $propertyEntry.value

29-01-2019

La tua composizione: 6 mm Energy Light pos.2 - 16 mm Argon 90% - 66.2 Stratophone 2x Planibel Clearlite Note personali:

LUCE

Trasmissione Riflessione

62 26

ENERGIA

Fattore solare Riflessione

41 39

PROPRIETà TERMICHE Valore Ug [W/(m².K)] - Vertical

EN 673 1.0

EN 410 62 26 23 96 EN 410 41 39 35

ISO 9050 39 41 33

20 6 26 0.48 0

20 6 26 0.45

1.51

1.59

NPD NPD NPD P1A - P2A NPD / 1B1

(2)

42 (-1; -5)

34.76 46

Rivestimento di facciata in Gress porcellanato Florim

III

Rivestimento di facciata in Gress porcellanato Florim

Elemento di ancoraggio per il rivestimento di facciata

AQUAPANEL Outdoor

Descrizione

Caratteristiche

Descrizione

Caratteristiche

Applicazione

Movimentazione e posa

Applicazione

Movimentazione e posa

VII

Isolante termico Dachrock Rockwool

VIII

Barriera al vapore Riwega

Scheda tecnica DS 48 2200 TOP SK

Scheda tecnica prodotto 02064021 Bozza 02 del 12.07.2017

Barriera al vapore bituminosa

Materiale Collante TOP SK Colore Larghezza rotolo Lunghezza rotolo Peso rotolo Classificazione secondo UNI 11470 (IT) Classificazione secondo ZVDH (DE)

Poliestere bit.PP Bituminoso Verde / nero 1,1 m 10 m 24 Kg UDB

CARATTERISTICHE Massa areica Strato d’aria equivalente al passaggio di vapore [valore Sd] Permeabilità al vapore acqueo [DVA] Colonna d’acqua Test pioggia battente Classe di impermeabilità Resistenza a trazione MD* Resistenza a trazione CD* Estensione MD* Estensione CD* Resistenza a lacerazione chiodo MD* Resistenza a lacerazione chiodo CD* Armatura Stabilità dimensionale Resistenza meccanica Flessibilità a bassa temperatura

NORMA EN 1849-2

UNITÀ DI MISURA g/m2

VALORE 2200

EN ISO 12572

150

EN ISO 12572 EN 20811 TU Berlin EN 13859-1 EN 12311-1 EN 12311-1 EN 12311-1 EN 12311-1 EN 12310-1 EN 12310-1 UNI 11564 EN 13859-1 (80°C) UNI 11564 EN 13859-1 UNI 11564 EN 13501-1

g/m2

/ 24h cm N/50mm N/50mm % % N N % Classe °C Classe Classe

ca. 0,28 W1 500 (±20%) 400 (±20%) 40 (±15%) 40 (±15%) 150 (±30%) 150 (±30%) P -0,3 < ΔL < 0,3 SR2 -25 A E

EN 1849-1 EN 1849-2

Kg/m3 mm

1100 2,00

EN ISO 12572

75000

Kg/m*s*Pa W/mK J/KgK

0,0026 *10-12 0,17 840

Reazione al fuoco Densità Spessore Coefficiente di resistenza al passaggio di vapore [valore µ] Coefficiente di permeabilità al vapore Conducibilità termica [λ] Calore specifico

*MD= longitudinale; CD= trasversale. I dati tecnici riportati nella presente scheda sono dati medi riferiti ai campioni di prova. È ammissibile una tolleranza minima del ± 5%.

Riwega S.r.l. si riserva la possibilità di modificare e/o aggiornare i dati riportati nella presente scheda tecnica. La scheda tecnica aggiornata è reperibile sul sito internet www.riwega.com. La presente scheda tecnica annulla e sostituisce la precedente versione.

EN 13984

Membrane flessibili per impermeabilizzazione - Strati di plastica e di gomma per il controllo del vapore

Parete divisoria tra unitaâ&#x20AC;&#x2122; Knauf

Isolante acustico

XII

Involucro opaco di facciata

SOLUZIONE ADOTTATA

XIII