Progettazione energetica di un edificio residenziale attraverso l’uso di un software BIM
Il panorama legislativo internazionale ed i nuovi strumenti di lavoro ideati per i professionisti che operano nel settore della progettazione si influenzano vicendevolmente e conducono all’adozione di nuovi paradigmi.
Edilclima, che fin dall’inizio delle proprie origini ha investito in attività di Ricerca&Sviluppo, nel 2012 ha lanciato sul mercato un plug-in per il software di disegno parametrico Revit® divenuto ora uno strumento indispensabile per coloro che desiderano approcciarsi al complesso tema del BIM.
A tal proposito riteniamo di particolare interesse il caso studio affrontato nella tesi di Laurea Magistrale dell’Ing. Cinzia Cicchitti, avente per oggetto la progettazione energetica di una palazzina residenziale, sita a L’Aquila, in Abruzzo, effettuata mediante l’utilizzo di un software BIM.
Fig. 1 - BIM RENDER: prospettiva dell’edificio oggetto dello studio, generato con Autodesk Revit®
WORK-FLOW BIM: DALLA FASE CONCETTUALE ALLA MODELLAZIONE IMPIANTISTICA
La progettazione energetica della palazzina oggetto di studio si snoda su tre fasi operative:
- la realizzazione di un modello architettonico dell’edificio mediante il software Autodesk® Revit®;
- la creazione di un modello energetico del fabbricato ottenuta partendo dal modello architettonico caratterizzato termicamente grazie al plug-in EC770 Integrated Technical Design for Revit®;
- il disegno ed il dimensionamento degli impianti (idrico-sanitario e termico) eseguiti con la piattaforma MEP di Autodesk Revit®.
DAL MODELLO ARCHITETTONICO AL MODELLO ENERGETICO: IL PLUG-IN EC770
Uno dei principali aspetti che influenzano la bontà del plug-in EC770 Integrated Technical Design for Revit® è la capacità di leggere le informazioni contenute nel modello architettonico realizzato con Autodesk® Revit® rendendo possibile la caratterizzazione termica dell’edificio con pochi semplici passaggi.
Figura 2 – Modello energetico con il Plug-in EC770 Integrated Technical Design for Revit®: interfaccia compilazione parametri di progetto
Il funzionamento del plug-in è articolato in due fasi:
- associazione dei locali climatizzati presenti nel modello architettonico alle zone termiche di appartenenza, create all’interno di EC770, e definizione dei locali non climatizzati;
- compilazione di una serie di maschere che consentono di ottenere il modello energetico dell’edificio.
Il primo step di funzionamento del plug-in è quindi funzionale alla lettura dei dati contenuti nel modello di Autodesk® Revit®, mentre, con il secondo step, si caratterizza termicamente l’edificio e si svolgono le analisi sull’involucro.
Vediamo ora in che modo sono stati eseguiti alcuni dei passaggi della seconda fase di lavoro del plug-in.
Figura 3 – Modello energetico con il Plug-in EC770 Integrated Technical Design for Revit®: interfaccia creazione zone termiche
Analisi dei componenti opachi e verifiche preliminari
Dopo aver associato a ciascun materiale letto dal modello Revit® l’equivalente presente negli archivi del plug-in (il quale risulta caratterizzato termicamente), sono stati analizzati tutti i componenti opachi, strato per strato. Per ogni stratigrafia, sono stati calcolati: il fattore di attenuazione, lo sfasamento e la trasmittanza termica periodica.
Successivamente il software esamina le proprietà complessive delle pareti e verifica che rispondano ai requisiti termici ed igrometrici imposti dalla legge.
Calcolo dei ponti termici
Autodesk® Revit® Architecture non gestisce i ponti termici pertanto essi vengono definiti direttamente mediante un’apposita maschera all’interno del plug-in EC770 il quale si avvale della UNI EN ISO 14683.
Calcolo degli ombreggiamenti
Come per i ponti termici anche gli ombreggiamenti non possono essere gestiti direttamente all’interno di Revit® Architecture. Per tale ragione nel plug-in vi è una sezione specifica attraverso la quale è possibile definire la presenza di ostacoli presenti fuori dall’edificio e gli eventuali aggetti orizzontali o verticali che riducono il soleggiamento sui vari componenti.
Calcolo della prestazione energetica dell’edificio
Completato l’inserimento di tutti i dati è possibile visualizzare l’esito della verifica termoigrometrica e di massa superficiale delle strutture. Successivamente il progetto è stato esportato in EC700 Calcolo prestazioni energetiche degli edifici per procedere con il calcolo di potenza invernale ed estiva, per il dimensionamento dell’impianto di riscaldamento e per il calcolo di energia invernale ed estiva.
IL DISEGNO E IL DIMENSIONAMENTO DELL’IMPIANTO MEDIANTE LA PIATTAFORMA AUTODESK® REVIT® MEP
Il dimensionamento e il disegno degli impianti, come accennato precedentemente, sono stati svolti utilizzando Revit® MEP.
Con l’aiuto dei disegni, è stato possibile non solo visualizzare gli ingombri dei sistemi, ma anche avere le lunghezze precise di ciascun circuito, in particolar modo della rete di distribuzione, per la determinazione delle perdite di carico sia lineari che localizzate.
Figura 4 – Interfaccia grafica della progettazione impiantistica con Revit MEP®
Nell’ambito del flusso di lavoro è stato molto importante il passaggio di definizione dei vari locali prima di procedere alla modellazione dell’impianto in modo da assegnare l’appartenenza di ciascun sistema ad un determinato ambiente.
Per quanto riguarda nello specifico il dimensionamento dei pannelli radianti a pavimento e dei relativi collettori, in un primo momento sono stati svolti dei calcoli attraverso un foglio EXCEL che ha restituito in forma tabellare tutti i risultati cercati, i quali sono stati validati in un secondo step attraverso la piattaforma MEP di Revit®.
Figura 5 –Revit® MEP: dettaglio pannelli a pavimento
Grazie a questo lavoro di Tesi si è potuto osservare come l’interoperabilità tra Revit® ed i moduli Edilclima EC770 Integrated Techical Design for Revit® ed EC700 Calcolo delle prestazioni energetiche degli edifici, abbia permesso di raggiungere ottimi risultati in termini di progettazione energetica di un edificio, sfruttando un unico modello iniziale, generato con Revit® Architecture, ed ottenendo benefici tangibili, quali una notevole riduzione degli errori in fase di progettazione e una migliore coordinazione interdisciplinare.
Figura 6 –Revit® MEP: progettazione sistema impiantistico con focus su reti di distribuzione
Essere dunque nelle condizioni di poter affrontare in parallelo aspetti architettonici ed impiantistici è un fattore imprescindibile per una progettazione efficace e strumenti come quelli presentati rappresentano un aiuto concreto per i professionisti che lavorano nell’ottica della progettazione integrata.
CINZIA CICCHITTI nata ad Atessa (CH) il 03-06-1990. Laureata in Ingegneria Edile alla Facoltà di Ingegneria dell’Università di Bologna, abilitata alla professione, albo ingegneri Civili – Ambientali. Lavora come Project Manager Assistant presso una società specializzata in soluzioni, servizi e progetti per lo sviluppo d’impianti e per la generazione di energia da fonti rinnovabili. I suoi interessi scientifici, fin dagli studi di laurea triennali, si son orientati soprattutto sul risparmio energetico e sulla buona pratica per la riqualificazione energetica nel settore edilizio, nella quale ha già maturato significative esperienze.