Allegato 3
PROCEDURA GIS PER IL CALCOLO DEL FABBISOGNO
ENERGETICO DEGLI EDIFIFICI RESIDENZIALI E DEL
POTENZIALE SOLARE, GEOTERMICO E DI
RIDUZIONE DEL FABBISOGNO
di
Giovanni Vicentini
Agosto 2013
INTRODUZIONE ........................................................................................................................................................ 3
PARTE I. ANALISI DEL FABBISOGNO DI ENERGIA ELETTRICA E TERMICA
DEGLI EDIFICI ........................................................................................................................................................... 5
PARTE II.
ANALISI DELLE POTENZIALITA’ DEI SISTEMI SOLARI
FOTOVOLTAICI O SOLARI TERMICI INTEGRATI NELLE COPERTURE DEGLI
EDIFICI ........................................................................................................................................................................ 20
PARTE III. ANALISI DELLE POTENZIALITA’ DELLA GEOTERMIA A BASSA
ENTALPIA IN PROVINCIA DI TORINO ........................................................................................................ 25
I sistemi a circuito chiuso ..............................................................................................................................25
I sistemi a circuito aperto ...............................................................................................................................28
INTRODUZIONE
Questo lavoro nasce nell'ambito del progetto di ricerca europeo Cities on Power
(CoP), sviluppato all'interno del programma Central Europe, che coinvolge la
Provincia di Torino, Environment Park spa, la Provincia di Ravenna in Italia, la Città
e l'Energy Conservation Foundation di Varsavia, la città di Klagenfurt, l'Ecopower
Stock Enchange di Salisburgo, il Research Studios Austria e la Local Agenda 21 di
Dresda a livello europeo. Cities on Power promuove l'uso delle fonti energetiche
rinnovabili nelle aree urbane. Le quattro città e le regioni partecipanti prepareranno
congiuntamente Piani d'Azione locale a sostegno di tali fonti energetiche. Attraverso
la creazione di uno strumento interattivo si cercherà di favorire la partecipazione
dei cittadini al processo decisionale riguardante i nuovi modi di
approvvigionamento energetico (www.citiesonpower.eu/it).
In questo lavoro viene analizzato il potenziale di risparmio energetico e di utilizzo
delle fonti rinnovabili su scala metropolitana per gli edifici residenziali.
L'obiettivo di questo lavoro è quello di estendere i modelli di simulazione presenti
in letteratura attraverso la loro informatizzazione con l’ausilio di un software GIS,
per poter realizzare delle analisi sia di risparmio energetico sia di ottimizzazione
dell’uso delle tecnologie rinnovabili su tutto il territorio provinciale. Il software di
georeferenziazione non viene utilizzato solo per rappresentare dei dati ma anche
per elaborare nuove informazioni, su cui poter condurre anche analisi statistiche.
Ciò consente, da un lato, di poter valutare le politiche energetiche da attuare e
dall'altro di fornire al cittadino informazioni di pre-fattibilità relative alla propria
abitazione.
Inoltre si è deciso di utilizzare un software open-source che consente un utilizzo
gratuito per qualsiasi utente, sia pubblico che privato.
Questo lavoro parte da un'analisi delle banche dati esistenti sul territorio della Città
di Torino con una correzione informatizzata dei dati, principalmente geometrici.
Alcuni dati sono relativi al singolo edificio, altri, invece, si riferiscono alle sezioni di
censimento (corrispondenti all'incirca ad un isolato), altri ancora vengono ricavati
indirettamente dai dati esistenti.
L'analisi effettuata sulla Città di Torino è stata successivamente estesa a tutto il
territorio provinciale con un livello di approssimazione che dipende dalla
disponibilità e qualità dei dati di partenza, prevalentemente di fonte regionale e
provinciale.
La struttura di questo lavoro è suddivisa in tre capitoli.
Nel primo capitolo vengono descritti i modelli di riferimento per il calcolo del
fabbisogno termico ed elettrico e quindi l'analisi del risparmio energetico negli
edifici residenziali.
Nel secondo capitolo viene valutata la potenzialità delle tecnologie rinnovabili solari
integrate sulle coperture degli edifici residenziali. I modelli di irradiazione solare
presenti in letteratura vengono applicati al modello tridimensionale del territorio
(che considera la pendenza e l'orientamento del terreno e le ostruzioni dovute alla
presenza dei rilievi) a cui si aggiunge l'edificato, caratterizzato dalla presenza di una
copertura piana o a falde inclinate. Quest’analisi è stata effettuata attraverso
l’applicazione di un metodo di analisi statistica della varianza delle quote
altimetriche. Dall'irradiazione solare incidente sulle coperture è stata calcolata
l'energia termica ed elettrica producibile con le tecnologie attualmente disponibili
sul mercato.
Il terzo capitolo, infine, valuta la potenzialità della geotermia a bassa entalpia sul
territorio metropolitano. Vengono utilizzate le banche dati disponibili del
Geoportale Nazionale, della Regione Piemonte e della Provincia di Torino, per
valutare le caratteristiche pedologiche, geologiche, idrogeologiche e
geomorfologiche del terreno. E' stato elaborato un modello di calcolo della capacità
di estrazione di energia dal sottosuolo utilizzando le tecnologie a circuito aperto e
chiuso.
Il software open-source utilizzato nel capitolo 1 è Quantum GIS, versione Lisboa, per
la procedura di calcolo del fattore di forma, del fabbisogno e del potenziale di
risparmio. L'attribuzione dell'altezza agli edifici è avvenuta attraverso l'uso del
software GRASS GIS.
Per le procedure dei capitoli 2 e 3, viceversa, è stato utilizzato interamente il
software GRASS GIS 6.4.
PARTE I. ANALISI DEL FABBISOGNO DI ENERGIA ELETTRICA E
TERMICA DEGLI EDIFICI
Attribuzione del codice identificativo della Provincia, del Comune e della
sezione di censimento
Utilizzare la funzione "Unisci attributi per posizione" all'interno del menu
"Vettore- Strumenti di gestione dati". L'edificio, in questo modo, catturerà le
informazioni desiderate associate ai poligoni che interseca.
N.B. Si deve disporre del dato relativo ai Comuni della Provincia di Torino ed alle
sezioni di censimento (presenti nel database SITAD della Provincia di Torino).
Attribuzione della fascia climatica e dei gradi-giorno
L'attribuzione della fascia climatica e dei gradi-giorno viene effettuata attraverso
l'esecuzione di una join, utilizzando la funzione "Join" all'interno delle proprietà del
dato relativo agli edifici residenziali.
N.B. Si deve disporre di un file nel quale a ciascun Comune, dotato del suo codice
identificativo ISTAT, sia associata la fascia climatica ed il numero di gradi-giorno.
Attribuzione del codice identificativo dell'edificio
Utilizzare la funzione "Calcolatore di campi" all'interno della tabella degli attributi
del dato relativo agli edifici residenziali. Creare un nuovo campo, utilizzando la
funzione "Record- $id".
Attribuzione dell'altezza agli edifici residenziali
Relativamente alla ricostruzione dell'altezza degli edifici sono stati utilizzati i dati
contenuti nel DTM e DSM prodotti dalla Regione Piemonte anche per il territorio della
Provincia di Torino. Il Digital Surface Model (DSM) rappresenta in forma digitale le
quote della parte superiore del terreno comprensivo degli edifici, delle infrastrutture e
degli alberi. Nella presente elaborazione non vengono considerate le infrastrutture e
gli alberi, perché non pertinenti con lo scopo del lavoro.
Sottraendo dal raster relativo al DSM il raster dell’elevazione del terreno (utilizzando il
modulo r.mapcalc del software GRASS GIS) si è ottenuto un raster con le altezze degli
edifici rispetto al livello del mare. In seguito si è proceduto all’attribuzione delle
altezze ai poligoni, in formato vettoriale, rappresentanti gli edifici residenziali e non
residenziali della Provincia di Torino. L’attribuzione è avvenuta utilizzando il modulo
v.rast.stats.
A ciascun poligono viene pertanto associato il valore di altezza massima, media e di
varianza. L'altezza è stata calcolata attraverso la media tra l'altezza massima e l'altezza
media di ogni edificio.
N.B. Si deve disporre del dato raster relativo al Digital Terrain Model ed al Digital
Surface Model (forniti gentilmente dall'Ufficio Cartografico della Regione Piemonte).
Calcolo dell'area in pianta e del perimetro degli edifici residenziali
Utilizzare la funzione "Estrai/Aggiungi colonne geometriche" all'interno del menu
"Vettore-Strumenti Geometria". Verranno aggiunte dal software due nuove colonne
relative alla superficie del poligono ed al suo perimetro.
N.B. La superficie in pianta ed il perimetro è relativa alla copertura dell'edificio, che
normalmente "fuoriesce" per circa 0,5 metri dalle superfici perimentrali.
Calcolo della superficie e dei perimetri contigui tra più edifici
Per molti edifici si pone la questione della loro reciproca contiguità. Questo aspetto
incide in particolare sulla reale superficie disperdente di ogni edificio, il quale, a titolo
esemplificativo, potrebbe condividere uno o due lati su quattro con edifici ad esso
contigui. E' necessario a tal fine riuscire a determinare la superficie di intersezione
degli edifici, non solo in pianta, ma anche e soprattutto in relazione ai loro volumi. Una
volta identificata la superficie di intersezione, quest'ultima dovrà essere sottratta alla
superficie disperdente lorda calcolata in precedenza, ottenendo quindi la superficie
disperdente reale.
Per calcolare la superficie contigua seguire la procedura di seguito descritta:
a/ Calcolare il buffer degli edifici utilizzando la funzione "Buffer" all'interno del menu
"Vettore-Strumenti di geoprocessing". Il buffer deve essere pari a 1centimetro (0.01
metri)
b/ Calcolare l'intersezione tra il livello appena creato ed il livello degli edifici
residenziali (dato di partenza). Utilizzare a tal fine la funzione "Intersezione" nel
menu "Vettore-Strumenti di geoprocessing"
c/ Ricalcolare area e perimetro utilizzando la funzione "Estrai/aggiungi colonne
geometriche"
d/ Aggiungere un nuovo campo denominato "HDIFF" nel quale calcolare la differenza
tra l'altezza dell'edificio intersecante e l'altezza dell'edificio intersecato. Alcuni valori
saranno negativi, altri pari a 0 ed altri ancora positivi. I valori negativi indicano che
l'edificio intersecante è più basso dell'edificio intersecato e viceversa per i valori
positivi. I valori pari a 0 indicano che l'edificio intersecante ed intersecato sono il
medesimo o che i due hanno altezza uguale.
e/ Aggiungere un nuovo campo denominato "S_COND" nel quale calcolare la
superficie di intersezione tra due edifici contigui. Si ricorda che il software QGis
utilizza il linguaggio SQL. Nel nuovo campo inserire l'operatore logico CASE WHEN:
se il valore di "HDIFF" è positivo moltiplicare il perimetro del poligono diviso
per 2 per l'altezza dell'edificio intersecato,
se il valore di "HDIFF" è negativo moltiplicare il perimetro del poligono diviso
per 2 per l'altezza dell'edificio intersecante,
se il valore di "HDIFF" è pari a 0 lasciare il nuovo campo uguale a 0.
CASE WHEN
"ID_1"<>"ID_2" AND "HDIFF">0 THEN "PERIMETRO"/2 * H_1
WHEN "ID_1"<>"ID_2" AND "HDIFF"<0 THEN "PERIMETRO"/2* H_2
WHEN "ID_1"<>"ID_2" AND "HDIFF"=0 THEN "PERIMETRO"/2 * H_1
ELSE 0
END
f/ Aprire il file .dbf relativo al livello dell'intersezione con il software Excel e
aggiungere una nuova colonna, denominata "L_COND" nella quale calcolare per
ciascun edificio la lunghezza delle pareti condivise con altri ad esso contigui.
Aggiungere nella colonna la seguente formula:
SE(ID=ID2;0;SE(Altezza1=Altezza2;Perimetro;Perimetro/2)).
Creare in seguito una tabella pivot, ponendo in "etichette di riga" il campo ID ed in
colonna il campo "S_COND" ed il campo "L_COND". In questo modo verranno sommati
tutti i campi con lo stesso identificativo, appartenenti quindi allo stesso edificio.
Salvare il risultato in .csv.
g/ Eseguire una join tra il .csv e ed il dato iniziale degli edifici residenziali. Utilizzare
quale campo comune la colonna ID.
Calcolo della superficie lorda disperdente e del volume lordo
Per ottenere la superficie disperdente reale vengono sottratte le superfici condivise
dagli edifici contigui con un'operazione quasi automatica, con l’ausilio del software
Quantum GIS e le superfici disperdenti legate alla presenza di estensioni del tetto
oltre le pareti perimetrali (circa 50 centimetri).
SLORDA = (PERIMETRO * ALTEZZA)+(AREA*2) - ((PERIMETRO * 0.5 * 2)(L_COND*0.5)) - S_COND
Per calcolare il volume è stata moltiplicata la proiezione a terra dell’edificio con la
propria altezza di gronda ed in seguito è stata sottratta una quota corrispondente
alla parte del tetto che sporge rispetto alle pareti perimetrali (pari a circa 50
centimetri) moltiplicata per l'altezza dell'involucro (escludendo le parti contigue tra
più edifici).
V LORDO = (AREA*ALTEZZA) - ((PERIMETRO * 0.5 * ALTEZZA )-(S_COND * 0.5 ) )
Calcolo del fattore di forma
Una volta ottenuti i dati di superficie disperdente reale e volume lordo riscaldato per
ciascun edificio è possibile procedere con il calcolo del fattore di forma, applicando il
seguente algoritmo:
CASE WHEN "SLORDA/VLORDO" >= 0.67
THEN "SLORDA/VLORDO" * 1.31
WHEN "SLORDA/VLORDO" >=0.49
THEN "SLORDA/VLORDO" * 1.25
WHEN "SLORDA/VLORDO" >= 0.39
THEN "SLORDA/VLORDO" * 1.24
WHEN "SLORDA/VLORDO" >=0.27
THEN "SLORDA/VLORDO" * 1.21
ELSE "SLORDA/VLORDO" * 1.08
END
Calcolo del numero di piani per edificio
La procedura in Quantum GIS prevede tre step:
a/ calcolo del numero di piani con risultato espresso attraverso un numero
decimale, dividendo l'altezza dell'edifici per 3 (N_PIANI_INT);
b/calcolo del numero di piani con risultato espresso attraverso un numero intero,
approssimando per difetto laddove il risultato è inferiore a 0.5 e per eccesso nel
caso contrario (N_PIANI_DEC);
c/ calcolo del numero di piani reale, approssimando per difetto laddove il valore
decimale dell'altezza calcolata al punto a/ è inferiore a 0.7 e per eccesso in caso
contrario, applicando il seguente script:
CASE WHEN ( "N_PIANI_INT" - "N_PIANI_DEC" ) >0.3
THEN "N_PIANI_INT"-1
ELSE "N_PIANI_INT"
END
Calcolo della superficie netta calpestabile
Dopo aver calcolato correttamente il numero di piani è sufficiente moltiplicare
questo valore per la superficie netta calpestabile per piano. Per eseguire questa
operazione applicare il seguente script:
( 0.9761 - 0.3055 * 0.4 ) * "AREA" * "N_PIANI"
Calcolo del numero di abitanti teorici
Per ottenere questo valore è necessario dividere il volume lordo dell'edificio per 3
metri (altezza standard di un piano) e successivamente dividere la superficie utile
lorda per il relativo parametro pro capite, previsto per la Regione Piemonte dalla LR
56/1977 all’art.20 pari a 30 m2. Al volume lordo è necessario sottrarre una quota
corrispondente alla parte del tetto che sporge rispetto alle pareti perimetrali (pari a
circa 50 centimetri) moltiplicata per l'altezza dell'involucro (dalla quale deve essere
escluso il volume condiviso tra più edifici). Creare a tal fine un nuovo campo,
denominato "AB_TEORICI" ed inserire successivamente il seguente algoritmo:
VLORDO / 3 / 30.
Per quantificare correttamente il numero di abitanti per ciascun è necessario
calcolare il numero di alloggi occupati sul totale degli alloggi presenti. Questa
percentuale può incidere in modo anche molto marcato nel centro storico, dove un
numero elevato di abitazioni potrebbe essere non occupato. Utilizzare a questo fine il
file Excel "R01_DatiCPA_2001", relativo al Censimento generale della Popolazione del
2001, al cui interno si può individuare il campo PRO_COM che fa riferimento al
Comune, il campo SEZIONE che fa riferimento alla sezione di censimento ed il campo
A4, relativo al numero di abitazioni vuote, da correlare al campo A1, relativo al
numero di abitazioni totali. Si suppone in questo caso che il loro rapporto rimanga
costante anche negli anni successivi. Per assegnare a ciascun edificio la percentuale di
alloggi occupati sul totale è necessario eseguire una join tra lo shapefile degli edifici
residenziali e il database Excel "R01_DatiCPA_2001", opportunamente ripulito dei
campi non utili.
Gli edifici dello shapefile devono tuttavia, preventivamente, possedere nella loro
tabella degli attributi, un campo relativo alla sezione di censimento di appartenenza.
Per eseguire questa operazione, utilizzare lo strumento "Unisci attributi per
posizione", usufruendo dello shapefile relativo alle sezioni di censimento.
Dopo aver eseguito la join è necessario applicare la percentuale degli edifici non
occupati al totale agli abitanti teorici calcolati in precedenza.
Attribuzione del periodo di costruzione degli edifici
Gli edifici residenziali della Provincia di Torino (escluso il Comune di Torino)
presentano il dato del periodo di costruzione solo se realizzati successivamente al
1990. Applicare il seguente algoritmo per evidenziare gli edifici per i quali il periodo
deve essere calcolato:
CASE WHEN "A990" = 0 AND "A000" = 0 AND "ANNO_DIS" = 0
THEN '2001 - 2005'
WHEN "A990" = 0 AND "A000" = 1 AND "ANNO_DIS" = 0
THEN '1991 - 2000'
ELSE 'CAMBIARE'
END
Per gli edifici ai quali deve essere associato un periodo di costruzione seguire la
procedura descritta di seguito:
a/Aprire il file Excel scaricato dal portale dell'ISTAT, denominato "R01_DatiCPA_2001".
Selezionare solo i Comuni della Provincia di Torino.
b/ Eliminare tutti i campi del database non utili ai fini della determinazione del
periodo di costruzione degli edifici per sezione di censimento. Mantenere pertanto
solo i campi "Sezione", "E9", "E10", "E11", "E12", "E13", "E14", "E15".
E9= Edifici ad uso abitativo costruiti prima del 1919
E10= Edifici ad uso abitativo costruiti tra il 1919 e il 1945
E11= Edifici ad uso abitativo costruiti tra il 1946 e il 1961
E12= Edifici ad uso abitativo costruiti tra il 1962 e il 1971
E13= Edifici ad uso abitativo costruiti tra il 1972 e il 1981
E14= Edifici ad uso abitativo costruiti tra il 1982 e il 1991
E15= Edifici ad uso abitativo costruiti dopo il 1991
c/Sostituire alle intestazioni dei campi E9, E10, E11, E12, E13, E14, E15 dei numeri
progressivi da 1 a 7.
d/Salvare il nuovo file Excel, denominandolo "Periodo_costruzione_TO".
e/Creare un nuovo campo, denominato "VMassimo" nel quale calcolare per ciascuna
sezione di censimento il valore più rappresentativo tra i vari periodi di costruzione.
Inserire a tal fine la formula nella cella I2: [MAX(D2:J2)].
f/Nei campi successivi inserire le seguenti formule Excel, al fine di capire a quale
periodo di costruzione il valore massimo appena calcolato appartiene.
J2: [=SE($K2=D2;1;0)]
K2: [=SE($K2=E2;1;0)]
L2: [=SE($K2=F2;1;0)]
M2: [=SE($K2=G2;1;0)]
N2: [=SE($K2=H2;1;0)]
O2: [=SE($K2=I2;1;0)]
P2: [=SE($K2=J2;1;0)]
Q2:
[=SE(((K2/SOMMA(D2:J2))>0.5);L2*$D$1+M2*$E$1+N2*$F$1+O2*$G$1+P2*$H$1+Q2
*$I$1+R2*$J$1;(D2*$D$1+E2*$E$1+F2*$F$1+G2*$G$1+H2*$H$1+I2*$I$1+J2*$J$1)/S
OMMA(D2:J2))]
Questa procedura consente di selezionare in modo automatico il periodo di
costruzione più rappresentativo per ciascun record del database, ovvero per ciascuna
sezione di censimento. Il periodo di costruzione più rappresentativo può essere il
valore più alto, nel caso in cui esso sia maggiore del 50% del totale degli edifici
registrati da ISTAT, oppure, viceversa, la media ponderata dei sette periodi di
costruzione.
g/Mantenere solo i campi "SEZ2001", "P_COSTRUZIONE" ed i record con valore non
nullo.
h/Rinominare i valori del campo "PeriodoC" utilizzando la seguente legenda. Servirsi
della funzione "Cerca.vert" di Excel per eseguire questo comando.
1: Fino al 1918
2: 1919 - 1945
3: 1946 - 1960
4: 1961 - 1970
5: 1971 - 1980
6: 1981 - 1990
7: 1991 - 2000
Esportare in .csv il risultato finale.
Per il Comune di Torino, il periodo di costruzione è presente all'interno del database.
Calcolo dei tassi d'occupazione degli edifici
L'attribuzione del tasso d'occupazione per sezione di censimento viene effettuata
attraverso l'esecuzione di una join, utilizzando la funzione "Join" all'interno delle
proprietà del dato relativo agli edifici residenziali. Si veda il paragrafo "Calcolo del
numero di abitanti teorici".
N.B. Si deve disporre di un file nel quale a ciascuna sezione di censimento, dotato del
suo codice identificativo ISTAT, sia associato il tasso d'occupazione, calcolato come
rapporto tra numero di abitazioni abitate ed abitazioni totali.
Il tasso d'occupazione medio su base comunale è stato calcolato attraverso il calcolo
della media ponderata dei tassi delle sezioni di censimento.
Calcolo del fattore demografico correttivo
Il fattore demografico correttivo viene calcolato attraverso il rapporto tra la
popolazione teorica su base comunale (calcolata nel paragrafo "Calcolo del numero di
abitanti teorici") e la popolazione reale, ottenuta dal portale DemoISTAT.
Calcolo del fabbisogno termico per riscaldamento invernale degli edifici
Si tratta ora di riportare le equazioni di seguito riportate in QGIS in modo da ricavare,
per ogni valore del rapporto di forma S/V e per ciascun periodo di costruzione, un
valore specifico di fabbisogno energetico.
Creare un nuovo campo, denominato "F_ET", di tipo float nello shape relativo agli
edifici residenziali in cui calcolare il fabbisogno di energia termica per il
riscaldamento invernale, facendo riferimento al campo relativo all'epoca di
costruzione, in base al quale inserire l'algoritmo corretto. Inserire a tal fine il
seguente script:
CASE WHEN "EpocaC" = 'Fino al 1918' AND "GG" > 3000
THEN (245.8 * "S/Vreale" + 112.1)* ( "GG" / 3479) * ( "occ_medio" / 0.48) *
(occ.sezione censimento/occ.media Comune)
WHEN "EpocaC" = 'Fino al 1918' AND "GG" < 3000
THEN (238.34 * "S/Vreale" + 128.93) * ( "GG" / 2617) * ( "occ_medio" / 0.94) *
(occ.sezione censimento/occ.media Comune)
WHEN "EpocaC" = '1919 - 1945' AND "GG" > 3000
THEN (201.65 * "S/Vreale" + 114.53) * ( "GG" / 3479) * ( "occ_medio" / 0.48) *
(occ.sezione censimento/occ.media Comune)
WHEN "EpocaC" = '1919 - 1945' AND "GG" < 3000
THEN (195.53 * "S/Vreale" + 131.28) * ( "GG" / 2617) * ( "occ_medio" / 0.94) *
(occ.sezione censimento/occ.media Comune)
WHEN "EpocaC" = '1946 - 1960' AND "GG" > 3000
THEN (167.53 * "S/Vreale" + 110.47 ) * ( "GG" / 3479) * ( "occ_medio" / 0.48) *
(occ.sezione censimento/occ.media Comune)
WHEN "EpocaC" = '1946 - 1960' AND "GG" < 3000
THEN (162.44 * "S/Vreale" + 127.35) * ( "GG" / 2617) * ( "occ_medio" / 0.94) *
(occ.sezione censimento/occ.media Comune)
WHEN "EpocaC" = '1961 - 1970' AND "GG" > 3000
THEN (149.95 * "S/Vreale" + 106.37) * ( "GG" / 3479) * ( "occ_medio" / 0.48) *
(occ.sezione censimento/occ.media Comune)
WHEN "EpocaC" = '1961 - 1970' AND "GG" < 3000
THEN (145.39 * "S/Vreale" + 123.37) * ( "GG" / 2617) * ( "occ_medio" / 0.94) *
(occ.sezione censimento/occ.media Comune)
WHEN "EpocaC" = '1971 - 1980' AND "GG" > 3000
THEN (131.37 * "S/Vreale" + 87.35) * ( "GG" / 3479) * ( "occ_medio" / 0.48) *
(occ.sezione censimento/occ.media Comune)
WHEN "EpocaC" = '1971 - 1980' AND "GG" < 3000
THEN (127.38 * "S/Vreale" + 104.93) * ( "GG" / 2617) * ( "occ_medio" / 0.94) *
(occ.sezione censimento/occ.media Comune)
WHEN "EpocaC" = '1981 - 1990' AND "GG" > 3000
THEN 115.91 * "S/Vreale" + 80.086 * ( "GG" / 3479) * ( "occ_medio" / 0.48) *
(occ.sezione censimento/occ.media Comune)
WHEN "EpocaC" = '1981 - 1990' AND "GG" < 3000
THEN (112.39 * "S/Vreale" + 97.883) * ( "GG" / 2617) * ( "occ_medio" / 0.94) *
(occ.sezione censimento/occ.media Comune)
WHEN "EpocaC" = '1991 - 2000' OR "EpocaC" = '2001 - 2005' AND "GG" > 3000
THEN (108.11 * "S/Vreale" + 71.028) * ( "GG" / 3479) * ( "occ_medio" / 0.48) *
(occ.sezione censimento/occ.media Comune)
WHEN "EpocaC" = '1991 - 2000' OR "EpocaC" = '2001 - 2005' AND "GG" < 3000
THEN (104.83 * "S/Vreale" + 83.357) * ( "GG" / 2617) * ( "occ_medio" / 0.94) *
(occ.sezione censimento/occ.media Comune)
WHEN "EpocaC" = 'Dal 2006' AND "GG" > 3000
THEN (104.61 * "S/Vreale" + 10.785) * ( "GG" / 3479) * ( "occ_medio" / 0.48) *
(occ.sezione censimento/occ.media Comune)
WHEN "EpocaC" = 'Dal 2006' AND "GG" < 3000
THEN (90.775 * "S/Vreale" + 22.11) * ( "GG" / 2617) * ( "occ_medio" / 0.94) *
(occ.sezione censimento/occ.media Comune)
ELSE 'Errore'
END
L'algoritmo è stato differenziato in base alla fascia climatica dei Comuni nei quali
viene applicato. La costruzione delle curve è avvenuta a partire da Torino per la fascia
climatica E e a partire da Coazze per la fascia climatica F.
I Comuni appartenenti alla fascia climatica F vengono confrontati con i parametri del
Comune di Coazze; viceversa, per la fascia climatica E si utilizzano i dati di Torino.
Calcolo del fabbisogno termico per riscaldamento invernale degli edifici con
l'applicazione del fattore demografico correttivo
Per calcolare il fabbisogno termico specifico corretto dal fattore demografico
moltiplicare il fabbisogno termico specifico calcolato nel paragrafo precedente per il
relativo fattore demografico correttivo.
Calcolo della classe energetica
E' possibile inoltre aggiungere alla tabella degli attributi un nuovo campo, denominato
"Classe", di tipo stringa, nel quale inserire il seguente script, che permette di associare a
ciascun edificio il proprio indice di prestazione energetica, da utilizzare come etichetta in
ambiente all'interno del software QGis. Questo indice è la somma dell’indice di
prestazione energetica per la climatizzazione invernale (EPi) e dell’indice di
prestazione energetica per la produzione di acqua calda sanitaria (EPacs) in
kWh/(m2 annuo).
CASE WHEN "Fabbterm" <= 27 THEN 'A+'
WHEN "Fabbterm" > 27 AND "Fabbterm" <= 44 THEN 'A'
WHEN "Fabbterm" > 44 AND "Fabbterm" <= 82 THEN 'B'
WHEN "Fabbterm" > 82 AND "Fabbterm" <= 143 THEN 'C'
WHEN "Fabbterm" > 143 AND "Fabbterm" <= 201 THEN 'D'
WHEN "Fabbterm" > 201 AND "Fabbterm" <= 249 THEN 'E'
WHEN "Fabbterm" > 249 AND "Fabbterm" <= 300 THEN 'F'
WHEN "Fabbterm" > 300 AND "Fabbterm" <= 435 THEN 'G'
WHEN "Fabbterm" > 435 THEN 'n.c.'
ELSE 'n.d.'
END
Calcolo del consumo pro capite di energia elettrica e del fabbisogno specifico
di energia elettrica
a/ Calcolare il consumo di energia elettrica pro capite a partire dal consumo totale
di energia elettrica per il comparto edilizio residenziale, utilizzando i dati raccolti in
occasione della redazione dell'ottavo rapporto sull'energia della Provincia di Torino
ed utilizzati anche nell’ambito dell’iniziativa del Patto dei Sindaci. Dividere a tal fine
il consumo totale per la popolazione residente.
b/ Calcolare il fabbisogno di energia elettrica per metro quadro. Moltiplicare il
consumo di energia elettrica pro capite per il numero di abitanti teorici residenti
nell'edificio. Moltiplicare in seguito il risultato per il tasso di occupazione reale
dell'edificio dividendo infine per la superficie netta calpestabile.
PARTE II. ANALISI DELLE POTENZIALITA’ DEI SISTEMI SOLARI
FOTOVOLTAICI O SOLARI TERMICI INTEGRATI NELLE COPERTURE
DEGLI EDIFICI
Per creare la mappa del soleggiamento è stato utilizzato il software GRASS GIS ed in
particolare il tool "r.sun". Di seguito si dettaglia la procedura da utilizzare per
ottenere l'output desiderato:
Inserire il DSM dell’area oggetto di indagine. Il DSM viene ottenuto
sovrapponendo al DTM gli edifici (di cui si dispone dell’altezza) e le coperture a
falde. Si è assunto innanzitutto che un tetto potesse avere due tipologie di copertura:
piana o a falde inclinate e che questa distinzione fosse valida solo per gli edifici
residenziali (target della nostra analisi). Tutti gli edifici non residenziali hanno
pertanto nel modello una copertura piana. In seguito, basandosi sui valori di
varianza dell’altezza attribuita ai poligoni degli edifici residenziali, sono stati estratti
gli edifici con copertura a falde inclinate: tutti gli edifici con varianza inferiore ad
uno sono stati considerati con copertura piana, mentre, viceversa, tutti gli edifici con
valore superiore ad uno disponevano di una copertura a falde inclinate.
Per quanto concerne l’inclinazione delle falde, per gli edifici dotati di questa
tipologia di copertura, si può ipotizzare un’inclinazione di 20°, che rappresenta un
valore medio dell’intervallo riscontrabile per la Regione Piemonte (17°-24°).
La ricostruzione virtuale delle coperture a falde inclinate necessita di due passaggi
ulteriori: la ricostruzione delle falde e la loro “sovrapposizione” agli edifici. La
ricostruzione delle falde è stata realizzata utilizzando lo strumento "Buffer" del
software QGIS 1.8, creando poligoni interni a quelli rappresentanti la proiezione a
terra delle coperture degli edifici. I poligoni interni devono essere generati ad una
distanza standard (nel nostro caso pari a 0,5 metri) e ad essi deve essere attribuita
una quota altimetrica standard (0,18 metri). Ciò permette di rappresentare in modo
realistico il tetto, consentendo l'imposizione di una certa inclinazione alla falda (in
questo caso 20°).
La sovrapposizione dei livelli è stata ottenuta utilizzando il modulo r.series.
Il software richiede inoltre una mappa dell'esposizione del terreno e degli
edifici ed una mappa della pendenza (che possono essere generate attraverso lo
strumento "r.slope.aspect" del software GRASS GIS utilizzando come dato di input il
Digital Surface Model).
Calcolare latitudine e longitudine: il modulo r.sun calcola in automatico la
latitudine e longitudine dell'area oggetto di indagine, prendendo come riferimento
spaziale il centro della mappa raster di cui al punto precedente.
Specificare i giorni rappresentativi delle caratteristiche climatiche dei dodici
mesi dell'anno. Si opta pertanto per l'elaborazione di dodici mappe tematiche, con
una mappa finale di sintesi su base annuale. I dodici giorni rappresentativi sono stati
schematizzati nella tabella seguente.
Il software richiede inoltre di impostare la frequenza oraria, ovvero il tempo
trascorso tra un calcolo di irraggiamento ed il successivo. La frequenza oraria non
rappresenta in questo caso l'intervallo temporale utilizzato per la creazione della
mappa tematica, ma si riferisce solamente al livello di dettaglio di calcolo con cui il
software crea la mappa. Ai fini del presente lavoro si imposta la frequenza oraria
pari a tre ore. Il software GRASS GIS ingloba al suo interno una mappa solare, ovvero
una rappresentazione che specifica la posizione apparente del sole, così come varia
nel tempo, in un certo luogo. La posizione del sole, cioè gli angoli di azimut e di zenit,
è calcolata dal software basandosi sulla latitudine e longitudine, sul giorno dell'anno
e l'ora del giorno, usando formule astronomiche standard.
Impostare i parametri corretti relativi al modello di cielo. In particolare lo
strumento r.sun necessita di due valori essenziali: il flusso di radiazione diffusa sulla
radiazione totale ed il fattore di torbidità di Linke, che esprime il grado di limpidità del
cielo ed influisce sia sull'intensità della radiazione diretta, sia su quella diffusa. Il
flusso di radiazione diffusa sulla totale serve a quantificare inoltre il flusso di
radiazione diretta, che è al primo complementare. Lo strumento r.sun permette
eventualmente di specificare anche la componente riflessa della radiazione solare,
specificando il coefficiente di albedo.
Il calcolo della irradiazione diretta e diffusa
Nel presente lavoro sono stati utilizzati i valori di irradiazione diretta e diffusa
presenti nel sito di PVGIS (http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php) per
tutti i Comuni della Provincia di Torino (in mancanza di dati misurati le componenti
di irradiazione diretta e diffusa possono essere calcolate con i modelli di sole presenti
in appendice).
Per ciascuno dei dodici mesi dell'anno è stata quindi calcolata la ripartizione
percentuale delle due componenti, diretta e diffusa che servono a calcolare
successivamente l'irradiazione solare globale.
Per realizzare le mappe della radiazione diretta e diffusa, richieste dal modulo r.sun,
si è proceduto associando ad alcuni Comuni della Provincia, distribuiti in modo
omogeneo sul territorio, i rispettivi valori di irradiazione esportati da PVGIS. In
seguito, i valori sono stati interpolati per coprire totalmente la superficie
provinciale. L’interpolazione è stata effettuata attraverso il software QGIS 1.8,
utilizzando il modulo “Interpolazione” all’interno del menu "Raster".
Il calcolo del fattore di turbidità di Linke
Il fattore di turbidità di Linke esprime il grado di limpidità del cielo ed influisce sia
sull'intensità della radiazione diretta che su quella diffusa. Nel presente lavoro sono
stati utilizzati i dati proposti nel manuale di GRASS GIS suddivisi per categoria di uso
del suolo (montagna, campagna, città, industria):
Month
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec annual
mountains 1.5 1.6 1.8 1.9 2.0 2.3 2.3 2.3 2.1 1.8 1.6 1.5 1.90
rural
2.1 2.2 2.5 2.9 3.2 3.4 3.5 3.3 2.9 2.6 2.3 2.2 2.75
city
3.1 3.2 3.5 4.0 4.2 4.3 4.4 4.3 4.0 3.6 3.3 3.1 3.75
industrial 4.1 4.3 4.7 5.3 5.5 5.7 5.8 5.7 5.3 4.9 4.5 4.2 5.00
Per poter rappresentare cartograficamente gli usi del suolo della Provincia di Torino
ed in seguito associarvi i valori del coefficiente di torbidità di Linke, è stata scaricata la
mappa vettoriale Corine Land Cover aggiornata all’anno 2006 dal seguente sito
internet: http://www.sinanet.isprambiente.it/it/coperturasuolo.
In seguito è stata estratta la parte relativa alla Provincia di Torino dalla mappa relativa
all’Italia e sono stati applicati i coefficienti utilizzando il linguaggio SQL (esempio del
mese di gennaio):
CASE
WHEN "LIVELLO1" = 'Territori agricoli'
THEN 2.1
WHEN "LIVELLO1" = 'Territori boscati e ambienti semi naturali'
THEN 1.5
WHEN "LIVELLO1" = 'Corpi idrici'
THEN 1.5
WHEN "LIVELLO2" = 'Zone industriali, commerciali e reti di comunicazione'
THEN 4.1
WHEN "LIVELLO2" = 'Zone estrattive, discariche e cantieri'
THEN 4.1
ELSE 3.1
END
Infine sono state rasterizzate le mappe vettoriali utilizzando il software QGIS 1.8, ed
in particolare il modulo “Rasterizzazione” dal menu "Raster".
Il software r.sun restituisce a questo punto una mappa della radiazione
giornaliera media mensile captata dal territorio oggetto di indagine, considerando sia
la morfologia del terreno che gli ingombri tridimensionali degli edifici. La mappa
esprime l'irraggiamento in Wh/mq. E' importante tuttavia calcolare anche
l'irraggiamento cumulato mensile ed annuo e l'irraggiamento giornaliero medio
annuo per ogni copertura di edificio.
PARTE III. ANALISI DELLE POTENZIALITA’ DELLA GEOTERMIA A
BASSA ENTALPIA IN PROVINCIA DI TORINO
I sistemi a circuito chiuso
Calcolo del flusso di calore richiesto dall'edificio
All'interno del "Calcolatore di campi", spuntare "Crea un nuovo campo", di tipo
decimale, denominandolo P100 e aggiungere nella sezione "Espressione" il seguente
script: [Erichiesta/2562]. L'energia richiesta è corrispondente al fabbisogno di
energia termica dell'edificio.
Calcolo della permeabilità superficiale
Partendo dal vettoriale relativo ai pozzi localizzati nel territorio della Provincia di
Torino, all'interno del quale sono stati rilevati alcuni dati in modo puntuale, si è
proceduto all'interpolazione dei valori di permeabilità. In particolare è stato scelto il
metodo di interpolazione TIN - Triangulated Irregular Network.
In Quantum GIS utilizzare il modulo “Interpolazione” all'interno del menu "Raster",
impostando come vettoriale in input il dataset "qspecifica_sup", definendo la
colonna "K_M_S" quale fonte dei dati puntuali di input (attributo di interpolazione) e
scegliendo come metodo di interpolazione "Interpolazione triangolare".
Denominare il raster di output "permeabilità_raster".
In seguito importare il raster in GRASS GIS utilizzando il modulo r.in.arc.
La permeabilità superficiale permette di calcolare il tipo di terreno presente:
Noto il tipo di terreno si possono porre in relazione la permeabilità idraulica e la
conducibilità termica al fine di ricavare un possibile intervallo della resa (W/m), che
nel nostro caso è stato posto uguale a: 35 [W/m] < resa < 60 [W/m]. Per un
sottosuolo sabbioso-ghiaioso la resa varia molto a seconda che il terreno sia asciutto
o bagnato. Si ipotizza pertanto una conducibilità di 35 W/m per il sottosuolo
asciutto e di 60 W/m per il sottosuolo bagnato.
Calcolo dello spessore del terreno insaturo (asciutto)
Partendo daI vettoriale relativo alle isolinee della soggiacenza localizzate nel
territorio della Provincia di Torino e dal loro valore rispetto al piano campagna, si è
proceduto alla loro interpolazione. In particolare è stato scelto il metodo di
interpolazione spline regolarizzata.
In Grass Gis utilizzare il modulo v.surf.rst, impostando come vettoriale in input il
dataset "analisi_soggiacenza", definendo la colonna "VALORE" quale fonte dei dati di
input e mantenendo il valore standard di smoothing e tension. Denominare il raster
di output "soggiacenza_raster".
In seguito utilizzare il modulo r.mapcalc, per eliminare gli eventuali valori negativi
risultanti dall'interpolazione. Porre i valori <0 pari a 0, utilizzando la funzione
if (x,a,b,c).
Calcolo del raster "base acquifero superficiale". Partendo daI vettoriale relativo alle
isolinee della base dell'acquifero superficiale localizzate nel territorio della
Provincia di Torino e dal loro valore sul livello del mare, si è proceduto alla loro
interpolazione. In particolare è stato scelto il metodo di interpolazione spline
regolarizzata.
In Grass Gis utilizzare il modulo “v.surf.rst”, impostando come vettoriale in input il
dataset "base_acquifero", definendo la colonna "VALORE" quale fonte dei dati di
input e mantenendo il valore standard di smoothing e tension. Denominare il raster
di output "base_acquifero_raster".
Calcolo del raster "piano_campagna_raster". Partendo daI vettoriale relativo ai punti
quotati localizzati nel territorio della Provincia di Torino e dal loro valore sul livello
del mare, si è proceduto alla loro interpolazione. In particolare è stato scelto in
Quantum GIS il metodo di interpolazione TIN - Triangulated Irregular Network.
In seguito è stato importato il raster in GRASS GIS utilizzando il modulo r.in.arc.
Calcolo del raster "Xb". Per calcolare il terreno insaturo posto sotto la falda, è stato
sottratta alla base dell'acquifero la differenza tra il piano campagna ed il valore del
tratto di sottosuolo considerato nel calcolo. Nel nostro caso, i calcoli sono stati
reiterati ogni 10 metri fino a 100 metri di profondità.
In Grass Gis utilizzare il modulo r.mapcalc, inserendo nella sezione "Espressione" il
seguente script: ["base acquifero superficiale - (piano_campagna_raster - l)"].
Denominare il raster di output "Xb". In seguito utilizzare il modulo r.mapcalc, per
eliminare gli eventuali valori negativi risultanti dalla sottrazione. Porre i valori <0
pari a 0, utilizzando la funzione if (x,a,b,c).
Se il valore di xB risulta uguale a zero significa che non è presente sottosuolo
asciutto sotto la falda, entro il limite fissato l.
Utilizzando i raster “soggiacenza_raster” e “Xb” si è proceduto alla loro somma, al
fine di calcolare il tratto di sottosuolo privo di falda.
In Grass Gis utilizzare il modulo r.mapcalc, inserendo nella sezione "Espressione" il
seguente script: [“soggiacenza_raster” + “Xb”]. Denominare il raster di output "X".
Quest'operazione deve essere ovviamente ripetuta per ciascun raster “Xb” calcolato
ogni 10 metri di profondità.
In seguito utilizzare il modulo r.mapcalc, per eliminare gli eventuali valori superiori
ad l risultanti dalla somma della soggiacenza e di Xb. Porre i valori >l pari a l,
utilizzando la funzione if (x>l,l,x).
Il calcolo della resa del sottosuolo
Utilizzando i raster “X”, calcolati ogni 10 metri di profondità, si è proceduto al
calcolo dell'algoritmo media = (35 * x + 60 * (l-x)) / l, al fine di calcolare la resa
media del sottosuolo.
In Grass Gis utilizzare il modulo r.mapcalc, inserendo nella sezione "Espressione" il
seguente script: [(“X” * 35 + (l - “X”)*60)/l]. Eseguire la stessa operazione per
ciascuna profondità considerata. Denominare il raster di output "resa". Nota la resa
del sottosuolo privo di falda e con falda è possibile calcolare la resa per ogni valore
di profondità l preso di volta in volta in considerazione.
Calcolo della profondità del pozzo necessario
1° step: calcolo del raster "potenza_termica_richiesta". Partendo daI vettoriale
relativo agli edifici residenziali della Provincia di Torino e dal loro valore di potenza
termica richiesta calcolata in precedenza, si è proceduto alla loro rasterizzazione.
In Grass Gis utilizzare il modulo “v.to.rast”, impostando come vettoriale in input il
dataset "edifici_residenziali" e definendo la colonna "P100" quale fonte dei dati di
input. Denominare il raster di output "potenza_termica_richiesta".
2° step: calcolo della lunghezza della sonda “l”.
In Grass Gis utilizzare il modulo r.mapcalc, inserendo nella sezione "Espressione" il
seguente script:
[if(resa10*10>potenza_termica_richiesta,10,if(resa20*20>potenza_termica_richiesta,2
0,if(resa30*30>potenza_termica_richiesta,30,if(resa40*40>potenza_termica_richiesta,
40,if(resa50*50>potenza_termica_richiesta,50,if(resa60*60>potenza_termica_richiest
a,60,if(resa70*70>potenza_termica_richiesta,70,if(resa80*80>potenza_termica_richies
ta,80,if(resa90*90>potenza_termica_richiesta,90,if(resa100*100>potenza_termica_ric
hiesta,100,100))))))))))].
Denominare il raster di output "l".
I sistemi a circuito aperto
Calcolo della potenza massima richiesta dall'edificio
1° step: calcolo del coefficiente volumico di dispersione termica associato al volume
dell'edificio.
All'interno del "Calcolatore di campi", spuntare "Crea un nuovo campo", di tipo
decimale, denominandolo Cg*V e aggiungere nella sezione "Espressione" il seguente
script: [Erich_Wh/2617 *14] (solo per il Comune di Torino). Erich_Wh corrisponde al
fabbisogno di energia termica dell'edificio.
2° step: calcolo della potenza massima richiesta
All'interno del "calcolatore di campi", spuntare "Crea un nuovo campo", di tipo
decimale, denominandolo Fl_max e aggiungere nella sezione "Espressione" il
seguente script: [Cg*V/28], utilizzando come dato di input il dato di output del
primo step.
Calcolo del flusso geotermico richiesto
All'interno del "Calcolatore di campi", spuntare "Crea un nuovo campo", di tipo
decimale, denominandolo Fl_50 e aggiungere nella sezione "Espressione" il seguente
script: [Fl_max*0.333].
Agli edifici residenziali nei quali vengono applicati i circuiti geotermici open-loop si
vuole garantire il soddisfacimento del 50% del fabbisogno termico annuale. Si
ipotizza che un sistema di riscaldamento tradizionale risponda alla restante
domanda di energia.
Calcolo della portata desiderata nell'edificio
All'interno del "Calcolatore di campi", spuntare "Crea un nuovo campo", di tipo
decimale, denominandolo "Port_des" e aggiungere nella sezione "Espressione" il
seguente script: [Fl50/ (4186*5)].
Calcolo della portata della falda superficiale
Partendo dal vettoriale relativo ai pozzi localizzati nel territorio della Provincia di
Torino, all'interno del quale sono stati rilevati alcuni dati in modo puntuale, si è
proceduto all'interpolazione dei valori di portata lineare. In particolare è stato
scelto il metodo di interpolazione TIN - Triangulated Irregular Network.
In Quantum GIS utilizzare il modulo "Interpolazione" all'interno del menu "Raster",
impostando come vettoriale in input il dataset "qspecifica_sup", definendo la
colonna "QSP_L_S_M" quale fonte dei dati puntuali di input (attributo di
interpolazione) e scegliendo come metodo di interpolazione "Interpolazione
triangolare". Denominare il raster di output "portata_lineare_raster".
In seguito importare il raster in GRASS GIS utilizzando il modulo r.in.arc.
Calcolo della profondità del pozzo
1° step: vettorializzazione del raster relativo alla portata della falda superficiale.
Utilizzando lo strumento "Poligonizzazione" all'interno del menu "Conversione Raster" creare un dato vettoriale relativo alla portata della falda. Inserire come dato
di input il raster "portata_lineare_raster" e denominare il file di output
"portata_shp".
2° step: associare i valori di portata della falda agli edifici residenziali.
Utilizzando lo strumento "Unisci attributi per posizione" associare i valori
contenuti nello shapefile "portata_shp" alla tabella degli attributi degli edifici
residenziali. Creare quindi una nuova colonna denominata "portata_f".
3° step: calcolo della profondità del pozzo .
All'interno del "Calcolatore di campi", spuntare "Crea un nuovo campo", di tipo
decimale, denominandolo "l_ol" e aggiungere nella sezione "Espressione" il seguente
script: [Port_des/portata_f].
Calcolo della profondità utile della falda
1° step: calcolo del raster "piano_campagna_raster". Quest'operazione è stata già
effettuata in precedenza.
2° step: calcolo del raster "Piano limite". Partendo dal raster generato nel 1° step si è
proceduto alla sottrazione del valore standard di massima profondità dello scavo
(40 metri) dai valori del piano campagna.
In Grass Gis utilizzare il modulo r.mapcalc, inserendo nella sezione "Espressione" il
seguente script: [piano_campagna_raster - 40]. Denominare il raster di output
"piano_limite_raster".
3° step: calcolo del raster "piezometria_raster". Partendo dal vettoriale relativo alle
isolinee piezometriche localizzate nel territorio della Provincia di Torino e dal loro
valore sul livello del mare, si è proceduto alla loro interpolazione. In particolare è
stato scelto il metodo di interpolazione spline regolarizzata.
In Grass Gis utilizzare il modulo v.surf.rst, impostando come vettoriale in input il
dataset "analisi_piezometria", definendo la colonna "VALORE" quale fonte dei dati di
input e mantenendo il valore standard di smoothing e tension. Denominare il raster
di output "piezometria_raster".
4° step: calcolo del raster "l_disponibile_raster". Partendo dai raster generati nel 2° e
3° step si è proceduto alla sottrazione dei valori del piano limite dai valori della
piezometrica.
In Grass Gis utilizzare il modulo r.mapcalc, inserendo nella sezione "Espressione" il
seguente script: [piezometria_raster - piano_limite_raster]. Denominare il raster di
output "l_disponibile_raster".
In seguito utilizzare il modulo r.mapcalc, per eliminare gli eventuali valori negativi
risultanti dalla sottrazione. Porre i valori <0 pari a 0, utilizzando la funzione
if (x,a,b,c).
Eliminare inoltre i valori superiori a 40 metri, utilizzando lo stesso modulo.
Calcolo della profondità totale del pozzo
1° step: Partendo daI vettoriale relativo alle isolinee della soggiacenza localizzate
nel territorio della Provincia di Torino e dal loro valore rispetto al piano campagna,
si è proceduto alla loro interpolazione. In particolare è stato scelto il metodo di
interpolazione spline regolarizzata.
In Grass Gis utilizzare il modulo v.surf.rst, impostando come vettoriale in input il
dataset "analisi_soggiacenza", definendo la colonna "VALORE" quale fonte dei dati di
input e mantenendo il valore standard di smoothing e tension. Denominare il raster
di output "soggiacenza_raster".
In seguito utilizzare il modulo r.mapcalc, per eliminare gli eventuali valori negativi
risultanti dall'interpolazione. Porre i valori <0 pari a 0, utilizzando la funzione
if (x,a,b,c).
2° step: vettorializzazione del raster relativo alla profondità della zona insatura
(soggiacenza).
Utilizzando lo strumento "Poligonizzazione" all'interno del menu "Conversione Raster", in Quantum GIS, creare un dato vettoriale relativo alla profondità della
zona insatura. Inserire come dato di input il raster "insaturo_raster" e denominare il
file di output "insaturo_shp".
3° step: associare i valori della zona insatura agli edifici residenziali.
Utilizzando lo strumento "Unisci attributi per posizione" associare i valori
contenuti nello shape file "insaturo_shp"alla tabella degli attributi degli edifici
residenziali. Creare quindi una nuova colonna denominata insaturo.
4° step: calcolo della profondità totale del pozzo .
All'interno del "Calcolatore di campi", spuntare "Crea un nuovo campo", di tipo
decimale, denominandolo "prof_tot_ol" e aggiungere nella sezione "Espressione" il
seguente script: [insaturo + l_ol].
