Facoltà di Architettura Uni Roma3 - Progettazione

Facoltà di Architettura Uni Roma3 - Progettazione Ambientale - AA 2008-2009 TAV.
6a
Professore: C. Tonelli
Studente: Aminah Ricks
Analisi del’ Edificio - Esercitazione 2
Descrizione e analisi funzionale dell ‘edificio
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Professore: C. Tonelli
Studente: Aminah Ricks
Analisi del’ Edificio - Esercitazione 2
Descrizione e analisi funzionale dell ‘edificio
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Professore: C. Tonelli
Studente: Aminah Ricks
Analisi del’ Edificio - Esercitazione 2
Descrizione e analisi funzionale dell ‘edificio
TAV.
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Analisi del’ Edificio - Esercitazione 2
Descrizione e analisi funzionale dell ‘edificio
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Analisi del’ Edificio - Esercitazione 2
Descrizione e analisi funzionale dell ‘edificio
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Analisi del’ Edificio - Esercitazione 2
Descrizione e analisi funzionale dell ‘edificio
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Analisi del’ Edificio-Esercitazione 2 Illuminazione interna e solarizzazione: rapporto sole-edificio
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Analisi del’ Edificio-Esercitazione 2 Illuminazione interna e solarizzazione: rapporto sole-edificio
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Analisi del’ Edificio-Esercitazione 2
Ventilazione: Rapporto vento-spazi interni dell’edificio
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Analisi del’ Edificio-Esercitazione 2
I materiali dell’ edifcio: involucro
Strati
Interno
+5
+4
+3
+2
+1
Intercapedine
-1
-2
-3
-4
-5
Esterno
Dati di default
UNI EN ISO
6946
Risultati
Caratteristiche termofisiche e geometriche dei singoli strati della parete
Conduttività
Calore
Tipo materiale
Densità  Spessore s
termica 
specifico c
[kg/m 3]
[Descrizione]
[W/(m °K)]
[J/(kg °K)]
[cm]
Intonaco di gesso
0,024
840
1200
1,0
Isolante, Materie plastiche compatte
0,300
429
45
7,0
Acciaio al nichelcromo
14,000
473
7900
2,0
Blocchi di cemento
0,740
840
1700
20,0
Spessore totale muratura [cm]
Campione della
materiale
opaco
Resistenza termica strato
[(m 2 °K)/W]
0,41
0,23
0,00
0,27
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
30,0
Periodo delle variazioni T
Coefficiente liminare interno hi
Coefficiente liminare esterno he
[s]
[W/(m 2 °K)]
[W/(m 2 °K)]
86400
7,69
25,00
Resistenza termica superficiale interna Rsi
Resistenza termica superficiale esterna Rsi
2
[(m °K)/W]
[(m 2 °K)/W]
0,13
0,04
Resistenza termica totale parete R tot
Trasmittanza termica totale parete U tot
[(m °K)/W]
[W/(m 2 °K)]
1,09
0,92
Fattore di decremento (smorzamento)
Ritardo del fattore di smorzamento (sfasamento)
Capacità termica areica lato interno
Capacità termica areica lato esterno
[-]
[h]
[kJ/ m 2 °K]
[kJ/ m 2 °K]
#NOME?
#NOME?
#NOME?
#NOME?
2
Transmittanza Materiale Opache
Risultati
Strati
Interno
+5
+4
+3
+2
+1
Intercapedine
-1
-2
-3
-4
-5
Esterno
Caratteristiche termofisiche e geometriche dei singoli strati della parete
Conduttività
Calore
Tipo materiale
Densità  Spessore s
termica 
specifico c
[kg/m 3]
[Descrizione]
[W/(m °K)]
[J/(kg °K)]
[cm]
Vetro da finestre
1,000
840
2500
10,0
Ferro (infisso)
58,000
465
7850
10,0
Aria
0,026
1000
1
Spessore totale muratura [cm]
[s]
[W/(m 2 °K)]
[W/(m 2 °K)]
86400
7,69
25,00
Resistenza termica superficiale interna Rsi
Resistenza termica superficiale esterna Rsi
2
[(m °K)/W]
[(m 2 °K)/W]
0,13
0,04
Risultati
Resistenza termica totale parete R tot
Trasmittanza termica totale parete U tot
[(m °K)/W]
[W/(m 2 °K)]
0,50
1,99
Risultati
Fattore di decremento (smorzamento)
Ritardo del fattore di smorzamento (sfasamento)
Capacità termica areica lato interno
Capacità termica areica lato esterno
[-]
[h]
[kJ/ m 2 °K]
[kJ/ m 2 °K]
#NOME?
#NOME?
#NOME?
#NOME?
UNI EN ISO
6946
Transmittanza Vetro
[(m 2 °K)/W]
0,10
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,23
0,00
0,00
0,00
0,00
20,6
Periodo delle variazioni T
Coefficiente liminare interno hi
Coefficiente liminare esterno he
Dati di default
0,6
Resistenza termica strato
2
La resistenza termica per la parete in vetro è troppo
basso e quindi quelli ambiente serve una nuova
sistema di ombreggiamento per controllare il comfort.
TAV.
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Analisi del’ Edificio-Esercitazione 2
Sintesi delle problematiche e individuazione
di possibilibili soluzioni
Overview:
Il progetto per creare un ‘estensione sulla Villa Giulia include diversi elementi che creano opportunità per intervenire con un secondo
’look’ alle funzionalità di cui questo edificio ha bisogno. Nella distribuzione planimetrica il disegno risponde positivamente ma invece
la sfide viva nella possibilità a megliorare la schermature, ventilazione, materiale, energia neccessaria per l’impianti e qualche cambiamento per alzare il livello della sostenibilità. Dopo di che, il progetto può essere molto più efficiente.
Categorie di Analasi
Conclusione e considerazione per miglioriei
Ci sono troppi poci spazi per passare un flusso naturale di vento. Per un
edificio di questo grandezza (più di 2,000 mq) è necessario piu aperture
per usire l’aria.
Organizzazione
delle
aperture
Un debolezza notevole è sul i 4 lati principale, 2 stanno sensa aperture e
le altre che esistano sono porte, le facciate in vetro non possano aprire.
Non esiste una finestra.
VENTILAZIONE
La effetto camino nella zone di servizi sono positive in estate ma in
inverno è contrario.
sud/ovest
nord/est
Resistenza termica sul
vetro è solo 0,50
(mq °K)/W
Tramittanza termica è
troppo alta di 1,99
W/(mq °K)
SCHERMATURE
Le schermature esistenti del luogo per Villa Giulia ha già le condizione per creare ombre sul i lati Nord/Est e
Sud/Ovest durante primavera e estate.
Il vetro sulla facciata Ovest è protetto dal sole dagli alberi progettato. In più le facciate Sud/Ovest e Nord/Est
anche sono tranquillamente protete dal Sole diretto perche l'altezza dello Museo e 9.10 metri, equale quello della
mura avanti del giardino della Villa. E sul lato Sud/Est l ' altezza della collina supera quello dello museo.
Ma durante la stagione invernale, c' e una consquenze di questa schemature dalla Villa Giulia, il muro del giardino
e la collina per cui più energia è neccesario per scaldare le ambiente interno del museo.
Altre considerazione include:
*Necessità per tettoia più lunga e forse anche più di una
*Inclusione di più ombreggiamento sulle faciate con vetri con elementi naturale come alberi.
Le facciate in vetro, specialmente nel atrio per dove stanno sul due lati, devono essere riconsiderati. La sfida è
per trovare una soluzione che risponde dell’ idea del disegno ma funzione meglio in tutte i stagioni durante anno.
TAV.
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Analisi del’ Edificio-Esercitazione 2
Sintesi delle problematiche e individuazione
di possibilibili soluzioni
Categorie di Analasi
Conclusione e considerazione per miglioriei
SOSTENIBILITA’
La consequenza forse più importante della mancanza di bilancio fra ventilazione naturale e radiazione solare
troppo alta à rende necessario per mettere l’impianti di aria condizionata. E’ come questi elementi della
struttura lavoro conto se stesso.
Perchè esiste la tecnologia e metodi a progettare edifici passivi e che utilizare aspetti di nature per lavoro con
l’edificio sembra opportuna per fare un ricerca per risolvere questi problemi, non solo per la efficicia per il
museo ma anche per l’ambiente intorno. Con alberi antici è oviamente meglio per ridurire il livello di emissione di CO2.
Qualche idee già possibile per considerare sono:
*Tetto verde
*Più alberi per ombrieggianento
*Intercapedine piu larga di aria
*Facciate di vetro con elementi nel infissi di fotovoltaico
*Collezionando acqua della piogia per risuo per annaffiare il giardini in torno
MATERIALE
La scelta della materiale e sua posizione forse serve una riconsiderazione perchè il blocchi di cemento attratano
al livello di radiazione solare che forse con qualche aperature invece di tutto chiuso, può rispondere meglio in
ognistagioni. Anche il vetro concentrate in zone specifiche creano un tipo di forno dentro le ambiente.
Forse un percentualità di vetro più bassa è la prima considerazione di
fare.
Tramittanza termica sul
materiale oppaco è
0,92
W/(mq °K)
Concentrazione
alta di vetro sul
lato Nord/Ovest
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Progetto dell’edificio-Esercitazione 3
Le soluzione considerata per il tema di diminuire dispersione è alzare
il guadagno può essere diviso in 2 gruppi:
1) Involucro/Copertura di Tetto Giardino
2) Energia/Panelli Fotovoltaico e Finestre sul Tetto di Vetro SPD
TAV.
12a
Descrizione del progetto
Pianta Chiave
L’ ambiente con nouve finestre di SPD per luce
naturale e radiazione solare entrando dal tetto
Involucro/Copertura
1) tetto giardino per alzare il guadagno di calorie internamente, in modo passivo che non
serve grandi impianti di riscaldamento per usa di energia elettrica e anche non dare
emissione di CO2 in ambiente della città
La scelta per coprire tutto la copertura è perche in ogni ambiente c’e una presenza di
una facciata vetrata sul PT e/o PP per cui le ponte termica sono più presente e l’effetto
del tetto giardino serve per alzare la capacita termica dello museo in inverno per un
risparmio del uso di una sistema attiva per riscaldare e anche un risparmio di spesa
Pianta
Copertura con sezione in evidenza
scala 1:200
Primo Piano
Piano Terra
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Progetto dell’edificio-Esercitazione 3 Tetto Giardino
Sezione D-D’
scala 1:20
*Tav 12a
per piante chiave
TAV.
12b
Descrizione del progetto
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TAV.
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Progetto dell’edificio-Esercitazione 3
Descrizione del progetto
TETTO GIARDINO
Ecologica Aspetti Positivi
�Habitat naturale per Piante ed Animali:
Tetti-giardino creano biodiversità, stimolando la fauna, ad esempio uccelli, farfalle ed insetti a rimanere duntro l'area urbana.
�Riduzione dei Livelli di Polvere e Smog:
La vegetazione dei tetti-giardino aiuta a filtrare le particelle di smog e polvere. I nitrati ed altri contaminanti vengono assorbiti dall'aria e dalle precipitazioni e
scaricate nel terreno.
Tecnica Aspetti Positivi
�Ritenzione idrica delle pioggie:
A seconda del disegno, un tetto-giardino può ridurre l'acqua della pioggia in eccesso da un 50% ad un 90%. Inoltre, il picco del volume di flusso è fortemente
ridotto ed il picco del periodo di flusso è ritardato fino a 4 ore, minimizzando l'impatto sul sistema fognario.
� Resistenza Termica Addizionale:
Tetti-giardino possono miglorare la resistenza termica del tetto durante tutto l'anno, specialmente nei mesi estivi aiutando a ridurre i costi di raffreddamento.
Prospetto del ingresso
con intervento del
tetto giardino
scala 1:50
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TAV.
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Progetto dell’edificio-Esercitazione 3
Descrizione del progetto
Pianta
Dettaglio delle Copertura
(parti con SPD vetro sul tetto in colore)
scala 1:100
*Tav 12a per riferimento
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Progetto dell’edificio-Esercitazione 3
Energia/Pannelli Fotovoltaico
TAV.
12e
Descrizione del progetto
2) I pannelli fotovoltaici aiutano non solo illuminazione naturale ma anche con il guadagno di calore del museo.
Un pannello fotovoltaico è un dispositivo in grado di convertire l'energia solare direttamente in energia elettrica
mediante effetto fotovoltaico ed è impiegato come generatore di corrente quasi puro in un impianto fotovoltaico.
I moduli in policristallini prevede che ogni cella fotovoltaica per essere il materiale conduttore che generare la
elettricita. Ogni singola cella viene connessa alle altre mediante ribbon metallici, in modo da formare opportune
serie e paralleli elettrici.
Cella Fotovoltaica
Sezione A-A’
Pannelli Fotovoltaici
scala 1:50
*Tav 12a per riferimento
Come nel Progetto di Renzo Piano a Los Angeles, i pannelli sono alti per cattuara luce c’e semi
diretta e anche ci sono tende avvolgibile per controllare la radiazione solare per dispersione ideale
tutto l’ anno della luce del sole
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Progetto dell’edificio-Esercitazione 3
TAV.
12f
Descrizione del progetto
Energia/Finestre sul Tetto di Vetro SPD
2) Finestre sul Tetto in Vetro SPD o lucernari sono finestre orrizontale posizionati su i tetti degli edifici.
Resparmio della energia dei impianti perche il uso di luce artificale è più basso. Anche con queste
finestre IL guadagno di radiazione solare in inverno è realizzato.
Lucernari creano piu luce per l’ ambiente di finestre verticale e fanno una distribuzione più bilanciato
per gli spazi interni.
Sezione B-B’
Lucernario
scala 1:5
*Tav 12a per riferimento
Solara T è un vetro con un
capacità alta di transmittanza termica e è anche
ideale per usare come un
‘skylight’
SPD ha la capacita di assorbire la maggiore
parte della radiazione luminosa incidente.
Questa competenza bioclimatica è per il
risparmio energetico. La tecnologia SPD è
racchiuso tra due lastre di vetro, come la
foto sinistra.
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Progetto dell’edificio-Esercitazione 3
TAV.
12g
Descrizione del progetto
Prospetto del ingresso
con tetto giardino
con colline indietro in sezione
scala 1:100
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12h
Progetto dell’edificio-Esercitazione 3
Descrizione del progetto
Illustrazione del tetto giardino
con piante e vetro SPD
(zona dell’ atrio per il museo,
indicato a destra)
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Progetto dell’edificio-Esercitazione 3
TAV.
13a
Descrizione delle scelte progettuali
Schede Vetro SPD:
Schede Vetrocamera:
Un Piccolo Manifesto per Sostenibilità
-Aminah Ricks
Davanti gli architetti c’e una grande
responsabilità è una grande opportunità.
Le risorse che ci sono indisponibilità sono
nostri a scegliere. Spero che più verso il futuro
andiamo, che più curiosità e ricerca e azione
percreare “bei” progetti non solo per gli uomini
ma anche per la bene e considerazione per
tutte le diverse specieche vivono nel pianeta.
Tabelle dei Materiali Previsiti:
Tabella per Tetto Giardino:
Materiale
Piante Secche (lavanda, menta)
Terra
Isolante di Drennaggio
Membrana Impermeabilizzante
Barriere alla Radice
Panello Isolante
Membrana della Umidita e Acqua
Solaio in Calcestruzzo Armato
Panello in Legno Compensato - Isolante
Panello in Cartongesso
Tabella per Finestra sul Tetto di Vetro SPD:
Materiale
Telaio in Acciaio
Vetrocamera
Vetro SPD
Sottostruttura in Profili di Acciao
Profili in Acciao A (Sezione Scatolare)
Spessore cm
3,0
12,0
0,1
0,1
0,2
3,0
0,1
4,0
0,1
0,1
Spessore cm
1,8
1,4
0,6
5,0
10,0
Le piante secche serve pocco acqua per
supervivere e queste due specie fanno
una perfuma dolce per la ambiente
La tecnologia SPD ha la capacita di
assorbire la maggiore parte della
radiazione luminosa incidente
Un movimento di architetti politicamente
sensibile a questo tema esiste già sta per
raggiungere questo obiettivo, ma servono più
interesse, più pensieri e più intenzione, oltre
che per le normative edilizie, ma anche per le
leggi dell’ umanità.
Un desiderio forte per migliorare il benessere
generale è in braccio agli architetti
- dalla creazione dei designi, fino a tutto il LCA
degli edifici progettati, rinnovati e
restaurati.
Davanti agli architetti c’e una grande
possibilità.
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Progetto dell’edificio-Esercitazione 3
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13b
Descrizione delle scelte progettuali
Schede Fotovoltaico Panello Sandwich:
Uso di Fotovoltaico Mondiale fino 2007:
Tecnologia Pannelli Sandwich
Un pannello composito costituito da
due lamine in alluminio con un nucleo in
polietilene.
La faccia a vista preverniciata a forno, così
come la faccia interna sono ottenute con
procedimento di lavorazione in continuo.
Vista del effetto della dispersione del luce naturale
interna nel ambiente con uso di panello sandwich
in lamiera di alluminio sul tetto
Il risultato è un pannello composito di
eccezionale leggerezza abbinata ad elevate
caratteristiche meccaniche.
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Progetto dell’edificio-Esercitazione 3
Calcoli della trasmittanza ottenuti per un risparmio energetico passivo:
Strati
Interno
+5
+4
+3
+2
+1
Intercapedine
-1
-2
-3
-4
-5
Esterno
Dati di default
UNI EN ISO
6946
Risultati
Caratteristiche termofisiche e geometriche dei singoli strati della parete
Conduttività
Calore
Tipo materiale
Densità  Spessore s
termica 
specifico c
[kg/m 3]
[Descrizione]
[W/(m °K)]
[J/(kg °K)]
[cm]
Piante Secche (plant oils testing)
0,200
2700
420
3,0
Terra (dry earth)
1,500
880
2200
12,0
Isolante di Drennaggio
0,060
1300
0
0,1
Membrana Impermeabilizzante
0,060
1300
0
0,1
Barriere alla Radice (allumino)
229,000
896
2700
0,2
Panello Isolante
Membrana della Umidita e Acqua
Solaio in Calcestruzzo Armato
Panello in Legno Compensato - Isolante
Panello in Cartongesso
Spessore totale muratura [cm]
0,060
0,060
0,640
0,120
0,060
1300
1300
880
2700
1300
0
0
1
420
0
Periodo delle variazioni T
Coefficiente liminare interno hi
Coefficiente liminare esterno he
[s]
[W/(m 2 °K)]
[W/(m 2 °K)]
86400
7,69
25,00
Resistenza termica superficiale interna Rsi
Resistenza termica superficiale esterna Rsi
2
[(m °K)/W]
[(m 2 °K)/W]
0,13
0,04
Resistenza termica totale parete R tot
Trasmittanza termica totale parete U tot
[(m °K)/W]
[W/(m 2 °K)]
1,25
0,80
[-]
[h]
[kJ/ m 2 °K]
[kJ/ m 2 °K]
#NOME?
#NOME?
#NOME?
#NOME?
Fattore di decremento (smorzamento)
Analisi del progetto
Ritardo del fattore di smorzamento (sfasamento)
Risultati
Capacità termica areica lato interno
i modificazioni
di: areica lato esterno
Capacità termica
Con
-Inclusione del tetto giardino
-Addizione di pannelli fotovoltaico
-Uso del tecnologia SPD per i vetri sul tetto
-Correzione degli ordine di stratti
-Modificazione delle spessore del copertura
2
La tema per alzare il guadagno e diminuire dispersione di
calore è
realizzato in maniere efficiente e sostenibile. Le emissioni
del CO2 serà ridotto con questo intervento.
Ora in inverno la capacita termica è oiu alto e in estate il
luogo del museo in valle creare ombreggiamento naturale.
Altri considerazione per risparmio di risorsi naturale e
finanziari nel futuro:
-uso di acqua grigio per i wc e annaffiamento
-metodi di ventilazione naturale per aria fresca in estate
3,0
0,1
4,0
1,0
1,0
24,4
TAV.
13c
Descrizione delle scelte progettuali
Resistenza termica strato
[(m 2 °K)/W]
0,15
0,08
0,01
0,01
0,00
0,00
0,50
0,02
0,06
0,08
0,17
Trasmittanza
Frontiere
Orizzontale
Opache
Strati
Interno
+5
+4
+3
+2
+1
Intercapedine
-1
-2
-3
-4
-5
Esterno
Caratteristiche termofisiche e geometriche dei singoli strati della parete
Conduttività
Calore
Tipo materiale
Densità 
termica 
specifico c
[kg/m 3]
[Descrizione]
[W/(m °K)]
[J/(kg °K)]
Vetro SPD (esterno)
Vetrocamera (aria in quiete)
Vetro SPD (interno)
Sottostruttura in Profili di Acciao
Profili di Acciao A Sezione Scatolare
[cm]
[(m 2 °K)/W]
0,00
0,00
0,01
0,62
0,01
0,00
0,00
0,01
0,00
0,00
0,00
840
1000
840
2500
1
2500
0,6
1,6
0,6
14,000
14,000
473
473
7900
7900
5,0
10,0
Spessore totale muratura [cm]
17,8
[s]
[W/(m 2 °K)]
[W/(m 2 °K)]
86400
7,69
25,00
Resistenza termica superficiale interna Rsi
Resistenza termica superficiale esterna Rsi
2
[(m °K)/W]
[(m 2 °K)/W]
0,13
0,04
Risultati
Resistenza termica totale parete R tot
Trasmittanza termica totale parete U tot
[(m °K)/W]
[W/(m 2 °K)]
0,81
1,24
Risultati
Fattore di decremento (smorzamento)
Ritardo del fattore di smorzamento (sfasamento)
Capacità termica areica lato interno
Capacità termica areica lato esterno
[-]
[h]
[kJ/ m 2 °K]
[kJ/ m 2 °K]
#NOME?
#NOME?
#NOME?
#NOME?
UNI EN ISO
6946
Resistenza termica strato
1,000
0,026
1,000
Periodo delle variazioni T
Coefficiente liminare interno hi
Coefficiente liminare esterno he
Dati di default
Spessore s
2
Trasmittanza
Frontiere
Orizzontale
Transparenti