Involucri

1. La progettazione delle prestazioni:
due casi applicativi
Fabio Viero, LEED AP, BREEAM Assessor
Manens-Tifs s.p.a.
Infoprogetto.it - 10 Novembre 2015 - Genova

2. 2
• Chi è Manens-Tifs
• Il processo di progettazione integrata prestazionale
• Caso Applicativo 1: iGuzzini HQ, Recanati
• Caso Applicativo 2: Prysmian HQ, Milano
SOMMARIO

3. 3
MANENS-TIFS
Società di ingegneria specializzata nella progettazione di impianti e nella consulenza
energetico-ambientale in edilizia
Anno fondazione 2010 (ma 40 anni di storia)
Personale 200
Sedi operative Padova, Verona, Riyadh, Doha

4. 4
MANENS-TIFS – ALCUNE REFERENZE
MART, Rovereto (TN)
Torri Isozaki, Hadid, Libeskind, Milano
Lavazza, Torino
Le Albere e MUSE, Trento
IntesaSanpaolo, TorinoSede 3M, Milano
Parco della Musica, Roma EXPO 2015, Milano

5. 5
Thermal Comfort CFD
Lighting
Design
Acoustics
Energy Modelling
Daylight Modelling
MANENS-TIFS – SETTORE FISICA EDIFICIO

6. 6
MANENS-TIFS – LEED E CERTIFICAZIONI AMBIENTALI
• 5 LEED AP
• 2 LEED GA
• 2 BREEAM Assessors
• 1 Esperto Protocollo ITACA
• socio fondatore di Green Building Council (GBC) Italia
• membro del primo Comitato Esecutivo
• membro del primo Comitato di Indirizzo
• socio di US Green Building Council
• Presidente del Comitato LEED (Organo tecnico del GBC Italia)
• Coordinatore del Comitato Energia e Atmosfera
• 6 membri nei comitati tecnici del GBC Italia per stesura dei protocolli
LEED ITALIA 2009 e GBC Home, GBC Historic Buildings, GBC Quartieri

7. 8
Tradizionale
Integrata Prestazionale
http://www.sevengroup.com/
PROCESSO DI PROGETTAZIONE INTEGRATA VS TRADIZIONALE: TEMPI

8. 9
PROCESSO INTEGRATA VS TRADIZIONALE: COSTI
http://www.sevengroup.com/
 Costi di progettazione: +
 Costi di costruzione: =
 Costi di gestione: -
 COSTI TOTALI: -

9. 10
PROGETTAZIONE INTEGRATA VS TRADIZIONALE: OPPORTUNITA’
EsecutivoDefinitivoPrelimin.Concept Costruzione Occupazione
TradizionaleIntegrato

10. 11
TEAM DI PROGETTAZIONE INTEGRATA PRESTAZIONALE
Progettazione
Strutturale
Progettazione
Impianti
Meccanici
Progettazione
Impianti
Elettrici
Progettazione
Sistemi
SMART
SPECIALISTI
FISICA EDIFICIO
Progettazione
Architettonica
COMMITTENTE
LEED AP e CxA
L’architetto è affiancato da Specialisti
di FISICA dell’EDIFICIO che si avvale di
Simulazioni Energetiche e Daylighting
Il committente è affiancato da uno
specialisti di sostenibilità (LEED AP) e
da specialisti di sistemi energetici
(Commissioning Authority CxA)
4 E della PIP:
• Everyone
• Engaging
• Everything
• Early

11. 12
NORMA DI PROGETTAZIONE INTEGRATA PRESTAZIONALE
BREEAM – Nave de Vero - Giugno 2014

12. 14
Intento
Supportare la progettazione di edifici ad alta prestazione ed economicamente
efficienti attraverso un’analisi iniziale delle interrelazioni tra i sistemi
dell’edificio stesso (Discovery Phase della norma ANSI)
Requisiti
• Iniziando dalla fase pre-progettuale e continuando durante il processo di
progettazione, identificare e sfruttare opportunità di sinergie
interdisciplinari e utilizzare l’analisi per informare il disciplinare alla
progettazione, gli assunti progettuali, il progetto per i sistemi che seguono:
Sistemi Energetici
• Fase di Discovery:
– Eseguire una serie di simulazioni energetiche preliminari prima del
completamento del progetto preliminare per esplorare come ridurre i
carichi energetici ;
• Fase di Implementation:
– Documentare come l’analisi ha influenzato le decisioni progettuali;
Sistemi Idrici
• Fase di Discovery:
– Eseguire una serie di analisi preliminari sui consumi di acqua prima
del completamento del progetto preliminare per esplorare come
ridurre i fabbisogni di acqua potabile;
• Fase di Implementation:
– Documentare come l’analisi ha influenzato le decisioni progettuali
sull’edificio e sul sito.
LEED V4: INTEGRATIVE PROCESS (IPC1)

13. 15
PROGETTAZIONE INTEGRATA PRESTAZIONALE: STRUMENTI
 Maggiore RICERCA ed analisi PRIMA di iniziare a
progettare
 Maggiore COMPARTECIPAZIONE continua del team di
progettazione anche su discipline non proprie
 Maggiore definizione iniziale e quindi allineamento di
TUTTO il TEAM di progettazione su ESIGENZE del
committente, OBIETTIVI della progettazione e DECISIONI
 Mettere in discussione metodi tradizionali dati
dell’esperienza in un processo di CO-APPRENDIMENTO e
ricerca di nuove SOLUZIONI SINERGICHE per RIDURRE I
FABBISOGNI di energia ed acqua in particolare
 Iterazioni progettuali ordinate e pianificate
 Sin dalle fasi precedenti la progettazione e in modo
continuo durante la progettazione utilizzare lo strumento
delle SIMULAZIONI dinamiche (ENERGETICHE,
DAYLIGHTING; ACUSTICHE) per analizzare diverse
SOLUZIONI ed in particolare le interazioni tra loro di tipo
WIN-WIN:
 Analisi consumo d’ACQUA e ricerca di soluzioni per la
riduzione dei fabbisogni
 Analisi dei MATERIALI e impatto ambientale su ciclo di vita
(LCA)
 VERIFICA CONTINUA dei COSTI TOTALI (Costruzione +
Gestione e Manutenzione) su ciclo di vita

14. 16
CASO STUDIO 1
Nuovo Centro Direzionale
iGuzzini HQ.
Recanati
Arch. Maurizio Varratta

15. BIOCLIMATICA: FACCIATA DINAMICA

16. [Lux]
Situazione SENZA schermature
Situazione con schermature esterne nella
doppia pelle
Posizione del Sole
Schermature esterne a rullo
Tende interne
ILLUMINAZIONE
NATURALE
ILLUMINAMENTO
21 Giugno ore 18
Il calcolo della quantità di luce
(detto illuminamento e misurato in
Lux) in assenza di schermature
rivela che in varie parti delle zone
uffici adiacenti alle facciate Ovest
Est e Nord si raggiungerebbero
valori superiori ai 2000lux (zone in
rosso), una quantità di luce troppo
elevata che non permetterebbe agli
occupanti di lavorare in modo
confortevole.
Con la soluzione di schermature adottata è
possibile nelle zone Nord e Ovest contenere
la luminosità interna a valori intorno ai 300-
600 lux (zone in azzurro): un range
confortevole ed al contempo sufficiente ad
evitare il ricorso ad alcuna illuminazione
artificiale.
Nella zona Est e Sud sono ancora invece
presenti zone con una quantità di luce troppo
elevata. Per tali zone va studiata una soluzione
diversa, utilizzando una schermatura esterna
(invece che interna) per la facciata Ovest del
patio e aggiungendo l’utilizzo di una tenda
interna per la facciata Sud.

17. Rendering
Situazione SENZA schermature
Situazione con schermature esterne ed interne
Posizione del Sole
Schermature esterne a rullo
Tende interne
ILLUMINAZIONE
NATURALE
ABBAGLIAMENTO
21 Giugno ore 18
Il 21 Giugno alle ore 18 il sole si trova ad
Ovest (alla sx dell’immagine a sx).
In assenza di schermature si creano zone
all’interno della zona uffici ad Ovest ad Est
e a Nord in cui l’irraggiamento solare entra
in modo diretto (immagine a dx).
L’irraggiamento diretto è, come è noto, da
evitare sia per questioni di disconfort
termico che di abbagliamento degli
occupanti
Utilizzando (immagine a sx):
• schermature esterne (in questo caso tende a
rullo nell’intecapedine della doppia pelle e
sulle facciate del patio interno) a cui si
demanda il controllo dell’irraggiamento
diretto,
• tende interne, a cui si demanda il controllo
della luce,
è possibile ottenere la soluzione ottimale in
termini di controllo della luce (immagine a dx)
Un sistema di movimentazione elettronica alza
e abbassa le schermature a seconda della
posizione ed intensità dell’irraggiamento solare.

18. Luminanza troppo elevata in zone con irraggiamento
diretto
Situazione SENZA schermature
Situazione con schermature esterne ed interne
Posizione del Sole
Schermature esterne a rullo
Tende interne
ILLUMINAZIONE
NATURALE
ABBAGLIAMENTO
21 Giugno ore 18
La luminanza è un indice del grado di
abbagliamento che un occupante
percepisce con lo sguardo verso una
certa direzione.
Il livello di luminanza massimo per
garantire il confort visivo per un
operatore di videoterminale è circa
1000cd/m2.
In assenza di schermature, il calcolo
della luminanza sul piano di lavoro
(immagine a dx) conferma che le zone
con irraggiamento diretto ottengono dei
valori di illuminanza superiori a
2000cd/m2 (zone in giallo).
Con la soluzione di schermatura
adottata si riesce ad ottenere un
eccellente controllo della
luminanza con valori sempre
all’interno dell’intervallo di
confort su tutto il piano
(immagine a sx).

19. Situazione SENZA schermature
Situazione con schermature esterne ed interne
Per l’illuminazione naturale negli uffici le norme internazionali hanno
fissato i rapporti massimi di contrasto di luminanza fra tutte le superfici di
lavoro, e le altre superfici all'interno del campo visivo dell'occupante e
precisamente:
• Monitor computer: 300cd/m2
• Zone adiacenti al monitor: 750 – 900 cd/m2
• Superfici presenti nel campo visivo: 3000 cd/m2
In assenza di schermature, il calcolo della luminanza sul videoterminale è
superiore a 700cd/m2 (colore verde-rosso).
ILLUMINAZIONE
NATURALE
ABBAGLIAMENTO
21 Giugno ore 18
Nella soluzione con schermature, la luminanza sul videoterminale non è superiore a 300cd/m2 (colore blu), garantendo
una buona visione senza abbagliamento.

20. SIMULAZIONI TERMODINAMICHE

21. Fabbisogno Annuale Energia per Riscaldamento:
7,6 kWhter/m2 (1,6 kWhele/m2)
Fabbisogno Annuale Energia per Raffrescamento:
44 kWhfri/m2 (8,0 kWhele/m2)
SIMULAZIONI TERMODINAMICHE

22. Pompe di calore a scambio geotermico con acqua di falda
- efficienza doppia
Pannelli radianti a soffitto
Recuperatori entalpici sull’aria di ventilazione
La produzione di acqua calda e fredda per la climatizzazione è effettuata
con un impianto dotato di pompe di calore a scambio geotermico ad
acqua di falda. Questo sistema utilizza energia elettrica ed acqua
emunta dalla falda sotterranea per lo scambio termico di
condensazione, con un’efficienza energetica di molto superiore rispetto
a macchine più tradizionali che scambiano calore con l’aria esterna.
Nei periodi di fabbisogno simultaneo di acqua calda e refrigerata (per
esempio al mattino nelle mezze stagioni la parte Est dell’edificio può
necessitare di raffrescamento mentre la parte Ovest di riscaldamento) il
sistema consente di parzializzare il funzionamento dei gruppi frigoriferi
aumentandone l’efficienza e di scaldare (o raffrescare) gratuitamente
alcune parti dell’edificio con il calore gratuito generato (o assorbito) da
parte delle macchine.
Inoltre in estate si produce una quantità di calore da smaltire (quale
energia di scambio per la climatizzazione estiva) che viene riutilizzato
per coprire una larga parte del fabbisogno di acqua calda sanitaria
dell’edificio.
POMPA DI CALORE
POZZO per ACQUA di FALDA
ENERGIA TERMICA O FRIGORIFERA
per Riscaldamento o Raffrescamento
L’IMPIANTO DI CLIMATIZZAZIONE

23. Uno dei criteri importanti che rendono un
edificio sostenibile è la capacità di
contenere l’utilizzo di acqua potabile al
minimo necessario per i soli usi sanitario
e potabile.
L’impianto de iGuzzini è progettato
utilizzando un doppio circuito idraulico:
uno per l’acqua potabile che serve
esclusivamente i lavabi e uno per l’acqua
di falda (non potabile) per alimentare
tutti i circuiti meno ‘nobili’, quali
l’adduzione degli urinatoi e dei sanitari e
degli impianti di climatizzazione. Il tutto è
abbinato a fixtures a basso consumo di
acqua.
Inoltre essendo l’acqua ad una
temperatura energeticamente
vantaggiosa viene sfruttata come scambio
termico per le pompe di calore che nella
produzione del freddo raggiungono
efficienze doppie rispetto ai sistemi
tradizionali raffredati ad aria.
ACQUA DI FALDA

24. La facciata a doppia
pelle ventilata
naturalmente e le
schermature
nell’intercapedine
sono controllate in
base a temperature
ed irraggiamento
solare in modo da
eliminare situazioni di
disconfort termico da
irraggiamento diretto
e contenere al
minimo i consumi di
riscaldamento e
raffrescamento
La luce artificiale è
controllata da sensori
di luminosità che
misurano la quantità
di luce naturale che
entra dalle facciate
vetrate esterne e del
pozzo di luce, per
ridurre al minimo il
consumo elettrico per
illuminazione.
Il sistema di controllo degli impianti di
climatizzazione ed elettrici assicura il confort
termico negli ambienti ed consumi energetici
minimi per ogni condizione di funzionamento.
Building
Management
System
(BMS)
1.
Façade
Management
System
(FMS)
3.
Technological
Management
System
(TMS)
2.
Lighting
Management
System
(LMS)
Il Building Management System (Bms) è in
grado di raccogliere le informazioni di
tutte le diverse regolazioni elettroniche
dell’edificio. Una sorta di cervello che
percepisce e comanda tutte le regolazioni
previste per ridurre al minimo i consumi
energetici e donare il miglior comfort agli
occupanti.
REGOLAZIONI ELETTRONICHE

25. L’utilizzo del tetto verde permette di ridurre l’effetto
“isola di calore” e minimizza l’impatto sul
microclima locale
I vantaggi del tetto verde sono infatti:
• Riduzione dei consumi energetici per
raffrescamento grazie all’effetto di evapo-
traspirazione (evaporazione dell’acqua in eccesso
della superficie a verde)
• Riduzione delle potenze degli impianti di
raffrescamento ambiente
• Riduzione dei carichi termici invernali grazie ad
un effetto coibente elevato
• Riduzione del volume di acqua meteorica da
scaricare nella rete dei pluviali
• Migliore inserimento dell’edificio nel contesto di
impatto ambientale esterno
Copertura tradizionale
Copertura con tetto verde
IL TETTO VERDE

26. L’edificio è stato sottoposto alla valutazione
secondo il Protocollo Sustainable Building
Challenge di iiSBE (international initiative for
Sustainable Built Environment), un’associazione
no-profit con sedi in 25 paesi.
Tale protocollo permette di valutare in modo
oggettivo e misurabile le prestazioni energetico-
ambientale degli edifici assegnando un punteggio
finale che rappresenta il livello di sostenibilità
raggiunto dall’edificio rispetto al minimo
legislativo o alla corrente pratica costruttiva.
Il punteggio globale di sostenibilità raggiunto dal
quartier generale di iGuzzini Illuminazione a
Recanati secondo il metodo di valutazione
Sustainable Building Challenge è di 3,5 migliore
del punteggio che rappresenta la miglior pratica
costruttiva. Tale punteggio è il più alto finora
registrato in Italia per un edificio per uffici.
In particolare il Polo della Luce presenta consumi
energetici talmente contenuti da raggiungere il
massimo del punteggio (pari a 5) nei criteri di
valutazione dei consumi energetici.
CERTIFICAZIONE SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE

27. WORLD SB08 A MELBOURNE, AUSTRALIA: UNO DEI 3 EDIFICI ITALIANI

28. 31
CASO STUDIO 2
Nuovo Centro Direzionale
Prysmian HQ.
Milano
Arch. Maurizio Varratta

29. 32
ANALISI CLIMATICHE PRELIMINARI

30. 33
IMPATTO DEL CLIMA SULL’INVOLUCRO

31. 34
ANALISI ENERGETICHE

32. 35
OTTIMIZZAZIONI ENERGETICHE

33. 36
OTTIMIZZAZIONI ENERGETICHE

34. 37
RISULTATI ENERGETICI

35. 38
OTTIMIZZAZIONI LUCE NATURALE
Calcolo FLD puntuale (non solo medio) indica QUANTITA’ di luce distribuita nello spazio
FLD è influenzato da:
• Posizione, dimensione e Trasmissione Luminosa delle superfici trasparenti
• Layout interno
• Riflessione delle pareti interne
• Tipologia divisori

36. 39
OTTIMIZZAZIONI LUCE NATURALE
Calcolo Luminanza delle superfici e Contrasto indicano QUALITA’ della luce distribuita
nello spazio
Controllo di questi valori consente di ottimizzare la scelta dei dispositivi di protezione
dall’abbagliamento (tende interne,

37. SCELTA TENDE INTERNE
Illuminance calculation for a south facing office -
21st of March at 12.00 a.m.
Glare evaluation for a south facing office - 21st of March at 12.00 a.m.
No blinds Screen G3 Screen G5 Thermotec
Noblinds
ScreenG3
ScreenG5
Thermotec
Illuminance calculation on the working plane
with a step of 0,38 meters, placed 0,85 meters
above the floor

38. 41
CFD ANALYSIS – TEMPERATURE AND SPEED DISTRIBUTION

39. 42
CFD – THERMAL COMFORT ANALYSIS (ISO 7730)
BREEAM – Nave de Vero - Giugno 2014

40. Per ulteriori informazioni si prega rivolgersi a:
Ing. Fabio Viero, LEED AP, BREEAM Assessor
Head of Sustainability,
Manens-Tifs s.p.a.
verona@manens-tifs.it
www.manens-tifs.it