2° ES LAB6A: Analisi della Radiazione Solare, Monte Romano (VT)

Dopo aver ultimato i volumi dell'area in questione, nell'esercitazione precedente, vediamo ora come migliorare il nostro modello e come caratterizzare il nostro volume, inserendo balconi, finestre, porte, aggetti e le falde dei tetti. Aggiungendo, al progetto, questi elementi, possiamo poi andare ad analizzare, non solo l'irraggiamento, ma anche la radiazione solare. Questa operazione è di particolare rilevanza nella progettazione, in quanto è utile per realizzare, anche, gli interni degli edifici: aggetti, bucature o ombreggiamenti possono migliorare, di gran lunga, la vivibilità di un edificio e, in particolare, delle singole stanze che lo compongono.

MODELLAZIONE

Modelliamo il nostro edificio, inserendo gli oggetti all'interno della massa, quindi selezioniamo l'oggetto, clicchiamo su Edit in Place e andiamo a disegnare i nostri oggetti, aggiungendo masse o sottraendole. Nell'immagine sovrastante, si può notare come viene creata una falda: disegnando, con l'oggetto linea, l'ingombro, in due dimensioni, della falda ed estrudendolo in un secondo momento, creiamo il solido che possiamo, poi, modificare nella sua terza dimensione.

Successivamente, per inserire nel nostro edificio porte e finestre, utilizzamo sempre lo stesso metodo, quindi, selezioniamo l'oggetto e cliccando in Edit in Place, disegnamo porte e finestre, per poi modificarne la loro profondità.

Infine, andiamo ad aggiungere le logge e gli aggetti. In questo caso, abbiamo scelto il palazzo di fronte all edificio preso in esame, a causa della mancanza di balconi nell'abitazione oggetto della prima consegna. A questo punto, andremo ad analizzare e a valutare la radiazione termica sulle facciate, sulle finestre, sui balconi e sulle piazze tra gli edifici. 

Dopo aver inserito tutti i particolari che ritenevamo opportuno inserire (cioè solo ed esclusivamente quelli che influiscono, in maniera sostanziale, nell'ombreggiamento dell'edificio), possiamo ora andare a particolareggiare anche gli edifici limitrofi e possiamo inserire ulteriori elementi che causano ombra sugli edifici, ad esempio gli alberi.

RADIAZIONE SOLARE

Siamo ora pronti per utilizzare il comando Solar Radiation, contenuto nel menù Analize.

Si aprirà una finestra, nella quale imposteremo la nostra radiazione. 
Iniziamo dallo Step 1 (S1): possiamo, qui, indicare il tipo di radiazione da effettuare; scegliamo in questo caso una radiazione cumulativa.
Nello Step successivo (S2), impostiamo l'unità di misura, (è consigliabile utilizzare kWh/mq).

Poi, nello Step 3 (S3), andando a cliccare sulla freccetta, impostiamo gli oggetti, le facce o i singoli elementi (cliccandoli semplicemente), sui quali vogliamo evidenziare la nostra radiazione, come nella foto sottostante.

Infine, come ultimo passaggio, Step 4 (S4), andiamo ad impostare il Sun Setting. Si aprirà, così, una nuova finestra, dove imposteremo Solar Radiation su Multi-Day per avere una radiazione relativa a più giorni; impostiamo, poi, la durata e lo studio per un anno, ma dovremo fare attenzione a modificare l'intervallo della data. Per concludere, andiamo a spuntare Sunrise to Sunset, ovvero l' impostazione dall'alba al tramonto. Applichiamo, ora, le modifiche apportate e clicchiamo ok. Una volta tornati alla finestra precedente, modifichiamo l'accuratezza dell'analisi, premendo Analyze per iniziare la radiazione.

Vengono sopra riportare, due radiazioni dell' intera massa che ci possono aiutare ad effetture alcune considerazioni.
Da questa radiazione possiamo, infatti, dedurre come l'edificio preso in esame, non goda certamente di una buona radiazione: infatti, la facciata principale, nonostante si affacci su una piazza molto illuminata, riceve, veramente, poca luce, mentre, la facciata retrostante si trova parzialmente ombreggiata a causa del palazzo vicino: come già accennato nella precedente consegna, infatti, gli edifici risultano umidi e freddi d'inverno e freschi d'estate. Anche gli altri edifici, presentano le stesse caratteristiche (hanno, infatti, gli stessi orientamenti). Le strade retrostanti e limitrofe risultano essere strette, quindi, con poco ricambio d'aria e poco illuminate.

Oltre alla radiazione per colore possiamo modificare lo stile, come riportato nell'immagine sottostante:

Manteniamo le modifiche apportate all'altro tipo di radiazione e andiamo a modificare lo stile, cliccando sull'icona Style (S1), si aprirà una nuova finestra, dove dovremo creare un nuovo stile, in basso a sinistra; scegliamo, quindi, Markers with Text (S2), rinominiamo il nuovo stile ed ora andiamo a impostare le nuove caratteristiche.

Dalla tendina Setting, possiamo inserire la grandezza dei puntini, lo stile dei numeri e la precisione nei decimali. L'importante è modificare, nella tendina Color, i due colori rosso e blu (di default il blu rappresenta il più caldo e il rosso il più freddo). Cliccando sul colore possiamo cambiare i colori: in questo caso li invertiamo e volendo, possiamo, anche, inserire altri colori intermedi. 

A questo punto possiamo applicare le modifiche. Torneremo, poi, al menù Solar Radiation, sceglieremo l'accuratezza dell' analisi, controlleremo di aver impostato il nuovo stile per, così, iniziare l'analisi. In questo modo, otteremo la radiazione nei punti del nostro edificio, o sul terreno. Dopo aver fatto ciò, possiamo decidere di modificare l'accuratezza della radiazione, aumentando o diminuendo il numero dei puntini.
Andiamo, ora, ad analizzare nel dettaglio il progetto, con ragionamenti più approfonditi riguardante l'area e le facciate degli edifici.

ANALISI DELLA PIAZZA

Da queste radiazioni sul terreno, risulta lampante come la piazza davanti all'edificio in questione risulti molto soleggiata, su una radiazione dell' intero anno raggiunge quasi i 992 kWh/mq. 
Analizzando le prime due immagini in alto a destra possiamo notare, come, naturalmente, ci siano alcune differenze tra estate e inverno: il colore, infatti, da un giallo intenso (colore nella fase estiva) passa ad un arancio scuro tendente al blu (colore nella fase invernale). Differente è, invece, la situazione della zona retrostante al palazzo: la zona nord della piazza, oltre ad essere poco illuminata, a causa delle ombre dei palazzi adiacenti, risulta molto degradata e presenta, infatti, numerose muffe e incrostazioni, come si vede chiaramente dalla prima foto.

La questione riguardante le muffe è, sicuramente, emblematica: ci aiuta, infatti, a capire quali sono le facciate più illuminate e quali meno (nel primo caso non si vedranno muffe, mentre nel secondo si). Possiamo notare, infatti, nella figura sottostante, come il palazzo preso come modello di studio (fig 2) prendendo poca luce, sia soggetto a muffe, scrostamenti di intonaco e umidità, che oltre a presentarsi all' esterno compaiono, anche, all'interno. Il palazzo di fronte (fig 3), invece, essendo molto illuminato, non presenta problemi all'intonaco, nonostante al piano terra sia presente un rivestimento in tufo. Quest'ultimo presenta, invece, molti problemi dal lato opposto (fig 4) dove, a causa della scarsa luminosità e degli alberi sul bordo strada, è caratterizzato da macchie di umidità , da cedimenti di intonaco sia sui balconi che sulle logge. La facciata nord-est del palazzo studiato (fig 1), invece, che dovrebbe godere di molta luce, a causa dell' estrema vicinanza con un altro palazzo presenta moltissimi problemi: in alcuni punti l'intonaco è totalmente sparito, come si può vedere dalla radiazione invernale infatti, la piazza è molto ombreggiata, ragion per cui anche la facciata ne risente. Molto esplicative sono le foto delle facciate con le rispettive radiazioni annue nell'immagine seguente. 

Andiamo, ora, ad analizzare un aggetti. Di nuovo, a causa della mancanza di aggetti nel palazzo preso in esame andremo ad analizzare gli aggetti di uno dei palazzi circostanti.

Dalle radiazioni risulta come la facciata sia ben illuminata durante l'anno e di come, sotto gli aggetti, si creino delle macchie più scure: ci sarà una radiazione più bassa, dovuta proprio alla presenza dei balconi che influiscono, in maniera attiva, sulla radiazione. Questo fatto, non solo è visibile dalla radiazione con colore, ma, nello specifico, anche da quella per punti: possiamo, infatti, notare come sotto il balcone la radiazione raggiunga picchi più bassi (di valori come 126,7 kWh/mq), a differenza dei punti sopra l'aggetto (i quali raggiungono anche 767,6 kWh/mq).
Dal confronto con la foto, il concetto appena espresso è ancora più visibile: la macchia di umidità, infatti, è molto simile alla macchia blu riscontrata nella radiazione a colore. Questa analogia, sintomatica del fatto che vi sia una forte presenza di muffe, di umidità, ci fa presuppore che ci potranno essere dei cedimenti dell'intonaco dell'aggetto. 

Come possiamo notare dall'immagine sovrastante, sono state analizzate, nella facciata illuminata, le finestre colorate in basso a sinistra dell'edificio: quella più a sinistra è posizionata sulla parte della facciata che non presenta aggetti, le altre due invece, oltre ad essere rientrate, hanno, al di sopra di esse, un aggetto. Si può così osservare come la finestra senza aggetto, che è completamente illuminata dal sole, presenti una radiazione solare elevata (sfumano dall'arancione al rosso), mentre le altre due a fianco, sono schermate dall'aggetto (sfumano tra il rosso e il blu). Di conseguenza, l'ambiente, che è servito dalla finestra non ombreggiata, risulterà, sicuramente, più caldo di quello servito dalla finestra con l'aggetto.
Per quanto riguarda la radiazione solare a punti, inoltre, possiamo verificare come la prima finestra raggiunga un massimo di 722,6 kWh/mq, mentre, le altre due i 233,0 kWh/mq e i 207,3 kWh/mq. La facciata schermata, invece, oscilla tra i 126,2 kWh/mq e i 412,2 kWh/mq, mentre, quella illuminata presenta, trovandosi sullo stesso piano, valori più o meno simili a quella della finestra in esso contenuta (tra i 254,4 kWh/mq e 722,7 kWh/mq circa). Nella foto in basso a destra, si può notare con il cornicione soprastante la finestra, presenti, anche in questo caso, delle incrostazioni, delle macchie di muffe, dovute al minore arieggiamento. 

STUDIO DELL'AREA DI PROGETTO

Entriamo ora nel vivo del progetto, andando ad applicare le tecniche fino ad ora acquisite, all'interno dell'area d'intervento. L'area è situata nella zona Sud-Ovest di Roma, nel XI municipio di Roma, precisamente nel rione XIII Trastevere, in Via degli Orti di Cesare, prosecuzione di Viale Trastevere. Essa confina con il rione XX  Testaccio, con il quartiere X Ostiense, con il quartiere XXXIII Europa, con il suburbo VII Portuense e con il quartiere XII Gianicolense. 
Dopo aver contestualizzato l'area di progetto, abbiamo iniziato a formulare delle ipotesi progettuali, ma poichè nella progettazione una delle prime valutazioni da fare è proprio quella riguardante l'esposizione al sole e all'irraggiamento abbiamo riportato il nostro modellino all'interno del progetta inserendono nell'area e abbiamo studiato come si comporta il Sole.

Project 1

Nell'immagine soprastante è riportato lo studio dei solstizi e degli equinozi della prima ipotesi progettuale. Come si può notare, l'edificio che avevamo pensato di costruire, essendo caratterizzato da una notevole altezza e chiusura, non garantiva una buona illuminazione e una buona radiazione solare, oltre a non consentire una adeguata areazione. Per questo motivo, la prima ipotesi è stata scartata e rimpiazzata con una seconda ipotesi. 

Project 2 

In quest'altra immagine, analogamene a quella precedente, è stato riportato il 3D della nostra seconda idea progettuale. L'edificio a differenza del primo, troppo opprimente e poco aperto verso l'esterno, è stato diminuito in altezza e presenta una torretta a sud dell'area. L'esposizione al Sole di questa seconda idea progettuale, che apparentemente ci sembrava migliore di quella precedente, è stata, anch'essa, controllata nel programma ed è risultata, a nostro avviso, poco favorevole rispetto all'ombreggiamento. Per questo motivo, siamo passati ad una terza idea di progetto. 

Project 3

Infine, abbiamo analizzato lo studio del Sole nella nostra terza idea progettuale, nei sostizi e negli equinozi. Ci siamo accorti che l'esposizione al Sole, rispetto alle idee precedenti, è sicuramente migliorata, sebbene, ovviamente, non ottimale. Stiamo, infatti, cercando di intervenire, per migliorare sia l'irraggiamento e la radiazione solare, sia la forma del nostro edificio, in modo tale da risultare migliore, da un punto di vista ambientale e da un punto di vista puramente visivo. 

STUDIO DELLE PROPRIETA' DELL'EDIFICIO

Nelle foto sottostanti, sono riportati tutti i passaggi per la creazione dei piani dell'edificio che stiamo analizzando, in modo tale da verificare le dimensioni in termini di metri quadri dell'edificio. 

Step 1
Come primo passaggio, andiamo a creare i livelli e a modificare quelli di default. Selezioniamo il piano e apriamo le proprietà, si aprirà, così una finestra Properties in cui potremmo andare a cambiare l'altezza (Elevation) e il nome del livello (Identify Data). Bisogna ricordarsi di controllare che la voce "Building Story" sia spuntata per ritrovare, così, il livello, in un secondo momento. 

Step 2
Nel passaggio successivo, selezioniamo l'edificio creato, per poi cliccare su Mass Floor. Si aprirà, così, una finestra di riferimento, in cui andremo a spuntare tutti i piani. 

Step 3
In questo passaggio, invece, clicchiamo su Manage e poi su Schedules. Si aprirà la finestra "New Schedules" in cui dovremo selezionare prima Mass e poi Mass Floor.

Manage > Schedules > Mass  > Mass Floor

Step 4
Dopo aver dato OK alla finestra nell'immagine soprastante "New Schedules", si aprirà in automantico un'altra finestra "Schedules Properties" in cui andremo a cliccare su Fields e selezioneremo i campi che vogliamo analizzare. Nel nostro caso abbiamo analizzato i livelli, l'area e il volume dei piani creati (Level, Floor Area, Floor Volume). 

Step 5
Nel passaggio finale, dopo aver cliccato OK nella finestra precedente, si otteranno le due tabella sottostanti, in cui sono riportate tutte le proprietà che erano state precedentemente scelte. L'operazione verrà fatta due volte, perchè due sono gli edifici della nostra terza ipotesi progettuale. 

Edificio 1

Le funzioni (residenze e servizi) contenute nel primo edificio, dovrebbero ammontare a 3700 mq. Sommando i dati della tabella, otteniamo come risultato 3867 mq, per cui il dato è accettabile rispetto alle condizioni imposte dal progetto. 

Edificio 2

Le funzioni (40 alloggi da 20-25 mq) del secondo edificio, invece, dovrebbero essere comprese tra 800 e 1000 mq. Analogamente, sommando i dati della tabella il valore ottenuto è di 882 mq. Anche in questo caso il risultato ottenuto è accettabile dai vincoli imposti.