ES_2 E.U.R. Via Poggio Ameno_Analisi della radiazione solare

PRESENTAZIONE

In questa seconda esercitazione sono state prese in considerazione l'analisi delle radiazioni solari su un edificio situato in via Poggio Ameno 32, all'Eur, e l'analisi dell'ombreggiamento nell'area di progetto situata a Bolzano, in via Aslago. L'esercitazione ha inizio con la modellazione, sulle facciate dell'edificio preso in esame, degli aggetti e delle bucature attuali, con lo scopo di rendere l'edificio nel modo più realistico possibile e di permettere quindi un'analisi più efficace delle sue singole parti. 

MODELLAZIONE

1- Cliccare sui volumi precedentemente realizzati e cliccare su "Edit in place";

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2- Selezionare la facciata sulla quale si è scelto di modellare gli aggetti e/o le bucature  cliccando "Set"; per modellare gli oggetti servirsi degli strumenti di disegno nella finestra "Draw";

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3-  Dopo aver disegnato la base dell'oggetto, cliccare all'interno del suo perimetro;

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4- Cliccare su "Void Form" per creare le bucature, servendosi delle apposite frecce direzionali. 

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5- Una volta realizzato l'aggetto e/o la bucatura, per modificare le quote basta cliccare sulla quota prescelta e riscrivere la misura desiderata.

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6- Con il medesimo procedimento si creano tutte le bucature della facciata;

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7- Invece per realizzare gli aggetti, una volta disegnata la base, cliccare su "Create Form", quindi su "Solid Form" e servirsi delle frecce direzionali;

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8- Dopo aver modellato gli aggetti e le bucature, aggiungere anche degli elementi nel contesto significativi;

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STUDIO DELLA RADIAZIONE SOLARE

Una volta realizzato il modello degli elementi delle facciate, si può procedere con lo studio della Radiazione solare, secondo l'impostazione di parametri progettuali differenti quali l'esposizione, il periodo, l'unità di misura, ecc. Questo studio si mostra essenziale per chiarire la natutra dell'interazione tra l'edificio e le radiazioni solari, gli edifici circostanti, il contesto urbano e per verificare le condizioni di vivibilità e benessere interni dell'edificio, consentendo così di poter suggerire le possibili soluzioni da adottare. 

1- Cliccare su "Analyze" e "Solar Radiation"; cliccare su "Sun Study";

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2- Nel riquadro "Solar Study" cliccare su "Multy day", poi scegliere il periodo da studiare selezionando "Summer solar study" o "Winter solar study" ed inserire le date di inizio e fine periodo; infine spuntare "Sunrise to sunset". 

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3- In seguito cliccare su "Style", scegliere come unità di misura kWh/mq e ultimare cliccando "Analyze".

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VISTE ASSONOMETRICHE

Vista assonometrica stagione invernale

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Vista assonometrica stagione estiva

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CONTROLLO DELLA RADIAZIONE DELLE FINESTRE CON MODALITA' NUMERI

Per ottenere dei valori ottimali in merito alla radiazione solare sulle superifici caratterizzate da bucature ed aggetti, è stato utilizzato un metodo di analisi mediante valori numerici. Il procedimento è il seguente:

1- Nella finestra del Solar Radiation, cliccare "Analysis display styles", e in seguito "New styles". 

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2- Dopo aver cliccato quest'ultimo comando, si aprirà una finestra di dialogo, quindi spuntare "Markers with text", per modificare e regolare i colori dei gradienti a seconda delle esigenze, poi rinominare il file;

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3- Aprire la finestra "Settings", selezionare "Show all" e "2 decimal places", cliccare su "Ok";

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4- Aprire la finestra del Solar Radiation e scegliere nel "Sun Settings" il periodo da studiare. In seguito cambiare "Styles" inserendo lo stile precedentemente creato, selezionare le finestre cliccando "Select mass faces to analyze" e cliccare su "Analyze";

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Studio delle finestre della facciata nord-ovest nel Solstizio d' inverno

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Studio delle finestre della facciata nord-ovest nel Solstizio d'estate

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Dall'analisi della facciata N-O risulta evidente come l'aggetto dei balconi schermi in modo notevole le singole bucature, attenuando l'incisione della radiazione solare su di esse. Pertanto tali schermature risultano sfavorevoli, in quanto incentivano le condizioni di umidità e radiazione su questa facciata.

STUDIO DELLE FACCIATE

Studio delle facciate nord-ovest e ovest in inverno

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Studio delle facciate nord-ovest e ovest in estate

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Dopo aver regolato le impostazioni ed aver effettuato l'analisi, risulta evidente che la facciata N-O, sia in inverno che in estate, è sempre in condizioni di ombreggiamento ed è la più fredda; di conseguenza comporterà problemi di riscaldamento e di umidità. Inoltre l'estrema prossimità degli edifici rende i primi piani piuttosto freddi e bui, proteggendoli però da elevati picchi di radiazione. Ciò che è risultato particolare è che appunto le condizioni di ombreggiamento della facciata N-O, sia in inverno che in estate, rimangano invariate. Per quanto riguarda la facciata Ovest, è stato riscontrato che in inverno i raggi solari sono quasi perpendicolari alla facciata, per via della posizione bassa del sole, rispetto al periodo estivo, in cui il sole risulta essere meno incidente. 

 

CONSIDERAZIONI SUL SUOLO 

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Oltre all'analisi degli edifici, è stato considerata anche quella della radiazione solare sul contesto, in particolare sul suolo. Risulta immediatamente evidente come, rispetto alle facciate, le radiazione solare sia più incidente, soprattutto nel periodo estivo, e viceversa nel periodo invernale.

 

AREA DI PROGETTO:

BOLZANO - Quartiere Oltrisarco, Via Alago

Montagna 1.jpg

 

Gennaio ore 9

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Gennaio ore 12

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Gennaio ore 18

genn 18.jpg

 

Giugno ore 9

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Giugno ore 12

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Giugno ore 18 giu 18.jpg

Dall'analisi dell'ombreggiamento relativo al progetto nel quartiere Oltrisarco a Bolzano, è emerso che il lotto si trova in una posizione piuttosto critica per via della presenza del monte Kohlern, soprattutto nel periodo invernale. Al contrario nel periodo estivo la montagna non influisce a tal punto sul lotto se non nelle prime ore dell'alba; nella restante parte della giornata il lotto è fortemente irraggiato. La temperatura di Bolzano infatti ha una forte escursione termica: in inverno è una città molto fredda, in estate è molto calda.

 

ABACO DELLE METRATURE

Dopo aver inserito i piani nei nostri edifici sono state calcolate, attraverso il comando "Schedules" le aree, i perimetri e i volumi sia parziali che totali dei nostri quattro edifici.

per prima.jpg

 

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Lun, 27/04/2015 - 19:39
Radiazione Solare - ES.02

1. Valutazione degli spazi aperti

Per questo secundo lavoro abbiamo fatto l’analisi termica dei volumi tra Via Galileo Ferraris, Via Beniamino Franklin, Via Flavio Gioia e Via Evangelista Torricelli a Testaccio.

L’edificio che abbiamo analizato forma parte di un complesso con 3 altri edifici. Dipende dal momento del giorno questi edifici si fanno ombra tra loro.

Le due facciate più lunghe dell’edificio analizato guardano a sud-est e a nord-ovest. È un edificio senza balcone, solo ci sono delle finestre.  

1.jpgAbbiamo deciso di analizare due momenti del giorno (alle 12.00h e alle 16.00h) a l’estate e a l’inverno per vedere come funziona termicamente. 

Analisi inverno:

12.00h

winter 12 nord.jpgValori tra 0.0 e 0.2 Kwh/m2 – Le facciate a nord e a est e tutte le facciate che guardano dentro dell’isola sono molto più fredde. 

winter 12 sud.jpg

Valori tra 0.0 e 0.2 Kwh/m2 – Si vede che le facciate a sud sono molto più calde. Le facciate a sud ma che guardano dentro dell’isola sono un po di meno. Anche le ombre dei alberi e dei volumi tra loro afettano nel senzo termico.

16.00h

winter 16 nord.jpgValori tra 0.0 e 0.0 Kwh/m2 – Hanno uscito questi valori perché magari non c’è il sole a questo giorno e ora in inverno. 

winter 16 sud.jpgValori tra 0.0 e 0.0 Kwh/m2 – Hanno uscito questi valori perché magari non c’è il sole a questo giorno e ora in inverno.

Si vede che sempre l’esterno dell’isola è più caldo che l’interno e anche che le facciate al sud sono più sposate alle radiazione più calde.

 

Analisi estate:

12.00h

summer 12 nord.jpgValori tra 0.4 e 0.8 Kwh/m2 – Si vede che i valori sono più alti in estate che in inverno. Anche si può vedere che in estate il tetto è sempre più caldo perché il sole è più verticale. Ogni facciata che sono al nord o al est hanno lo stesso valore. 

summer 12 sud.jpgValori tra 0.4 e 0.8 Kwh/m2

 

16.00h

summer 16 nord.jpgValori tra 0.2 e 0.4 Kwh/m2

summer 16 sud.jpgValori tra 0.2 e 0.4 Kwh/m2

Se facciamo una comparazione tra le due immagine, vediamo che questa volta le facciate a nord sono più calde che le facciate che guardano a sud. Anche si vede l’affettazione delle ombre tra gli edifici e la vegetazione.

 

2. Controllo della radiazione delle finestre

Abbiamo analizato tutte le finestre delle facciate (nord, sud, est, ovest) per le condizione climatiche più estreme (estate e inverno).

Evoluzione del lavoro

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2.jpg3.jpg

4.jpgSi può vedere che i valori in estate in questa finestra vanno da 0.25 e 1.56 Kwh/m2. La parte superiore della finestra è più fredda perchè c’è l’ombra della profundità del muro. 

Facciata sud

5 estate.jpgFacciata sud – Valori tra 0.1 e 1.6 Kwh/m2 – 

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Facciata sud – Valori tra 0.2 e 0.8 Kwh/m2 – L’ombra dell’albero crea una riduzione del valore di Kwh/m2 sulle finestre affettate. I valori sono più omogenei sulle superficie vetrate perché l’ombra del proprio muro è meno importante. 

Facciata Nord e facciata nord-est

8 estate.jpgFacciata nord e nord-est – Valori tra 0.0 e 1.6 Kwh/m2 – 

7 inverno.jpgFacciata nord e nord-est  – Valori tra 0.0 e 0.3 Kwh/m2 –

I valori in generale sono più freddi che a sud.

Facciata Nord e facciata nord-ovest

9 estate.jpgFacciata nord e nord-ovest – Valori tra 0.0 e 1.8 Kwh/m2 – I valori aumentano un po in comparazione a Facciata nord-est perché la facciata e più esposta al percorso del sole. 

10 inverno.jpgFacciata nord e nord-ovest  – Valori tra 0.0 e 0.3 Kwh/m2 – 

In conclusione, le facciate esposte al sud sono ovviamente più soleggiate e magari hanno bisogno di qualche dispositivi di ombreggiamento. Le stanze che guardano a nord e anche dentro dell’isola saranno più fredde e con più umidità e magari le facciate possono presentare qualche segno negativo come risposta a questo fatto. Lo spazio interiore dell’isola e poco piacevole da frequentare in inverno perché è quasi sempre in ombra, invece all’estate può essere più gradevole perchè è più fresco.  

 

3. Valutazione dell’area di progetto

Dopo aver applicato le opzioni del programa Vasari per controllare il comportamento termico in qualsiasi edificio, andiamo a fare le stesse procedure applicate nella nostra zona di progettazione. L’area d’intervento è situata nella zona sud-ovest di Roma, alla fine di Viale Trastevere. Il lotto forma un nodo tra Viale Trastevere, Via Portuense, la Stazione Trastevere e Circonvallazione Gianicolense.

Abbiamo fatto un analisi dal comportamento delle ombre nel lotto di progettazione in due ore diverse (10.00h e 16.00h) da due momenti diversi dell’anno (estate e inverno) per avere un’idea chiara di ciò che succede con il soleggiamento dell’area e potere cosí prendere decisioni giuste.

OMBRES ESTIU.jpgOMBRES HIVERN.jpg

Gli edifici vicini non sporgono ombre molto fastidiose nella zona di progettazione. Infatti, si deve avere in considerazione il volume in se che si pensa per evitare ombre nelle proprie facciate dell progetto o negli spazi aperti progettati. Si devono evitare volumi elevati e continui nella parte ovest del lotto da progettazione. 

Anche abbiamo analizato la radiazione solare della zona:

ESTATE.jpgValori tra 0.0 e 0.8 Kwh/m2

INVERNO.jpgValori tra 0.0 e 0.2 Kwh/m2

Ancora non abbiamo una forma volumetrica specifica (stiamo in fase di concetto) ma prendiamo in considerazione tutte i concetti e anàlisi di radiazione solare e ombre. 

 

(La prima consegna non ha stata valutata. Abbiamo consegnato sull'ora chiesta ma c'era un problema con il nome utente. Indichiamo l'errore in questa seconda consegna come ci è stato chiesto per potere avere un voto)

Lun, 27/04/2015 - 19:32
Analisi radiazione solare VIA ALDO MANUZIO, Testaccio, Roma

SOLAR RADIATION

Il plug-in Solar Radiation ci permette di analizzare le radiazioni solari sugli edifici di un intorno che si vuole studiare. Grazie a questo strumento ci è permesso di valutare quali punti sono più colpiti dall'irraggiamento e quali invece sono soggetti a fenomeni di umidità e quindi alterazione perchè difficilmente raggiunti dai raggi solari. Ad influenzare principalmente questi effetti sono le ombre che generano gli edifici stessi, la capacità riflettente delle superfici, le sporgenze quali cornicioni e balconi o le rientranze quali logge e finestre. 

Una volta modellati gli edifici e gli elementi tridimensionali delle facciate, possiamo proseguire con l'analisi.

1-Avviare il comando Solar Radiation

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2 - Scegliere il tipo di analisi che si vuole effettuare (Type), l'unità di misura delle radiazioni (Unit) e lo stile di visualizzazione (Style).

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3 - Selezionare le superfici che si desidera analizzare con il comando ''cursore''. Una volta terminata la selezione ripremere il pulsante.

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4 - Selezionando i tre puntini accanto allo stile selezionato, lo si può modificare scegliendo i colori della legenda e altre impostazioni di lettura.

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5 - Selezionando Sun Study è possibile scegliere lo specifico periodo dell'anno da analizzare.

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ANALISI DI VIA ALDO MANUZIO E CONSIDERAZIONI

SOLSTIZIO D'ESTATE

La facciata è mediamente soleggiata, e a parte il cornicione, le sporgenze non schermano l'edificio dalle radiazioni. Particolarmente colpita dal fenomeno dell'irraggiamento è la copertura. Le facciate laterali risultano perlopiù in ombra, data l'esposizione dell'edificio e la vicinanza ad altre costruzioni.

SMMER.jpgo

SOLSTIZIO D'INVERNO

Questa analisi dimostra invece come durante il solstizio invernale la facciata è più colpita dalle radiazioni solari rispetto alla copertura e come il cornicione non rappresenti più un elemento di scudo. Questo è dovuto all'inferiore altezza solare.

WINTER.jpg

EQUINOZIO DI PRIMAVERA

Facciata principale e copertura risultano irradiate completamente.

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EQUINOZIO D'AUTUNNO

Anche nell'analisi dell'equinozio autunnale facciata principale e copertura risultano molto soggette all'irraggiamento, ma di intensità leggermente inferiore nella facciata.

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6 - E' possibile effettuare un'analisi numerica di dettaglio se si voglio studiare con maggiore precisione le radiazioni che investono parti critiche della superficie, come finestre e balconate. Selezionando Style si può creare un nuovo livello, e definire le sue impostazioni. In questo tipo di analisi si sceglie l'opzione Markers with text.

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ANALISI RADIAZIONI SOLARI DEL SUOLO

SOLSTIZIO D'ESTATE

Le ombre dei palazzi non riparano il suolo dall'iraggiamento, se non nelle immediate vicinanze. L'area risulta così molto esposta alle radiazioni solari, con poche possibilità di riparo.

SUMMER2.jpg

SOLSTIZIO D'INVERNO

Le ombre degli edifici creano zone riparate dalle radiazioni, sopratutto nelle corti interne e verso nord.

WINTER2.jpg

EQUINOZIO DI PRIMAVERA

La situazione è molto simile al solstizio d'estate, ovvero le ombre degli edifici non schermano il suolo dalle radiazioni solari, facendo eccezione per le aree molto prossime ai palazzi.

SPRING2.jpg

EQUINOZIO D'AUTUNNO

L'irragiamento del suolo è molto simile all'equinozio di primavera e al solstizio d'estate. Il suolo appare molto esposto alle radiazioni solari.

FALL2.jpg

 

 

Lun, 27/04/2015 - 19:24
Colle del Sole - Radiazione solare

Per migliorare l'accuratezza del modello della prima consegna, abbiamo modellato anche i balconi dell'edificio, in quanto influiscono sull'ombreggiamento e sull'irraggiamento delle superfici dell'edificio.

Immagine_0.jpgImmagine2_0.jpg

Dunque abbiamo utilizzato il comando “Solar Radiation” per valutare l'irraggiamento delle superfici nelle diverse stagioni.

1_2.jpg

Nel menù che ci appare, possiamo selezionare il periodo in cui vogliamo svolgere l'analisi (1), se fare un'analisi cumulativa o dei picchi (2), l'unità di misura (3), e il tipo di visualizzazione (4). E' possibile scegliere l'accuratezza dell'analisi, che noi abbiamo impostato al massimo in quanto non ha richiesto un eccessivo prolungamento dei tempi di calcolo.

Ecco l'analisi cumulativa stagionale delle facciate dell'edificio, con la visualizzazione in gradienti di colore, che ci permettono di fare subito delle considerazioni di massima in modo intuitivo.

INVERNO

Inverno_0.jpgInverno LatoB_0.jpg

PRIMAVERA

Primavera_0.jpgPrimavera LatoB_0.jpg

ESTATE

Estate_0.jpgEstate LatoB_0.jpg

AUTUNNO

Autunno_0.jpgAutunno LatoB_0.jpg

 

Quanto ai fenomeni di degrado, non possiamo riportare immagini che testimonino distaccamenti dell'intonaco in quanto ci sono stati da poco dei lavori di manutenzione dell'edificio, ma ricordiamo molti distaccamenti nelle parti inferiori dei balconi, che infatti risultano dalle analisi del software le parti meno soggette alla radiazione solare.

 

Successivamente abbiamo condotto un'indagine sulla radiazione che colpisce le finestre.

Per quest'analisi abbiamo utilizzato un tipo di visualizzazione diverso, creando noi stessi un nuovo tipo di visualizzazione tramite il comando (1), che abbiamo chiamato “Numeric Solar Radiation”.

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Abbiamo ottenuto così delle immagini che riportano dei valori numerici precisi della radiazione solare incidente sulle superfici delle finestre.

INVERNO

Finestre Est

Finestre Inverno_0.jpg

Finestre Sud

Finestre2 Inverno_0.jpg

PRIMAVERA

Finestre Est

Finestre Primavera_0.jpg

Finestre Sud

Finestre2 Primavera_0.jpg

ESTATE

Finestre Est

Finestre Estate_1.jpg

Finestre Sud

Finestre2 Estate_0.jpg

AUTUNNO

Finestre Est

Finestre Autunno_0.jpg

Finestre Sud

Finestre2 Autunno_0.jpg

Abbiamo potuto così fare una serie di considerazioni relative alla protezione fornita dall'aggetto dei balconi sulla facciata Est, e sulla totale assenza di schermature sulla facciata Sud, che infatti riporta valori di irraggiamento molto maggiori. Infatti gli ambienti della casa con affaccio su questo lato (una camera e un bagno) in estate ci costringono a tenere le serrande abbassate per quasi tutto il giorno, pena un riscaldamento che rende invivibile l'ambiente.

 

Abbiamo poi fatto l'analisi della radiazione cumulativa stagionale sull'area di progetto del laboratorio, con inseriti i volumi del nostro progetto.

Abbiamo così analizzato la radiazione che colpisce il nostro edificio, e il risultato dell'analisi ci consente in fase progettuale di capire su quali fronti sarà preferibile posizionare gli alloggi, o se sia necessario creare delle schermature.

INVERNO

Winter Projecto.jpgWinter 2 Projecto.jpg

PRIMAVERA

Spring Projecto.jpgSpring 2 Projecto.jpg

ESTATE

Summer Projecto.jpgSummer 2 Projecto.jpg

AUTUNNO

Autumn Projecto.jpgAutumn 2 Projecto.jpg

 

Abbiamo poi visualizzato la radiazione incidente sull'intorno a seguito del posizionamento dell'edificio stesso, valutando così come esso influenzi l'area circostante.

In questo modo possiamo prevedere ad esempio quali saranno le zone in cui d'estate le persone potranno trascorrere del tempo in condizioni di comfort, oppure le zone che le persone tenderanno ad evitare in inverno.

INVERNO

Winter Suelo Projecto.jpg

PRIMAVERA

Spring Suelo Projecto.jpg

ESTATE

Summer Suelo Projecto.jpg

AUTUNNO

Autumn Suelo Projecto.jpg

 

Lun, 27/04/2015 - 18:48

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