In questa seconda esercitazione abbiamo studiato la radiazione incidente sullo stesso edificio analizzato nella prima esercitazione; per ottenere un risultato più preciso risulta necessario modellare gli aggetti e le bucature presenti sull'edificio in modo da poter comprendere come questi influenzino negativamento e positivamente il comfort climatico dell'edificio.

Abbiamo deciso di studiare le facciate ovest e sud-est nella stagione estiva ed invernale:

La facciata ovest presenta un' alternanza di fasce verticali di finestre ( che sono arretrate di circa 10 cm rispetto la muratura)e di balconi che invece aggettano di 1,5  m ma essendo allineati per tutti i piani risultano sempre coperti dall solaio del balcone superiore.

Considerando lo studio della radiazione solare in estate si nota come sia fondamentale la presenza di questi elementi di movimentazione della facciata, infatti facendo il paragone tra il corpo modellato e quello a fianco lasciato come volume semplice si nota come la potenza della radiazione diminuisca notevolmente ; passa infatti dal colore rosso/viola (circa 150 kWh/m2) al colore blu/violetto (circa 80 kWh/m2)  in corrispondenda degli aggetti.

Il fatto che diminuisca la radiazione solare su questa facciata in estate è molto importante in quanto ciò permette di utilizzare il balcone nei mesi estivi, che risulterà più fresco, e allostesso modo anche le stanze che vi si affacciano, cioè  il soggiorno.

E' importante anche notare come la parete sud-est che non presenta l'elemento balcone abbia un più alto valore di radiazione solare, soprattutto nel blocco di edifici finali, che non hanno nessun elemento a produrre ombra; questo fattore però non influenza troppo negativamente il comfort climatico interno in quanto si corrispondono a questa facciata i servizi igienici che quindi non necessitano di una migliore condizione climatica.

Abbiamo notato che tale ombra prodotta non produce segni evidenti di degrado (formazione di muffe, segni d'umidità, distaccamento dell'intonaco) ; probabilmente perch il complesso è stato recentemente ristruttarato ma forse anche perchè all'ombra dei balconi corrisponde anche una buona ventilazione.

La radiazione solare che incide su un edificio non è influenzata esclusivamente da aggetti o bucature, la radiazione riflessa è un fattore fondamentale, ad esempio nel nostro caso il fatto che alla base degli edifici ci sia erba e poi asfalto (quindi colori scuri) fa sì che la radiazione solare venga assorbita e non riflessa come sarebbe stato in caso di una pavimentazione chiara.

Questa considerazione sui colori chiari o scuri che riflettono o assorbono la radiazione solare è importante anche per la questione del trattamento delle facciate; possiamo notare come infatti i balconi siano intonacati di bianco e come tutte le facciate siano  chiare. In questo caso infatti serve un colore chiaro che rifletta la radiazione in modo che  non scaldi eccessivamente gli ambienti all'interno. Stesso  discorso vale per  la  copertura (bianca) , che risulterebbe inoltre, per il fatto di essere una superficie orizzontale, quella con i più alti valori di radiazione solare (è infatti di colore giallo dall'analisi).

Soluzione di facciata

TUTORIAL SOLAR RADIATION

Per studiare l'irragiamento abbiamo bisogno di modellare  bucature e facciate; quindi il primo passo da effettuare è:

-selezionare il volume -->  Modify Mass --> Edit in Place

-successivamente selezionare  la superficie della  facciata che mi interessa --> Work Plane --> Set --> Show work plane

- disegnare i balconi in sezione --> Model --> Draw --> Rectangle . In seguito si modificano le dimensioni attraverso le quote che appaiono selezionando l'oggetto.

-per  ottenere l'aggetto selezionare la sezione e la estrudo --> Modify Form --> Model --> Creat  Form --> Solid Form

-Ripetere l'operazione per tutti gli oggetti o utilizzare il comando Copy

-Per ottenere delle bucature nei volumi selezionare la superficie interessata come fatto in precedenza e disegnare la forma da sottrarre al solido

-Estrudere la forma verso il basso poi  per realizzare la bucatura selezionare il volume estruso --> Modify Form --> Model --> Create Form --> Void Form

-Per spostare i volumi selezionare --> Modify --> Move poi selezionare l'oggetto e spostarlo nel punto desiderato.

-Un altro metodo per copiare un oggetto speculare è utilizzare il comando Mirror Pick selezionando gli oggetti che si vogliono specchiare e l'asse di simmetria poi --> Finish Mass

-A questo punto abbiamo bucature e aggetti e possiamo studiare la radiazione solare --> Analyze --> Solar Radiation

-Si apre un menù  "Solar Radiation"; cliccare sulla voce Sun Study,  si aprirà un'altro menù  "Sun Settings"; selezionare tra le opzioni di Solar Study -->  Multiday  poi la stagione di cui interessa conoscere le radiazioni. Inserire la location dell'area e le date esatte  poi spuntare Sunrise to Sunset. Scegliere il livello del Piano Terra --> OK

-Dal menù  Solar Radiation nella sezione Data Display impostare: Type--> Cumulative ;  Unit--> kWh/m2; Style --> Solar Radiation font

-Selezionare la superficie della facciata da analizzare

-Dal menù Solar Radiaton cliccare sull'icona della freccia; verrà effettuata l'analisi delle radiazioni, la colorazione tendente al giallo rappresenta le radiazione con intensità maggiore, quella verso il blu le minori.

- Lo stesso procedimento viene effettuato per le differenti stagioni in modo da capire come cambiano le radiazioni solari.

-Un altro procedimento per ottenere un'analisi più precisa e dettagliata è attraverso gli indicatori con i punti : dal menù Solar Radiation --> Style -->New --> Markers with text --> Name :  Point;  da Settings --> Text Label on Markers --> Show All ; da Color spuntare Gradient e impostare i colori per i valori massimi di radiazione (Rosso) e minimi (Blu)

-Selezionare  la superficie per la quale si vuole  ottenere l'analisi per punti e appariranno i valori con i differenti gradienti di colore (Se i numeri sono troppo grandi modificare la scala in basso a sinistra)

-Effettuare lo stesso procedimento per l'altra stagione

CONSIDERAZIONI AREA DI PROGETTO

L'area di progetto del laboratorio si trova nel Comune di Oltrisarco in provincia di Bolzano. Il quartiere è principalmente residenziale ma confina con la zona industriale di Bolzano e presenta ad est il monte Kohlern, una montagna di circa 1600 m di altezza che rappresenta una delle principali cause di problematiche per la questione del soleggiamento del  lotto.

Il lotto si sviluppa  con una forma trapezoidale con l'asse maggiore di orientamento Nord-Sud di lunghezza circa 160 m. Come detto in precedenza il problema maggiore dal punto di vista dell'ombreggiamento è la presenza della montagna ad est che non permette al lotto di avere luce  nelle prime ore della mattina, soprattutto d'inverno quando i raggi solari più bassi impiegano un po' di ore prima di scavallare la montagna. Anche se in modo minore sono elementi di disturbo per il lotto,  gli edifici ad ovest di Via Aslago che producono ombra  in autunno ed inverno  nelle ore pomeridiane.  Subito ad est rispetto l'area   si trova un parco che quindi non produce ombre e gli edifici esistenti  a Nord e Sud sono ad una distanza tale da non interferire con il lotto. 

Per questi motivi  descritti abbiamo deciso di progettare due stecche  di edifici (a ballatoio e in linea) con orientamento est ovest ma andando a diminuire i livelli dei  volumi da Nord a Sud  in modo che non ci siano a sud edifici più alti che possano creare ombre a quelli dietro.  Questa situazione permette anche di aumentare le facciate esposte a sud per sfruttare l'esposizione più favorevole; è sempre per questo motivo che abbamo pensato di inserire due "denti" trasversali rispetto al resto del corpo;  questi non sono completamente attaccati al corpo longitudinale per non sottrarre affacci.

L'altra problematica da affrontare in una fase successiva di progetto, è la questione del clima di Bolzano. Questa città ha infatti una fortissima escursione termica, sia tra estate ed inverno (si ha infatti d'inverno un temperatura di molti gradi sotto lo zero con frequenti nevicate, ma è anche la città più calda d'Italia nei mesi estivi), che durante la stessa giornata (ad esempio ora ad Aprile ci sono temperature minime e massime che variano dai 5 °C ai 24 °C ).

Questa complessa situazione climatica rende più difficile la progettazione di bucature, soluzioni di facciata e pacchetti murari. Un buon esempio di soluzione del problema può essere trovato in un complesso edilizio di recente costruzione da parte dell'Ipes in cui sono stati applicati all'iterno dei balconi delle lastre scure; con questa soluzione in inverno i raggi del sole più bassi li colpiscono creando una sorta di effetto serra così da  scaldare maggiormente gli interni (poichè i colori scuri assorbono maggiormente le radiazioni) mentre nei mesi estivi i raggi, più alti, non riescono ad entrare nei balconi e non surriscaldano i pannelli.

TUTORIAL 

-Come per la prima esercitazione il primo passo è la localizzazione dell'area con l'importazione dell'immagine del sito; in seguito si modellano gli edifici; in questo caso abbiamo importato un modello realizzato con Rhinoceros poichè la modellazione della montagna risultava troppo complessa ---> Import CAD

-Prima di effettuare  l'analisi solare si individuano i piani dei volume --> Model --> Level --> Identify Data --> Name ; poi dare l'altezza dei piani --> Apply ; Per scegliere quanti livelli si vogliono cliccare su --> Mass floors e selezionare tutto tranne la copertura --> OK

-Per ottenere un report delle dimensioni dell'edificio  selezionare Manage --> Schedules --> Schedule Quantities ; si apre un menù : dare un nome : "Abaco delle metrature"; in Category  espandere il menù mass --> spuntare Mass Floor --> OK ; si apre Schedule Proprierties --> Mass Family --> Add: Mark, Level , Floor area, Perimeter, Volume--> OK

-Riaprire il menù Proprieties  --> schedule e cliccare su un Edit ; selezionare Floor Area e Floor Perimeter; cliccare su Field Format e impostare le unità di misura --> OK; spuntare Shoe  conditional  format on sheets e  Calculate totals --> OK