Analisi della Radiazione Solare

In questa esercitazione, dopo aver modellato il nostro edificio nella precedente, ci apprestiamo a migliorare il nostro volume con bucature, cornici, nicchie, portoni, ecc. In tal modo potremo analizzare l' irraggiamento e la radiazione solare. A tal proposito vogliamo rendere il più dettagliato possibile il volume del nostro edificio con ogni elemento aggettante o rientrante che possa influire sull' ombreggiatura.

Modellazione

Dopo aver selezionato la massa, utilizziamo il comando Modify|Mass>Edit in place, ed una volta settato il piano di lavoro in Work Plane>Set selezioniamo la facciata del prospetto che vogliamo modellare

Disegnata la forma della bucatura o della cornice li possiamo estrudere o sottrarre grazie al comando Form>Create Form>Solid Form (per estrudere) / Void Form (per sottrarre). Possiamo in tal modo realizzare finestre, portoni, nicchie, balcolni e cornicioni per modellare il più dettagliatamente possibile la nostra palazzina a tre piani.

Affinchè l' analisi della radiazione solare possa essere il più realistica possibile aggiungiamo al nostro progetto ogni elemento che possa influire all' ombreggiamento dell' edificio, compresa la presenza di alberi.

Analisi Radiazione Solare

Passiamo adesso all' analisi del contesto e del nostro edificio con il comando Solar Analysis>Solar Radiation

Si aprirà una finestra dove dovremo settare delle opzioni che ci aiuteranno nell' analisi.

In questa, cliccando sulla "freccia" selezioneremo le facce del progetto di cui vorremo studiare il comportamento della radiazione.

Con i "puntini" dopo Sun Study potremo settare il periodo in cui vorremmo studiare l' irraggiamento. In Solar Study selezioneremo Multi-Day e in Date sceglieremo di studiare il periodo estivo e quello invernale dall' alba al tramonto, selezionando quindi la spunta Sunrise to sunset.

Grazie ad Analysis Accuracy possiamo scegliere se aumentare o diminuire la precisione dell' analisi.

Una volta scelto in Type l' analisi di tipo Cumulativo, cambiata l' unità di misura in kW/m*2 e lo stile di Default di Radiazione Solare, possiamo cliccare sul tasto Analyze.

Analisi Solare Estiva

Radiazione Inverno

Come si nota dal confronto delle due foto, le zone blu, che rappresentano le zone più fredde del progetto, sono più diffuse durante il periodo invernale e possiamo intuire come la minore inclinazione dei raggi solari porti la temperatura a diminuire nelle zone degli edifici dove l' ombra è più diffusa da quella degli antistanti e dalla presenza di alberi. La zona che maggiormente soffre uno sbalzo di temperatura tra l' estate e l' inverno è il parcheggio retrostante il nostro edificio, generando uno spazio freddo e umido. Questo avvenimento è, come scritto in precedenza, sicuramente derivato dal fatto che la diversa inclinazione dei raggi solari nel periodo che va da dicembre a marzo, porti l' ombra della palazzina a influire sulla bassa temperatura. Si noti come anche il viale alberato, sul quale si affaccia il nostro edificio, sia oggetto della differenza di radiazione solare, così come anche le viette secondarie che si immettono in esso. La presenza di alberi, molto probabilmente, rende però il passaggio lungo il corso decisamente più piacevole durante il periodo estivo, con zone d' ombra che fanno in modo da potersi coprire dal sole durante le passeggiate.

Analisi palazzina durante il periodo estivo

Analisi palazzina durante il periodo invernale

Dalle due immagini possiamo cadere in errore, poichè l' analisi Comulativa può spesso creare delle incongruenze essendo un' analisi orientativa che segue una scala numerica differente in ogni periodo dell' anno alla quale bisgnerebbe far riferimento. Per far sì di diminuire questo margine di errore introdurremo successivamente lo stile di tipo Numerico. 

                            Scala di riferimento estiva                                                                             Scala di riferimento invernale

La radiazione sulla copertura, nonostante sia in entrambi casi rappresentata con lo stesso colore, presenta una differenza di quasi 300 kWh/m*2. Stesso errore è riscontrabile sulla facciata che dà sul viale alberato, dove, se ci affidassimo solo al colore dell' analisi, nel periodo invernale risulterebbe per assurdo una radiazione maggiore che in estate. Qui in estate invece ci aggiriamo sui 220 kWh/m*2 contro i circa 75 kWh/m*2 invernali. Possiamo inoltre notare come salendo verso il terzo piano la radiazione abbia valori maggiori, nonostante il cornicione in copertura schermi il fronte stradale a causa dei raggi quasi perpendicolari estivi.

Analisi Numerica

Attraverso questo tipo di stile di radiazione abbiamo studiato più dettagliatamenti alcuni elementi di dettagli dell' abitazione al secondo e al terzo piano della palazzina.

Per far sì di procedere a tale stile di analisi, si ritorni alla finestra che ci si era aperta una volta cliccato su Solar Radiation. In Data Display, cliccheremo successivamente sui puntini dopo l' opzione Style e procederemo alla creazione di un nuovo stile di Analisi grazie al comando in basso a sinistra New. 

Sceglieremo l' opzione Markers with text e lo rinomineremo. Dalle impostazioni potremo successivamente settare il tipo di marcatore, la grandezza, il carattere dele testo, i decimi di approssimazione, ecc. Per la grandezza delle scritte e la frequenza dei risultati di analisi sulla facciata presa in considerazione, dovremo cambiare rispettivamente la scala nella finestra a sinistra della foto sovrastante, in View Scale (io ho scelto la scala 1:20) e la precisione dell' analisi in Analysis Accuracy (che ho scelto di mettere a 7).

Questo ci permette di non avere questo risultato confusionario...

  ...bensì questo

Come detto precedentemente abbiamo voluto analizzare soprattutto il secondo e il terzo piano della palazzina nel dettaglio.

Analisi Numerica Estate Sud-Ovest

Analisi Numerica Inverno Sud-Ovest

Analisi Numerica Estate Ovest

Analisi Numerica Inverno Ovest

Dal confronto emerge come la radiazione solare sia molto bassa in inverno, ad esempio sulle finestre passiamo da valori di un minimo di 10,38 kwh/m*2 ad un massimo di 19,52 kwh/mq. Da questa analisi si comprende come le superfici vetrate della facciata ad ovest ricevano pochissima luce diretta durante tutto l'arco dell' anno. Le stanze affaciate su questo lato risulteranno così in inverno fredde e poco illuminate dalla luce del sole, quindi poco piacevoli, al contrario in estate saranno molto fresche rispetto a quelle che affacciano a sud, ovvero sulla strada alberata. Si noti come su quest' ultimo fronte invece ci sia un netto cambio di radiazione tra il secondo e il terzo piano nel periodo estivo, con una differenza di quasi 30 kWh/m*2.