La Simulazione Dinamica nel progetto della scuola di Casoria (NA)

Grande risultato per il gruppo coordinato da Officine Green Building con cui abbiamo vinto il 1° premio del concorso internazionale "scuole innovative" per l'area di Casoria (NA). EnUp ha partecipato al progetto fornendo la propria consulenza sulla modellazione energetica in regime di simulazione dinamica con IDA ICE. In questo progetto la sostenibilità diventa strumento didattico, per questo sono stati seguiti i più importanti sistemi di rating internazionale tra cui il protocollo LEED® e Well Building Standard®. Un altro esempio di come la simulazione dinamica sia uno strumento indispensabile per la realizzazione di edifici NZEB e ad altissime prestazioni energetiche ed un valore aggiunto per le proposte progettuali innovative

Il progetto della scuola di Casoria (NA) è stato pensato come un edificio polifunzionale e flessibile aperto H24, sia con funzioni prettamente legate alle attività scolastiche, sia con funzioni pubbliche come auditorium/sala polifunzionale, biblioteca, palestra, bar e caffetteria. In questo contesto la modellazione energetica in simulazione dinamica ha permesso di analizzare i consumi e le temperature di comfort interne secondo le necessità di ogni zona e in base ai diversi orari di fruizione e al diverso numero degli occupanti in un determinato momento della giornata

In particolare sono state ottenute le seguenti informazioni:

• Fabbisogni energetici degli ambienti in funzione del possibile utilizzo reale dell’edificio, prevedendo quindi i profili orari di funzionamento della scuola e la stima sulla presenza degli alunni. Il fabbisogno servirà al dimensionamento accurato degli impianti e stima della potenza ideale da installare per l’impianto fotovoltaico
• Soluzioni di facciata ventilata con tessuto tecnico. Studio del comportamento del tessuto al fine di garantire il comfort termico e gli standard di daylight interno. Simulazioneutile allo studio dei fenomeni di trasporto di calore all’interno dell’intercapedine d’aria e utile alla determinazione delle temperature superficiali delle pareti interne
• Studio di soluzioni di vetrate basso emissive e selettive per indagare l’incidenza delle vetrate rispetto al riscaldamento e all’illuminazione naturale derivante dal Sole
• Comportamento dell’involucro in estate e in inverno con particolare attenzione all’incidenza del tetto giardino e della massa inerziale del pacchetto di tamponatura in legno caratterizzato anche dalla presenza del materiale di risulta lla demolizione dell'edificio scolastico preesistente
• Comfort termoigrometrico in funzione delle attività svolte dagli utenti e delle varie destinazioni d’uso degli ambienti
• Contributo termico, qualità dell’aria, e presenza di anidride carbonica interna prodotta dagli alunni e da altro personale presente nelle varie aule, dall’illuminazione e dalle apparecchiature elettriche

Questo progetto è un ottimo esempio di come la simulazione dinamica sia molto utile, se non indispensabile, a controllare le dinamiche energetiche di un edificio complesso come una scuola tenendo conto delle numerose variabili come l’elevato numero di alunni (in questo caso erano previsti 615 alunni), la presenza di zone ricettive aperte al pubblico, i contributi degli apporti interni (occupanti, illuminazione, apparecchiature elettriche) e la presenza di un involucro edilizio molto innovativo sia per il regime estivo che invernale

EnUp nel gruppo multidisciplinare coordinato da Officine Green Building ha curato la modellazione energetica in regime di simulazione dinamica con il Software IDA ICE

Vista tridimensionale del modello dell'edificio sul software IDA ICE

Rendering del progetto

I vantaggi della simulazione dinamica nel progetto delle scuole

I software di “simulazione dinamica" permettono di stimare i fenomeni energetici di un “organismo edilizio” valutando le interazioni tra le numerose parti che lo compongono come l’involucro, gli impianti, l’influenza dell’irraggiamento solare o la presenza di occupanti all’interno degli ambienti

Questi software sono evoluti e complessi, perchè calcolano i fenomeni termofisici in intervalli di tempo molto brevi, anche di un minuto. Si differenziano quindi dai tradizionali software “semistazionari”, con cui si redigono le certificazioni energetiche, che sono più approssimativi perchè sviluppano i calcoli con un intervallo di tempo più ampio, di solito mensile

Nel passato computer poco performanti rispetto ad oggi rendevano la simulazione svantaggiosa perchè erano necessarie a volte molte ore, o anche giorni, per ottenere dei risultati utili. Tutto questo oggi è stato superato grazie ai nuovi processori.  La “simulazione dinamica” sta avendo un grande sviluppo in tutto il mondo, anche grazie alla richieste provenienti dal mercato dei progettisti che ricercano uno strumento preciso ed affidabile con cui progettare gli involucri e gli impianti degli immobili ad alta efficienza come gli “NZEB” o gli “edifici passivi”

La simulazione dinamica tuttavia non viene utilizzata solo per la progettazione energetica e impiantistica ma è molto utile anche nel campo del monitoraggio e della diagnosi energetica, nello studio dei materiali e dei prodotti prefabbricati per l’edilizia

Il progetto energetico per la nuova scuola di Casoria (NA) è stato sviluppato con il software di simulazione dinamica “IDA ICE"

Articolo di Andrea Denza e Marco Lauria - 02/12/2017