Relazione tecnica (ex Legge 10) di un edificio con Blumatica BIM Energy

Blumatica BIM Energy rappresenta un’innovazione nel settore dell’efficienza energetica in quanto, grazie ad un’integrazione spinta tra modello architettonico (Blumatica BIM ArchIT) e modello energetico, consente di calcolare in real time la prestazione energetica dell’edificio mentre lo si sta progettando!

In questo terzo articolo tratteremo la redazione di una relazione tecnica (ex Legge 10) per la realizzazione di un edificio di nuova costruzione. In particolare, siccome verrà disegnato il modello architettonico di tutto l’edificio, riusciremo ad apprezzare in pieno le potenzialità di un software BIMBIM è l’acronimo di “Building Information Modeling”, traducibile in Modello di Informazioni di un Edificio. Il NIBS (National Institutes of Building Science) definisce il BIM come la “rappresentazione digitale di caratteristiche fisiche e funzionali di un oggetto”. Leggi oriented.

Inoltre, ci soffermeremo sulle verifiche di legge evidenziando i passaggi da effettuare per far sì che il progetto sia pienamente conforme ai requisiti previsti dal D.M. 26/06/2015. Infatti, capita frequentemente che, nonostante scelte progettuali oculate (in termici di trasmittanza dei componenti, rendimenti degli impianti, ecc.), qualche verifica di legge risulti non soddisfatta, costringendo il tecnico a continue modifiche e perdite di tempo!

CASO DI STUDIO 3

Il caso in oggetto riguarda la progettazione di un edificio di nuova costruzione, costituito da 3 livelli fuori terra: il piano terra è destinato alla realizzazione di box auto e cantine, mentre sugli altri due piani sono presenti tutte unità a carattere residenziale (4 appartamenti per piano).

Comune	Roma (RM)
Tipo intervento	Nuova costruzione Permesso a costruire n° 1265 del 10/09/2019
N° unità	8
Tipo unità	Categ. catastale A/2 – Abitazioni di tipo civile Classificazione D.P.R. 412/93: E.1.1 – Abitazione adibita a residenza a carattere continuativo

Strutture dell’involucro edilizio

Sul fronte Nord ed Ovest sono localizzate la maggior parte delle ostruzioni, costituite da edifici adiacenti di 2 piani (circa 7 metri di altezza), mentre sul fronte Sud ed Est non sono presenti ostruzioni rilevanti.

Impianto di riscaldamento, acqua calda sanitaria e raffrescamento

Le unità immobiliari sono termo-autonome, con impianto di riscaldamento e raffrescamento idronico a ventilconvettori, con regolazione di zona + climatica (banda proporzionale 0.5 °C). La generazione è effettuata attraverso una pompa di calore elettrica invertibile, che soddisfa i fabbisogni invernali ed estivi.

La produzione di acqua calda sanitaria è effettuata separatamente attraverso uno scaldacqua a pompa di calore.

Entrambi i generatori vengono scelti in funzione dei fabbisogni calcolati sull’edificio.

Creazione del modello architettonico

1. Definizione dei livelli

Trattandosi di una progettazione di un nuovo edificio, verranno inseriti nel modello architettonico anche i box/cantine del piano terra: infatti, pur trattandosi di ambienti non climatizzati, tranquillamente gestibili nel caso di redazione di un APEL’Attestato di Prestazione Energetica (APE, o anche comunemente “certificato energetico”) è un documento che attesta la prestazione e la classe energetica di un immobile e indica gli interventi migliorativi più convenienti. Attraverso l’APE il cittadino viene a conoscenza di caratteristiche quali il fabbisogno energetico dell’edificio o dell’unità edilizia, la qualità energetica del fabbricato, le emissioni di anidride carbonica e l’impiego di fonti rinnovabili di energia, che incidono sui costi di gestione e sull’impatto ambientale dell’immobile, ed è guidato verso una... Leggi con il metodo semplificato della UNI/TS 11300-1, in questo esempio verranno calcolate analiticamente le dispersioni verso tali ambienti, sia per avere una maggiore precisione di calcolo (così come previsto da normativa), sia perché per i componenti opachi (pareti e solai) di tali ambiente sarà necessario rispettare il valore limite di 0,8 W/m²K di trasmittanza termica.

Pertanto nel progetto occorre definire 4 livelli.

2. Importazione DWG di sfondo, definizione dell’orientamento e creazione modello architettonico

Come già spiegato nel precedente articolo, in Blumatica BIMBIM è l’acronimo di “Building Information Modeling”, traducibile in Modello di Informazioni di un Edificio. Il NIBS (National Institutes of Building Science) definisce il BIM come la “rappresentazione digitale di caratteristiche fisiche e funzionali di un oggetto”. Leggi ArchIT è possibile importare per ogni livello un file DWG o DXF come sfondo, in modo da rendere più semplice e rapida la creazione del modello architettonico, che si tramuta in semplice ricalcolo della planimetria.

Altra operazione fondamentale è la definizione dell’orientamento del nord, in modo che il software possa calcolare in automatico l’esposizione di tutti i componenti opachi e trasparenti.

A questo punto è possibile procedere con la creazione del modello architettonico: lanciando i diversi comandi presenti nel pannello “ArchIT” (es. Muro, Solaio, Finestra, Vani, Pilastri, ecc.), basterà semplicemente ricalcare la planimetria importata come sfondo.

Durante il disegno di ogni componente è possibile già definire la sua stratigrafia, scegliendola (o creandola ex-novo) nell’archivio di base del software.

Definizione delle proprietà energetiche

Per ogni componente è necessario definire le ulteriori proprietà che incidono sul calcolo energetico dell’edificio.

La maggior parte di queste possiamo lasciarle tranquillamente calcolare al software in funzione del modello architettonico creato (ad es. per gli ombreggiamenti, orientamento e confine dei componenti, ecc., si sceglierà l’opzione “Calcolato”). Infatti, in questo esempio, avendo definito tutto l’edificio nel modello architettonico, il software sarà in grado di calcolare in automatico i confini di ogni singolo componente, anche nel caso in cui un componente abbia più confini.

Pertanto, vediamo insieme quali sono le proprietà da modificare:

1. Associazione Vani – Zone Termiche: selezionati i vani di ogni unità immobiliare, nel pannello delle proprietà a destra attiviamo l’opzione “Ambiente climatizzato” ed associamo la “Zona climatizzata” (es. Appartamento 1 o meglio ancora il subalterno) e la “Zona termica” a cui appartengono.

Nota: avendo in tutti i vani una situazione omogenea in termici di condizioni di progetto (es. 20° C nel periodo invernale, 26°C nel periodo estivo, ventilazione naturale, ecc.) e di impianti, per ogni unità immobiliare sarà sufficiente creare una sola zona termica.

2. Ambienti non climatizzati (box, cantine, vano scala): selezionati tutti i vani non climatizzati (cantine e box del piano terra, scale del piano primo e secondo), basta semplicemente scegliere (nel pannello delle proprietà a destra) l’opzione “Ambiente non climatizzato analitico”. In tal modo il software provvederà a calcolare analiticamente la temperatura interna di tali ambienti e di conseguenza gli scambi termici dei componenti delle zone climatizzate verso di essi

3. Vani aperti: siccome nel disegno sono stati identificati come vani anche le terrazze e balconi, per farsi che il software interpreti correttamente il confine dei diversi componenti (“Esterno”), bisogna impostare nel pannello delle proprietà a destra l’opzione “Pertinenza o spazio esterno”.

NOTA: Ovviamente tale operazione non è necessaria nel caso in cui non siano stati inseriti i vani per terrazze e balconi.

4. Solaio su terreno: selezionato il pavimento scegliamo come tipologia di confine “Controterra (UNI EN ISO 13370)” in modo da calcolare analiticamente lo scambio termico con il terreno. A questo punto cliccando sul comando () presente all’interno del campo “Trasmissione terreno-pavimento” si aprirà la finestra in cui poter editare i parametri richiesti per il calcolo della conducibilità equivalente che il software preimposta in automatico ma che è possibile comunque modificare.

5. Caratteristiche infissi e porte: selezionati tutti i serramenti nell’area grafica, basterà indicare le tipologie di infisso e cassonetto (selezionandole o creandole ex-novo nell’archivio del software), di schermature (tende interne) e chiusure oscuranti (avvolgibili in plastica).

Allo stesso modo si procede anche per la porta, per la quale basta scegliere la tipologia dall’archivio del software.

6. Ponti termici: nonostante il software sia in grado di calcolare automaticamente il valore di trasmittanza dei ponti termici in funzione delle stratigrafie utilizzate nel modello architettonico, trattandosi di un progetto di nuova costruzione per la quale è prevista una maggiore precisione e, soprattutto, è necessario verificare l’assenza di formazione di muffa anche per i ponti termici, si decide di calcolare tali valori attraverso una valutazione agli elementi finiti.

Pertanto, selezionati tutti i ponti termici in base alla tipologia (ad esempio, nell’immagine sottostante è riportato un esempio per i pilastri e i ponti termici di giunzione tra pareti e solai), si sceglie come metodo di calcolo “Manuale – FEM”. A questo punto, cliccando sul comando () presente all’interno del campo “Ponte termico” verrà aperto l’applicativo Blumatica Ponti Termici FEM in cui è possibile valutare i ponti termici sia attraverso un Wizard (utilissimo per le casistiche più frequenti), sia disegnare ex-novo il ponte termico, mediante l’importazione di un file dwg/dxf di sfondo.

7. Ostruzioni esterne: utilizzando il comando presente nel pannello “BIMBIM è l’acronimo di “Building Information Modeling”, traducibile in Modello di Informazioni di un Edificio. Il NIBS (National Institutes of Building Science) definisce il BIM come la “rappresentazione digitale di caratteristiche fisiche e funzionali di un oggetto”. Leggi Energy” è possibile disegnare nel modello architettonico la sagoma degli edifici adiacenti ed indicare le relative altezze.

Definite tutte le proprietà energetiche, è possibile procedere con il calcolo delle dispersioni dell’involucro. In particolare, al termine del calcolo è possibile visualizzare tutti i risultati sia nella sezione dedicata nel pannello delle proprietà (a destra) sia nel menu “BIMBIM è l’acronimo di “Building Information Modeling”, traducibile in Modello di Informazioni di un Edificio. Il NIBS (National Institutes of Building Science) definisce il BIM come la “rappresentazione digitale di caratteristiche fisiche e funzionali di un oggetto”. Leggi Energy à Dati Involucro”.

In particolare, nell’immagine sottostante possiamo notare come il software abbia provveduto a calcolare in automatico tutta una serie di parametri, come ad esempio gli angoli di ombreggiamento dovuti non solo alle ostruzioni esterne ma anche agli eventuali aggetti orizzontali e verticali presenti nel modello architettonico (solai aggettanti e rientranze), i ponti termici (dovuti agli innesti parete-solai pavimento e copertura, pareti perimetrali – pareti interne, angoli, infissi, ecc. dove abbiamo provveduto a modificare i valori con un’analisi agli elementi finiti), l’esposizione dei componenti, ecc.

Ma l’aspetto più interessante è come il software ha scomposto in automatico i diversi componenti in n-porzioni in modo da calcolare in maniera precisa i confini e di conseguenza le relative dispersioni. Ad esempio, il solaio evidenziato nell’immagine seguente risulta essere particolarmente emblematico, in quanto ci consente di apprezzare come il software abbia provveduto a calcolare automaticamente tutte le tipologie di scambio termico:

1. Dai vani delle zone termiche climatizzate a quelli non climatizzati del piano terra (e ovviamente il viceversa)
2. Dai vani non climatizzati del piano terra verso esterno (“Terrazzo”).

Definizione degli impianti

Per prima cosa occorre definire per ogni unità immobiliare le caratteristiche “lato utenza” (emissione, regolazione e distribuzione) dell’impianto per i tre servizi energetici presenti (riscaldamento, acqua calda sanitaria e raffrescamento).

In particolare, nel menu “Dati involucro” (presente nel pannello in alto “BIMBIM è l’acronimo di “Building Information Modeling”, traducibile in Modello di Informazioni di un Edificio. Il NIBS (National Institutes of Building Science) definisce il BIM come la “rappresentazione digitale di caratteristiche fisiche e funzionali di un oggetto”. Leggi Energy”) selezioniamo una zona termica e definiamo le caratteristiche di ogni servizio energetico:

1. Riscaldamento

2. Acqua calda sanitaria

3. Raffrescamento

A questo punto, nel menu “Dati impianto” (presente nel pannello in alto “BIMBIM è l’acronimo di “Building Information Modeling”, traducibile in Modello di Informazioni di un Edificio. Il NIBS (National Institutes of Building Science) definisce il BIM come la “rappresentazione digitale di caratteristiche fisiche e funzionali di un oggetto”. Leggi Energy”) definiamo i generatori.

In particolare, per ogni unità immobiliare occorrerà inserire le centrali termiche descritte di seguito:

• Centrale 1: la prima centrale sarà dedicata al “Riscaldamento” dell’“Appartamento 1 – Zona Termica 1”. Inoltre, la pompa di calore è stata scelta dall’archivio del software in funzione della potenza richiesta dalla zona termica.
• Centrale 2: dedicata al “Raffrescamento” dell’“Appartamento 1 – Zona Termica 1”. Ovviamente, la pompa di calore è la medesima utilizzata per il servizio di riscaldamento.

Nota: tale centrale può essere creata anche duplicando la centrale di riscaldamento e modificando semplicemente il servizio energetico da “Riscaldamento” a “Raffrescamento”

• Centrale 3: dedicata alla “Produzione di acqua calda sanitaria (ACS)” dell’“Appartamento 1 – Zona Termica 1”. Anche in tal caso la pompa di calore è stata scelta dall’archivio del software.

NOTA: grazie al comando “Duplica” è possibile creare rapidamente le centrali anche per le altre unità immobiliare, facendo semplicemente attenzione a modificare le zone termiche servite.

Calcolo energetico e verifiche di legge

Nel menu “Status energetico – Efficienza energetica” possiamo procedere al calcolo della prestazione energetica del nostro edificio: in particolare, dopo il calcolo è possibile visualizzare (nella scheda “Verifiche”) tutti gli esiti delle verifiche richieste dal D.M. 26/06/2015.

Nonostante siano state effettuate delle scelte abbastanza oculate sui componenti ed impianti, si nota che alcune verifiche non risultano essere rispettate. Questa è una situazione abbastanza comune: infatti, il più delle volte si presta molta attenzione esclusivamente ai parametri che incidono sulla prestazione invernale dell’edificio (come ad esempio il valore di trasmittanza dei componenti), senza pensare ai risvolti che tali scelte implicano sulla prestazione estiva.

Nel nostro esempio ci troviamo proprio in questa situazione: verificano i parametri invernali e non quelli estivi!

A questo punto, possiamo sia apportare manualmente delle modifiche al progetto, ad esempio modificando la tipologia di schermatura degli infissi (per soddisfare la verifica del parametro A_sol,est) e il grado di isolamento dei componenti (in modo da ridurre l’indice di prestazione termica utile estiva EP_C,nd) oppure affidarci al Wizard di Blumatica EGE. Infatti, lanciando tale procedura guidata il software apporterà in automatico tutte le modifiche necessarie per far quadrare la nostra Legge 10!

Al termine della procedura guidata, infatti, tutte le verifiche risultano essere soddisfatte e non ci resta che stampare la nostra relazione tecnica (ex Legge 10)!

Per ulteriori dettagli su Blumatica BIMBIM è l’acronimo di “Building Information Modeling”, traducibile in Modello di Informazioni di un Edificio. Il NIBS (National Institutes of Building Science) definisce il BIM come la “rappresentazione digitale di caratteristiche fisiche e funzionali di un oggetto”. Leggi Energy e provarlo gratuitamente consulta questa pagina web

Luca Cocozza

Responsabile Ricerca e Sviluppo Area Energia