SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente.

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1 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 1 Autori:Paola Caputo Fonti:Città solari / Città sostenibili – Convegno e mostra (PoliMi, 2007) Modelli urbani e controllo ambientale E. Morello (BEST Politecnico di Milano) Strategie e modelli di efficienza energetica alla scala urbana; Report 3 - Modelli per la simulazione energetica (BEST Politecnico di Milano) Modelli per la valutazione degli apporti solari sul territorio

2 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 2 Oggi è molto semplice calcolare – ed evitare – gli ombreggiamenti reciproci tra edifici di nuova costruzione Tuttavia: per fare città non possiamo soltanto ottimizzare la forma del costruito rispetto allesposizione solare complessità vs. eco-funzionalismo Urban design sostenibile Orientamento degli edifici rispetto al sole

3 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 3 Livelli dintegrazione delle tematiche energetiche e ambientali nel processo progettuale Pianificazione e progettazione urbanistica environmental urban design of the urban form Progettazione architettonica Inserimento delle eco-tecnologie Pianificazione e progettazione urbanistica Progettazione architettonica + eco-tecnologie Pianificazione e progettazione Urbanistica + pianificazione energetica + Environmental Urban Design Code Progettazione architettonica + eco-tecnologie 1 2 Processo progettuale

4 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 4 Ricerca del corretto orientamento Strategia da perseguire sulle strade: -Sole in inverno sulle strade -Ombra in estate Orientamento delle maglie stradali

5 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 5 1. Modelli di SHADOW-CASTING (ombreggiamento) 2. Modelli di SOLAR ENVELOPE (superfici solari) Modelli di accessibilità solare

6 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 6 DEM – Digital elevation model

7 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 7 DEM_Digital Elevation Models Image Processing Mapping Analysis Results Tecnica DEM

8 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 8 the milan bylawsthe solar envelopethe iso-solar surface I volumi costruibili

9 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 9 /1 il metodo basato su image processing dei DEMs può essere applicato a aree urbane complesse ed estese /2 il concetto della iso-solar surface concept permette di quantificare accuratamente i guadagni solari. Permette il calcolo di diversi livelli di irraggiamento solare e una più precisa valutazione dellimpatto della forma del costruito sulla geometria urbana. Digital elevation model

10 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 10 arcgis grass mapserver ippf solurban raster cities Modelli geografici

11 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 11 ArcGIS

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13 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 13 iPPF

14 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 14 Outil dévaluation du potentiel solaire en zone urbane PRECis Progetto europeo Valutare il potenziale energetico delle città (rinnovabile) analizzando la relazione fra forma urbana e energia (prestazioni ambientali) iPPF HES-SO Piattaforma web Valutare le possibilità dutilizzo di differenti tecniche solari passive e attive su scala urbana Quantificazione delle facciate/tetti che ricevono unirradiazione sufficiente per una determinata applicazione solare. Creazione di uninterfaccia di facile utilizzo Sviluppo di software basato sul programma RADIANCE iPPF

15 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 15 Esempio 1.Descrizione del volume Basso parallelepipedo allungato + una torre 2.Descrizione dellorientamento Orientamento nord-sud con uno spostamento di 15° verso ovest 3.Analisi irraggiamento A causa dello spostamento di 15° verso ovest, il risultato migliore è ottenuto dalla facciata. Inoltre gran parte (94%) sono utilizzabili. iPPF

16 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 16 1.Irraggiamento annuale soglia 800 kWh/m 2 1.Irraggiamento annuale soglia 1000 kWh/m 2 Facciate Tetto iPPF Esempio

17 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 17 Solangles: rappresentare lirraggiamento in pianta e in sezione http://home.hefr.ch/compag/solangles/solangles.htm Questo programma permette di rappresentare le direzioni dincidenza solare in pianta e in sezione con unindicazione dellirraggiamento diretto. iPPF

18 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 18 Solurban

19 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 19 Raster cities

20 SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Strumenti di calcolo per la valutazione degli apporti solari: modulo 6 _ lezione 1 20 Come RetScreen Hydrogems STEC SAM LEAP EnergyPLAN DEECO DER-CAM Modelli energetici

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