EDILCLIMA - PROGETTO 2000

La modellazione BIM e la valutazione dei carichi elettrici: le più recenti novità della Serie Termotecnica-Energetica

1. PREMESSA

Quali sono le parole chiave che hanno ispirato i nostri più recenti aggiornamenti? Possiamo identificarne tre: interoperabilità, web ed elettrificazione. Interoperabilità perché è ormai essenziale operare in modo integrato e stabilire interconnessioni tra ogni ambito e attore. Web perché è altrettanto fondamentale esplorare nuove tecnologie, che rendano sempre più agevole il lavoro. Elettrificazione perché il ricorso all’energia elettrica sarà una delle strategie essenziali alla base della transizione energetica. Scopriamo dunque tutte le novità! 

2. EC700 OPEN BIM

Secondo il nuovo Codice Appalti (decreto correttivo pubblicato lo scorso ottobre), l'uso della metodologia BIM è diventato obbligatorio, a partire dal 10.01.2025, per tutti gli appalti pubblici di importo superiore a due milioni di euro. Sembrerebbe un importo elevato, sebbene, soprattutto in ambito pubblico, non lo sia in realtà così tanto. Occorre pertanto, anche per i professionisti del settore termotecnico, entrare nell’ottica di tale cambiamento e dotarsi degli strumenti adeguati ad affrontare al meglio la transizione in atto. Nella nuova versione del software sono state così introdotte, oltre a tante nuove modifiche legate al BIM, anche una serie di altre migliorie e ottimizzazioni. Perché, dunque “openBIM”? Che cosa significa? 

2.1 IMPORTAZIONE DEI FILE IFC

Ai fini della realizzazione di un ecosistema digitale realmente ottimizzato e integrato, occorre che lo scambio di informazioni tra i vari ambiti (energetico, strutturale, architettonico, edile, impiantistico, acustico) avvenga attraverso un unico formato, universale e riconoscibile da tutti: tale formato è il file IFC.

Edilclima si è così interfacciata con molteplici software house (Nemetscheck, Graphisoft, Cadline) ai fini dell’implementazione di un flusso di lavoro strutturato, che consentisse il dialogo e l’integrazione tra differenti discipline.

Fig. n. 1: Gestione integrata delle informazioni

Il risultato? EC700 - Calcolo prestazioni energetiche degli edifici è ora in grado di offrire un livello superiore in tema di integrazione openBIM, rendendo possibile l'importazione dei file IFC da qualsiasi software di modellazione architettonica. Tale processo permette di acquisire in modo automatico il modello geometrico dell’edificio, le stratigrafie e le proprietà dei materiali, dando anche la possibilità di aggiornare il file IFC a seguito di eventuali modifiche alla modellazione architettonica.

2.2 Funzionalità significative in fase di importazione

Ecco nel dettaglio alcune funzionalità significative, caratterizzanti la fase di importazione:

• riconoscimento degli elementi ifcColumn, ai fini di una miglior ricostruzione del modello grafico;
• associazione automatica dei materiali, presenti nelle stratigrafie del file IFC, a quelli contenuti negli archivi del software;
• possibilità di associazione delle strutture edili, presenti negli archivi del software, agli elementi (wall, slab, roof, door, window) contenuti nel file IFC;
• possibilità di memorizzazione di una determinata associazione di zone e locali, ai fini del suo riutilizzo in importazioni successive;
• possibilità di aggiornamento del file IFC precedentemente importato, conservando i dati già inseriti in EC700.

2.3 PROCESSO DI IMPORTAZIONE

Come funziona dunque il processo di importazione di un file IFC? Il comando “Importa” è disponibile subito all’apertura di un nuovo lavoro, ancor prima dell’indicazione dei dati di base, quali la destinazione d’uso e la località dell’edificio (quest’ultima acquisibile dal file IFC). Il comando consente di importare file IFC prodotti con qualsiasi software di BIM authoring.

Una volta definite le opzioni di importazione (es. la modalità di associazione dei componenti, per materiali o per strutture, e di ricerca delle stratigrafie composte), si procede per passaggi successivi, accedendo di volta in volta alle finestre dedicate alle differenti associazioni (materiali o strutture, porte, finestre, zone e locali), queste ultime basate su sofisticate regole e automatismi.

Fig. n. 2: maschera "Associazione materiali"

Una volta terminate le associazioni, viene processata l’importazione ed è possibile, da un lato, verificare le informazioni acquisite (es. destinazione d’uso, dati climatici, componenti di involucro, modello geometrico in input grafico), dall’altro, perfezionare le caratterizzazioni relative agli aspetti prettamente termotecnici (es. ponti termici).

Va rilevato come EC700 sia in grado di riconoscere dal modello BIM i componenti architettonici o strutturali (es. pilastri) inserendone la posizione. Va inoltre evidenziato come eventuali modifiche effettuate in input grafico (es. inserimento di elementi ombreggianti o di divisioni nei locali) verranno riconosciute dal software e mantenute in fase di aggiornamento del file IFC.

 2.4 FIRMA ENERGETICA

Aspetto particolarmente rilevante, oltre a una modellazione accurata, è la possibilità di un’analisi critica e approfondita dei risultati. Anche in questa nuova versione si è dunque prestata notevole attenzione a tale aspetto, potenziando e affinando uno strumento fondamentale: la firma energetica.

Fig. n. 3: firma energetica

Per firma energetica dell’edificio si intende una rappresentazione grafica della potenza richiesta dall’impianto di riscaldamento in funzione della temperatura esterna media. Si è così cercato di rendere ancor più flessibile e dinamica tale rappresentazione, utile ad esempio per il corretto dimensionamento dei generatori e per un’adeguata valutazione del loro funzionamento, fornendo le seguenti opzioni:

• inclusione o meno, in una logica cautelativa, degli apporti gratuiti (solari e interni), ai fini della simulazione di condizioni climatiche sfavorevoli o di appartamenti sfitti;
• rappresentazione grafica del fabbisogno di potenza invernale secondo UNI EN 12831, corrispondente cioè alle condizioni di picco, particolarmente gravose per il sottosistema di generazione;
• visualizzazione di un grafico a nuvola di punti, derivante dall’applicazione del calcolo dinamico orario secondo UNI EN ISO 52016-1 (riferito a un impianto reale o a potenza illimitata) ed efficace ai fini di un dimensionamento approfondito del generatore;
• rappresentazione grafica dell’area di copertura dei singoli generatori, in funzione della rispettiva potenza resa;
• visualizzazione della temperatura di mandata relativa ai singoli generatori.

2.5 CALCOLO DELLE PORTATE SECONDO UNI EN 16798-1

Nella nuova versione del software si è colta l’occasione per introdurre un nuovo contenuto normativo. È stato infatti implementato il calcolo delle portate d’aria di rinnovo dei locali secondo UNI EN 16798-1:2019 (norma europea del pacchetto EPBD, recepita a livello nazionale), in alternativa a quello previsto dalla norma UNI 10339:1995 (ritirata senza sostituzione).

Fig. n. 4: calcolo portate secondo UNI EN 16798-1

Il calcolo viene condotto, in riferimento come di regola ai singoli locali, in funzione di dati quali la tipologia di ambiente e il grado di affollamento, comfort e inquinamento. Le condizioni al contorno possono essere conformi all’Allegato A (personalizzazioni nazionali, di prossima pubblicazione) o all’Allegato B (dati di default europei).

 2.6 MATERIALI TERMORIFLETTENTI

In caso di intercapedini non ventilate, viene consentito di modellare la presenza di eventuali isolanti riflettenti. Il calcolo della resistenza termica di tali materiali viene condotto, in conformità alla norma UNI EN ISO 6946:2017, appendice D, in funzione dell’emissività delle superfici (interne ed esterne) dell’intercapedine d’aria, adiacente all’isolante.

Fig. n. 5: materiali termoriflettenti

3. E-BALANCE

E-Balance è il nuovo applicativo web finalizzato al bilancio dei consumi elettrici dell’edificio. Il servizio, accessibile gratuitamente dal sito internet Edilclima, consente di effettuare un’analisi dei consumi elettrici (apparecchiature, elettrodomestici, pompe di calore, punti di ricarica dei veicoli elettrici) e di eseguire un confronto tra l’energia elettrica prodotta, autoconsumata e ceduta alla rete. L’applicativo consente, attraverso un flusso di lavoro semplice e immediato, di:

• effettuare la localizzazione dell’edificio sulla mappa;
• definire i consumi elettrici, ricavati da bolletta;
• selezionare, dal portale Pro², la pompa di calore desiderata;
•  in caso si disponga di un’auto elettrica, considerare il consumo necessario per la sua ricarica;
• prevedere l’installazione di un impianto fotovoltaico e di un’eventuale batteria di accumulo;
• effettuare il bilancio elettrico dell’edificio;
• procedere all’ottimizzazione dei parametri impiantistici (potenza elettrica dell’impianto fotovoltaico, capacità della batteria di accumulo), ai fini di minimizzare il consumo di energia elettrica da rete.

A chi può essere utile E-Balance? A molteplici soggetti: non solo ai progettisti e a coloro che si occupano della gestione energetica dell’edificio, ma anche ai privati cittadini, che desiderino ridurre i propri consumi in bolletta.

I motivi di valore aggiunto? Sono numerosi: si tratta di uno strumento disponibile on-line, di facile utilizzo e di particolare attualità, considerato il ruolo ormai centrale assunto dal binomio “pompa di calore-impianto fotovoltaico”.

Fig. n. 6: materiali termoriflettenti

4. CONCLUSIONI

Quali saranno le prossime novità? In una logica di continuità e di progressiva ottimizzazione, il filo conduttore sarà sempre costituito dall’innovazione tecnologica, sia tecnica che informatica. I principi ispiratori saranno inoltre dettati dalla regolamentazione vigente, che pone obiettivi sempre più sfidanti e ambiziosi.

La modellazione dell’edificio è dunque sempre più centrale e si richiedono calcoli sempre più accurati, rigorosi ed efficaci. Il focus di Edilclima continuerà così ad essere posto su alcuni punti fermi: ricerca, sperimentazione e analisi, finalizzate all’elaborazione di strumenti il più possibile precisi e affidabili.