Comfort estivo
Analizziamo l’andamento della temperatura nei locali critici. Confrontiamo, ad esempio, vetrate, schermature solari esterne, massa termica e ventilazione notturna.
Scopri la simulazione termica
Simulazione dinamica degli edifici
Simulazione degli edifici per energia, clima interno e progettazione
Quale temperatura raggiungerà un locale in estate? Quanta potenza frigorifera serve? Come interagiscono facciata, schermature solari e ventilazione? TIAN Building Engineering studia queste domande con modelli dinamici per nuove costruzioni, edifici esistenti e riqualificazioni.
Servizi di ingegneria da Berlino per progetti in Germania e nel mondo.
Fondamenti
Che cos’è la simulazione dinamica degli edifici?
La simulazione degli edifici riproduce al computer il comportamento di un edificio o di singoli locali. Un modello dinamico calcola come temperature, flussi di calore e fabbisogni di riscaldamento o raffrescamento cambiano con il clima, l’utilizzo e il funzionamento degli impianti. Considera l’accumulo di calore negli elementi costruttivi, la radiazione solare e gli apporti interni di persone, illuminazione e apparecchiature.
È così possibile verificare, ad esempio, se un ufficio si surriscalda nonostante le schermature solari, quale effetto ha la ventilazione notturna o come diverse facciate influenzano il fabbisogno energetico. Adattiamo il modello e la valutazione alla specifica domanda progettuale.
Simulazione degli edifici, simulazione termica e CFD
La simulazione termica ed energetica valuta locali e zone nel tempo. Una simulazione CFD integrativa risolve nello spazio i flussi d’aria e la distribuzione delle temperature, ad esempio per valutare la posizione delle bocchette o il rischio di correnti d’aria. I calcoli di luce naturale con Radiance completano l’analisi della facciata e dell’illuminazione naturale.
Per i calcoli termici ed energetici utilizziamo, tra gli altri strumenti, EnergyPlus. La combinazione dei metodi dipende dall’edificio, dall’utilizzo e dalla decisione da supportare.
Domande progettuali
Quando è utile una simulazione degli edifici?
Soprattutto quando ipotesi semplificate non rappresentano adeguatamente le interazioni fra edificio, utilizzo e impianti.
Fabbisogno energetico e impianti
I carichi di riscaldamento e raffrescamento e i profili temporali del fabbisogno aiutano a valutare soluzioni impiantistiche e orari di funzionamento. Il confronto delle varianti evidenzia i compromessi fra comfort e fabbisogno energetico.
Scopri la simulazione energeticaFacciata e luce naturale
Superfici vetrate, schermature solari e orientamento influenzano contemporaneamente la luce naturale e gli apporti solari. La valutazione congiunta facilita il coordinamento fra architettura e impianti.
Scopri i sistemi di finestre e facciateNegli edifici esistenti, i dati di esercizio e le misurazioni aiutano a delimitare le ipotesi. Nelle nuove costruzioni si possono confrontare varianti fin dalle prime fasi progettuali.
Collaborazione
Dai primi disegni a una valutazione trasparente
Partiamo da una domanda concreta. Da questa definiamo il perimetro del modello, le condizioni al contorno e le varianti da confrontare.
- 01
Definire obiettivi e attività
Concordiamo utilizzo, locali critici, fase progettuale e valori obiettivo. Si stabilisce così quale decisione deve supportare la simulazione.
- 02
Coordinare modello e dati
Riuniamo geometria, caratteristiche costruttive, dati climatici, carichi e orari di funzionamento. Documentiamo chiaramente le informazioni mancanti e le ipotesi.
- 03
Simulare le varianti
Studiamo un caso di riferimento e le alternative concordate con condizioni al contorno confrontabili. Verifichiamo la plausibilità delle ipotesi e dei risultati.
- 04
Interpretare i risultati
Confrontiamo indicatori e serie temporali e ne spieghiamo il significato per facciata, ventilazione, raffrescamento o esercizio.
Quali documenti servono?
Per una prima valutazione bastano la domanda progettuale e i documenti disponibili. Concordiamo con voi il livello di dettaglio necessario.
- Piante, sezioni e, se disponibili, dati 3D o BIM
- Stratigrafie e proprietà di facciate, coperture, finestre e schermature solari
- Orari di utilizzo, occupazione, illuminazione e apparecchiature
- Informazioni su ventilazione, riscaldamento, raffrescamento e regolazione
- Ubicazione, valori obiettivo e misurazioni disponibili per gli edifici esistenti
Basi per decidere
Quali risultati fornisce la simulazione?
Il perimetro concordato determina la valutazione. I risultati tipici collegano una grandezza tecnica a una precisa decisione progettuale.
| Valutazione | Che cosa mostra | A che cosa serve |
|---|---|---|
| Temperature interne e comfort | Serie temporali e frequenza delle condizioni critiche nelle condizioni di utilizzo concordate | Confrontare schermature solari, ventilazione notturna e soluzioni di raffrescamento |
| Carichi di riscaldamento e raffrescamento | Potenza necessaria e momento dei picchi di carico nei locali o nelle zone studiati | Verificare ipotesi di dimensionamento e soluzioni impiantistiche |
| Fabbisogno energetico e profili di carico | Fabbisogno calcolato nel tempo e differenze fra varianti | Coordinare involucro, impianti e strategie di esercizio |
| Luce naturale e apporti solari | Illuminazione naturale e apporti termici in funzione di facciata e schermature | Valutare insieme superfici vetrate e protezione solare |
Il rapporto comprende le principali ipotesi, le condizioni al contorno e l’interpretazione delle varianti. Il fabbisogno energetico calcolato è una previsione dipendente dal modello. Il consumo effettivo dipende anche dall’utilizzo reale, dal clima e dall’esercizio.
Dal nostro portfolio
Esempi di progetti di simulazione
Le nostre referenze comprendono diversi tipi di edifici e combinazioni di metodi di simulazione.
Museo, Berlino
National Galerie 20
Per la National Galerie 20 abbiamo combinato simulazione dell’edificio, termica e dei flussi con calcoli di luce naturale. Le attività collegano la valutazione dell’edificio all’analisi del clima interno e dell’illuminazione naturale.
Ambito: Simulazione dell’edificio, termica, dei flussi e della luce naturale.
Teatro, Coburg
Globe Theater Coburg
Per il nuovo teatro di Coburg abbiamo svolto simulazioni termiche e CFD. Lo studio comprende quindi sia il comportamento termico sia la distribuzione spaziale dei flussi d’aria.
Ambito: Simulazione termica e CFD.
Domande frequenti
Commissionare una simulazione degli edifici
Qual è la differenza fra simulazione e calcolo statico?
A seconda del metodo, un calcolo statico utilizza condizioni definite o indicatori aggregati. Una simulazione dinamica considera l’evoluzione nel tempo e tiene conto, ad esempio, dell’accumulo di calore negli elementi costruttivi. Il metodo adatto dipende dalla domanda da risolvere.
In quale fase progettuale è utile simulare?
Nelle prime fasi si possono confrontare decisioni fondamentali su facciate, schermature solari e impianti. In seguito si possono esaminare locali specifici, condizioni operative o questioni di dimensionamento. Adattiamo il modello ai dati disponibili.
La simulazione è utile anche negli edifici esistenti?
Sì. Può aiutare a confrontare varianti di riqualificazione e modifiche alle strategie operative o a individuare problemi di comfort. I dati di consumo e le misurazioni disponibili supportano la verifica di plausibilità del modello.
Serve un modello BIM completo?
Un modello BIM adeguato può facilitare la preparazione dei dati. È possibile creare un modello di simulazione anche da piante, sezioni e informazioni costruttive. Prima dell’avvio chiariamo quali documenti servono nel caso specifico.
Quanto costa una simulazione e quanto tempo richiede?
Impegno e tempi dipendono, fra l’altro, da dimensioni dell’edificio, numero di zone, qualità dei dati, varianti e perimetro della valutazione. In base ai documenti e alla domanda progettuale prepariamo un’offerta specifica con un programma concordato.
Quali documenti riceverò al termine?
Secondo l’incarico riceverete un rapporto con ipotesi del modello, condizioni al contorno, indicatori, serie temporali e confronto delle varianti. Spieghiamo il significato dei risultati per la domanda progettuale concordata.
Il prossimo passo del vostro progetto
Parlate del progetto con TIANA quale domanda deve rispondere la vostra simulazione?
Descriveteci l’edificio, la fase progettuale e la decisione da prendere. Concorderemo con voi il perimetro della simulazione e i dati necessari.