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Il progetto degli impianti del Pavillon a Porta Nuova

Nuovi processi 2016 numero 43

Il nuovo Pavillion sito in piazza Gae Aulenti, ultimo arrivato del complesso Porta Nuova Garibaldi, è stato...

Il progetto degli impianti del Pavillon a Porta Nuova

Il nuovo Pavillion sito in piazza Gae Aulenti, ultimo arrivato del complesso Porta Nuova Garibaldi, è stato ideato dall’Arch. Michele de Lucchi, sostenuto da MSC associati ed integrato – impiantisticamente parlando- da Ariatta ing. dei Sistemi.

Il progetto è stato completamente sviluppato mediante la modellizzazione integrata realizzata con l’utilizzo di un software BIM.

L’edificio è così costituito:

  • Un piano interrato adibito a locali tecnici
  • Un piano Terra da 1800 mq per eventi, Auditorium, Sale conferenze
  • Un piano Primo per mostre ed esposizioni d’arte e 700 mq di asilo aziendale
  • Un piano tecnico per le centrali tecnologiche
  • Un piano Terzo da 1200 mq adibito a Lounge e Meeting room

Il progetto degli impianti tecnologici è stata una vera e propria prova di ingegno per Ariatta Ing. dei Sistemi per la complessità dei volumi degli ambienti e per la necessaria elevata tecnologia degli impianti necessari al suo “funzionamento”.

L’area al piano terra, principale funzione dell’edificio può essere sfruttata in configurazione massima come auditorium da 700 persone od in alternativa con molteplici possibilità di suddivisione degli spazi in varie sale conferenze di varie grandezze (configurazione standard).

La strategia di ventilazione è stata progettata con un impianto dedicato “a tutt’aria” in modo tale da ridurre al minimo il consumo energetico, in relazione alle effettive necessità dello spazio multifunzione.

L'aria è trattata da un’unità di trattamento dell’aria posizionata nell’apposito locale tecnico al piano secondo.

L’unità in particolare, è dotata di doppio ventilatore con inverter e di sistema di scambio termico per il recupero del calore contenuto all’interno dell’aria di espulsione del tipo a scambiatore aria-aria a secco.

La portata dell’aria dei ventilatori è regolata in base all’effettiva presenza di persone negli ambienti, mediante termostati/sonde di qualità dell’aria, poste in ambiente in grado di verificare le varie zone di possibile suddivisione dell’ambiente.

La distribuzione dell’aria in ambiente avviene attraverso una fitta rete di canali correnti a soffitto del piano interrato sottostante e si attestano ad un sistema di cassette a portata variabile dotate di batteria di post riscaldamento che trattano in modo indipendente le varie zone di piano. L’impianto è stato dimensionato per poter funzionare in “configurazione standard” per la maggior parte dell’anno ed attivato in “configurazione massima” per gli eventi particolari che si svolgeranno durante l’anno.

Le cassette a portata variabile sono tutte attivate, nel caso di “configurazione massima”, mentre nel caso di “funzionamento standard”, vengono attivate le sole cassette che si attestano sulle aree in funzione.

Nell’unità di trattamento aria viene attivato un unico ventilatore di mandata e ripresa durante la maggior parte dell’anno, mentre viene attivato anche il secondo solo in caso di funzionamento alla massima configurazione.

L’aria proveniente dalle cassette a portata variabile viene immessa in ambiente mediante plenum a pavimento di distribuzione con bocchette di mandata inserite nel pavimento stesso.

Il plenum di distribuzione è opportunamente dotato di setti di separazione per mantenere la suddivisione architettonica della varie sale conferenze e permettere una diversa gestione dei funzionamenti, in base all’effettiva presenza di persone e delle temperature delle singole sale.

Nell’asilo al piano primo per dare il massimo comfort ai piccoli utenti, è stato ideato un impianto di condizionamento di tipo misto acqua - aria, tramite pannelli radianti a pavimento ed aria primaria.

L’impianto di Trattamento dell'Aria Primaria è realizzato con un’unità di trattamento aria primaria (a servizio anche dell’utenza Meeting e Lounge) posta nell’apposito locale tecnico al piano secondo.

Nella zona dell'edificio al terzo piano destinato ad uffici, meeting rooms e lounge è stato scelto ancora un impianto di condizionamento di tipo misto acqua - aria, tramite mobiletti fan-coils ed aria primaria.

In particolare, per soddisfare la richiesta di massima flessibilità degli spazi, sono stati previsti fan coils a quattro tubi da posizionare al di sotto del pavimento sopraelevato.

La mandata e la ripresa dell’aria primaria sono canalizzate verso bocchette di mandata/ripresa dell’aria tramite canali a vista che correranno lungo la struttura in legno (perfettamente integrati in essa).

L’energia termica e frigorifera primaria che alimenta l’intero Pavillion viene prodotta da una centrale termofrigorifera dedicata posta nel locale tecnico al piano 2°.

La centrale è composta da due unità termofrigorifere polivalenti condensate ad acqua, con produzione continua di acqua calda e refrigerata (impianto a quattro tubi), condensate ad acqua di falda proveniente dal sistema ad anello di distribuzione “condominiale” comune a tutto il complesso.

L’idea del raffreddamento con l’acqua di falda è stata proposta come semplice alternativa a basso consumo energetico all’impianto convenzionale di riscaldamento e raffreddamento. Il sistema preleva acqua a temperatura costante dai pozzi posti in profondità.

Questa tipologia di impianto può produrre simultaneamente acqua calda a 45°C e acqua refrigerata a 8°C e può scaricare la potenza termica o frigorifera in eccesso in un anello comune di scarico.

Ciò significa che il raffreddatore può recuperare potenza termica o frigorifera sfruttando la massima efficienza del sistema.

In generale, in inverno l’acqua di falda è raffreddata dalle pompe di calore da 15°C a 10°C circa, mentre in estate viene riscaldata da 15°C a circa 30°C.

Pertanto, l’acqua calda e l’acqua refrigerata saranno prodotte sfruttando la massima efficienza, generando il minimo rumore e senza emissioni locali di CO2 .

I fluidi caldo e refrigerato generati vengono inviati ai circuiti secondari a servizio della rete fan coils, condizionatori e pannelli radianti e distribuiti da gruppi di pompaggio a portata variabile (dotati di inverter).

L’acqua calda sanitaria viene anch’essa prodotta dal circuito di recupero di calore dei gruppi polivalenti, in modo da coprire il 50% del fabbisogno energetico annuo per la produzione di acqua calda sanitaria da fonti rinnovabili come da disposizioni Regionali inerenti all'efficienza energetica.

Completa l’edificio la copertura in zinco titanio e moduli fotovoltaici vetro-vetro (vetro anteriore extrachiaro temperato 5mm e posteriore vetro float indurito) in Si-policristallino con celle di tipo Lof Stone Elegance.

La potenza di picco complessiva dell’impianto fotovoltaico è di circa 31,8 kWp.

La progettazione di un processo di progettazione in BIM

Il progetto degli impianti meccanici (condizionamento, idrico-sanitari, antincendio e regolazione) ed elettrici (principali e secondari, a servizio del tecnologico, di segnalazione e d’allarme sonoro) del nuovo Pavilion Unicredit è stato redatto da Ariatta Ingegneria dei Sistemi.

Fin dalle prime fasi progettuali di concept, la forma originale dell’architettura, le altezze ed i volumi non costanti, la diversità delle destinazioni d’uso che passano da un auditorium ad un asilo ad un piano definito lounge con un’idea di utilizzo totalmente flessibile, hanno reso questo particolare “oggetto” una vera e propria sfida per la progettazione impiantistica.

La sfida andava affrontata dunque con un cambiamento radicale di metodo progettuale il cui obiettivo non è stato solamente la produzione di elaborati grafici ma la simulazione completa dell’edificio oggetto della progettazione.

La scelta di un software di progettazione BIM (Building Information Modeling) è stata la strada da percorrere.

La svolta dell’utilizzo del BIM ha rappresentato in modo inevitabile una riorganizzazione di assetti interni ed un notevole investimento di tempo ed economico per la costituzione di un team coordinato e formato per la costruzione della modellazione.

Abbiamo riorganizzato fisicamente il nostro ufficio disponendo in un unico spazio tutto il team di disegnatori BIM elettrici e meccanici, di modo che potessero lavorare e collaborare a stretto contatto.

Sono stati eletti, sempre all’interno del nostro staff; due BIM manager, uno per la parte elettrica e uno per la parte meccanica, in grado di gestire le risorse addette alla disegnazione BIM, uniformare gli standard di disegnazione con il nuovo software e coordinare la creazione delle “famiglie”, che identificano e caratterizzano le apparecchiature ed i terminali proprio dei sistemi elettromeccanici.

Proprio la creazione delle famiglie MEP, non ancora sviluppate a livello di software di base, è stato il nostro maggior e migliore investimento temporale e che ancora stiamo costantemente proseguendo all’interno di Ariatta.

Il progetto redatto è uno dei primi esempi completi di progettazione BIM in Italia che ci ha visto coinvolti. Questa nuova tecnica di progettazione, sempre più richiesta anche da parte della committenza pubblica, offre al progettista di impianti la possibilità di simulare all’interno di un unico modello digitale tutti gli ambiti di progettazione.

L’edificio in esame è stato un banco di prova per noi estremamente interessante, in cui ci siamo potuti confrontare in maniera diretta, coordinandoci costantemente nell’unico modello di progettazione.

Grazie a questa nuova tecnologia, è stato possibile sviluppare tutta la progettazione attraverso una piattaforma comune di scambio dati condivisa, che ha permesso di coordinare ed integrare proprio sin dalle fasi di concept tutti gli attori coinvolti.

La modellazione di un’architettura esemplare come l’edificio E3 West è stata quindi sviluppata dalle tre primarie discipline: architettura, strutture ed impianti integrando perfettamente tutte le particolari esigenze del cliente finale.

Simulare significa coordinare le varie fasi e le diverse discipline di progettazione, risolvere attraverso l’analisi del modello le interferenze fisiche tra gli elementi, verificare la sua efficienza energetica, creare un modello di gestione dell’intero building in grado di fornire informazioni utili sia per la fase costruttiva che per la fase di gestione e manutenzione dell’opera.

Questo nuovo approccio progettuale ha determinato un aumento dell’efficienza delle distribuzioni, una riduzione degli errori progettuali e un totale coordinamento dei passaggi impiantistici con gli elementi architettonici e strutturali.

L’esistenza di cores e cavedi per i soli passaggi impiantistici verticali, ma l’assenza di controsoffitti per passaggi orizzontali e l’impossibilità di avere impianti tecnologici “a vista” sono stati temi fondamentali da indagare e risolvere con l’utilizzo del software.

Lo sviluppo del modello ha permesso di prevedere tutti i passaggi impiantistici coordinati, assolutamente non a scapito dell’architettura o della struttura dell’edificio.

In particolare l’impianto di condizionamento dell’auditorium, pensato a tutt’aria con cassette a portata variabile dotate di batterie di post-riscaldamento è concepito con la distribuzione e diffusione aria dal pavimento attraverso un plenum.

L’esigenza di Unicredit di un utilizzo diversificato dei 1800 mq a disposizione, passando da auditorium con massimo affollamento di 700 persone, a sale conferenze con diverse configurazioni ed esigenze di comfort, è stato gestito con l’utilizzo delle cassette che vengono attivate a condizioni termoigrometriche differenti per le sole aree da condizionare.

La modellazione 3D ha permesso in questo specifico caso di coordinare la fitta rete di canali e di canaline elettriche correnti al piano inferiore con le salite a pavimento del piano auditorium con setti di separazione strutturali all’interno del plenum stesso delimitanti il medesimo lay-out architettonico delle varie configurazioni.

I risultati si esprimono sicuramente in termini di completo coordinamento, qualità e attendibilità del prodotto finale.

Alcuni dati tecnici:

Potenza elettrica da Rete Normale: 1250kVA (Quadri elettrici e trasformatori Schneider Electric)

Edificio alimentato integralmente anche da energia preferenziale da gruppi elettrogeni diesel

1 UPS da 160kVA per l’energia di continuità di servizio e per i sistemi di security (Riello)

2 UPS da 100kVA per i sistemi safety (Riello)

Impianti di illuminazione scenografica ed impianti audio/video per la gestione multimediale e polifunzionale del Pavillion (Diffusori sonori scenici Meyer Sound)

Impianto fotovoltaico totalmente integrato nella struttura da 40kW di picco

Illuminazione con corpi illuminanti LED (principalmente corpi illuminanti Erco e Zumtobel)

Impianto di gestione degli impianti (BMS) anche per il controllo della schermatura motorizzata esterna (Siemens)

Sistemi safety e security totalmente integrati nell’impianto BMS per l’automazione della sorveglianza e degli allarmi  (Siemens, Prase, Selesta e Sony)

Elevatori: 2 ascensori ad esclusivo delle persone, 1 montacarichi ed un ascensore panoramico (Kone)

Potenza Frigorifera: 800kWf  (Gruppi Frigo della Climaveneta)

Impianto di condizionamento auditorium a tutt’aria con cassette VAV  (UTA della Rhoss)

Impianto condizionamento asilo: pannelli radianti ed aria primaria

Impianto condizionamento lounge: fan-coil nel sotto pavimento ed aria primaria

Ariatta Ingegneria dei Sistemi srl

Nella foto: sezioni di dettaglio del modello BIM utilizzato epr la progettazione degli impianti di Unicredit Pavillon a Milano

 

General Contractor: Italiana Costruzioni

Impresa Impianti Elettrici: Milani Giovanni

Impresa Impianti Meccanici: Marchi Impianti

Impresa Impianti Multimediali: Sirti

Impresa portelloni multimediali: Tecnovision e Tecnolift

 


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Autore: Ariatta Ingegneria dei sistemi srl

TAGS: BIM

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