Esecuzione del bilanciamento e del calcolo della prevalenza in ambiente BIM

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Si sono inserite serrande di taratura in prossimità di ogni terminale, in quanto la famiglia del terminale non predisponeva già della serranda apposita.

Volendo chiarire tale aspetto, all’interno del Dataset sono presenti famiglie dei terminali aeraulici, ovvero bocchette, griglie, ugelli, diffusori, già dotate di serrande. Ma per il progetto oggetto di studio si sono scelte famiglie generiche che non predisponevano di tale dotazione.

Perciò, per rendere effettivo il calcolo si sono inserite opportune serrande di taratura in prossimità di ogni terminale e in prossimità di alcune diramazioni significative della rete di distribuzione.

Queste sono necessarie all’effettivo bilanciamento della rete, in quanto permettono di regolare le perdite di pressione all’interno della distribuzione e permettono al punto più sfavorito della rete di essere perfettamente funzionante a fronte delle numerose perdite presenti a monte di quest’ultimo. Risulta perciò necessario chiarire che il fine ultimo delle serrande di taratura inserite è la loro regolazione di strozzatura, che può essere più o meno chiusa.

Visto e considerato che tale metodo mette in evidenza le perdite di carico di ogni elemento facente parte della rete di distribuzione, risulta evidente il calcolo della perdita di carico totale. Ovvero della prevalenza da assegnare ai ventilatori.

Pertanto, con lo stesso metodo di calcolo si ricavano due informazioni molto importanti: - La % di strozzatura delle serrande di taratura,

- La prevalenza da assegnare ai ventilatori, in riferimento a ogni rete studiata.

Dopo tali considerazioni, si intende procede con l’effettiva esecuzione del calcolo dell’intero impianto oggetto di studio, permesso dall’applicativo MagiCAD per Revit.

Pagina 149 di 190 Figura 8.45 – Finestra di dialogo "Balanging" per calcolo digitale

Tramite l’opzione “Balancing”, presente all’interno delle funzionalità di calcolo dell’applicativo, si avvia il bilanciamento e il calcolo delle prevalenze, che porta all’emissione di un report.

All’interno dell’interfaccia predisposta sono presenti alcune opzioni che permettono di impostare il valore limite di perdita totale di pressione, successivamente ad una possibile percentuale di tolleranza di tale valore.

Nella parte sottostante della finestra di dialogo, è possibile selezionare il tipo di calcolo desiderato. Nella presente tesi, in relazione al caso di studio approfondito, si è scelta la prima opzione. Ovvero il bilanciamento a pressione minima, nella quale tutti i dispositivi installati vengono considerati nel bilanciamento con la loro pressione minima.

Nell’ultima parte dell’interfaccia di calcolo si ha invece la funzionalità che permette di evidenziare in colore verde il percorso di perdita di pressione più sfavorito. Ossia il percorso nel quale si hanno più perdite di carico e perciò il percorso corrispondente alla prevalenza dell’intero impianto, vedi Figura 8.46.

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Figura 8.46 - Interfaccia "Ductwork Balancing Report" per la rete di distribuzione di mandata

Pagina 151 di 190 Figura 8.48 - Interfaccia "Ductwork Balancing Report" per la rete di distribuzione di estrazione

Analogamente al “Sizing Method”, l’impostazione del report di dimensionamento permette di capire immediatamente di quale parte di canale si fa riferimento, poichè in ordine di progressione vengono illustrate tutte le porzioni con il relativo percorso.

A differenza del dimensionamento dei canali precedentemente effettuato, il report di calcolo è costituito da colonne che definiscono:

- La sezione effettiva del canale (mm); - La portata (m3/h);

- La velocita dell’aria (m/s);

- La perdita di carico in riferimento all’elemento considerato, dPt (Pa) - K factor, adimensionale;

- La perdita di carico distribuita (Pa/m); - La perdita di carico progressiva, pt (Pa); - La pressione statica totale, pst (Pa);

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Nell’allegato B sono presenti tutti i report di calcolo effettuati, per le reti di distribuzioni progettate. Dai report e dalle figure riportate in seguito si possono notare i valori descritti qui sopra, in particolare nella colonna relativa alla strozzatura della serranda e delle perdite di carico.

Il software in maniera automatica e recependo il metodo di calcolo preimpostato, §8.4.1, mostra la % di strozzatura necessaria affinchè avvenga il bilanciamento dei terminali e di tutta la rete.

Mostra inoltre la perdita di carico per ogni elemento e la perdita di carico progressiva che si ha via via percorrendo tutta la rete di distribuzione.

Da report di calcolo, si può notare la parte introduttiva, dove sono definiti alcuni riferimenti e valori. Si vuole riportare nel seguito uno stralcio.

Figura 8.49 - Stralcio report "Ductwork Balancing Report" della rete di distribuzione aeraulica di mandata Vengono definiti dati generali come la versione del software utilizzato, la data e l’ora dell’avvenuto calcolo, ma anche dati tecnici, come:

- La portata totale dell’intera rete di distribuzione;

- Il criterio di progettazione con il quale il software ha eseguito il calcolo: CIBSE C 2007; - La densità e la viscosità dell’aria;

Pagina 153 di 190 - I valori definiti nel metodo di calcolo preimpostato, con limite massimo e minimo di pressione

delle serrande di taratura e dei dispositivi inseriti e il range di tolleranza impostato; - La pressione totale dell’interno impianto.

Quest’ultima corrisponde al valore finale della perdita di carico progressiva, colonna “pt” (Pa) del report, quindi al valore totale che si ha per l’intero impianto aeraulico. In altre parole, è il valore di prevalenza che il ventilatore all’interno dell’unità trattamento aria deve avere per vincere le resistenze presenti all’interno dell’impianto.

8.4.3 Criticità riscontrate

Tuttavia, durante la sperimentazione e lo sviluppo del calcolo, sono state riscontrate alcune problematiche, che hanno portato ad uno studio più approfondito del calcolo digitale permesso dall’applicativo.

Al primo tentativo di calcolo erano presenti molti terminali non bilanciati. Nella colonna “Warning” del Report di calcolo viene mostrato l’avvertimento nel quale è evidente la % di strozzatura della serranda di taratura.

Questo ha portato ad uno studio dell’andamento delle perdite di carico e del posizionamento delle serrande, in maniera tale da garantire il bilanciamento della rete.

Figura 8.50 - Interfaccia Report "Warnings"

In maniera particolare, è bene posizionare le serrande di taratura in prossimità di tutti i terminali, qualora i terminali non abbiano già incorporato al suo interno una specifica serranda predisposta.

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Inoltre, per vincere le resistenze all’interno della rete di distribuzione, siccome all’interno della rete erano presenti altri errori di bilanciamento, è stato giustamente necessario inserire altre serrande di taratura. Posizionandole in prossimità delle diramazioni, si limita l’afflusso in alcune parti di rete più favorite, in modo da consentire il raggiungimento del terminale più sfavorito.

Un ulteriore ostacolo riscontrato è quello relativo alla pressione troppo alta riscontrata in una determinata serranda di taratura.

Questa problematica è relativa al limite massimo inserito nel “Balancing” iniziale, §Figura 8.45 Questo avvertimento risulta necessario qualora per la progettazione di un impianto si abbia un limite massimo di prevalenza da adottare.

Figura 8.51 - Interfaccia Report "High dp"

8.4.1 Analisi di confronto dei risultati di calcolo della prevalenza e dei relativi criteri