Introduzione dei metodi di calcolo di dimensionamento delle reti impiantistiche

Dataset, §7.1, anch’essi possono essere individuati e modificati tramite l’opzione “Modify Dataset”. Si vuole ora descrivere e specificare come MagiCAD predispone e recepisce i metodi di calcolo impostati, facendo riferimento alla sola ventilazione. In quanto si hanno le stesse procedure relativamente al dimensionamento degli impianti idronici.

Dalla finestra di dialogo “Modify Dataset”, cliccando sulla categoria “Sizing Methods”, vengono elencati tutti i metodi di calcolo inseriti nel Dataset. In particolar modo quelli di default, con la possibilità di modificarli e di crearne di nuovi. Essi, vengono elencati da una descrizione a lato, in modo da essere facilmente contraddistinti. Vedi Figura 7.14.

Pagina 93 di 190 Figura 7.14 - Sizing Methods" nella finestra di dialogo di "Modify Dataset"

Dunque, si vogliono esaminare i 3 tipi di “Sizing Methods” che l’applicativo MagiCAD prevede di default, al fine di spiegare come il software e il relativo applicativo elabora il calcolo.

Ogni metodo presenta una finestra di dialogo nella quale possono essere inseriti nella prima colonna il diametro equivalente massimo possibile in mm, nella seconda colonna la velocità massima possibile in m/s e nella terza colonna la perdita di carico lineare massima possibile in Pa/m. Vedi Figura 7.15.

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Alla luce di tale interfaccia, si vuole capire come l’applicativo recepisce le informazioni date.

In particolare, vengono impostati dei valori massimi alla velocità dell’aria che transita in un canale o alla perdita di carico lineare che può esserci in un canale. Eventualmente queste due condizioni possono essere espresse separatamente o contemporaneamente in modo da avere la possibilità di redigere il metodo di calcolo più prestazionale in base al tipo di edificio che si intende progettare. L’applicativo MagiCAD recepisce il valore massimo della perdita di carico e della velocità e in relazione a questo, analizza le dimensioni dei condotti della serie caricata nel Dataset e adotta la prima dimensione accettabile.

Quando si progettano canali non circolari viene espresso il diametro equivalente.

Analogamente, è possibile impostare ad una velocità o ad una perdita di carico lineare fissa, un valore massimo di dimensione del canale. In questo contesto, come si vedrà in seguito, è indispensabile impostare una serie di condizioni vincolanti. Ovvero, in corrispondenza di prestabilite velocità massime, si possono avere prestabiliti diametri massimi equivalenti.

Tali condizioni, devono essere espresse in maniera crescente e con disposizioni tali da coprire tutti i possibili range di valori.

Non è invece ammesso il contrario, ovvero quando si vuole impostare un valore massimo di diametro equivalente.

Fissando valori molto altri di velocità e/o di perdita di carico lineare, come ad esempio 9999 m/s e/o 9999 Pa/m, si vuole tentare di mantenere un range pressochè insuperabile, in modo da permettere al sistema di non avere limiti di velocità e/o di perdita di carico lineare. Allo stesso tempo, predisponendo un valore fisso di diametro equivalente, ad esempio, 656 mm, in modo da fissare un limite di dimensione massima del canale, il dimensionamento non viene effettuato in quanto tali considerazioni non vengono recepite dal sistema.

MagiCAd per Revit recepisce che da un valore di velocità e/o di caduta di pressione, si associ un valore di dimensione del canale, ma non il contrario. Questo perché non sarebbe a tutti gli effetti un vero dimensionamento dei canali se, tali canali vengono definiti autonomamente.

Pagina 95 di 190 • “Sizing Method” della massima caduta di pressione

Figura 7.16 - Sizing Method” con una massima caduta di pressione

In questo metodo i canali aria vengono dimensionati in base alla sola caduta di pressione che si può avere all’interno dei canali stessi.

Viene fissato un valore massimo della perdita di carico lineare alla quale si vuole arrivare. Nell’esempio in Figura 7.16 è 50 Pa/m. Quando il sistema, durante il calcolo fa emergere che in alcuni condotti si possa arrivare ad una perdita di carico lineare maggiore di quella impostata, automaticamente il sistema fa aumentare la dimensione del canale, in modo da rimanere entro i limiti impostati.

Ciò è reso possibile dal fatto che nella prima colonna è stato impostato un valore molto alto di diametro massimo, in modo da evitare al programma qualsiasi tipo di restrizione dimensionale. Nella realtà, ad un aumento della perdita di carico, corrisponde un aumento della velocità dell’aria a diametro fisso. Di conseguenza, anche la velocità massima viene impostata molto alta in modo che non crei un vincolo al dimensionamento dei canali aria, in quanto il limite massimo consentito in questo criterio è la perdita di pressione.

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• “Sizing Method” della massima velocità

Figura 7.17 - Sizing Method” con massima velocità

In questo metodo di calcolo, invece il criterio è basato sulla sola velocità di transito dell’aria nei canali. Nello specifico, a discrezione dell’utilizzatore del software, può essere inserito un solo valore massimo, come nel “Sizing Method” precedente, oppure possono essere inseriti più valori massimi di velocità, come nell’esempio in Figura 7.17. Queste differenti possibilità di impostazione del metodo di calcolo sono rese possibili per personalizzare maggiormente il metodo in relazione alla natura del progetto. Come si vede nella Figura 7.17, quando viene effettuato il calcolo e vengono riscontrati parti di canali aria che raggiungono i 4 m/s di velocità, allora la dimensione massima consentita per sopperire a tale velocità è quella di 160 mm di diametro equivalente. Perciò una volta raggiunta tale velocità, il criterio di calcolo assumerà la dimensione successiva. In questo caso 315.

In particolare, in un intervallo di velocità che va da 4 a 5 m/s, per non eccedere oltre i 5 m/s il diametro deve aumentare di dimensione, ma non può superare un massimo di 315 mm di diametro equivalente. Quando invece, si hanno parti di condotti dove la velocità è ancor più crescente e va da 5 a 6 m/s, per rimanere in questi limiti di velocità il diametro deve ingrandirsi ulteriormente, ma rimanendo nei limiti di 630 mm di diametro equivalente.

Pagina 97 di 190 Come ultima disposizione, quando si ha un valore limite di velocità ultima, come ad esempio 8 m/s, non si ha alcun vincolo massimo di dimensione del canale, perciò il sistema è libero di realizzare un dimensionamento dei canali aria, tale per cui si rispetti il limite massimo di velocità di 8 m/s.

• “Sizing method” della massima caduta di pressione/velocità

Figura 7.18 - Sizing Method” con una massima caduta di pressione/velocità

Questa metodologia offre la possibilità di utilizzare sia la velocità che la perdita di carico lineare nello stesso metodo di dimensionamento.

Contestualizzando l’esempio in Figura 7.18, si può vedere che possono essere inserite differenti modalità di vincolo dimensionale, con una massima perdita di carico lineare, insieme ad una massima velocità.

Pertanto, viene fissata una massima perdita di carico lineare di 2 Pa/m. Quando si arriva a tale valore, la dimensione del canale aria, che aumenterebbe per rimanere entro i limiti impostati, ha invece un vincolo di dimensione massima di 160 mm di diametro equivalente. Perciò una volta raggiunta tale perdita di carico lineare, il criterio di calcolo assumerà la dimensione successiva. In questo caso 400. Successivamente, siccome la variazione della perdita di carico e la variazione della velocità avvengono in maniera simultanea e proporzionale, la seconda considerazione illustrata, in Figura 7.18, è impostata ad un limite massimo di velocità ed è di 5 m/s.

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Pertanto, quando in un tratto di canale si presenta la condizione per la quale si ha una perdita di carico lineare maggiore di 2 Pa/m, che gradualmente arriva ad un valore che corrisponde ad una velocità di 5 m/s, il diametro equivalente massimo consentito sarà 400 mm.

In conclusione, la scelta del metodo di dimensionamento spetta all’utilizzatore progettista, in quanto i criteri possono essere definiti in modo da ottenere il dimensionamento dei canali aria basato sulla caduta massima di pressione e/o basato sulla massima velocità di transito dell’aria, contestualmente al tipo di vincoli che presenta il progetto.

Come definito all’inizio del capitolo, queste impostazioni di metodo di calcolo sono pressochè analoghe per il dimensionamento degli impianti idronici.

• Proprietà del dimensionamento di MagiCAD in Revit

Tuttavia, per una comprensione maggiore di come si relazionano i metodi di calcolo appena descritti con il progetto, si vogliono definire tutte le possibili opzioni che le mettono in relazione.

Si fa riferimento anche in questo caso alla sola categoria “Ventilation”, in quanto tali opzioni risultano analoghe alla categoria “Piping”.

Come prima cosa selezionando l’opzione “Change Property”, relativamente ad una qualsiasi delle schede contestuali della barra multifunzione, tipo Ventilation, Piping, ecc.., compare una finestra di dialogo dove è possibile usufruire di una serie di funzioni.

In particolare, offre la possibilità di scegliere fra le varie discipline (Ventilation, Piping, Drainage, Electrical), in modo da poter accedere alle funzioni inerenti alla disciplina selezionata.

Pagina 99 di 190 Queste funzionalità, in maniera logica, vengono prese in considerazione in base alle esigenze di progettazione e quindi in base al tipo di progetto da svolgere.

Volendo spiegare in modo chiaro queste potenzialità, si intende procedere in maniera generica, per meglio capire il funzionamento che il sistema operativo propone.

In particolare, il funzionamento di questa opzione prevede che all’oggetto selezionato venga salvata una proprietà, che può essere un metodo di calcolo, un particolare isolamento, una particolare caratteristica, o altro ancora.

Pertanto, se all’oggetto selezionato non è già presente una proprietà specifica, è necessario lasciare vuota la barra relativa al “Value from”, proprio perché non c’è un valore di riferimento già assegnato all’oggetto. Diversamente, invece nella barra relativa al “Value to”, è necessario inserire la proprietà che si vuole assegnare.

Quando invece un oggetto presenta già una proprietà e questa vuole essere cambiata, è opportuno inserire nella barra relativa al “Value from”, la proprietà che possiede e nella barra relativa al “Value to”, è invece necessario inserire la nuova proprietà che si vuole assegnare.

Così facendo il sistema permette di attribuire liberamente proprietà differenti alle famiglie presenti nel modello.

Figura 7.20 - Pre-assegnazione del metodo di calcolo

In questo caso, siccome si vogliono individuare tutte le possibili opzioni riguardanti il metodo di calcolo di MagiCAD per Revit in relazione al caso studio, selezionando la categoria “Ventilation”, si è

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scelta l’opzione “Sizing Method”. Tale opzione, grazie a questa finestra di dialogo permette di effettuare una pre-assegnazione del metodo di calcolo.

Questo permette di poter differenziare varie parti della rete impiantistica modellata e assegnare un metodo di calcolo ad una parte del modello e un altro metodo di calcolo ad un’altra parte di esso. Questa opzione è molto utile quando si hanno criteri di progettazione differenti nello stesso progetto, per via di locali differenti dove transitano canali o tubazioni.

Ad esempio, la rumorosità o la dimensione di un canale aria è differente in un locale servito, come ad esempio un ufficio, piuttosto che in un locale tecnico o in un cavedio.

Così facendo, quando si intende procedere al dimensionamento vero e proprio, il sistema operativo riconosce la proprietà selezionata, ovvero la pre-assegnazione del metodo di calcolo e permette l’esecuzione del dimensionamento nonostante si abbiano impostati più di un metodo di calcolo all’interno dello stesso modello.

Anche in questo caso, l’opzione “Change Property” è analoga alla categoria “Piping”.

7.2.2 Introduzione del metodo di calcolo relativo al bilanciamento e al calcolo della