CALCOLO DEL FATTORE DI LUCE DIURNA

OBIETTIVO:

Per l'esame mi sono posta come obiettivo quello di riuscire a calcolare, attraverso degli abachi di Revit, il fattore di luce diurna (FLD - o "Daylight Factor") delle sale della mia biblioteca.

Il fattore di luce diurna è dato da un rapporto dove al numeratore ho l'area delle superfici vetrate di un locale (Af), il coefficiente di trasmissione luminosa del vetro (Tau), il fattore finestra (Epsilon) e il coefficiente di riduzione del fattore finestra (Psi), mentre al denominatore ho il coefficiente di assorbimento luminoso (ass.) per l'area totale delle superfici assorbenti la luce, ovvero le superfici del pavimento, delle pareti e del controsoffitto di un locale (Atot).

           FLD = Af X Tau X Epsilon X Psi

                            ass. X Atot

E' chiaro quindi che dovrò mettere in relazione le finestre presenti nel mio progetto con i corrispettivi locali.

Inserimento dei locali:

Sono quindi andata ad inserire nel mio progetto i locali che mi interessavano. Infatti non ho preso in considerazione tutti gli ambienti presenti nella mia biblioteca ma esclusivamente quelli funzionali al mio obiettivo: quindi quelli in cui erano presenti delle finestre (se nell'ambiente non è presente una finestra non ha senso calcolare il FLD che è ovviamente pari a zero).

Abaco dei locali:

A questo punto mi sono creata un primo abaco dei locali, che successivamente ho modificato integrando alcuni campi.

Ho aggiunto i campi disponibili che mi interessavano.

Ho poi aggiunto dei parametri condivisi di numero, per inserire nell'abaco i coefficienti di assorbimento luminoso dei materiali di finitura dei pavimenti, delle pareti e dei controsoffitti.

Dall'abaco ho quindi assegnato ad ogni locale la sua funzione, l'altezza che ha nel mio progetto (3 m) e il tipo di finitura dei pavimenti, dei muri e dei controsoffitti. A seconda del tipo di finitura e del colore ho poi inserito i valori dei coefficienti di assorbimento delle varie finiture.

A questo punto sono tornata alle finestre.

Le finestre:

Per quanto riguarda le finestre ho usato la mia famiglia che ho creato da zero, il cui procedimento ho spiegato nel post precedente.

Nel momento in cui ho dovuto inserirla nel progetto mi sono resa conto di un problema: essendo la mia finestra creata attraverso una matrice di montanti, la famiglia funziona perfettamente nel momento in cui decido di modificare la larghezza della bucatura o il numero di montanti presenti (obiettivo per il quale la famiglia era stata creata, avendo io delle finestre la cui larghezza e il cui numero di montanti cambia a seconda dell'ambiente in cui ci troviamo); però nel momento in cui voglio modificare l'altezza o la posizione del montante rispetto alla profondità del muro la serie mi dà dei  problemi, perchè modifico i vincoli iniziali con i quali è stato creato il primo elemento.

Dopo diversi tentativi ho capito che la soluzione migliore per le mie esigenze era quella di creare due diverse famiglie: infatti l'altezza delle mie finestre è sempre la stessa, e per quanto riguarda la posizione rispetto alla profondità del muro ho solamente due casi diversi (più esterna per le finestre della sala lettura e del piano terra, più interna nel caso delle "scatole", ossia dei volumi aggettanti che ospitano le sale studio e gli uffici), mentre quello che varia continuamente è la larghezza e il numero dei montanti. Ho quindi creato una famiglia basata su una matrice il cui montante si trova ad una profondità di 1,5 cm rispetto all'esterno e un'altra basata su un montante che ha una profondità di 21,5 cm. Per il resto le due famiglie funzionano allo stesso modo ed utilizzano gli stessi parametri condivisi.

Una volta realizzate le due famiglie ho creato diversi tipi di famiglia, a seconda della larghezza della bucatura e del numero di montanti.

A questo punto ho inserito i parametri che mi occorrevano per il calcolo del FLD.

Innanzitutto la superficie vetrata, che è un parametro di area dato dal prodotto tra la larghezza e l'altezza della bucatura.

Ho poi inserito un parametro di numero, per assegnare alla finestra il coefficiente di trasmissione luminosa, che ho chiamato più semplicemente trasparenza. Il coefficiente di trasmissione luminosa del vetro che ho scelto è 0.7, ma nei casi in cui la finestra è schermata dalla lamiera forata ho inserito come coefficiente 0.5, per considerare appunto il contributo negativo della lamiera nel calcolo del fattore di luce diurna.

Il terzo parametro che ho aggiunto è anch'esso un parametro di numero: è il fattore finestra, che chiamo epsilon. Questo parametro, a meno che non ci siano ostacoli che coprono l'edificio (non è il mio caso perchè gli edifici adiacenti sono sufficientemente distanti) vale 0,5 per le finestre verticali e 1 per i lucernari. Quindi nel mio caso vale sempre 0,5.

Ho quindi inserito le mie finestre nel progetto.

Viste 3D senza pannelli di rivestimento:

Viste 3D con i pannelli di rivestimento:

Abaco delle finestre:

A questo punto mi sono creata un abaco delle finestre.

Ho inserito i campi che mi interessavano. Il problema era trovare il modo di mettere in relazione la finestra col locale in cui si trovava. Quindi dopo vari tentativi ho capito che bisognava andare a "seleziona i campi di".

A questo punto il problema era capire cosa intendesse per "da locale" e "a locale". Sempre tramite tentativi pratici e ricerche su forum su internet ho capito che "da locale" è riferito al locale situato all'interno della finestra mentre "a locale" è il locale all'esterno della finestra. Quindi, a meno di una finestra situata tra due locali, quello che va selezionato è sempre "da locale".

C'è però da considerare una cosa molto importante: spesso quando si inserisce una finestra o una porta capita di inserirla al contrario e di rimetterla poi nel verso giusto ribaltandola con le frecce. Il problema è che anche se la si ribalta, il dato non si aggiorna nell'abaco, che continua a considerarla nella posizione iniziale. Occorre quindi stare attenti a inserire da subito la finestra nella posizione corretta, altrimenti nell'abaco non risulterà inserita in nessun locale.

Nel mio abaco, oltre ai parametri che mi interessavano e che erano già presenti nei campi disponibili (livello del locale; numero del locale; funzione del locale; famiglia e tipi della finestra; superficie vetrata; trasmissione luminosa; fattore finestra; altezza della finestra; larghezza della finestra; profondità della finestra), ho inserito dei valori calcolati.

Ho aggiunto innanzitutto i valori calcolati "La/p" e "h/p", dati rispettivamente dal rapporto tra la larghezza della bucatura e la sua profondità e tra l'altezza della bucatura e la sua profondità.

Il risultato di questi due rapporti mi servirà per individuare il mio coefficiente di riduzione del fattore finestra che trovo su un grafico proprio grazie ai rapporti La/p e h/p.

Inserisco quindi dall'abaco un nuovo parametro di numero che chiamo proprio coeff. di riduzione del fattore finestra.

A questo punto posso calcolarmi il numeratore da inserire nel rapporto per il calcolo del FLD per tutti i miei locali tramite l'abaco di Revit.

Per quanto riguarda il denominatore ci sono invece dei problemi.

1) nell'abaco delle finestre non è presente il campo "Da locale: Area". Questo problema si risolve facilmente inserendolo come valore calcolato "Da locale: Volume/Da locale: Altezza non delimitata".

Ci sono però altri due problemi che non possono essere risolti restando nell'abaco delle finestre:

2) non è presente il campo "Da locale: Perimetro", che diversamente dall'Area non può essere ricavato. Questo significa che non posso calcolarmi automaticamente la superficie delle pareti moltiplicando il Perimetro del locale per la sua Altezza.

3) quando calcolo la superficie delle pareti di un locale, dalla superficie delle pareti devo sottrarre la superficie totale delle finestre di quel locale. Ma questa non è una cosa che posso calcolare automaticamente con l'abaco, in quanto anche se l'abaco di Revit mi calcola i totali,  non posso inserire questi ultimi in una casella dell'abaco richiamandoli automaticamente, ma devo inserirli manualmente.

Ho quindi deciso di calcolarmi nell'abaco delle finestre il numeratore dell'FLD, e di inserire poi i miei dati mancanti nell'abaco dei locali.

Il numeratore del  FLD è un'area ed è data dal prodotto tra la Superficie Vetrata, il coefficiente di trasmissione luminosa, il fattore finestra epsilon e il coefficiente di riduzione del fattore finestra.

Spunto l'opzione "calcola totali", perchè i totali sono i valori che andrò ad inserire nell'abaco dei locali.

Abaco per il calcolo del FLD:

Torno nell'abaco dei locali.

Aggiungo un parametro di Area che chiamo "Sup.Vetr.Locale", nel quale andrò ad inserire i totali delle superfici vetrate dei singoli locali, che ho ricavato dall'abaco delle finestre.

Modifico poi il valore calcolato "ASS.Muri", cioè l'assorbimento luminoso dovuto alle pareti verticali. Infatti precedentemente avevo fatto un errore, non avendo sottratto la superficie vetrata delle finestre nel calcolo delle superfici verticali.

Quindi "ASS.Muri" non sarà più uguale a "Perimetro*Altezza*coefficiente di assorbimento delle pareti verticali" ma sarà uguale a

(Perimetro*Altezza-Sup.Vetrata del locale)*coefficiente di assorbimento delle pareti verticali.

Inserisco poi un ulteriore parametro di Area che chiamo "NumeratoreFLD", nel quale andrò ad inserire i totali per locale del corrispondente parametro "NumeratoreFLD" calcolati attraverso l'abaco delle finestre.

Inserisco il valore calcolato FLD (%), pari al rapporto tra "NumeratoreFLD" e "ASS.Locale (ossia l'assorbimento luminoso del locale), il tutto moltiplicato per cento per ottenere il valore in percentuale.

A questo punto posso conoscere tramite il mio abaco di Revit il fattore di luce diurna di ogni locale del mio progetto che sia illuminato naturalmente.