Arup utilizza IES Virtual Environment per realizzare una scuola a emissioni zero.

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Simulazione dinamica per il Net Zero Carbon: il caso del Mynydd Isa Campus

Il software di simulazione energetica in regime dinamico IES Virtual Environment (VE) ha costituito lo strumento centrale nella progettazione del Mynydd Isa Campus, un complesso scolastico gallese che ospita oltre 1.300 alunni tra asilo, scuola primaria e secondaria. L’edificio, sviluppato da Arup, è stato concepito per operare con un bilancio Net Zero Carbon in operation (NZCio), ovvero con emissioni nette di carbonio nulle durante la fase di esercizio.

Completato nel 2025 dopo una progettazione avviata nel 2023, il campus si sviluppa su due piani per una superficie complessiva di 10.500 m². L’immobile ha ottenuto la certificazione BREEAM “Excellent”, che attesta prestazioni elevate in termini di consumo energetico, materiali, gestione idrica e benessere degli occupanti. I risultati del monitoraggio indicano una riduzione delle emissioni di carbonio superiore a 100 tonnellate all’anno rispetto a una soluzione convenzionale.

Valutazione delle prestazioni con IESVE

Il team di Arup ha utilizzato IESVE per analizzare e affinare le prestazioni energetiche del progetto, considerando i rischi di surriscaldamento in diversi scenari climatici: anno tipico, estati calde e ondate di calore prolungate. La simulazione dinamica ha permesso di verificare il comportamento termico dell’involucro e degli impianti nelle condizioni più gravose, un passaggio critico per garantire il comfort interno senza penalizzare il bilancio energetico.

La modellazione ha supportato lo sviluppo di una strategia di ventilazione basata su un sistema a camino di ventilazione incrociata, soluzione complessa che sfrutta i gradienti di temperatura e pressione per favorire il ricambio d’aria naturale. Per la gestione operativa quotidiana, in ogni aula è stato installato un sistema a semaforo che segnala agli insegnanti quando aprire o chiudere le finestre, consentendo di regolare la ventilazione in tempo reale in funzione delle condizioni climatiche e del carico interno.

Soluzioni impiantistiche e impegno prestazionale

L’impianto fotovoltaico installato conta oltre 1.000 pannelli solari, con una produzione annua stimata superiore a 500.000 kWh. Questo dato è determinante per il raggiungimento dell’obiettivo NZCio: l’edificio genera tanta energia quanta ne consuma nell’arco di un anno, azzerando di fatto le emissioni operative di carbonio. Il progetto è corredato da un impegno prestazionale venticinquennale, volto a garantire che l’edificio mantenga nel tempo l’efficienza e la resilienza alle condizioni climatiche future.

Niall Gibson, Building Performance Specialist presso IES, ha dichiarato: “Questo progetto esemplifica come la tecnologia di modellazione delle prestazioni possa soddisfare molteplici obiettivi: raggiungere il Net Zero Carbon in operation, supportare la certificazione BREEAM ‘Excellent’ e colmare il divario tra progetto e comportamento reale”. Gibson ha aggiunto: “L’aumento delle temperature sta mettendo sotto enorme pressione infrastrutture che non sono state progettate per queste condizioni. Non si tratta di rendere il progetto a prova di futuro, ma di colmare un ritardo rispetto a una crisi già in atto. Se vogliamo affrontare seriamente il cambiamento climatico, rendere le infrastrutture esistenti più resilienti, efficienti e pronte per il clima deve diventare una priorità nazionale”.

Steven Burrows, associate building physics engineer presso Arup, ha commentato: “Mi sento onorato di aver lavorato a questo progetto dall’inizio fino al completamento. La modellazione con IESVE ha giocato un ruolo determinante nella progettazione dell’intero schema, dalla definizione del complesso concetto di ventilazione incrociata a camino fino al raggiungimento del Net Zero Carbon in operation. È un risultato incredibile che l’edificio generi tanta energia quanta ne consumerà nel corso di un anno”.

Il caso del Mynydd Isa Campus dimostra come l’integrazione di strumenti di simulazione dinamica nelle fasi preliminari di progettazione consenta di validare scelte impiantistiche e architettoniche mirate al bilancio energetico nullo, riducendo al contempo il rischio di scostamenti tra previsioni e prestazioni reali. L’adozione di un impegno contrattuale venticinquennale sulle performance rappresenta un ulteriore elemento di garanzia per la committenza pubblica e per gli utenti finali.