Il progresso delle scienze biologiche: Il nuovo dipartimento di biomedicina dell'Università di Basilea

Il nuovo edificio del Life Science Campus di Schällemätteli, a Basilea, fornirà a circa 70 gruppi di ricerca un nuovo e moderno luogo di lavoro nelle immediate vicinanze degli ospedali universitari. Il nuovo edificio di ricerca offre circa 35.000 metri quadrati di spazio, distribuiti su due piani interrati e otto piani fuori terra, per circa 700 dipendenti e 200 studenti.

Gli ambienti sono climatizzati con vele di riscaldamento e raffreddamento di serie, ad eccezione dell'edificio principale. Nei soffitti in calcestruzzo vengono utilizzati sistemi termoattivi per componenti edilizi (TABS). La fattibilità di una facciata continua retroventilata è stata analizzata utilizzando simulazioni termoenergetiche e simulazioni numeriche di flusso. Per motivi termici e visivi, è stata scelta una facciata unificata, di cui sono stati analizzati due diversi design e variazioni di vetro per quanto riguarda il problema dell'aria fredda mediante simulazioni di flusso. Ottimizzando il posizionamento dell'aria di mandata per la ventilazione meccanica, è stato possibile garantire un clima interno confortevole in inverno con il valore U previsto della facciata. Il surriscaldamento estivo è stato contrastato con vetri elettrocromatici (SageGlass). La regolazione flessibile del valore g elimina la necessità di schermature solari mobili. La commutazione graduale del vetro è stata testata e ottimizzata in una simulazione termica-energetica annuale.

L'obiettivo della simulazione era garantire che il livello di oscurità del vetro fosse attivo solo per poche ore all'anno, mantenendo allo stesso tempo il comfort e assicurando che non ci fosse un aumento della capacità di raffreddamento prevista. Una volta presentata con successo la domanda di costruzione, è stato creato un modello globale dell'edificio per zone sulla base della pianificazione dell'appalto. L'attenzione principale era rivolta all'utilizzo con 46 diversi profili d'uso e al sistema TABS previsto. Le simulazioni termo-energetiche hanno permesso di prevedere le condizioni climatiche nei locali durante un anno di esercizio. Sulla base delle simulazioni del clima interno è stato possibile ricavare misure di ottimizzazione che hanno fornito al team di progettazione specializzato e al cliente una sicurezza di pianificazione e una base decisionale trasparente.

Valore aggiunto

• Analisi e ottimizzazione di TABS (sistema termoattivo di componenti edilizi) e vetrate elettrocromiche
• Esame di vari progetti di facciata per quanto riguarda le perdite di aria fredda e le correnti d'aria in inverno
• Calcolo dinamico della capacità di raffreddamento, compresa l'ottimizzazione
• Analisi del clima interno di tutti i locali e le zone di utilizzo rilevanti

Servizi

Studio solare sul vetro elettrocromico

• I livelli di commutazione e il corrispondente valore g delle vetrate sono stati valutati analizzando la radiazione globale incidente su ciascun lato della facciata, tenendo conto dell'ombreggiamento locale.

Problema della caduta di aria fredda nelle stanze d'angolo

• A causa dell'elevata vetrata della facciata ad angolo, è stata effettuata una simulazione di flusso per gli uffici ad angolo dell'edificio di testa. In questo modo è stato possibile identificare e correggere le correnti d'aria causate dalla ventilazione.

Profili di utilizzo degli ambienti al centro della simulazione

• Nel modello di simulazione sono stati presi in considerazione 46 diversi profili di utilizzo degli ambienti. Una chiara definizione del calore disperso dagli elettrodomestici e dall'illuminazione, nonché del numero di persone, è fondamentale per una corretta previsione del clima della stanza, nonché degli indicatori energetici e di prestazione.

Sistemi di componenti termoattivi (TABS)

• In collaborazione con il produttore, il TABS è stato integrato nel modello di simulazione e calibrato. Le simulazioni hanno permesso di analizzare le prestazioni del soffitto sul clima interno in vari scenari (portata massica, controllo, temperatura di mandata).

Indagine sul clima interno

• A causa dell'elevata percentuale di facciata nell'ufficio d'angolo e della limitata area TABS disponibile nel soffitto, in inverno è richiesta un'elevata temperatura di mandata. Ciò comporta un surriscaldamento e un clima interno poco confortevole nel periodo di transizione. La soluzione è stata quella di aumentare l'area attivata dai TABS e ridurre la temperatura di mandata.

Calcolo dinamico della capacità di raffreddamento

• Le simulazioni termo-energetiche possono essere utilizzate per calcolare dinamicamente le rese di progetto di riscaldamento e raffreddamento per vari scenari e profili di occupazione. È inoltre possibile visualizzare gli effetti sul clima e sulla temperatura dell'aria nell'ambiente, se la resa è insufficiente.

Torna alla panoramica