Corso di Tecnologia dell Architettura. Costruire con il vetro/1

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1 A. a. 2009/2010 LABORATORIO INTEGRATO SOSTENIBILITA 3B Corso di Tecnologia dell Architettura prof. Gianna RIVA, coll. arch. Giovanna MAR Costruire con il vetro/1 LEZIONE 4a del 18 novembre 2009

2 Sede Biotop, Weidling (A), Georg W. Reinberg

3 Complesso La Vela a Mestre, D: H. K. Architects, Cape Town, 2004

4 Museo dell Ara Pacis, Roma, arch. Richard Meier

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7 Quinto Palazzo AGIP, Milano, R. Gabetti & A. Isola, Palazzo peruffici SNAM,S.Donato Milanese,

8 Il verde come schermatura

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10 DISPOSITIVI COMPLEMENTARI AL SERRAMENTO Dispositivi di oscuramento - assolvono il solo compito di diminuire l immissione di luce fino ad azzerarla - concorrono a migliorare l isolamento termico e acustico notturno (ed anche diurno) - concorrono alla resistenza alle intrusioni Schermi funzione di controllo della radiazione solare immessa all interno negli aspetti: - luminoso - energetico - devono garantire affidabilità strutturale nel tempo - interagiscono con molteplici funzioni: - visiva (vista del paesaggio) - affaccio

11 I sistemi di protezione solare devono essere coerenti con le caratteristiche dei serramenti

12 Tapparelle di lamiera di alluminio microforata

13 Tipologie di materiali impiegati nelle intercapedini del vetrocamera

14 Lastra Okalux Sistema translucido di isolamento termico (brevetto Okalux)

15 Rizzi & Allocca, Palazzetto dello sport di Trento, Doppia pelle costituita da un sistema vetrato translucido isolante del tipo Okalux (lati nord e sud)

16 Herzog & Partner, Christian Bartenbach per le vetrate Design Center a Linz, 1994 vetrocamera con griglia retroriflettente interna per ottimizzare lo sfruttamento della luce diurna, impedendo abbagliamento e surriscaldamento

17 Vetrocamera con schermo (C. Bartenbach)

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19 Complesso residenziale a Orbassano (Torino), Studio Gabetti & Isola, 1985 Una progettazione attenta agli aspetti climatici

20 Serre ad incremento diretto Funzionamento Le serre lungo i fronti sud-est e sud-ovest, svolgono la funzione di conservazione di microclima dell intero edificio e delle singole abitazioni: la loro particolare conformazione permette di ottenere spazi in grado di rovesciare la propria funzione invernale di accumulatori di calore nella funzione estiva di grandi ventilatori, grazie ai pannelli apribili e alle tende per l ombreggiamento. Questa metamorfosi funzionale si ripercuote sul disegno del prospetto, che risulta aperto o chiuso rispetto alle esigenze individuali e collettive degli utenti.

21 Funzionamento delle serre in regime estivo e invernale La parete isolante funziona da barriera che non trasmette calore all interno dell alloggio durante l estate, impedendone la dispersione verso l esterno in inverno. L intercapedine d aria funge da ulteriore strato isolante in ambedue le stagioni.

22 Caratteristiche di forma e distributive di una casa passiva -Basso indice di compattezza (Superficie/Volume < 0,6) -Rinuncia a sporgenze e rientranze -Balconi, terrazze e verande da collocare all esterno dell involucro termico -Massa termica considerevole dei pavimenti e delle pareti (memorizzazione dei guadagni solari) -Orientamento verso sud di ampie vetrate con funzione di superfici utili e riduzione delle aperture a nord -Superficie ottimale delle vetrate sud comprese tra il 40 e il 50% della superficie complessiva della facciata (SRE superficie di riferimento energetico) -Limitazione dell ombreggiamento endogeno (balconi, tettoie) della facciata sud -Disposizione dei locali di servizio sul lato nord in funzione di cuscinetti termici -Localizzazione in pianta del vano-scale esterno o interno all involucro termico Il termine Casa passiva si riferisce ad un particolare standard costruttivo che si fonda sull integrazione di strategie progettuali e costruttive finalizzate alla riduzione dei consumi energetici ed al benessere del clima interno. I consumi energetici per il riscaldamento non devono superare i 15 kwh/m 2 a (possibilità di sostituire il convenzionale impianto di riscaldamento con una pompa di calore

23 Caratteristiche dell involucro (tipologia e materiali) di una casa passiva : -Super-isolamento (elevati spessori dell isolante termico sui muri perimetrali e sui tetti) per ridurre la dispersione termica (U-value < 0,15 W/m 2 K elementi opachi) -Eliminazione dei ponti termici (cordoli e architravi, fondazioni, balconi e terrazze e gronde) attraverso la particolare cura nell eliminazione delle discontinuità -Ventilazione regolata con recupero di calore (almeno il 75 80% del calore dell aria in uscita con scambiatori a flusso d aria incrociata) e altri guadagni interni (scambiatori di calore interrato ad acqua) -Buona tenuta all aria( 50 < 0,6/h) (riduzione del 90% della ventilazione incontrollata) -Telai (ridotti al minimo) e vetri dei serramenti ad elevate prestazioni termiche (Uvalue < 0,8 W/m 2 K) -Montaggio dei serramenti all esterno dell involucro termico -Guadagni solari -Utilizzo di energie rinnovabili per rispondere alla restante esigenza di energia

24 INVOLUCRO: DefiniL edificio come interlocutore attivo del sito e dzione dell interno rispetto all esterno el contesto nel quale è collocato FINESTRE e PORTE: Collegare, Comunicare TETTI e MURI: Dividere, Difendere, Proteggere Occorre trovare l equilibrio tra le esigenze di: - Garantire l illuminazione naturale - Favorire il passaggio della radiazione solare - Ridurre la trasmissione del calore (isolamento termico) scegliendo i materiali e le forme in relazione alle condizioni dell ambiente. Le aperture divengono interlocutori attivi con l ambiente (approccio organico) Le condizioni del clima sono riconducibili a flussi termici che determinano la dinamica degli scambi termici energetici degli involucri edilizi

25 Contro la Trasparenza stupida ad alta intensità energetica Ruolo organico delle superfici trasparenti attraverso strategie combinate: - Accurata scelta dell esposizione delle superfici vetrate - Specializzazione delle parti vetrate (isolamento termico e permeabilità alla luce*) - Scelta attenta delle schermature come sporti e aggetti (più efficaci a sud), frangisole (est), persiane e avvolgibili (soprattutto per climi caldi), in genere schermi verticali e orizzontali, fissi e mobili - Sistemi di ventilazione (naturale o forzata) locale e globale - Utilizzo di lucernari e di involucri variamente climatizzati (serre e atrii) - Utilizzo di intercapedini (ad es. per involucri a doppia pelle) anche senza tecnologie aggiuntive

26 La qualità microclimatica interna è il frutto della combinazione tra orientazione, caratteristiche distributive e tipologia edilizia Importanza dell impatto sole-aria (effetti da massimizzare durante il periodo invernale e da minimizzare durante quello estivo), il cui sfruttamento ottimale comporta, oltre alla scelta dell orientazione adeguata in funzione delle caratteristiche distributive e della tipologia edilizia, anche la localizzazione ottimale delle superfici vetrate e la scelta adeguata delle proprietà dei materiali e delle tecniche costruttive Rif. Bibliografici: Progettazione bioclimatica, cap. 4 in Manuale di progettazione edilizia vol. 1, ed. Hoepli, Milano (da V. Olgyay, Design with the clima e altri)

27 Schermature verticali (Olgyay)

28 Schermi esterni orizzontali fissi per la parete a sud di una banca di Innsbruck Schermature orizzontali (Olgyay)

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30 Schermature a carabottino (Olgyay) Schermature a carabottino (Olgyay) J. Prouvé, Edificio V, Parigi, Duplice sistema di protezione solare integrato nel pannello orizzontale a griglia e verticale di lamiera di alluminio anodizzato curvata e sagomata verso l esterno Schizzi di Le Corbusier del 1933 per brise-soleil come regolatori energetici passivi dell involucro e come elementi di espressione plastica in luoghi con soleggiamento intenso per un complesso residenziale ad Algeri