ARCHITETTURA BIOCLIMATICA

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1 facoltà di architettura di genova A.A Laboratorio di Costruzioni 1 Proff. A. Magliocco R. Raiteri slide di arch. A Giachetta Principi di Progettazione Bioclimatica Controllo delle condizioni di irraggiamento solare a partire dagli anni 60 interessanti contributi di diversi autori: Banham. Ambiente e tecnica nell architettura moderna. Fitch. La progettazione ambientale. è soprattutto un autore a far rilevare l importanza di una progettazione più attenta ai fattori ambientali Victor Olgyay. Progettare con il clima, un approccio bioclimatico al regionalismo architettonico (1962) (ed. italiana: Franco Muzzio Editore. Padova 1990) citazione obbligata in tutti gli studi successivi in questo settore: con Olgyay ARCHITETTURA BIOCLIMATICA deriva da bioclimatologia (Koppen, inizio XX secolo) scienza che si occupa della distribuzione vegetale sul nostro pianeta in funzione delle specificità climatiche dei diversi luoghi analogamente architettura bioclimatica corrispondenza tra zone climatiche ed edifici

2 architettura bioclimatica: si occupa dello studio delle soluzioni tipologiche e delle prestazioni dei sistemi tecnologici che rispondono maggiormente alle caratteristiche ambientali e climatiche del sito, e che consentono di raggiungere condizioni di benessere all interno degli edifici. Tali obiettivi vengono perseguiti attraverso una attività progettualmente consapevole nell uso delle risorse disponibili. Con un simile approccio si possono massimizzare i benefici ottenibili mediante l impiego di energie rinnovabili. Si definiscono bioclimatici gli edifici e le opere architettoniche in genere caratterizzati dall utilizzazione di componenti e sistemi edilizi che, oltre ad esplicare la loro funzione specifica, sono anche in grado di assolvere funzioni energetiche. Marco Sala e Eugenio D Audino. Lessico di tecnologia bioclimatica. Alinea, Firenze. NEL PASSATO L UOMO, NEL COSTRUIRE LE SUE ABITAZIONI, HA MATURATO UNA NOTEVOLE CULTURA AMBIENTALE CHE OGGI SEMBRA, IN PARTE, ESSERE STATA DIMENTICATA De Architectura di Vitruvio: si farà il tracciato delle vie e dei vicoli, orientato secondo gli angoli, fra due regioni di vento contigue. Con questo sistema d'orientamento si riuscirà ad eliminare da case e strade il molesto impeto dei venti (libro I, cap. 6)

3 TORRI DEL VENTO IN IRAN E PAKISTAN (X Secolo) Una torre del vento è una specie di camino, diviso in più sezioni da setti verticali in mattoni. Durante la notte si raffredda; di giorno, l'aria a contatto con la muratura si raffredda a sua volta e, diventando così più densa, scende verso il basso ed entra nell'edificio. Quando vi è vento, questo processo è accelerato. Aprendo o chiudendo opportunamente le comunicazioni tra le varie sezioni della torre e l'edificio, è possibile dunque utilizzare la torre per raffrescare l'edificio, a seconda delle necessità.

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5 ANCHE SE ALCUNI ARCHITETTI DEL MOVIMENTO MODERNO HANNO MOSTRATO UNA PARTICOLARE SENSIBILITA NEL CONTROLLO DEI FATTORI AMBIENTALI IN GENERALE Nella società industriale la grande disponibilità di energia a basso costo e la rapida evoluzione dei sistemi impiantistici di controllo climatico ha portato alla perdita del rapporto tra edificio e clima, tra abitante e ambiente, tra tipologia edilizia e luogo

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7 uno dei principali fini di chi progetta architetture è garantire il confort degli utenti ottenendo questo risultato con il minor impiego possibile di energia non rinnovabile e nel rispetto dell ambiente al fine di progettare edifici bioclimatici......tali da garantire il confort termico con strategie di controllo climatico naturale e una corretta ed equilibrata interazione con l ambiente... occorre conoscere preventivamente le caratteristiche climatiche del sito di intervento caratteristiche climatiche del sito di intervento: TEMPERATURA DELL ARIA PRECIPITAZIONI PRESSIONE ATMOSFERICA UMIDITÀ RELATIVA STATO DEL CIELO RADIAZIONE SOLARE MORFOLOGIA DEL TERRITORIO POSSIBILE ORIENTAMENTO DEL SITO, DEL LOTTO, DELL EDIFICIO EDIFICIO TIPO DI SUOLO ALBEDO REGIME DEI VENTI... di seguito ci limitiamo a considerare solo questo aspetto

8 radiazione solare riscaldamento solare illuminazione naturale la radiazione solare è il flusso di energia emesso dal sole il sole irradia ad una distanza di circa 150 milioni di km dalla terra che riceve circa 2 miliardesimi dell energia emessa per la grande distanza terra-sole i raggi solari possono essere considerati paralleli all esterno dell atmosfera il valore medio di irraggiamento è 1163 Kcal/mq di cui circa il 68% raggiunge la superficie terrestre (con la riduzione della dannosa componente ultravioletta)

9 2 altezza solare 3 angolo azimutale

10 DIAGRAMMI SOLARI POLARI E CILINDRICI permettono la descrizione del moto apparente del sole alle varie latitudini

11 disegno del profilo dell orizzonte ostacoli lontani per il rilievo del profilo dell orizzonte si può usare il clinometro...

12 Altri strumenti di controllo del progetto Meridiana orizzontale su modello di studio Formule trigonometriche per il calcolo dell ombreggiamento Cielo artificiale

13 studio del soleggiamento con modello CAD 3d

14 lo studio della radiazione solare con i metodi indicati, consente la corretta progettazione di sistemi di captazione dell energia solare (sistemi solari passivi, solare termico, fotovoltaico)

15 sistemi solari passivi insieme delle tecnologie edilizie che sono in grado di controllare le dinamiche di scambi termici tra esterno ed interno dell edificio, sfruttando come fonte di energia la radiazione solare (effetto serra) e come elementi di captazione e di accumulo i componenti della costruzione stessa elementi essenziali dei sistemi di captazione passiva dell energia solare sono: COLLETTORI MASSE D ACCUMULO COMPONENTI DI CONTROLLO COLLETTORI di norma costituiti da una superficie trasparente o traslucida, integrata sulle facciate ben esposte dell edificio o in copertura, e da un assorbitore, una superficie opaca scura, esposta alla radiazione solare che penetra la superficie trasparente MASSE D ACCUMULOD sono composte da materiali di diverso tipo e deputate a immagazzinare calore per poi ricederlo anche in assenza di radiazione solare COMPONENTI DI CONTROLLO schermature per regolare l ingresso della radiazione solare, riflettori per incrementare la radiazione incidente sui collettori, valvole e aperture regolabili che agiscono sui fluidi termovettori,...

16 SISTEMI DI CAPTAZIONE DIRETTA Casa unifamiliare nella Perche (Francia) Arch. Sonia Cortesse

17 Vauban Residenza a Pullach, Tyskland Thomas Herzog, 1991

18 Complesso residenziale a Osuna, Siviglia Sotomayor, Dominguez, Asiain Edifici a schiera di carattere formale tradizionale Alta inerzia termica Necessità di riscaldamento ridotta assolta da camino centrale e guadagno solare Inverno: guadagno diretto, accumulo termico, illuminazione per riflessione della zona interna Estate: schermatura per aggetto delle coperture e tramite impiego della vegetazione

19 MURI TROMBE-MICHEL MICHEL muro solare con TIM

20 Christopher Taylor Court Bournville, Birmingham progetto di riqualificazione di edificio esistente con tecnologie solari passive, Piazzale Moroni, Savona