facoltà di architettura di genova progettazione bioclimatica_modulo: sostenibilità ambientale

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1 _docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: sostenibilità ambientale MORFOLOGIA DEL TERRITORIO le componenti principali che costituiscono la morfologia di un territorio sono l altitudine ed i rilievi, la clivometria, l orientamento dei pendii nella progettazione bioclimatica tali componenti hanno grande rilievo situazioni molto favorevoli: versanti esposti a sud con clivometria pari circa alla latitudine del luogo e altitudine media analisi bioclimatiche _ II parte altitudine: rilievi: influenza la temperatura dell aria che varia di circa 1 C ogni 180m di dislivello in estate e ogni 220 m di dislivello in inverno influenzano notevolmente il regime dei venti e la presenza di ombre portate clivometria: pendenza media del terreno rispetto all orizzontale; può comportare ombre portate più o meno ampie orientamento dei pendii: influisce molto sulla temperatura dell aria; i pendii a sud offrono, di norma, migliori condizioni per l insolazione degli edifici nella progettazione bioclimatica riveste inoltre una grande importanza: il possibile orientamento dell area, del lotto, dell edificio 1 TIPO DI SUOLO E ALBEDO il tipo di suolo riveste una grande importanza terreni dove prevalgono sabbia e ghiaia determinano temperature più elevate e minore umidità terreni argillosi determinano temperature più basse ed elevata umidità superfici erbose possono creare, d estate, evaporazione con abbassamento delle temperature ogni tipo di suolo o vegetazione ha un proprio valore di albedo per effetto albedo si intende la quota della radiazione solare diretta e diffusa che viene riflessa dal terreno

2 lo studio della radiazione solare con i metodi analizzati, consente la corretta progettazione di sistemi di captazione dell energia solare (sistemi solari passivi, solare termico, fotovoltaico) i meccanismi di funzionamento di tali sistemi verranno approfonditi in lezioni successive... SISTEMI SOLARI PASSIVI... un accenno Normalmente vengono così definiti quei componenti edilizi che consentono che parte dell'energia radiante solare che raggiunge l'involucro dell' edificio, sia captata, convertita in calore, immagazzinata e distribuita all'interno degli edifici senza necessità di sistemi che richiedono l impiego di energia fossile guadagno diretto serra guadagno indiretto muro Trombe sistema Barra-Costantini I sistemi solari passivi si basano sull effetto serra del vetro ovvero sulla sua trasparenza all'energia radiante molto elevata per lunghezze d'onda fino a 2-3 micron, e molto piccola per lunghezze d'onda maggiori 2 ILLUMINAZIONE NATURALE L'utilizzazione della luce naturale negli edifici è in generale molto limitata I benefici che si potrebbero ottenere con un maggiore e migliore impiego della luce naturale sono legati sia al risparmio di energia elettrica (con conseguente riduzione di inquinamento), sia al confort ambientale la radiazione solare è anche di tipo luminoso il suo studio permette dunque l applicazione di strategie per l illuminazione naturale tali strategie verranno approfondite in successive lezioni di seguito un breve accenno... La luce naturale ha grande importanza nella vita dell uomo, sia per le attività involontarie (necessità biologiche) che volontarie (luce necessaria per svolgere un lavoro) Il problema principale nel controllo naturale della radiazione luminosa solare è la compresenza della radiazione termica

3 Descrizione del campo luminoso oltre al controllo della quantità di luce (lux) è possibile anche una descrizione del campo luminoso (spazio soggetto ad illuminazione) livello tipo stabilità tendenza Modello di cielo standard uniformemente coperto Modello di cielo standard sereno Modello di cielo mediterraneo Modelli di cielo morfologia vista gradiente dipendenza esistono specifiche strategie progettuali e componenti edilizi che permettono di utilizzare e controllare l illuminazione naturale negli edifici regime dei venti controllo naturale delle correnti d aria negli spazi aperti approfondimenti in successive lezioni... 3 il vento è caratterizzato da 3 parametri velocità (misurata con anemometri o anemografi) direzione (misurata con anemoscopi) frequenza vi sono diversi tipi di rosa dei venti che mettono in relazione questi parametri descrivendo il regime dei venti in una determinata zona una raccomandazione generica è quella di evitare velocità medie dei venti superiori a 5 m/sec in aree esterne (soprattutto se di sosta) 0,15 m/sec in ambienti confinati, durante l inverno 0,25 m/sec in ambienti confinati, durante l estate

4 scala Beaufort della forza del vento il controllo naturale dei venti e della ventilazione nelle aree aperte e negli edifici permette: eliminazione di fastidiose correnti d aria, raffrescamento estivo, umidificazione o, a seconda dei casi, deumidificazione dell aria, eliminazione di sostanze inquinanti e miglioramento della qualità dell aria, eliminazione di eventuali effetti indotti sulle aree circostanti dai nuovi volumi progettati se il controllo climatico del riscaldamento e dell illuminazione naturali si può anche effettuare con strumentazioni semplici e risultati attendibili il controllo naturale dei venti e della ventilazione può essere, a seconda dei casi, molto difficile, perché dipendente da numerosi fattori combinazione differente di velocità, frequenza, direzione, temperatura, umidità delle correnti d aria; condizioni climatiche della zona di interesse; specifiche condizioni morfologiche del sito; caratteristiche delle zone vicine; presenza o meno di ostacoli naturali e artificiali e loro specifiche caratteristiche; presenza di vegetazione, corsi o specchi d acqua, fontane; variazione dei fattori determinanti le caratteristiche delle correnti d aria e degli effetti di queste ultime a diverse altezze; caratteristiche specifiche di quanto progettato 4 Per l analisi del regime dei venti di norma occorrono: campagne di rilevamento specifiche di medio-lunga durata, simulazioni economicamente onerose e calcoli complessi non sempre attendibili Per esempio gallerie del vento ambientali per riprodurre e studiare la ventilazione naturale ed i suoi effetti sugli edifici e le aree urbane ed extraurbane utilizzate sia nelle fasi analitiche che per verificare le ipotesi progettuali sperimentazioni in galleria del vento sistemi di rilevamento su modello della pressione del vento

5 cuspidi e cubetti di legno all inizio della galleria per la simulazione delle condizioni reali di ventilazione (vortici ed attrito con il terreno) anche se non portano a risultati attendibili da un punto di vista quantitativo, possono essere applicati alcuni sistemi molto semplici per la preliminare valutazione qualitativa dei fenomeni ventosi Galleria della Monash University a Melbourne in Australia un esempio... 5

6 A=alba, B=mattina, C=mezzogiorno, D=pomeriggio, E=sera, FGH=notte brezza di mare e brezza di terra Strategie progettuali per gli edifici per gli edifici possono essere utilizzate diverse strategie progettuali agendo, in sequenza: sulle aree aperte, sull involucro, negli spazi di transizione tra interno ed esterno, negli spazi interni si approfondirà questo tema in successive lezioni... Strategie progettuali nelle aree aperte Frangivento murature piene schermi di diverso tipo barriere vegetali (controllo dell umidità e del soleggiamento, riqualificazione del paesaggio) riduzione del 50% della velocità del vento ad un altezza pari alla metà della barriera utilizzata, barriera vegetale ad una distanza pari a 27 volte quella della barriera stessa 6 estensione dell area di calma - velocità del vento ridotta al 50% - nella zona sottovento di un filare di alberi

7 Incanalatori/deviatori (forma ad imbuto) Creazione di corsi o specchi d acqua, fontane Creazione di aree verdi effetto di barriera o deviatore di correnti d aria umidificare o purificare l aria Definizione del tessuto urbano attraverso un adeguata distribuzione di lotti edificabili e non, assi viari, zone a parco, ecc. 7

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