2.5. Progettazione del modulo

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1 2.5 Progettazione del modulo Ricerca delle condizioni di applicabilità delle Fonti Energetiche Nuove e Rinnovabili sul territorio. Il modulo urbano sostenibile per piccoli insediamenti

2 I diagrammi solari delle diverse zone di insediamento ci permettono di ricavare velocemente la massima l altezza solare al solstizio estivo e invernale. Quest ultimo dato permette di ricavare la distanza minima che deve intercorrere in direzione Nord Sud (dns) tra due edifici al fine di massimizzare l irraggiamento solare nel periodo invernale. Infatti, durante questo periodo, quando il tragitto del sole è più basso sull orizzonte, ogni edificio andrebbe ad ombreggiare quello adiacente sul versante settentrionale. Si considerata allora un opportuna distanza da interporre tra le due strutture al fine di evitare tale inconveniente, proprio nella stagione dell anno, durante la quale tale apporto energetico è più prezioso. Fig. 114 diagramma solare polare H sole Azimut Milano 'N 21,6 41,2 Roma 'N 24,6 41,6 Palermo ' 4N 28,6 42,3 H sole Azimut Milano 'N 68,4 74,7 Roma 'N 71,4 78 Palermo ' 4N 75, Inverno (12.00) Estate (12.00) (9-15) (9-15) Tab. 16 Dati solari per località e stagione Per questo, con riferimento al 21 dicembre, tenuto conto dell altezza dell edifico ombreggiante di 13,3 m, si ha: 218

3 Milano d NS = H*cotg(h i ) = 13,3 cotg(21,6 ) = 33,34 m Roma d NS = H*cotg(h i ) = 13,3 cotg(24,6 ) = 28,83 m Palermo d NS = H*cotg(h i ) = 13,3 cotg(28,6 ) = 24,21 m Fig. 115 Vista del sottomodulo lungo l asse Sud-Nord durante il solstizio estivo Per quanto riguarda, invece, l interdistanza Est Ovest (d EO ), è necessario mettere in atto un compromesso tra soleggiamento invernale ed ombreggiamento estivo. Ciò nasce dal fatto, che le superfici verticali orientate ad Est ed Ovest, nel periodo che va da aprile ad agosto, subiscono una radiazione solare incidente superiore a quella esposta a Sud. Per tali pareti, infatti, si registra un massimo di incidenza solare, corrispondente al mese di 2 giugno, pari a 440Wh m al giorno, contro i circa 2 280Wh m al giorno di quella verso il mezzogiorno. Si può partire dall impedimento alla captazione solare, che gli edifici affiancati ad Est e ad Ovest impongono all unità base in esame. Fig Altezza solare durante il periodo estivo ed invernale - 42 N 219

4 Le considerazioni che si faranno su un versante sono pressoché valide esattamente per il versante opposto. Facendo riferimento al periodo freddo più critico dell anno, vale a dire il solstizio invernale, sempre dal diagramma solare, ad esempio di Milano, si può vedere che il Sole sorge (e tramonta) con un angolo azimutale di 52,7. La radiazione solare diventa utile, però, fondamentalmente quando il Sole è più alto sull orizzonte e, intorno alle 09:00, sempre secondo il diagramma solare, si trova a circa 41,2 di azimut e ad un altezza solare di circa 10,2. È opportuno allora che la parete Est possa da quell ora poter avere libero accesso a tale energia solare. Tenuto sempre conto dell altezza dell edifico ombreggiante di 13,3 m, si ha: 13,3 tg( 41,2 ) = 11, 64m ciò significa che l edificio di impedimento sul fronte Est deve distare circa 12 m dalla facciata in esame. A partire da questo dato, si deve verificare che lo stesso concordi con altre esigenze, iniziando dall ombreggiamento, che potrebbero causare la schiera di edifici sul fronte meridionale. Scegliendo il punto più delicato da controllare, ovvero l estremo alto dell edificio a Sud di quello preso in considerazione precedentemente esso vede la parete da tenere assolata sotto un angolo pari a: arctg 39 13, L angolo d ombreggiamento che, allora, la costruzione 4 determina sulla prima sarà dato da: 13,3 arctg 13 ( 43 cos 41,2 ) praticamente coincidente con quello dell altezza solare corrispondente ad un valore di azimut di 39. In questo modo si è verificata, quindi, la bontà dell interdistanza Est Ovest precedentemente determinata. Fig. 117 Vista del sottomodulo lungo l asse Ovest-Est durante il solstizio invernale Un ulteriore verifica che si può compiere nella stagione estiva, quando il sole è alto nel cielo, è relativa alla convenienza di mantenere un minimo ombreggiamento reciproco in particolare sull asse Est-Ovest sul quale, tra il 21 marzo e il 21 settembre in orari differenti, il sole transita ortogonalmente alle facciate di levante e di ponente. Durante il solstizio estivo, sempre nel caso di Milano, ciò avviene con un altezza solare di 38 e l ombreggiamento arriva ad un altezza (H omb ) della parete che si calcola semplicemente come segue: H omb = 13,3 ( tg38 12) = 3,82m 4m corrispondente a poco più di un piano dell edificio. 220

5 21 DICEMBRE 21 GIUGNO ORE Altezza solare: 2 35 Azimut: ORE Altezza solare: Azimut: ORE Altezza solare: Azimut: ORE Altezza solare: Azimut: ORE Altezza solare: Azimut: ORE Altezza solare: Azimut: ORE Altezza solare: Azimut: ORE Altezza solare: Azimut: ORE Altezza solare: Azimut: 0 00 ORE Altezza solare: Azimut: 0 00 ORE Altezza solare: Azimut: ORE Altezza solare: Azimut: ORE Altezza solare: Azimut: ORE Altezza solare: Azimut: ORE Altezza solare: Azimut: ORE Altezza solare: Azimut: ORE Altezza solare: Azimut: ORE Altezza solare: 2 35 Azimut:

6 Per esemplifcazione nella pagina precedente sono state riportate le assonometrie solari per il modulo di Milano durante in solstizio d estate e d inverno. Tale rappresentazione permette di avere il punto di vista del Sole per valutare in un colpo d occhio l ombra portata tra i diversi edifici. Riepilogando per le diverse città campione si avranno i seguenti dati. Milano Roma Palermo Interdistanza E/W 12 m 12 m 12 m Angolo di vista parete Sud Angolo azimutale corrispondente 13 14,5 16 Angolo geometrico interdistanza E/W Altezza ombra portata su parete E/W 4 m 3 m 2 m Fig. 118 Planimetria del modulo urbano per la località di Milano Calcolati così i valori è possibile dimensionare il modulo e valutare lo spazio che occupa all interno della rete urbana. Si tratta, in particolare, di un area che comprende quattro edifici disposti in modo da interagire positivamente tra loro secondo i ragionamenti appena esposti. 222

7 Si viene a costituire, allora, una maglia che copre una superficie caratterizzata, secondo le diverse zone climatiche, come segue: Milano Roma Palermo lato minore = = 4, ,5= 74m 74m 68m lato maggiore = = 12, ,5= 88m 80m 70m area totale m m m 2 Fig. 119 Planimetria del modulo urbano per la località di Roma 223

8 Per la zona climatica corrispondente a Palermo, dato l alto irraggiamento durante i mesi estivi, si è preferito privilegiare la condizioni di ombreggiamento delle facciate Est e Ovest piuttosto che garantire il soleggiamento delle stesse durante il periodo invernale. Conseguentemente l interdistanza è stata ridotta a 9 metri. Fig. 120 Planimetria del modulo urbano per la località di Palermo 224