Architettura Bioclimatica

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1 Corso di Fisica Tecnica Ambientale Architetturaenergiaambiente: introduzione alla sostenibilità Laboratorio Integrato 1 anno CLASARCH indirizzo sostenibilità Architettura Bioclimatica Università IUAV Venezia

2 Tipi di clima

3 Tipi di Clima Caldo umido. La temperatura media del mese più freddo è sempre superiore ai 18, non c è stagione fredda, deboli escursioni termiche sia annuale che giornaliera. Caldo secco o arido. L evaporazione supera le precipitazioni, può essere rilevante l escursione termica giornaliera. Temperato (umido temperato caldo).temperatura media del mese più freddo inferiore ai 18 ma superiore ai 3 C, sono presenti escursioni termiche sia annuali che giornaliere (più moderate), vi è grande variabilità di tempo atmosferico e di regime pluviometrico. Il clima mediterraneo è un tipico esempio di clima temperato subtropicale con estate asciutta. Freddo (climi boreali o microtermici). Temperatura media del mese più freddo inferiore ai 3 C, quella del mese più caldo supera i 10. L Inverno è lungo e freddo, l Estate breve e calda. Grande escursione termica annuale.

4 Clima e bilancio termico dell edificio Equazione di bilancio energetico dell edificio in termini di potenza termica media riferita ad un generico intervallo di tempo d : p s i t v C dt d [W] il significato dei termini a sinistra del segno di uguaglianza è, nell'ordine: potenza entrante ceduta all'ambiente interno, fornita dall impianto, p potenza fornita dalla radiazione solare, s potenza fornita dalle fonti di calore interne all'edificio (persone, lampade, macchine,...), i t potenza uscente trasmessa attraverso l'involucro edilizio, potenza uscente veicolata dal flusso d'aria di ventilazione. v Il termine al secondo membro rappresenta la variazione di energia interna nel tempo che si può esprimere come il prodotto della capacità efficace dell'edificio C per la variazione della sua temperatura media nell'intervallo di tempo considerato.

5 p s i t v C dt d [W] Nel caso di un edificio bioclimatico il termine s andrà minimizzato mentre: p dovrà essere massimo nei periodi o nei climi freddi, minimo quando può provocare surriscaldamento, il flusso andrà sfruttato nei periodi freddi, dissipato o ridotto negli altri, i t andrà in generale ridotto in particloare nei periodi/climi freddi, deve essere comunque garantito il flusso necessario alla ventilazione, deve però essere v recuperato il calore dell aria espulsa nei periodi freddi, può essere favorita la ventilazione nei periodi/climi caldi per smaltire calore ed umidità prodotti all interno. Da queste considerazioni emerge l opportunità di avere componnti di involucro DINAMICI, in grado cioè di variare il loro comportamento nei vari periodi dell anno o anche della giornata.

6 Tipi di Clima e ruolo dei subsistemi dell edificio Caldo umido Caldo secco o arido Temperato (umido temperato caldo) Freddo (climi boreali o microtermici) Guadagno solare Accumulo termico Involucro Minimizzarlo con Minimizzare l inerzia Riflettere rad. Solare, essere schermature, usarlo per termica, utilizzare permeabile alle correnti ventilare attraverso strutture leggere d aria, bassa trasmittanza, opportuni dispositivi elevato rapporto S/V, sollevare eventualmente Minimizzare con schermature e compattezza dell edificio, usarlo per provocare ventilarzione naturale, umidificazione e raffrescamento evaporativo Massimizzare il guadagno nel periodo freddo, minimizzarlo in quello caldo Massimizzare il guadagno solare Elevata inerzia, per ritardare e smorzare la trasmissione all interno del guadagno termico diurno e realizzare un accumulo giornaliero del fresco notturno Può essere utile un elevato accumulo sia giornaliero che stagionale del calore, se l edificio è fruito con continuità Può essere utile un elevato accumulo del calore, se l edificio è fruito con continuità l edificio dal suolo Riflettere rad. Solare, essere permeabile alle correnti d aria di notte, ridurre o umidificare la ventilazione di giorno, bassa trasmittanza, minimo rapporto S/V (forme cubiche o emisferiche), ridurre le aperture Perseguire una compattezza media massimizzando la superficie esposta a Sud (alle nostre latitudini), con forme planimetriche allungate in direzione EstOvest Perseguire una compattezza media e massimizzare la superficie verticale esposta a Sud (nell emisfero Nord), bassa trasmittanza,

7 I meccanismi dell architettura bioclimatica guadagno solare, schermatura della radiazione solare, quando questa non è richiesta, riparo dai venti tramite ostacoli fisici, uso dei venti ai fini del raffrescamento, della deumidificazione e della ventilazione, effetto serra entro cavità confinate in parte da elementi vetrati, effetto camino: tiraggio che si verifica in una cavità quando alcune sue superfici sono calde e riscaldano convettivamente l aria interna (muro trombe, sistema BarraCostantini e torri del vento), raffrescamento evaporativo, effetto Venturi: ovvero accelerazioni e rallentamenti di una corrente d aria tramite restringimenti o dilatazioni dei passaggi attraverso cui fluisce, accumulo di energia termica in forma sensibile o latente in opportune strutture (masse), coibentazione dell involucro per limitare dispersioni o guadagni termici indesiderati.

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