Le informazioni da acquisire in sede preliminare non supportano la sola fase iniziale ma sono utili in ogni passaggio decisionale, fino al progetto esecutivo e oltre, nella gestione dell intervento realizzato
I metodi di analisi devono avere un carattere speditivo I dati raccolti diventano strumenti di progetto, capaci di orientare le scelte Una volta strutturati, costituiscono il codice genetico del sito, contenente: le condizioni climatiche locali; i caratteri fisici del territorio; la morfologia urbana; i caratteri insediativi; la dotazione infrastrutturale dell insediamento; i caratteri morfologici e costruttivi degli edifici;
I dati provengono da fonti diverse e sono archiviati su differenti supporti si distinguono: dati statistici immagini cartografiche notizie bibliografiche rilievi diretti rilievi strumentali
Le emergenze territoriali (naturali e antropiche) interagiscono con l insediamento edilizio in modo diretto e indiretto. Le ostruzioni e i manufatti edilizi o infrastrutturali (arterie di comunicazione, viadotti, massicciate ferroviarie) possono limitare la visibilità da e verso l esterno o generare inquinamento acustico e ambientale. I rilievi naturali, le grandi superfici a verde, i bacini idrici, possono indurre variazioni climatiche locali (aumento del tasso di umidità, diminuzione della temperatura dell aria, accentuazione o attenuazione della velocità del vento, creazione di ombre di vento o vortici che possono favorire fenomeni di riciclaggio di eventuali effusioni inquinanti provenienti dagli stessi edifici) Il fenomeno del riciclaggio può dipendere da molti altri fattori tra cui la distanza reciproca tra gli edifici, la loro forma e disposizione in rapporto alla direzione dei venti. Si segnala in proposito l interessante trattazione che ne fa M. Nicoletti in Architettura ecosistemica, Gangemi, Roma 1998.
I dati climatici consentono di valutare le modalità delle interazioni che si instaurano tra edificio e contesto, si può ad esempio: 1. descrivere l azione locale del vento in funzione della tipologia dell insediamento e della sua collocazione nel territorio; 2. valutare i livelli di aggressività degli agenti atmosferici sulle superfici di involucro; 3. elaborare le più opportune strategie progettuali e individuare le soluzioni costruttive per il controllo climatico passivo;
La disponibilità di dati climatici sistematici è molto ampia, in Italia, le fonti accreditate sono: 1. bollettini diramati dalle stazioni meteo dell Aeronautica Militare, dislocate negli scali aeroportuali militari, 2. tabelle climatiche elaborate dall UNI (Ente di Unificazione Italiano), 3. dati resi disponibili dal CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche) 4. dati statistici raccolti dall ISTAT (Istituto Italiano di Statistica.) 5. stazioni di rilevamento meteo dei diversi enti che supportano le attività agricole e marittime sul territorio italiano.
Temperature massime e minime mensili L andamento medio delle temperature mostra gli sbalzi termici giorno/notte e quelli stagionali per i periodi critici per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti interni. Inoltre il livello termico dell aria associato al tasso di umidità e alla ventilazione da conto dei livelli di comfort percepiti dall utente. Riportando temperatura e umidità nel diagramma bioclimatico di Givoni, si apprezzano i livelli di comfort e si individuano quali sono i parametri su cui intervenire per ripristinare condizioni di benessere termoigrometrico accettabili. Temperature medie mensili - stazione meteo di Napoli Capodichino, (periodo 1984/1989) È opportuno rappresentare questi dati in forma grafica per dare una immediata rappresentazione degli andamenti nei diversi periodi dell anno. La fonte di riferimento è l ISTAT con gli annuari di statistiche meteo che riportano i dati rilevati nelle stazioni meteo dell Aeronautica Militare collocate presso i principali aeroporti italiani.
Temperatura media mensile convenzionale Le temperature medie convenzionali si possono utilizzare per il calcolo dei fabbisogni energetici in accordo con la normativa vigente del nostro paese. Questi dati sono reperibili nella norma UNI 10349 (Riscaldamento e raffrescamento degli edifici Dati Climatici). L UNI riporta le temperature medie per provincia e per ogni mese dell anno (con quota sul livello del mare); in base a questi dati è possibile calcolare la temperatura media mensile di qualsiasi altra località del territorio nazionale utilizzando la formula: Dove: Te = Tef (z z r) * Tef = temp. del capoluogo di provincia più vicino in linea d aria e sullo stesso versante geografico della località considerata z = altitudine s.l.m. della località considerata z r = altitudine s.l.m. della località di riferimento = gradiente verticale di temperatura (indice riportato in tabella in funzione della zona geografica) ZONA GEOGRAFICA ( C/M) Italia settentrionale transpadana 1/178 Italia settentrionale cispadana 1/200 Italia centrale e meridionale 1/147 Sicilia 1/174 Sardegna 1/192 Gradiente verticale di temperatura
Dati climatici convenzionali Gradi giorno delle località analizzate (dato convenzionale) Il grado giorno (espresso in gradi centigradi) è un indice numerico direttamente proporzionale al fabbisogno energetico di un edificio nelle diverse aree del territorio nazionale ed è quindi utile per la caratterizzazione climatica di un determinato ambito geografico. Viene utilizzato, quale riferimento di legge, nella normativa sul risparmio energetico. Rappresenta la sommatoria, estesa all arco di un anno, delle differenze fra la temperatura esterna (media giornaliera) e la temperatura ottimale interna di ambienti abitati, per i giorni in cui la temperatura esterna è inferiore a quella interna considerata. Il dato non è rilevabile negli annuari statistici ma può ricavarsi dalle tabelle allegate ai regolamenti di attuazione delle leggi sul controllo dei consumi energetici ed è di grande importanza ei fini del dimensionamento degli impianti per il controllo del microclima interno.
Valori medi mensili dell umidità relativa dell aria L umidità relativa dell aria dà conto dei livelli di concentrazione di vapore acqueo in atmosfera, tale valore associato alla temperatura e alla ventilazione mostra la tendenza dei climi temperati caratteristici delle nostre latitudini, a caratterizzarsi localmente come più prossimi a regimi caldo-aridi piuttosto che caldo-umidi. Tali condizioni possono influenzare in modo significativo le strategie progettuali da porre in essere, specialmente in relazione alla conformazione planovolumetrica dell insediamento, alla distribuzione degli spazi interni dei singoli edifici e alla caratterizzazione massiccia o leggera dei tipi costruttivi. facciata ventilata in rue de meaux È opportuno rappresentare questi dati in forma grafica per dare immediatamente conto degli andamenti di umidità relativa nei diversi mesi dell anno. Un diagramma lineare risulta quello più indicato. Per la raccolta dei dati si consiglia la consultazione degli annuari di statistiche meteorologiche ISTAT.
Piovosità su base mensile in mm La distribuzione annuale dei periodi piovosi influenza in modo consistente la percezione di benessere ed il giudizio sulla mitezza del clima da parte degli utenti. Alle nostre latitudini si apprezza una maggiore concentrazione di precipitazioni nel periodo autunnale - invernale con estati tendenzialmente secche, cosa che non accade altrove. Le precipitazioni sono importanti ai fini della durabilità degli elementi costruttivi, essendo l acqua il principale veicolo degli inquinanti atmosferici sulle superfici edilizie. Precipitazioni medie mensili - Napoli Capodichino, (periodo 1984/1989) Questi dati vanno riportati in forma grafica mediante un diagramma a barre che può rendere ben visibile le differenti quantità di precipitazioni, espresse in millimetri, nei diversi mesi dell anno. Fonte di consultazione annuari ISTAT.
Frequenza (gg) e della velocità (m/s) dei venti rispetto alle direzioni di provenienza Il regime dei venti (frequenza in giorni e velocità in metri al secondo, chilometri all ora o nodi) può consigliare la necessità di difendersi o la possibilità di utilizzo per il raffrescamento e la ventilazione naturale degli ambienti confinati. La relazione tra il tessuto edificato e il vento va valutata per una giusta comprensione delle condizioni locali di ventilazione, che possono variare a seconda della conformazione e della distribuzione delle masse edilizie sul territorio. Frequenza stagionale dei venti rilevata alla stazione meteo di Napoli Capodichino, (periodo 1984/1989) È opportuno rappresentare anche questi dati in forma grafica. Il tipo di diagramma più adatto sia per la frequenza che per la velocità su base stagionale è quello polare che consente di mostrare l entità del fenomeno per ciascun punto cardinale di provenienza. Per la valutazione dei comportamenti locali, in relazione alla capacità di ventilazione naturale interna, si devono riportare gli andamenti e la consistenza delle scie di vento prodotte da ciascun edificio, basta in tal senso una rappresentazione schematica in pianta del complesso residenziale considerato nella scala più adeguata rispetto alle dimensioni dello stesso.
Valore medio annuale della velocità del vento (media giornaliera convenzionale) Dato ricavabile dalle tabelle UNI. In esse si riportano, per ciascun capoluogo di provincia, i valori medi annuali di velocità e direzione prevalente del vento, l altitudine s.l.m. e la zona di vento in cui ricade. Per le altre località si può calcolare una corretta velocità del vento applicando i seguenti criteri: si identifica la località di riferimento, cioè il capoluogo di provincia più vicino in linea d aria, posto sullo stesso versante geografico e nella stessa regione di vento della località considerata, rilevando dalla tabella la relativa zona di vento; si identifica, usando il prospetto riportato di seguito, la zona di vento della località considerata, in funzione dell altitudine e della distanza dal mare della stessa; si determina attraverso il prospetto dei coefficienti correttivi quello relativo alla località considerata si apporta, quindi, la correzione al valore della velocità della località di riferimento formula: applicando la seguente = c * r Dove: r = velocità del vento della località di riferimento c = coefficiente correttivo
Regione di vento Fascia costiera Fascia subcostiera Entroterra > 20 km (per la sola regione A, > 40 km) Altitudine (m) 20 km 40 km 300 500 800 1200 1500 2000 >2000 A 3 2 1 1 2 2 3 3 4 B 2 1 2 2 3 3 4 4 C 3 2 2 3 3 3 4 4 D 3 3 3 3 4 4 4 4 E 4 3 3 3 4 4 4 4 Zone di vento Zona di vento di riferimento Zona di vento della località considerata 1 2 3 4 1 1 1.780 2.780 4.000 2 0.562 1 1.560 2.250 3 0.360 0.640 1 1.440 4 0.250 0.445 0.694 1 Coefficiente correttivo
Comportamento locale dei venti L analisi, di carattere qualitativo, va condotta sia in pianta che in alzato, con evidenziazione delle zone di: calma (ombre di vento) incanalamento (effetto canyon) accelerazione in corrispondenza degli spigoli degli edifici, vortici nelle zone di transizione In pianta si evidenzia l estensione delle zone di calma e di turbolenza e le interferenze tra volumi edilizi. In sezione si apprezzano le interferenze reciproche tra edifici di diversa altezza posti a distanze diverse.ù Per il calcolo delle ombre di vento in relazione ai volumi edilizi ci si riferisce a studi fatti in camera del vento. Cfr. M. Grosso, Il raffrescamento passivo degli edifici, Maggioli, Rimini, 1997
Individuazione delle scie di vento
L influenza del vento si valuta in relazione a: Effetti del vento e della pioggia a vento fenomeni di interazione con il costruito ricadute sulla ventilazione degli ambienti interni incremento di vulnerabilità delle facciate esposte (accelerazione del degrado superficiale) L interazione con gli edifici si rileva per via grafica come illustrato in precedenza. Le valutazioni sulla pioggia a vento si effettuano incrociando i dati delle precipitazioni con l intensità eolica La pioggia a vento può condizionare la durabilità e il comportamento termico dei componenti di involucro
Condizione mensile del cielo (gg.) distinta in sereno, misto, coperto Lo stato del cielo è tra i fattori meteorologici che influenzano la temperatura dell aria. Uno stato del cielo sereno produce forti escursioni termiche nel corso della giornata, favorendo il passaggio di una grande quantità di radiazione solare e il re-irraggiamento. La conoscenza della frequenza annuale di giorni sereni rispetto a quelli misti o coperti può indicare la vocazione di un sito allo sfruttamento dell energia solare. con riferimento ai prevedibili rendimenti stagionali. Condizione mensile del cielo Per la rappresentazione grafica il tipo di diagramma più adatto è quello a barre che può mostrare per ciascun mese, contemporaneamente, con barre di colore diverso la frequenza dei giorni sereni, misti e coperti. La fonte di riferimento è rappresentata anche in questo caso dall ISTAT.
Irradiazione solare L irradiazione solare totale (MJ/m 2 ) rappresenta una misura dell apporto solare in termini energetici e ai fini dell ottimizzazione dei sistemi fv tale parametro è fondamentale in associazione alla frequenza dei giorni di cielo coperto Questo tipo di dato convenzionale è tabellato dall UNI come irradiazione solare sul piano orizzontale e verticale per i diversi orientamenti.
Albedo delle superfici esterne Si valuta la tipologia degli spazi aperti di pertinenza dei fabbricati e la loro natura, in relazione alle tipologie di tappezzamento superficiale (prato, viale asfaltato, terreno incolto, area di parcheggio).
Ombre portate L analisi delle ombre portate dà conto in modo del tutto intuitivo della reale condizione di soleggiamento delle facciate nei diversi periodi dell anno. Considerando le ombre ai solstizi estivo e invernale al mattino, a mezzogiorno e al pomeriggio, si evidenziano le condizioni di massimo e minimo ombreggiamento delle facciate Questo tipo di informazione può consigliare il migliore posizionamento di sistemi solari attivi, e permette di giudicare la disposizione planimetrica dei fabbricati in relazione alla possibilità di captazione solare diretta invernale e di protezione dalla radiazione estiva. Si individua la presenza di ostruzioni naturali o artificiali significative, cogliendone con immediatezza descrittiva gli effetti sull involucro degli edifici.
Il modo migliore per analizzare l andamento delle ombre è quello di affiancare i disegni planimetrici simulando il percorso apparente del sole in corrispondenza dei solstizi estivo e invernale. L analisi va effettuata in pianta, in diverse ore della giornata ad esempio, alle ore 9.00, 12.00 e 15.00, Risulta significativa anche una sezione, lungo l asse Nord-Sud alle ore 12.00, in estate e in inverno, per l immediata cognizione degli effetti delle ombre portate sui prospetti di edifici vicini. La rappresentazione risulta facilitata dall aiuto delle carte solari e l uso di metodi semplificati per il tracciamento in piano delle ombre portate. Analisi in pianta delle ombre portate - inverno ore 9.00 Sezione