Corso di Fisica Tecnica Ambientale - Architettura-energia-ambiente Laboratorio Integrato 1 B Architettura Bioclimatica Esempi Contemporanei Università IUAV - Venezia
Tipi di Clima e ruolo dei sub-sistemi 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 Est-Ovest Perseguire una compattezza media e massimizzare la superficie verticale esposta a Sud (nell emisfero Nord), bassa trasmittanza,
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 Barra-Costantini 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.
Clima temperato costiero Electricité de France Regional Headquarters - Bordeaux, France (44.50 N), 1992-1996 Co-architects: Berguedieu-Brochet
Involucro. Struttura rinforzata in c.a. ha un elevata massa di accumulo che aiuta a stabilizzare la temperatura interna. Ventilazione ed illuminamento naturale sono massimizzate. In estate la ventilazione naturale notturna raffresca l edificio. Di giorno il raffrescamento è fornito da un pavimento refrigerato. In Inverno lo stesso pavimento viene riscaldato. Le finestre contengono specchi che riflettono la luce verso l interno. Delle alette fisse proteggono da guadagni solari indesiderati. L edificio recupera la propria energia di scarto sia ai fini della climatizzazione estiva che di quella invernale, una pompa di calore elettrica recupera calore dall aria espulsa. La piazza coperta di ingresso è ripresa dall architettura tradizionale della regione.
Clima temperato costiero Richard Rogers Partnership - Tribunal de Grande Instance - Bordeaux, France (44.50 N)
L Atrio Vari tipi di brise-soleils. La copertura vetrata dell area ascensori, i ponti di accesso agli stessi, la forma conica delle aule ed i percorsi pedonali consentono alla luce naturale di penetrare in profondità
Le Aule. La forma delle aule favorisce la ventilazione naturale. L aria entra a bassa velocità in basso e per effetto camino esce dall apertura sommitale. La stratificazione verticale evita il surriscaldamento. Un ampio lucernario fornisce luce naturale controllata. Delle perforazioni sull involucro interno provocano l assorbimento acustico necessario all intellegibilità della parola.
Il complesso edificato L orientamento dell edificio (grossomodo Nord-Sud) non sarebbe ottimale per evitare eccessivi guadagni solari alle facciate vetrate, massimizza lo sfruttamento della luce naturale. Il blocco degli uffici allineato con la vicina strada ad intenso traffico funge da barriera acustica per le aule. L atrium, che contiene le sale di attesa, protegge gli altri locali dal rumore e dall aria esterna di bassa qualità. Esso costituisce una riserva di aria pre-trattata che è fornita da una cascata che la raffredda ed umidifica. La piscina funge da accumulo termico, l aria da trattare passa anche attraverso uno scambiatore di calore dove passa anche l aria estratta dagli uffici. L aria di rinnovo proveniente dall atrium è portata negli uffici attraverso le cavità delle strutture portanti dei solai. La struttura massiva in c.a. del basamento e del blocco-uffici contribuisce a trattare l aria prima dell immissione negli ambienti. Tale massa accumula il fresco notturno in estate.
Schemi di funzionamento