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corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche
Nikos Fintikakis, protezioni per il sito archeologico di Santorini
serramenti speciali, frangisole,
edifici intelligenti
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i frangisole hanno grande
importanza nell’ambito della
progettazione bioclimatica,
soprattutto in climi come il
nostro
il loro ruolo specifico è
svolgere, insieme alle aperture
per il passaggio dell’aria,
un’azione di controllo del
surriscaldamento
è importante anche la loro
azione di regolazione della luce
naturale
talora i frangisole possono
integrare anche elementi di
isolamento per evitare dispersioni
di calore in inverno
Kroll, liceo a Caudry, 1997-2000
oggi i frangisole assumono
un crescente significato
come elementi formali, per il
loro aspetto “tecnologico” e
la variabilità stagionale e
giornaliera che spesso ne
caratterizza il funzionamento
la sola valenza energetica
può passare così in secondo
piano nelle intenzioni e nelle
attenzioni del progettista
gli esempi di questo nuovo
significato assunto dagli
elementi di schermatura sono
moltissimi
Herzog & De Meuron, Basel, 1999
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Sean Godsell, Casa per Weekend, Melbourne, Australia
Gould Evans, Dance Theatre Tucson, Arizona, USA
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Steven Holl, Sarphatistraat Offices, Amsterdam, 1999-2000
Benish, Piscina del Centro di cura di Bad Elster
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OMBREGGIAMENTO
FISSO
può essere costituito:
dalla conformazione stessa
dell’edificio,
dalla presenza di loggiati e
verande,
dalla posizione e
dall’orientamento delle
finestre rispetto al piano
della facciata,
da elementi frangisole
verticali e/o orizzontali
facenti parte della struttura
architettonica aggettanti o
meno
Piano, Rue de Meaux, Parigi, 1991
Cuno Brullmann e Fougeras La Vergnolle,
Centro commerciale, Francoville, Francia
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la schermatura con elementi fissi orizzontali è realizzata
per i fronti rivolti a sud - dove il sole estivo è molto alto
sull’orizzonte - le sue dimensioni devono essere
determinate per evitare l’incidenza della radiazione solare
sulle facciate esposte durante la stagione calda
consentendola durante quella fredda
Murcutt schizzo
Foster,
Shanghai Bank,
Hong Kong
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la schermatura ad elementi
verticali è usata
preferibilmente per i fronti
rivolti ad est e ad ovest sui
quali la radiazione solare
incide con un’altezza
inferiore al mattino e al
pomeriggio
l’effetto di schermatura con
elementi fissi può essere
realizzato anche con
combinazioni di aggetti
orizzontali e verticali, con
aggetti inclinati o
semplicemente, per gli
edifici bassi o per gli
alloggi ai piani alti, con i
componenti di copertura
Le Corbusier, Unité, Marsiglia, 1952
W.P.Bruder, Learning centre, arizona, USA
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Choen, Judin, Nelson Mandela Museum in Mvezo, Australia
OMBREGGIAMENTO MOBILE
può essere:
esterno all’edificio,
interno agli elementi trasparenti di captazione,
interno all’edificio
quest’ultima soluzione, ai fini di un intervento di controllo
climatico naturale, deve essere trascurata
se si dispongono i frangisole all’interno dell’ambiente, a ridosso delle
superfici vetrate, tra questi e le superfici vetrate stesse si crea un
cuscinetto d’aria che tende a scaldarsi e che può innescare moti convettivi
all’interno dei locali alzandone la temperatura
questa soluzione è invece utilizzata per gli isolanti mobili o in quei locali
che possono richiedere un oscuramento in momenti particolari della
giornata, anche durante la stagione invernale, ma nei quali si desidera
che l’effetto del riscaldamento solare duri anche ad oscuramento
avvenuto
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la schermatura mobile all’interno degli elementi trasparenti
di captazione è costituita da microcomponenti inseriti
direttamente nell’intercapedine dei doppi vetri
si tratta tuttavia di meccanismi di ombreggiamento non
molto diffusi per problemi di manutenzione e di visibilità
una volta veniva utilizzato, nelle architetture solari passive,
anche il Bead-wall, sistema nel quale un’intercapedine fra due
vetri diventava isolante e schermante quando veniva riempita
con pallini di polistirolo
è una soluzione oggi un po’ rozza visto lo sviluppo dei nuovi
materiali trasparenti isolanti come i TIM (cfr. specifica lezione)
finestra Luxaclair
Foster,
Business Promotion Centre,
Duisburg, Germania, 1993
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l’ombreggiamento mobile esterno può essere ottenuto con
vari tipi di elementi, ad esempio con frangisole a lamelle
verticali ed orizzontali usati come autonomi componenti
della facciata
Driesen, Meersman, Thomaes, padiglione del Belgio, Siviglia, 1992
schermi rotanti realizzati con ossatura in acciaio ricoperta di tela bianca impermeabilizzata
Studio Arche, Liceo agricolo, Miserieux, Francia
sistema mobile manuale con aste metalliche
collegate a cremagliere all’interno di pannelli
rivestiti in lamiera d’alluminio
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altre soluzioni per un ombreggiamento mobile esterno
sono:
le tende di vari materiali e forme,
le parti specifiche dell’infisso stesso che costituiscono
un filtro per la radiazione solare
a questa categoria appartengono:
sia le tradizionali persiane in legno o altro materiale,
sia i sofisticati sistemi di schermatura sviluppatisi
nell’ambito del settore produttivo dei serramenti
Nouvel, Fondation Cartier, Parigi, 1994
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R&Sie..., Barak House, Sommiéres, Francia
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Ufficio di Rogers Associati, Londra
(sopraelevazione di edificio postbellico)
Piano, FIAT- Lingotto, Torino, 1987
SL GMBH,
Estensione
della sacra
Moschea del
Profeta,
Medina
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José Antonio
Coderch, Edificio a
Barcellona
Herzog & De Meuron, Residenze e uffici, Basel, 1993
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RKW, ARAG, Düsseldorf, 1999
SERRAMENTI PER IL CONTROLLO CLIMATICO NATURALE
quello delle vetrate (cfr.lezione specifica) e dei serramenti è,
oggi, un settore piuttosto vivo per quanto riguarda la ricerca
di soluzioni energeticamente compatibili
oggi si diffondono sempre più sul mercato serramenti che,
oltre alle loro intrinseche caratteristiche tecnologiche e di
design, propongono soluzioni innovative di schermatura e di
movimentazione di ante e tapparelle, permettono opportune
soluzioni di arieggiamento e contemporaneamente di
captazione della luce e del calore solare
esistono poi serramenti specificatamente studiati come veri
e propri sistemi solari passivi
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Von Gerkan, Marg & Partner, Neue Messe Leipzig, 1996
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componenti Schuco
vetrata isolante con
vetrocamera e grigliato in legno
nell’intercapedine
Mahler Gunster Fuchs
Architekten, Istituto
professionale a Wiesbaden
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Von Gerkan, Marg & Partner, Chiostro del padiglione di Cristo, Turingia
componente della Oka-Solar
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componente bioclimatico Coopsette (applicazione in edificio di Luino)
il componente funziona come una sorta di Muro Trombe che convoglia aria calda
nell’ambiente per circolazione forzata, tramite bocchette presenti sul
componente stesso; funziona sia in assetto interno – esterno per la circolazione
dell’aria invernale, sia in assetto esterno – esterno per il raffrescamento estivo
abbinato con specifici serramenti da porre sul lato nord; la finestra può essere
dotata di microprocessori e sonde (esterna, interna, nell’intercapedine) per il
funzionamento automatico
“EDIFICI INTELLIGENTI”
i componenti mobili di ombreggiamento (anche quelli
integrati nei serramenti) hanno il grande vantaggio,
rispetto a quelli fissi, di poter essere utilizzati con grande
flessibilità e variabilità a seconda delle situazioni
climatiche e delle condizioni che si vogliono realizzare
all’interno degli ambienti
non è detto che la movimentazione avvenga però sempre
manualmente
oggi lo studio per l’applicazione dei frangisole viene
concentrato sui sistemi di gestione e movimentazione
automatica degli schermi attraverso comandi attivati da
specifici software in funzione di controlli microclimatici
effettuati da particolari sonde
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una rete di sensori collegata con un circuito integrato e con
dei servomeccanismi applicati alle schermature mobili può
gestire, anche senza l’intervento manuale, la regolazione
ottimale delle schermature in funzione dei parametri
climatici interni ed esterni e dei requisiti impostati
pur utilizzando energia - comunque non molta considerati i
risparmi - questi sistemi non sono ricollegabili
all’impiantistica tradizionale soprattutto quando essi siano
messi in opera allo scopo di favorire processi di
climatizzazione passiva fondati sulle caratteristiche
dell’involucro edilizio
è in quest’ottica che la definizione di edificio intelligente
viene a coincidere con quella di edificio bioclimatico
Studio Jersey Devil, Abitazione a
Washington, USA
Lucernario sperimentale “Roto-lid” con
calotta sferica a movimento automatico
controllato da computer
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le principali difficoltà che si frappongono all’uso dei CIB
(Computer Integrated Buildings) sono:
maggior costo iniziale,
eccessiva durata della messa a punto,
reperimento di personale specializzato per la gestione
dell’edificio,
eccessiva complessità e difficoltà di manutenzione nel
tempo,
difficile integrazione del lavoro dell’architetto con quello
degli specialisti,
deresponsabilizzazione dell’architetto,
difficoltà di gestione da parte dell’utenza
Nouvel, IMA, Paris
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per finire, a proposito dei frangisole, occorre ricordare ancora
che anche la presenza di vegetazione, costituisce da sempre una
forma efficace di schermatura dall’irraggiamento solare (cfr.
specifica lezione)
Claus Hermansen, summer House in Dyngby
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François, Lewis, Asilo Group Scolaire Buffon, Thiais, 1999
... alcuni riferimenti bibliografici:
Sala Marco(a cura di) Tecnologie bioclimatiche in Europa. Firenze,
Alinea editrice,1994
Sala Marco, Ceccherini Nelli Lucia. Tecnologie solari. Firenze, Alinea
editrice, 1993
Compagno Andrea. Intelligente Glasfassaden.Basel,Berlin, Boston,
Birkhäuser
Detail 3-01, 8-01, 7/8-03
The Architectural Review 1209-97, 1284-04
Materia 42-2004
Techniques & Architecture 465-03
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