Nuovi pattern bioclimatici per una progettazione sostenibile

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Master Pism 2007
architetto PhD Fausta Mecarelli
Nuovi pattern bioclimatici per una
progettazione sostenibile
Le premesse e le intenzionalità
di una filosofia progettuale
Master Pism 2007
architetto PhD Fausta Mecarelli
"...Le nostre città debbono essere luoghi in cui i bisogni umani
trovino modo di vivere in dignità, buona salute, sicurezza, felicità
e speranza (…). A questo fine ci impegniamo a migliorare le
condizioni di vita negli insediamenti umani in modo che siano
consonanti con le necessità e le realtà locali (…). Vogliamo
anche assicurare una partecipazione piena e egualitaria per
donne e uomini e l'effettiva partecipazione dei giovani nella
politica, nell'economia e nella vita sociale" (Habitat II, Istanbul,
1996).
"...La soluzione intuitiva dei problemi della progettazione
contemporanea si trova decisamente oltre la possibilità di sintesi
del singolo progettista" (Christopher Alexander, Note sulla sintesi
della forma, 1964)
"...Noi abbiamo inteso scrivere questo libro come primo passo di
un ampio processo sociale che consentirà alle persone di
acquisire gradualmente consapevolezza delle loro specifiche
lingue dei pattern e di lavorare per migliorarle" (Christopher
Alexander, A Pattern Language, 1977).
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A Pattern Language
architetto PhD Fausta Mecarelli
Un pattern (modello, modulo, schema, configurazione) per
definizione è una regola o un insieme di istruzioni che
governano una parte funzionante di un sistema più
complesso.
In A Pattern Language (APL) il pattern è un archetipo che
costituisce la soluzione ad un problema rilevante e ricorrente
che si presenta nell'habitat.
Poiché per definizione nessun pattern è isolato, molti pattern
costituiscono una struttura (la prima definizione che Alexander
fornisce di pattern è “relazione”).
Questa struttura assume la valenza di una lingua per conoscere
l'ambiente e comunicare. Come una lingua verbale, la struttura
dei pattern è patrimonio comune delle persone che la
condividono e, in quanto tali, i contenuti della lingua, cioè i
pattern, possono essere adattati al cambiamento dei contesti
fisici, tecnologici, comportamentali, ecc.
Una struttura per l’ambiente:
i pattern bioclimatici
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La qualità dell'abitare per Alexander è connessa con la consapevolezza che le
persone dovrebbero avere delle specificità del luogo, come ambiente fisico (clima,,
risorse) e culturale (tradizioni, regole, tecnologie).
Nei pattern esistenti sono espressi, in termini espliciti o impliciti, molti principi di
ecologia e bioclimatica; tuttavia esiste un gap tra le conoscenze e le soluzioni che
si ritrovano nei pattern in questione e quelle che sono state sviluppate e
sperimentate nel corso degli ultimi trent'anni nell'ambito dell'architettura solare,
bioclimatica e bioenergetica. Da qui l'idea di sviluppare nuovi pattern (o
integrare le soluzioni dei pattern esistenti) in modo da tener conto delle nuove
conoscenze e del progresso tecnologico che ha caratterizzato l'evoluzione
dell'architettura nei suddetti settori. Ma i nuovi pattern non saranno gli elementi di un
abaco prestazionale di componenti.
Se il degrado urbano è dovuto anche ad una "destrutturazione delle relazioni tra
linguaggi progettuali locali e modelli socioculturali di lunga durata", ecco che per
cambiarne le cause c'è la necessità di definire un sistema strutturale di soluzioni
per l'ambiente di cui i pattern sono gli elementi.
Per un quadro teorico di principi bioclimatici uno dei riferimenti più autorevoli per la ricerca si trova nel libro
"Progettare con il clima. Un approccio bioclimatico al regionalismo in architettura" (Design with
climate, 1963) di Victor Olgyay. Le tecnologie e le configurazioni proposte sono state scelte in modo da
essere adatte alla regione e al clima in cui saranno applicate, ovverosia alla regione al clima mediterranei.
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architetto PhD Fausta Mecarelli
I pattern bioclimatici:
le relazioni mutue e le relazioni con i pattern di APL
In rosso i pattern
della
categoria
"insediamento",
in celeste della
c a t e g o r i a
"aggregato
edilizio", in giallo
della
categoria
"unità edilizia".
Gli archi bianchi
del
grafo
rappresentano le
relazioni tra i
nuovi pattern, le
piccole
frecce
m a r r o n i
rappresentano le
relazioni con i
pattern esistenti.
3B Fonti energetiche naturali e rinnovabili
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architetto PhD Fausta Mecarelli
Questo è il primo tra i pattern bioclimatici poiché fissa il campo entro cui si mantiene
l'equilibrio tra produzione e consumo di risorse.
La disponibilità di energia è tra le principali condizioni di sviluppo di
una società. Ma per la "crescita" del "benessere", specie nel mondo
occidentale, sono state impiegate, per il lavoro, macchine alimentate
da fonti primarie di energia fossile, non rinnovabili ed altamente
inquinanti.
Perciò: nelle vostre abitazioni ricercate soluzioni per
ridurre la domanda di energia e contemporaneamente
incrementare i risparmi energetici con l’introduzione di
fonti di energia primaria naturali e non inquinanti
(fotovoltaico, solare termico, biomasse, eolico, geotermia).
Ma soprattutto per il comfort ambientale nella vostra
abitazione seguite i principi dell'architettura bioclimatica
sia quando dovete costruire ex novo sia quando dovete
recuperare un edificio. Potete realizzare risparmio
energetico attraverso la conservazione dell'energia, il
riscaldamento passivo, l'illuminazione naturale e l'uso di
elementi fotovoltaici, posti nell'involucro degli edifici.
Se pensiamo al sistema urbano un altro contributo al risparmio d'energia lo fornisce il verde - (7B Reti ecologiche e vuoti
"pieni") - che evita il surriscaldamento, protegge dai venti e contribuisce alla regolazione del microclima. Molti dei termini che
seguono nel linguaggio fanno riferimento al pattern appena presentato poiché esemplificano configurazioni per realizzare
risparmio energetico attraverso la conservazione dell'energia - (210B Involucro isolante e materiali dalle buone prestazioni
termiche, 235B Involucro ventilato) -, il riscaldamento ed il raffrescamento passivo - (175B Serre solari, 195B Massa
d'accumulo termico, 230B Torri del vento, 232B Acqua nell'involucro dell'edificio) -, l'illuminazione naturale - (130B Daylight) - ,
l'uso di elementi fotovoltaici e per il solare termico - (225B Solare termico, 227B Solare fotovoltaico) -….
7B Reti ecologiche e vuoti pieni
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…dopo che il processo di produzione (sociale) del piano abbia definito nel territorio tante strutture
urbane policentriche, secondo il principio della "città frattale", occorre ragionare sulle
trasformazioni del territorio da intraprendere per perseguire obiettivi di sostenibilità ambientale (3B Fonti energetiche naturali e rinnovabili) -. Alla macroscala, bisognerà creare cinture di aree
verdi ed aree edificate in modo che le prime assumano sulle altre un carattere "positivo",
espandendosi e legandosi con continuità per contenere ogni edificazione disordinata.
La presenza, la conformazione ed il grado di estensione, penetrazione e connessione
delle aree verdi non edificate ( "vuoti") determina o condiziona in modo significativo la
qualità ambientale e climatica della città.
Perciò: create sempre un sistema di aree verdi collegate tra di loro a formare una
rete ecologica. Usate il verde e gli specchi d'acqua per raffrescare e purificare l'aria
degli spazi aperti. Utilizzate soltanto le specie eco-compatibili e cercate di prevedere
la maggior quantità possibile di verde spontaneo autoregolante.
Nei corridoi biologici si possono realizzare tranquille greenways per mobilità sostenibile - (51 Strade
verdi) - bici, cavalli o minibus elettrici, o vi si possono costruire aree attrezzate per il tempo libero,
se localizzate a breve distanza dagli edifici - (60 Verde accessibile) -. A ridosso delle aree
attrezzate possono direttamente collocarsi gli spazi comuni a verde degli aggregati edilizi - (120B
Corte termoregolatrice, 67 Spazio comune) -.
Altri componenti delle fasce di verde, o corridoi biologici, quali barriere di alberi o piccole masse
d'acqua, possono sfrangiarsi entrando nell'edificato; così, sotto forma di bacini o canali sotterranei (70B Spazi d'acqua - vedi i qan'a arabi) - possono mitigare il surriscaldamento degli edifici in estate,
e come barriere vegetali - (115B Intorno verde dell'edificio) -, se poste controvento, in contesti a
bassa densità di urbanizzazione, possono proteggere spazi aperti (piazze, strade ecc.) ed edifici.
Nel costruire, occorre sempre aver cura di salvaguardare le aree a più forte naturalità - (104
Recupero del sito) -, anche se questa è seriamente compromessa….
20B Densità appropriata
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…all'interno di ogni quartiere di 5.000 o 10.000 persone - (12 Comunità di 7000 persone) definite l'altezza massima ammissibile - (21 Limite dei quattro piani) - in relazione alla superficie
totale disponibile, considerando che molte aree dovranno rimanere spazi aperti per permettere
ad acqua, aria, vegetazione, animali - (7B Reti ecologiche e vuoti "pieni") - di rigenerarsi e
contribuire al nostro benessere nell'ambiente urbano. In un'area ben regolata si potranno
individuare nuclei urbani locali o comunità della dimensione di 2000 - 3000 persone con densità
leggermente più alte al centro e meno verso i bordi - (28 Nucleo eccentrico) -; tali nuclei locali
saranno organizzati con gradienti opportuni di densità - (29 Anelli di densità) - attorno a servizi
comunitari e spazi aperti per consentire di raggiungere in breve tempo ogni funzione ed avere a
disposizione le migliori condizioni climatiche.
Il problema della densità del tessuto edilizio influenza in modo determinante, insieme
all'orientamento e alle caratteristiche morfologiche degli edifici, le prestazioni
bioclimatiche dell'insediamento.
Perciò: la soluzione ideale per il clima mediterraneo è una scelta di media densità del
costruito, con edifici di altezza non superiore a quattro. Molto importante è applicare
la regola del "diritto al sole" con le giuste distanze tra gli edifici per permettere che le
facciate abbiano l'apporto solare in inverno. In relazione a ciò è bene che gli edifici
abbiano ampie coperture.
Realizzate edifici non alti in cui sia consentito ad ognuno di scegliere
la sua propria casa - (79 La vostra casa) - per manutenere e riparare
i suoi spazi, esercitare il controllo, possibilmente con un piccolo
giardino o un terrazzo dove mettere un pò di vegetazione. Un
aggregato di edifici - (95 Complesso di edifici) - con impianti in
comune (boiler, canalizzazioni per il raffrescamento, depuratori) e
corpi di fabbrica organizzati seguendo le migliori regole di
orientazione sole - aria - (115B Orientamenti appropriati) -, secondo
le forme più adatte all'orografia ed alle abitudini sociali - (37
Aggregato di abitazioni, 38 Case a schiera, 39 Case sulla collina,
120B Corte termoregolatrice) - per risparmiare energia…
70B Spazi d’acqua
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…senza considerare i modi in cui l'acqua interviene nell'ambiente alle scale più ampie, dai bacini
marini che hanno influenza sulla formazione del clima mediterraneo, per esempio, alla presenza di
masse d'acqua più piccole quali laghi o grandi fiumi che producono effetti sul clima locale, pensiamo
a come l'acqua può entrare a modificare il microclima nelle vicinanze di un insieme di case, - (37
Aggregato di abitazioni) -. La presenza di specchi d'acqua entro il sistema di costruito e spazi aperti (7B Reti ecologiche e vuoti "pieni") -, meglio se attrezzati con dispositivi di nebulizzazione dell'
acqua, raffresca in misura ragguardevole il costruito; le condizioni climatiche dell'ambiente migliorano
se una parte del sistema dei fossi, per mezzo di canalizzazioni più o meno regolate - (64 Vasche e
canali) -, attraversa gli spazi abitati o se altri apporti, come le acque piovane, alimentano cisterne o
piscine - (71 Acque tranquille) - e le acque reflue vengono riutilizzate per irrigazioni o per pulire.
L'acqua, insieme alla vegetazione, è un elemento fondamentale del nostro ambiente. Per il
benessere fisico è sempre stata una risorsa preziosa e non solo nei climi caldo-secchi; ma ora lo
diventa anche di più per il progressivo surriscaldamento del pianeta.
Perciò: per quanto possibile, utilizzate masse d'acqua vicine al costruito
posizionandole nello stesso orientamento dei venti dominanti affinché l'effetto
sia una diminuzione di temperatura delle brezze ed un maggior raffrescamento
dell'edificio, anche se accompagnato da un aumento dell'umidità. Potete
collocare semplici fontane, vasche Virbela o flow-form, cioè scivoli d'acqua
dalle forme particolari, nelle corti o nelle pertinenze dei corpi di fabbrica per
raffrescare gli edifici. L'acqua ha più potere di stabilizzare la temperatura dello
spazio, esterno e coperto, quando è in movimento.
Corpi d'acqua, vasche o fontane poste sul lato sud degli edifici - (105 Esterni che affacciano a sud) - possono alle nostre latitudini
fornire refrigerio in estate. L'acqua che scorre o gli zampilli non attirano zanzare. Per chi può disporre di una piscina, questa è utile
perché per regolarne la temperatura si può utilizzare in estate la produzione in eccesso dei pannelli termici. Un corpo d'acqua in una
corte - (120B Corte termoregolatrice) - o nella pertinenza di un edificio potrà integrarsi ad un giardino - (115B Intorno verde
dell'edificio) - creando un piccolo ecosistema utile per i ragazzi. Altri modi di integrare l'elemento acqua nell'edificio possono creare
un riferimento percettivo con corpi d'acqua esterni attraverso muri d'acqua o acqua sulla copertura - (195B Massa di accumulo
termico, 232B Acqua nell'involucro dell'edificio) -. Ci sono ragioni d'efficienza termica anche nell'utilizzare la relazione tra acqua e
terreno all'intorno dell'edificio….
105B Forma e tipologia bioclimaticamente
appropriata
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…questo è il pattern che regola all'inizio l'organizzazione spaziale dell'edificio, in relazione al suo
ambiente esterno, costituito dagli altri edifici - (95 Complesso edilizio) -, dall'ampiezza dell'area per la
costruzione, che ne determina rapporti possibili tra l'altezza e la superficie - (96 Numero di piani) -, e
rispetto alle condizioni di ventilazione, soleggiamento, protezione ed esposizione per assicurargli
riscaldamento e raffrescamento passivi, illuminazione naturale all'interno per minimizzare l'uso di
energia - (3B Fonti energetiche naturali e rinnovabili) - .
La forma e la tipologia dell'organismo edilizio influenzano in modo decisivo le sue prestazioni
bioclimatiche. Nella storia millenaria della costruzione l'uomo ha selezionato tipologie e forme che
ancora oggi sono perfettamente "appropriate", utilizzabili come riferimento per la sperimentazione
di forme e soluzioni tecnologiche innovative; peccato che ciò non sia sempre conosciuto.
Perciò: nelle regioni mediterranee è necessario ispirarsi sempre alle tipologie consolidate dalla
storia: il blocco allungato sull'asse est-ovest per la casa unifamiliare, la casa a schiera con
giardino retrostante, la casa in linea di massimo quattro - cinque piani, l' edificio a corte aperta,
tutti orientati a Sud o a Sud-Sud-Est (20° Est). Per il blocco a due piani allungato sull'asse estovest il rapporto tra larghezza e profondità è variabile ma, secondo alcuni studi, sarebbe
preferibile mantenersi intorno a L/p =1,16, o 2,5 come massimo. In ogni caso e in particolare se si
sperimentano forme nuove sarà sempre necessario verificarne preventivamente la funzionalità
attraverso la modellizzazione digitale e appositi software di simulazione energetica e climatica,
come i programmi per la simulazione e per il calcolo del bilancio energetico di edifici ESP, SUNCODE, TRNSYS, BLAST, ECOTECT.
Dopo che la forma è stata definita, occorre pensare alla tipologia delle facciate - (105 Esterni che
affacciano a sud) -, vetrate od opache, in relazione all'orientamento più opportuno - (110B Orientamenti
appropriati) -, se si vuole che l'edificio funzioni esclusivamente con sistemi passivi oppure attivi - (225B
Solare termico, 227B Solare fotovoltaico) -. In questo caso, bisogna porre attenzione a dove introdurre i
volumi di captazione - (175B Serre solari) - ed accumulo - (195B Massa di accumulo termico) -, in modo
da assicurare un congruo apporto solare; bisogna pensare anche alla organizzazione delle coperture,
che saranno per lo più a falda, disposte sopra gli articolati volumi, più ampi e più piccoli - (116 Cascata
di tetti) -, per non creare zone d'ombra troppo estese all'intorno dell'edificio….
110B Orientamenti appropriati
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..dopo aver capito quali sono i fattori del macro-clima, le caratteristiche dell'irraggiamento solare,
dell'umidità, delle precipitazioni, della copertura nuvolosa, della forza e della direzione del vento - (3B
Fonti energetiche naturali e rinnovabili)-, dopo aver scelto tra differenti posizioni dell'edificio sul suolo,
in accordo con le condizioni micro-climatiche del luogo, considerando la topografia, la vegetazione, gli
edifici adiacenti, è il momento di orientare l'edificio. Qualsiasi forma avete scelto - (105B Forma e
tipologia bioclimaticamente appropriata) - ottimizzate l'apporto dell'energia solare - (105 Esterni che
affacciano a sud) - e fate delle strade o degli spazi aperti dei convogliatori d'aria, per evitare il
surriscaldamento del nuovo edificio - (7B Reti ecologiche e vuoti "pieni", 106 Spazio esterno positivo).
Per il comfort c'è bisogno di radiazione solare e ventilazione adeguate; ecco perché gli edifici
vanno orientati in modo opportuno nel contesto fisico per evitare consumi di energia per
riscaldamento e condizionamento, sfruttando gli apporti gratuiti dal sole e dall'aria.
Perciò: il miglior orientamento solare varia con la latitudine. Gli edifici con affaccio su un solo
fronte dovrebbero aprirsi verso S- E ed essere chiusi sui lati occidentali. Posizionale le camere da
letto sui lati orientali, una veranda aperta sul lato S-SE. L'orientazione adatta per il clima
mediterraneo, a seconda della forma dell'edificio, varia in un arco fra 0° sud e 20° a est del sud se
l'edificio è ad un solo affaccio. Preferite per l'edificazione i pendii ad est del sud e considerate che
è importante anche lo sfruttamento delle brezze nei periodi caldi. Evitate facciate ampie esposte al
vento dominante ed edifici troppo alti. Bisogna creare "canali" per il vento per climatizzare
l'edificio in modo naturale ed assicurare buone condizioni di comfort, considerando l'edificio
come un unico corpo. Realizzate aperture nella copertura e nelle murature, inserendole nella zona
sopravento ed in quella adiacente, senza creare correnti d'aria.
Posizionato l'edificio con la facciata principale a sud (128 Luce naturale all'interno) - dovrete occuparvi
della progettazione degli spazi di mediazione - (161 Posti soleggiati)-, e dell'orientamento a nord in modo
che, con il progressivo digradare delle coperture, da sud a nord, non si abbia troppa ombra - (162
Facciata nord)- . Flussi e forza del vento (230B Torri del vento) possono essere analizzate per migliorare
il comfort interno ed il risparmio energetico. Esempi di interventi includono: cambiamenti nel profilo del
terreno (riporto di terra, ecc.), nella morfologia delle facciate - (150B Portici, 165B Logge) -; la
realizzazione di barriere vegetali che proteggono dai venti - (115B Intorno verde dell'edificio) - e
ombreggiano - (240B Verde nell'involucro dell'edificio) - ; ricorso ad altri sistemi di protezione
dall'irraggiamento - (170B Sistemi ombreggianti artificiali) - con cambiamenti delle caratteristiche riflettenti
delle superfici esterne
115B Intorno verde dell’edificio
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…gli alberi servono per il nostro benessere e viviamo in simbiosi con essi. Dobbiamo conoscere
le regole complesse che mettono in relazione, con il costruito - (7B Reti ecologiche e vuoti pieni)
- e con gli esseri umani, la vegetazione per migliorarne l'esistenza poiché nella città alberi e
verde sono in pericolo. Dobbiamo salvaguardare gli alberi esistenti quando realizziamo una
nuova costruzione - (104 Recupero del sito) - ed utilizzare le loro caratteristiche per migliorare il
comfort nelle nostre abitazioni, facendo sì di collocarli in prossimità degli ambienti delle persone (67 Spazio comune, 111 Giardino seminascosto) -, in modo da modulare gli apporti termici
secondo le nostre necessità - (105 Esterni che affacciano a sud) - in combinazione con altri
fattori come acqua ed aria - (70B Spazi d'acqua) -.
L'ambiente urbano è dove si produce più inquinamento, per gli scarichi sia delle automobili che
per i prodotti da riscaldamento e condizionamento degli edifici. Il suolo vegetale si riduce per far
spazio a nuove edificazioni ed asfalto. Ma quanto è più intelligente lasciare o piantare nuovi alberi
per purificare l'aria e regolare gli effetti ambientali dovuti al vento!
Perciò: disponete la vegetazione e le barriere frangivento contro la direzione del vento invernale.
Gli alberi non dovrebbero però bloccare le brezze. Gli alberi sempreverdi sono i migliori per la
protezione dal vento, quelli caducifogli per fare ombra. Sono utili prati vicino all'edificio perché
assorbono la radiazione solare. Gli alberi che inducono ombra sono preferibili sui lati sud ed ovest
delle abitazioni. Preferite filari mediamente densi che lascino passare almeno il 50% del vento. In
particolare, in rapporto alla superficie da proteggere dal vento, fissata l'altezza H potete ricavare la
lunghezza del frangivento come segue:
L = S/v*H dove S è superficie da proteggere; v è velocità del vento in m al secondo; H è altezza
barriera.
La presenza degli alberi accanto alle abitazioni può dare opportunità per la creazione di angoli nel
verde - (163 Stanza all'aperto) - e percorsi riparati - (174 Camminamenti pergolati)- , pavimentati
con semplicità - (247 Pavimenti con fessure tra le lastre) -. A ridosso delle facciate opache che si
vogliono proteggere dal surriscaldamento si possono addossare spalliere di verde di rampicanti a
foglia decidua - (246 Rampicanti) -. Griglie con vegetazione dinanzi alle finestre possono
ammorbidire la luce naturale che penetra all'interno soprattutto dalla parte superiore - (238 Luce
filtrata, 240B Verde nell'involucro dell'edificio) -….
120B Corte termoregolatrice
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….dopo aver definito le caratteristiche fondamentali del tessuto edilizio - (20B Densità
appropriata, 95 Complesso di edifici)-, la miglior forma per disperdere meno calore possibile (37 Aggregato di abitazioni, 105B Forma e tipologia bioclimaticamente appropriate, 107 Ali di
luce) - e la migliore orientazione sole - aria - (105 Esterni che affacciano a sud, 110B
Orientamenti appropriati)-, accingiamoci ad organizzare l'edificio in stretto contatto con lo
spazio comune - (67 Spazio comune) -, la corte, privata o semipubblica, in relazione al clima
ed alle esigenze dei futuri abitanti, al fine di renderlo uno spazio vivibile in tutte le stagioni.
Gli affacci delle abitazioni lungo le strade rumorose e inquinate ci fanno rimpiangere l'amenità di
uno spazio silenzioso e protetto dove poterci rilassare all'ombra in estate ed al riparo dai venti
invernali.
Perciò: nei nostri climi, perché una corte sia termoregolatrice, è bene scegliere una forma aperta
verso sud. L'apertura della corte, in tessuti urbani in cui si produce "l'effetto maglia", cioè la
continuità di configurazioni analoghe, deve essere minore di 1/4 del perimetro; l'altezza dei corpi
di fabbrica deve essere minore della metà del passo della corte, cioè del suo diametro.
In generale l'ampiezza di una corte dovrebbe corrispondere a due volte l'altezza dei corpi di
fabbrica che vi affacciano. Il rapporto superficie della corte/altezza dovrebbe essere 4 - 5 per i
climi caldo - secchi, 20 per i climi temperati. Vale anche la regola, basata su ricorrenze rilevabili
nei nostri tessuti urbani (e non solo), che assume come dimensioni ottimali di un edificio a corte
- schiera di due o tre piani 12 - 18 per 25 - 30 metri.
Una volta definita la forma della corte, sarà interessante articolare le facciate che la
delimitano con portici o rientranze che permettono la mediazione termica tra interno
esterno e forniscono ombra o riparo nelle situazioni meno favorevoli durante il corso della
giornata - (150B Portici, 165B Logge) -. Piccole aree della corte coperte da vetri, oppure
corti che diventano veri e propri atri coperti nelle regioni più fredde, possono prolungare i
benefici dell'apporto solare negli edifici che affacciano sulla corte - (161 Posti soleggiati)
-. Una corte può diventare uno spazio verde progettato per ottimizzare le condizioni
microclimatiche, per il risparmio energetico ed il comfort - (115B Intorno verde
dell'edificio) -….
150B Portici
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… il pattern - (119 Portici) - stabilisce il carattere degli spazi coperti pubblici più animati nella
città. La configurazione della facciata degli edifici deve essere articolata da cavità che
costituiscano spazi utili - (160 Filo dell'edificio) -. Le ragioni climatiche di queste configurazioni
vanno ricercate in relazione sia alla disposizione sia alla larghezza delle strade in un dato
contesto climatico - (20B Densità appropriata) - ; questi spazi offrono inoltre la possibilità di
ottenere ombreggiamento e ventilazione opportuna già assicurate in parte dalla forma
dell'edificio -(120B Corte termoregolatrice, 105B Forma e tipologia bioclimaticamente
appropriata) - .
In alcune città i portici sono essenziali come spazi di transizione tra pubblico e privato; alla nostra
latitudine servono anche come spazi filtro per regolare luce e sole, per raffrescare la parte
basamentale degli edifici e per proteggere da pioggia e vento i pedoni. Ma i proprietari ed i
costruttori, in genere, sono poco propensi a sottrarre superficie utile agli ambienti interni privati.
Perciò: sebbene in alcuni luoghi non siano molto usati nell'edilizia abitativa, se realizzate portici,
questi devono essere continui tra i diversi edifici; è bene che le facciate degli edifici presentino
bordi frastagliati, frattali, in modo che il percorso pubblico lungo i portici diventi una sequenza di
"stanze a cielo aperto" che siano in parte interne all'edificio. La larghezza dei portici deve essere
adatta alla scala umana, cioè 2 - 3 metri. Considerate che i percorsi porticati sono utili soprattutto
lungo i fronti degli edifici con orientazione sud. Lo spigolo superiore del portico deve essere posto
in modo da non permettere ai raggi del sole d'estate (circa 72°) di incidere sulla facciata arretrata.
Se il portico disegna un involucro intorno all'edificio su tale struttura avvolgente potete collocare
schermature e dispositivi mobili che regolino luce, calore ed aria vicino al corpo dell'edificio.
I portici vanno costruiti nel lato su strada dell'edificio, magari ritmati da strutture in
elevazione che supportino logge ai piani superiori - (165B Logge, 166 Gallerie intorno) -.
Un'articolazione dimensionale del soffitto di questi elementi può servire a modulare gli
apporti della ventilazione - (190 Varietà nell'altezza dei soffitti) -. Se il volume del portico
è racchiuso in un involucro esterno dell'edificio stesso, come una doppia pelle, opaca o
trasparente, può essere integrato da schermature - (170B Sistemi ombreggianti
artificiali) -. Particolare attenzione bisogna porre alle pareti che delimitano il portico per
regolare efficacemente il sistema di scambio termico interno-esterno - (210B Involucro
isolante e materiali dalle buone prestazioni termiche ) -…
165B Logge
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…quando il filo dell'edificio - (160 Filo dell'edificio) - è stato disegnato tenendo
conto del coefficiente di forma (rapporto tra superficie esposta e volume
dell'edificio - (105B Forma e tipologia bioclimaticamente appropriata) - ,
dobbiamo sapere che ugualmente determinanti per il bilancio energetico
risultano le caratteristiche termofisiche dell'involucro (materiali costruttivi scelti in
rapporto ad inerzia ed isolamento termici) e la progettazione delle facciate.
Un adeguato accostamento di questi tre fattori può creare un discreto livello di comfort nell'edificio soprattutto in estate, senza dover
ricorrere ad impianti di climatizzazione. Di notevole peso risulta la scelta del rapporto tra tipologie di facciate ed esposizioni. Il
disegno di un prospetto (le finestre, gli aggetti, i rientri, portici eventuali - (150B Portici) ha infatti effetti energetici differenti alle
diverse esposizioni - (110B Orientamenti appropriati) -. Sotto un punto di vista funzionale la loggia è uno spazio - (163 Stanza
all'aperto) - che si può inverdire - (118 Tetto giardino) - o utilizzare per ore e che offre un punto di vista dalle attività domestiche
verso la vita che si svolge intorno - (140 Terrazza privata sulla strada) -.
Alla nostra latitudine sono necessari spazi atti a regolare l'apporto del sole e proteggere dalla pioggia le
facciate degli edifici e spazi filtro tra ambienti privati ed esterno. Ma le difficoltà di costruzione (ponti
termici da evitare, maggiori superfici murarie da coibentare, ecc.) fanno preferire facciate degli edifici
lisce ed indifferenziate.
Perciò: una veranda aperta, una loggia utilizzabile per un terzo dell'anno, dovrebbe essere posta sul lato
S-SE o comunque orientata in modo da catturare le brezze raffrescanti. Nella loggia, che funziona da
spazio tampone per l'interno, va creato un piccolo movimento d'aria con estrazione nella parte alta del
muro verso un'uscita sottovento. La loggia può diventare un sistema solare d'accumulo diretto se lungo
l'involucro esterno vengono posti doppi vetri con profili in acciaio a taglio termico da lasciare aperti in
estate. E' bene tenere distaccato il solaio o la struttura di calpestio dal corpo dell'edificio per evitare ponti
termici.
La loggia per essere utilizzabile come stanza all'aperto dovrà avere profondità di mt. 1,80 - (167
Balcone) - e per essere più fresca d'estate bordi e parapetti possono essere griglie - (193 Muro semiaperto) - su cui crescano rampicanti - (240B Verde nell'involucro dell'edificio) -. L'effetto di protezione
dal sole in estate può essere potenziato grazie a tende e frangisole - (170B Sistemi ombreggianti
artificiali) -. Nelle murature l'isolamento andrà posto in modo atto a contenere il calore accumulato
evitando dispersioni di notte verso l'esterno in inverno e facendo sì che in estate di notte le strutture
murarie cedano maggiormente il calore accumulato di giorno - (210B Involucri isolanti e materiali dalle
buone prestazioni termiche) -. Le logge possono essere poste al di sotto delle coperture per consentire
un maggiore isolamento dalla radiazione solare di tutto il corpo dell'edificio - (235B Involucro ventilato)..
170B Sistemi ombreggianti artificiali
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…la forma dell'edificio se ben regolata - (105B Forma e tipologia bioclimaticamente appropriata) - fornisce
già ombra e protezione opportune nelle giornate più assolate. Ma spesso si interviene con l'edificazione in un
tessuto già formato. Mentre nella strada e negli spazi semiprivati lungo il confine dell'edificio portici e logge
definiscono spazi di transizione ombreggiati ed opportunamernte schermati - (119 Portici, 166 Logge intorno)
-, per proteggere dal surriscaldamento aperture localizzate secondo determinati orientamenti - (110B
Orientamenti appropriati) - , è abitudine, in particolare alle nostre latitudini, creare sistemi di schermatura da
utilizzare nel corso della giornata ed al variare delle stagioni. Questi dispositivi, oltre a schermare dal sole
troppo intenso, modulano nella stanza la luce che proviene dall'esterno, donandole qualità e morbidezza (130B Daylight) -.
Le schermature nei nostri climi aggiungono molto al comfort termico. Ma spesso all'esterno degli edifici
non si installano più persiane di legno o brise-soleil per il costo della loro manutenzione.
Perciò: un aggetto di circa 70° sul lato sud protegge gli edifici bassi. Frangisole del tipo a carabottino
(sostanzialmente, combinazioni di schermature orizzontali e verticali) poste sui lati est e ovest e aggetti
verticali sul lato nord proteggono gli edifici più alti. Una formula pratica per l'entità dell'aggetto
orizzontale è la seguente: lunghezza = altezza finestra/ F, dove F è un fattore che per le latitudini nord di
40° e 44° varia rispettivamente negli intervalli 2,5 - 3,4 e 2,0 - 2,7. Gli oggetti orizzontali (pensiline o
balconi praticabili), se di dimensioni opportune, sono efficaci nell'esposizione sud; nell'esposizione a sud
ovest diventano più importanti gli oggetti verticali come brise-soleil ad inclinazione variabile, ed a sud
sud-est e sud sud-ovest funzionano bene sporti o quinte laterali, solette di balconi o pareti di logge
incassate.
Per schermare gli interni dal sole si possono conformare le finestre - (180 Posto della finestra) come luoghi particolari o parti di quel "lampadario inverso" che dovrebbe essere ogni stanza che
moduli la luce naturale dall'esterno, o si possono utilizzare, in aggiunta a dispositivi di
schermatura, le proprietà ottico-solari dei materiali trasparenti. Un luogo particolare nella parte
sud della casa può essere la serra - (175B Serre solari) -, che va debitamente schermata e
protetta dal surriscaldamento estivo. Se nella serra o all'esterno delle vetrate ci sono piante (240B Verde nell'involucro dell'edificio) -, è bene lasciare crescere il fogliame in alto dove la luce
è più intensa per ombreggiare maggiormente - (238 Luce filtrata) - o ritagliare sempre in alto i
sopraluce per la ventilazione - (239 Riquadri piccoli) -. Con una spesa relativamente bassa si
possono montare all'esterno tende - (244 Coperture di tela) - dai colori chiari - (250 Colori caldi) che danno un particolarissimo fascino all'edificio e lo proteggono, oltre che dal sole, dalla nebbia
e dalla rugiada in autunno e inverno….
175B Serre solari
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…una volta organizzato l'impianto degli edifici residenziali - (37 Aggregato di abitazioni, 105B Forma e
tipologia bioclimaticamente appropriate) -, e disposte le corti con gli spazi esterni di ogni abitazione - (67
Spazio comune) -, bisognerà considerare i fronti esposti a sud - (105 Esterni che affacciano a sud, 110B
Orientamenti appropriati) -, e costruirvi configurazioni racchiuse da vetrate, adatte per mantenere all'interno
il calore del sole - (3B Fonti energetiche naturali e rinnovabili) - che favoriscano la crescita di piante o
innalzino semplicemente la temperatura nei periodi più freddi per esempio in corpi scala vetrati - ( 161 Posti
soleggiati, 175 Serra) -.
L' effetto "serra" è utilizzato da centinaia di anni per la cattura e lo sfruttamento del calore solare per usi
agro - produttivi e per la termoregolazione naturale degli edifici, specie nelle regioni a clima freddo. Ma
non si conosce bene la sua caratteristica di essere, anche nei climi caldi della regione mediterranea, uno
dei principi più importanti per la costruzione di edifici a funzionamento bioclimatico - passivo.
Perciò: considerate la serra solare come una tecnologia raccomandabile per una efficiente architettura
sostenibile in quanto essa coniuga le capacità di captazione e accumulo dell'energia solare con
l'esigenza di qualità estetica degli spazi interni, permettendo l’integrazione della vegetazione all'interno
degli edifici. Realizzate lo spazio serra non più profondo di 1,5 m., delimitato da una superficie vetrata
(meglio se in doppio vetro con camera d'aria) e da una massa d'accumulo verso l'interno (muratura o
solaio). E' fondamentale per i nostri climi che almeno 2/3 della superficie vetrata sia apribile per
consentire la ventilazione in estate. A tal fine è utile prevedere opportuni sistemi di schermatura (tende,
brise-soleil). Quando intervenite in un edificio esistente realizzate la serra con un telaio indipendente in
acciaio fondato a terra oppure con un sistema a mensole che vengono incastrate nei solai.
Uno spazio serra va pensato come un posto in cui stare e rallegrarsi della vista
dell'esterno -( 180 Posto della finestra) -. E' importante prevedere efficaci sistemi
di ombreggiatura per evitare in estate il surriscaldamento delle superfici - (170B
Sistemi ombreggianti artificiali) -; occorre anche prevedere l'apertura delle vetrate
nella parte superiore della serra per permettere la circolazione d'aria. Per
conservare il calore nell'ambiente è opportuno utilizzare, negli spazi retrostanti la
serra, le caratteristiche costruttive delle murature (195B Massa di accumulo
termico). La vegetazione collocata nello spazio serra aumenta il grado di comfort
igrotermico - (240B Verde nell'involucro dell'edificio) -. Per evitare le dispersioni di
calore dall'interno dell'ambiente sono importanti le caratteristiche del vetro….
195B Massa di accumulo termico
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…se in molti pattern abbiamo visto configurazioni buone per proteggere gli edifici dall'irradiazione solare
(e per consentire il corretto apporto della ventilazione negli ambienti esterni ed interni), qui continuiamo
a studiare l'adatta configurazione dell'involucro opaco dell'edificio caratterizzato dalla forma più
appropriata - (105B Forma e tipologia bioclimaticamente appropriata) -, avendo già considerato la
possibilità di introdurre a sud - (105 Esterni che affacciano a sud, 110B Orientamenti appropriati) grandi aperture vetrate che inducano l'effetto serra per riscaldare - (175B Serre solari) -. Tali
configurazioni delle pareti - (197 Mura spesse) - possono articolarsi in spazi utili che caratterizzino gli
ambienti, sedute, nicchie, scaffali, sia all'interno che all'esterno dell'edificio.
Per risparmiare nella climatizzazione degli ambienti occorre prendere in considerazione il problema di
immagazzinare l'energia fornita dal sole quando è a disposizione per usarla quando il sole non c'è, o
immagazzinare calore nei periodi freddi e freddo per i periodi caldi. Ma la scelta di costruire ed abitare
edifici con murature e coperture adatte al clima non spetta molto spesso a ciascuno di noi.
Perciò: con un sistema diretto (per i climi mediterranei è meglio preferire sistemi isolati) o "finestra
solare" nei climi temperati (con temperatura media invernale da 2 a 7°C) per un mq di superficie abitata
calcolate da 0,11 a 0,25 mq di superficie vetrata. Con un sistema indiretto o "muro solare" nei climi
temperati calcolate da 0,22 a 0,6 mq di superficie muraria per ogni mq di spazio abitato. Per un deposito
a pietrame, da posizionare sotto al pavimento dell'edificio oppure dietro a uno dei muri, la forma adatta
è quella cilindrica di circa m. 2 di diametro x 1,5 di profondità, sistema che deve essere isolato con uno
strato di lana di vetro di 40 cm e che sarà riempito con pietre che abbiano una buona superficie di
contatto.
Prese le decisioni sulla quantità di superfici trasparenti o massive a seconda del tipo
di accumulo termico applicato,diretto o indiretto, occorrerà ragionare sui materiali
dell'involucro - (210B Involucri isolanti e materiali dalle buone prestazioni termiche) per capire quanto e dove è necessario isolare verso l'interno ed evitare dispersioni.
Nel caso sia richiesta una costruzione non massiva nell'orientazione sud, la scelta per
configurazioni che mantengano all'interno, adattivamente con l'ambiente esterno,
condizioni di equilibrio termico, può rivolgersi ancora verso l'elemento acqua - (232B
Acqua nell'involucro dell'edificio) -. Muri Trombe e Barra Costantini consentono di
ricavare piccoli spazi, nella faccia interna dello spessore murario, che possano essere
utilmente sfruttati per nicchie, scaffali e sedute - (211 Ispessire le pareti esterne) -…
210B Involucro isolante e materiali
dalle buone prestazioni termiche
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…questo pattern, anche se complesso, fissa alcuni principi base per costruire o recuperare gli edifici con
specifico riferimento agli elementi del suo involucro, opachi o trasparenti - (175B Serre solari, 195B Massa di
accumulo termico) -, intesi come interfaccia che equilibrano condizioni esterne ed interne. Alle medie densità (20B Densità appropriata) -, dove l'edificazione avviene da parte di o per piccoli gruppi di abitanti, gli spessori
murari - (197 Murature spesse) - ed i materiali per la costruzione grezza e per le rifiniture è facile che siano o che
si possano realizzare in modo appropriato - (207 Materiali dalle buone qualità) -. Una volta scelti orientamento,
forma e tipologia appropriate - (105B Forma e tipologia bioclimaticamente appropriate, 110B Orientamenti
appropriati) - per le nuove costruzioni o analizzate le cause della assenza di comfort negli interni degli edifici
esistenti, possiamo applicarci a capire il pattern.
Molto spesso abitiamo o lavoriamo in situazioni di assenza di comfort: condensa alle pareti, infiltrazioni di freddo nei
sottoluce delle finestre o surriscaldamento dalle coperture. Perciò siamo costretti a ricorrere agli impianti di
climatizzazione ed a consumare parecchia energia. Quali sono dunque caratteristiche, spessori e materiali opportuni degli
involucri edilizi?
Perciò: prevedete un efficace isolamento delle murature per ridurre le dispersioni del calore accumulato in inverno e
favorire la riduzione del flusso di calore sia in entrata che in uscita in estate. Realizzate un'intercapedine d'aria che
funziona come un isolante verso l'esterno e scegliete vetri doppi, che funzionano da isolanti, per le parti trasparenti
dell'edificio. Buona soluzione è quella di integrare l'isolante all'esterno con una parete ventilata. Se realizzate un edificio
chiuso in argilla, mattoni porizzati o arenaria calcarea dove l'escursione termica è di circa 6° - 8°C, stabilizzerete le
condizioni interne di comfort. Anche se è un po' complicato si può fare il calcolo del bilancio energetico per l'edificio
passivo, purché si conosca il valore "U" di murature, coperture e solaio a terra, e si deve verificare che il fabbisogno
termico residuo nella stagione del riscaldamento, cioè la differenza tra il totale delle perdite di calore e gli apporti netti
passivi, sia minore di 15,0 kWh/mq annuali. Grande attenzione va posta nel realizzare infissi con telai efficienti che, quando
presentano fessure, possono costituire una delle cause principali delle dispersioni.
Per realizzare un buon isolamento termico esterno occorre un progetto valido e un'accurata posa in
opera degli elementi isolanti - (234 Murature con strati esterni) -. I sistemi che potete utilizzare a questo
fine sono uno strato isolante sottile ricoperto di materiale plastico ed un sistema di pareti ventilate (235B Involucro ventilato) -. Occorre inserire il materiale isolante anche in un tetto a falde e proteggere
la struttura e l'abitazione con un sottotetto. Se occorre migliorare l'efficienza degli infissi si può ricorrere
a tipi speciali di vetro a bassa emissività o a sistemi avanzati per migliorare le proprietà isolanti degli
infissi attraverso l'uso di particolari materiali trasparenti (TIM, Trasparent Insulation Materials), che
riducono fortemente la dispersione termica ma sono perfettamente trasparenti alla luce solare diretta e
diffusa ….
225B Solare termico
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…per le abitudini attuali c'è bisogno di una certa quantità d'acqua calda giornaliera. Si può sfruttare
l'irraggiamento solare - (3B Fonti energetiche naturali e rinnovabili) - per produrla, a patto di avere
coperture e/o facciate esposte a sud - (105 Esterni che affacciano a sud) -. Sistemi di captazione solare
che prevedono l'utilizzo di energia elettrica o meccanica - sistemi attivi - potranno integrare nelle forme
altre configurazioni per il solare passivo - (175B Serre solari) -.
La disponibilità continua di acqua calda negli edifici è indubbiamente una delle fondamentali
conquiste del progresso abitativo del XX secolo. Purtroppo l'acqua è il materiale che ha il calore
specifico più alto e sono necessari 1 kcal (1,16 W) per innalzarne la temperatura di un solo
grado. Il modo peggiore per riscaldare l'acqua è quello di utilizzare il calore prodotto da una
resistenza elettrica, come avviene in un boiler elettrico.
Perciò: prevedete sempre un impianto solare termico a servizio di ogni abitazione ed edificio,
specialmente dove sia necessario un alto quantitativo di acqua calda per uso sanitario. Situate i
pannelli solari di preferenza sulla copertura dell'edificio, con orientazione a sud ed inclinazione
di 44° (per Roma), e progettateli in modo da integrarli perfettamente con la struttura
architettonica. A tal fine i serbatoi di accumulo non dovranno essere visibili sul tetto ma saranno
opportunamente nascosti all'interno delle strutture. Occorrono circa 4 metri quadrati di pannelli
solari e 200-280 litri di serbatoio per una famiglia di 3-4 persone del Nord Italia, 3,2 metri quadrati
di pannelli solari e 150-200 litri di serbatoio per la stessa famiglia di 4 persone nel Sud Italia.
Rispettate il contesto urbano e paesaggistico in cui andate ad operare.
E' importante considerare quali sono gli spazi che accoglieranno condutture - (229 Spazio per le
condutture) - e serbatoio e che questi non sono computati nella cubatura dell'edificio, ai fini delle
imposte….
227B Solare fotovoltaico
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…una volta decise le strategie per l'uso dell'energia solare - (3B Fonti energetiche naturali e rinnovabili)
-per il fabbisogno dei consumi, possiamo integrare ai pannelli per la produzione di acqua calda
sanitaria e per il riscaldamento - (225B Solare termico) -, collocati sulle coperture e sulle facciate delle
nostre abitazioni, dispositivi per la produzione di elettricità.
In tutti i sistemi tradizionali utilizzati per produrre energia elettrica il valore dell'energia prodotta dalle
trasformazioni è molto basso e gli impatti sull'ambiente sono molto alti. L'uso di energie rinnovabili che
non sfruttano processi di combustione e che sarebbe attualmente il sistema migliore poiché si utilizza
un'energia già disponibile nell'ambiente, senza produrre calore, e senza generare emissioni, incontra
però molte difficoltà.
Perciò: considerate il solare fotovoltaico come l'occasione per trasformare l'edificio da consumatore in
produttore di energia. Integrate pienamente i sistemi fotovoltaici nella struttura architettonica di tetti e
facciate ed anche con i sistemi solari termici; bisogna garantire l'esposizione a sud e un'inclinazione
ottimale dell' elemento in base alla latitudine che, in una città come Roma, è di 40°. Potete adattare i
sistemi fotovolataici anche in contesti difficili come i centri storici e le aree protette utilizzando le
soluzioni disponibili sul mercato. Tenete presente che un sistema fotovoltaico è il requisito
fondamentale per progettare un edificio interamente autonomo dal punto di vista energetico. A tal fine
adottate tutti gli accorgimenti che permettano la minimizzazione dei consumi elettrici, utilizzando
lampade a basso consumo ed elettrodomestici classe A+, puntando ad un limite di potenza media
assorbita di 1,5 kWp, che si produce con una superficie esposta di 12,5 mq.
Non ci sono collegamenti inferiori
230B Torri del vento
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…una volta definiti l'impianto ed il volume dei corpi di fabbrica ed orientati i tipi edilizi - (105B Forma
e tipologia bioclimaticamente appropriata) - lungo l'asse est - ovest o nord - sud - (110B
Orientamenti appropriati) - si dovrebbe pensare a come raffrescare gli spazi interni ricavando delle
aperture nelle parti superiori dell'edificio per ventilare - ( 117 Tetto a proteggere) - . Ciò facendo si
utilizza il vento come fonte energetica naturale - (3B Fonti energetiche naturali e rinnovabili) catturandolo, o lo si produce, utilizzando il calore delle murature collocate a sud - (105 Esterni che
affacciano a sud, 195B Massa di accumulo termico) - per provocare correnti che allontanano
dall'edificio l'aria calda.
Sebbene i camini solari e le "torri del vento" siano tra le tecnologie più antiche adottate per la
climatizzazione naturale degli edifici negli spazi abitativi odierni non sono applicate.
Perciò: se volete realizzare un edificio genuinamente bioclimatico in esso dovrete collocare
torri del vento (integrati con sistemi di umidificazione dell'aria, in climi particolarmente secchi)
o dei camini solari, o camini di ventilazione (che funzionano nei climi caldo - umidi come
estrattori dell'aria calda, con l'uscita posta verso nord) o comunque dei sistemi che facilitino la
ventilazione interna. Dovrete pensare tali camini come sistemi integrati a completamento degli
altri sistemi attivi e passivi che formeranno l'involucro dell'edificio, come i muri di Trombe e le
serre solari. In una situazione di alte temperature (>30°) ed alta umidità (>70%), risultano
sopportabili velocità di flusso anche fino a 2m/sec. Attualmente, con opportuni programmi di
simulazione come AIRPAK, PHOENICS, COMIS, BREEZE, PASSPORT-AIR è possibile
dimensionare un sistema di ventilazione naturale in modo corretto.
Le forme che le torri del vento assumono possono ricordare particolari configurazioni (231 Abbaini, 232 Coronamento del tetto) - ed in generale saranno abbastanza
caratteristiche per distinguere l'edificio in cui sono situate e possono integrarsi a
generatori eolici, sfiati, eliche. Le torri di ventilazione possono anche essere integrati da
sistemi di raffrescamento evaporativo - (232B Acqua nell'involucro dell'edificio) -, od
unirsi ad altri sistemi per la ventilazione e l'isolamento termico - (235B Involucro
ventilato) -….
232B Acqua nell’involucro dell’edificio
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…abbiamo visto che masse d'acqua accanto all'edificio - (70B Spazi d'acqua) - aiutano a
diminuire la temperatura dell'ambiente nel periodo estivo. Ma l'acqua è anche massa con
proprietà di accumulo - (195B Massa d'accumulo termico) -, avendo un'altissima capacità
termica, e con l'aria è un fluido termo-vettore essenziale. Possiamo pensare quindi ad
aumentare gli effetti di raffrescamento e riscaldamento passivi ponendo in qualche modo
l'acqua a ridosso dell'edificio nell'orientazione sud - (105 Esterni che affacciano a sud) - che a
causa dell'irradiazione solare diretta richiede maggior raffrescamento e consente il passaggio
di una più grande quantità di calore.
Sole, vento ed acqua possono alimentare i sistemi passivi, riducendo il consumo d'energia
inquinante e non rinnovabile. Ma utilizzare l'acqua, riscaldata dal sole o trasferita dall'aria, come
fonte d'energia per riscaldare o raffrescare gli edifici richiede tecnologie, anche semplici, che
sono quasi sempre sconosciute.
Perciò: raffrescate l'aria che entra nell'abitazione attraverso sprinkler o spruzzatori d'acqua a
circuito chiuso, posti sulle pareti più soleggiate o sulla copertura, che formino pellicole d'acqua
corrente. Poiché l'acqua è il miglior accumulatore di calore, se avete un'abitazione unifamiliare,
potete utilizzarla per riscaldare localizzando masse d'acqua in contenitori sulle pareti esposte a
sud. Utilizzate nella stagione calda l'acqua raccolta in vasche sui tetti (roof pond) per assorbire
dall'abitazione il calore da disperdere o per accumularlo e poi cederlo all'edificio attraverso i solai.
Per un roof pond per il riscaldamento in clima temperato da 2°C a 7°C, con una copertura del
collettore inclinata a sud ed isolamento notturno, occorre una superficie captante di 0,20 a 0,40
per mq di abitazione. Per il raffrescamento mediante roof pond in clima caldo - secco con vetro
semplice e raffreddamento evaporativo addizionale utilizzate da 0,33 - 0,50 mq di superficie
captante per mq di abitazione.
A volte, quando gli spruzzatori d'acqua sono posti sulla parete, può nascere
l'integrazione con elementi vegetali - (240B Verde nell'involucro dell'edificio) -.…
235B Involucro ventilato
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architetto PhD Fausta Mecarelli
…una volta che siano definiti configurazione - (209 Disegno della copertura) -, spessori e
caratteristiche termiche di murature e coperture - (195B Massa d'accumulo termico, 210B
Involucro isolante e materiali dalle buone prestazioni termiche) - bisognerà pensare alle
caratteristiche delle superfici esterne - (234 Muratura esterna a strati) -, anche per
preservare le strutture - (218 Murature a membrane) - da gelo, pioggia ed umidità.
Nelle costruzioni tradizionali delle nostre città coperture, facciate e basamenti costituivano camere
d'aria per mantenere gli ambienti freschi d'estate e permettere di conservare meglio il calore in inverno,
risparmiando energia. Ma il tentativo di economizzare su materiali e di avere più spazio utilizzabile per
gli interni degli edifici fa sì che questa regola costruttiva non venga più applicata.
Perciò: siate consapevoli che il comfort di chi abita un edificio e la durabilità delle strutture devono
essere garantite attraverso la creazione di un adeguato strato di ventilazione che avvolge tutto
l'involucro dell'edificio, dal tetto alle fondazioni. Per ventilare un tetto la sezione di flusso per
intercapedini, efficaci nella riduzione del flusso termico in clima estivo, nel caso di pendenze usuali in
Italia (30-35%) e lunghezza di falda usuali (fino a 7 m), è di almeno 550 cmq netti per ogni metro di
larghezza della falda. Potete usare la tecnologia delle facciate ventilate, per raffreddare in estate le
strutture massive interne della facciata ed in inverno per consentire che l'aria che si scalda
nell'intercapedine esposta a sud, riscaldi per conduzione gli strati interni della parete e possa essere
convogliata all'interno dell'edificio. L' uso delle facciate e dei tetti ventilati è una tecnologia pienamente
eco-compatibile che può essere agevolmente utilizzata nel recupero bioclimatico degli edifici esistenti
e che, grazie all' uso innovativo del cotto, si presta all'uso anche in aree sensibili dal punto di vista
storico-ambientale.
Non ci sono collegamenti inferiori
240B Verde nell’involucro dell’edificio
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…un'importante forma di interazione tra ambiente costruito e naturale riguarda l'intorno verde dell'edificio alla
scala dell'involucro edilizio, quando siano comprese le dinamiche di protezione che le barriere vegetali poste ad
una certa distanza operano sull'edificio - (115B Intorno verde dell'edificio) -. Le configurazioni che possiamo
richiamare alla memoria per il verde come involucro degli edifici comprendono le abitazioni addossate a un
pendio - (39 Case a terrazza) -, che costituiscono una delle prime forme di insediamento umano, con terrazze
verdi che le sormontano. Ad una scala più minuta le decisioni per meglio integrare il verde con funzioni
energetiche nell'abitazione vanno prese dagli abitanti nell'introdurre la vegetazione negli spazi "filtro" tra interno
ed esterno per esempio mediante la realizzazione di pergole addossate all'edificio - (174 Camminamenti
pergolati) -, logge o balconi - (165B Logge) -, terrazze con pergole - (140 Terrazza privata lungo la strada, 118
Tetto giardino) -, altane, ecc. Il verde per la pelle dell'edificio richiama molte funzioni bioclimatiche che vanno
dal controllo dell'irradiazione solare - (105B Orientamenti appropriati) - o del daylight - (130B Daylight, 238
Luce filtrata) -, alla capacità di raffrescare e di contribuire ad isolare l'edificio.
ll verde disposto in contenitori può essere utilizzato in logge o terrazze, ma non come parte dell'involucro edilizio,
che sia in simbiosi con gli altri elementi dell'ambiente, - sole, aria, acqua e terra - per creare il microclima giusto
all'interno.
Perciò: per le pareti verdi, su sostegni in legno o ferro distanziati 10 - 15 cm tra loro, disponete rampicanti a foglia
caduca particolarmente sui lati est e ovest e secondariamente a sud, mentre sulla parete nord si possono far
crescere rampicanti a foglia perenne. Ricorrete sempre a specie autoctone. Intorno alla finestra verde, secondo
gli stessi orientamenti, ponete i tutori che dovranno sostenere il fusto e permettete ai tralci con il fogliame di
ricadere. Per un giardino pensile, che riduce fino al 10% la dispersione del calore interno in inverno e fino a 10°C
il carico termico dall'esterno in estate, conviene rivolgersi ad un progettista delle strutture. Se disponete di uno
spazio verde a ridosso di una parete dell'edificio o di una corte o un atrio sufficientemente soleggiati potete
realizzare un giardino d'inverno; in clima mediterraneo, per piante autoctone o subtropicali, il giardino dovrà
essere poco riscaldato, quindi parzialmente aperto, con temperature che non scendano al di sotto dei 5 °C.
Per le pareti verdi o i balconi inverditi gli abitanti dell'edificio possono creare configurazioni che risultino
confortevoli e piacevoli anche ai passanti - (246 Piante rampicanti)-. Nel caso voleste creare un
giardino pensile - (245 Fiori in alto) - costruendo un nuovo solaio di copertura potete orientarvi in diversi
modi: se volete un tipo di manto vegetale ad erbacee, muschi, licheni o ad erbacee ed arbusti
tappezzanti, il tipo di struttura che deve portare il carico sarà da 80 a 200 kg/mq e gli spessori del
substrato di terra saranno da 10 a 25 cm; se volete piantare fino ad alberi di piccola dimensione - 8, 10
m -, il tipo di struttura che deve portare il carico sarà di 800 kg/mq con spessori di terra da 90 cm.
Considerate inoltre che cambia nel sistema di copertura la resistenza termica con variazioni per cui il
secondo tipo di giardino pensile resiste più di 3 volte rispetto al primo tipo….
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