Soluzioni passive per il comfort degli edifici

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In questo post si vuole mettere in luce la possibilità di progettare soluzioni architettoniche ecocompatibili che utilizzino le risorse climatiche per ridurre i consumi di combustibile fossile per soddisfare i bisogni e il benessere dell’utente.
Questo non significa che i fattori che influenzano il clima (sole, acqua, vento, ecc..) possano sostituire da soli le fonti di energia responsabili dell’inquinamento atmosferico, ma con una corretta progettazione questi fattori agiscono a nostro favore, naturalmente nel rispetto dell’ambiente.

Sistemi di guadagno e controllo solare

La radiazione solare, ad esempio, può giocare un ruolo positivo in inverno e negativo in estate. Quindi bisogna cercare di immagazzinare l’energia solare nella stagione invernale e schermarla invece nel periodo estivo. Il sistema più semplice di guadagno solare diretto è quello rappresentato da un edificio ben isolato con ampie finestre rivolte a sud. E’ opportuno che le finestre permettano la trasmissione della radiazione solare in inverno, incidente con bassa inclinazione (come illustrato nella prima immagine).

Ma non basta, l’edificio necessita anche di una massa termica per accumulare calore durante il giorno e cederlo durante la notte (come illustrato nella seconda immagine). Quindi, nel caso del guadagno solare diretto, l’ambiente che riceve la radiazione attraverso le componenti vetrate dovrebbe essere massivo, cioè composto da pavimenti preferibilmente in pietra o marmo, pareti con massa concentrata nello strato interno e isolati all’esterno, in modo da poter accumulare il calore durante il giorno e cederlo nelle ore più fredde della giornata, come se fosse un collettore. Esistono comunque diverse combinazioni fra i posizionamenti delle masse termiche, la scelta dei materiali e dei colori per ottenere l’accumulo primario.

In estate invece, l’elevata inclinazione dei raggi solari riduce l’insolazione trasmessa e uno sporto, opportunamente dimensionato, può anche schermarla del tutto. In caso di mancanza di sporti adeguati, bisogna provvedere a sistemi schermanti esterni nelle superfici vetrate (come illustrato nella terza immagine).

 controllo solare
E’ interessante, ai fini della progettazione, tener conto dell’altezza solare durante il corso dell’anno. Ad esempio, l’altezza del sole a metà giornata (ore 12) nei giorni più rappresentativi dell’anno, è in relazione alla latitudine del luogo:

• h = (90 – Lat)  è l’altezza del sole nel giorno di equinozio
• h = (90 – Lat) + 23°30’ è l’altezza del sole nel giorno di solstizio estivo
• h = (90 – Lat) – 23°30’ è l’altezza del sole nel giorno di solstizio invernale

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L'autore

Eris Caon

Ingegnere civile libero professionista, certificatore energetico, esperto in fonti rinnovabili, progettazione strutturale e soluzioni innovative, in particolare nella realizzazione di rinforzi strutturali con materiali compositi.

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