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ARCHITETTURA ARCHITETTURA BIOCLIMATICA BIOCLIMATICA

architettura bioclimatica - … consumata da edifici per riscaldamento, climatizzazione, illuminazione, impianti (40% consumo energia primaria) Architettura bioclimatica

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ARCHITETTURA ARCHITETTURA BIOCLIMATICABIOCLIMATICA

Energia consumata da edifici per riscaldamento, climatizzazione, Energia consumata da edifici per riscaldamento, climatizzazione, illuminazione, impianti (40% consumo energia primaria)illuminazione, impianti (40% consumo energia primaria)

Architettura bioclimaticaArchitettura bioclimatica

Risparmio energetico Riduzione inquinamento ambientaleRisparmio energetico Riduzione inquinamento ambientale

Tipo di consumo energetico :Tipo di consumo energetico :

Edifici ed alta dispersione termica;Edifici ed alta dispersione termica; (edifici costruiti fino a ieri senza alcun vincolo di coibentazione della (edifici costruiti fino a ieri senza alcun vincolo di coibentazione della

struttura).struttura).

Edifici a bassa dispersione termica;Edifici a bassa dispersione termica; (edifici costruiti secondo criteri di coibentazione)(edifici costruiti secondo criteri di coibentazione)

Edifici a basso consumo energetico;Edifici a basso consumo energetico; (edifici poco diffusi, dotati di sistemi solari passivi ed attivi e di (edifici poco diffusi, dotati di sistemi solari passivi ed attivi e di

un’impiantistica evoluta)un’impiantistica evoluta)

Edifici energeticamente autonomi.Edifici energeticamente autonomi. (esistono solo come prototipi che utilizzano unicamente fonti rinnovabili e (esistono solo come prototipi che utilizzano unicamente fonti rinnovabili e

tecnologie costruttive d’avanguardia)tecnologie costruttive d’avanguardia)

Che cos’è l’architettura bioclimatica ?Che cos’è l’architettura bioclimatica ?

Architettura finalizzata al raggiungimento del comfort ambientale interno limitando al minimo Architettura finalizzata al raggiungimento del comfort ambientale interno limitando al minimo l’intervento di impianti.l’intervento di impianti.

Minimizza consumi energetici necessari Minimizza consumi energetici necessari per climatizzazione (riscaldamento, condizionamentoper climatizzazione (riscaldamento, condizionamento estivo ed illuminazione diurna).estivo ed illuminazione diurna).

Limitazione inquinamento ambientale. Limitazione inquinamento ambientale.

affidamento a struttura, a conformazione fisica affidamento a struttura, a conformazione fisica

dell’edificio, al suo orientamento e contesto dell’edificio, al suo orientamento e contesto climatico di captare o rinviare le radiazioni solari climatico di captare o rinviare le radiazioni solari e di sfruttare il microclima locale per ottenere il e di sfruttare il microclima locale per ottenere il comfort ambientale.comfort ambientale.

Attiva (si intendono tutte le Attiva (si intendono tutte le

applicazioni nell’energia applicazioni nell’energia

termosolare e fotovoltaica )termosolare e fotovoltaica )

Energia solare Energia solare nell’architettura bioclimaticanell’architettura bioclimatica(strategie d’intervento diverse (strategie d’intervento diverse a seconda della zona )a seconda della zona )

Passiva ( energia usata senza Passiva ( energia usata senza ausilio motorizzato e distribuita ausilio motorizzato e distribuita

grazie a fenomeni naturali)grazie a fenomeni naturali)

Collettore solareCollettore solare

Sistema immagazzinamento Sistema immagazzinamento

calorecalore

Circolazione mediante pompe o Circolazione mediante pompe o

ventoleventole

Solare attivoSolare attivo

Collettore di radiazione solare ( superficie Collettore di radiazione solare ( superficie

vetrata disposta sul lato sud o sul tetto )vetrata disposta sul lato sud o sul tetto )

Assorbitore ( superficie scura opaca Assorbitore ( superficie scura opaca posizionata dietro il vetro ) posizionata dietro il vetro )

Solare passivoSolare passivo Accumulo ( materiali con elevata capacità Accumulo ( materiali con elevata capacità termica, accumulano calore sensibile o termica, accumulano calore sensibile o latente rimettendolo nell’ambiente) latente rimettendolo nell’ambiente)

Sistemi di controllo (regolano flussi di Sistemi di controllo (regolano flussi di energia termica tra interno ed esterno, energia termica tra interno ed esterno,

riducendo perdite di carico) riducendo perdite di carico)

Solare passivoSolare passivo

Differenze sistemi solari passiviDifferenze sistemi solari passivi

Collocazione subsistema di captazione Tipo di trasporto da sistema Collocazione subsistema di captazione Tipo di trasporto da sistema (su parete, in copertura, sotto il captazione/distribuzione (su parete, in copertura, sotto il captazione/distribuzione

livelllo di utilizzo ) all’ambiente livelllo di utilizzo ) all’ambiente

< diretto;< diretto; < indiretto;< indiretto; < isolato.< isolato.

Trasporto senza interposizione di elementi (scambio termico per Trasporto senza interposizione di elementi (scambio termico per irraggiamento).irraggiamento).

Subsistema captazione e distribuzione integrati nello stesso Subsistema captazione e distribuzione integrati nello stesso componente. componente.

Entrata radiazione solare direttamente nell’edificio attraverso Entrata radiazione solare direttamente nell’edificio attraverso superfici vetrate a sud ed aperte sull’ambiente l’interno, con masse superfici vetrate a sud ed aperte sull’ambiente l’interno, con masse di accumulo termico.di accumulo termico.

Sistema guadagno direttoSistema guadagno diretto

Tecnologia costruttiva dei sistemi a guadagno diretto Tecnologia costruttiva dei sistemi a guadagno diretto

Come qualsiasi costruzione edilizia (soprattutto serramenti esterni); Come qualsiasi costruzione edilizia (soprattutto serramenti esterni); un’attenzione particolare alla finestra solare inclinata rispetto alla posizione un’attenzione particolare alla finestra solare inclinata rispetto alla posizione verticale quasi sempre sostituita alla finestra solare verticale.verticale quasi sempre sostituita alla finestra solare verticale.

Prestazioni richiestePrestazioni richieste

Raggiungimento comfort in breve Mantenimento comfort a lungo Raggiungimento comfort in breve Mantenimento comfort a lungo tempotempo

Interposizione di elemento tecnico opaco ( parete stessa ) , supportante Interposizione di elemento tecnico opaco ( parete stessa ) , supportante da subsistema di captazione, con scambio attraverso bocchette ( nel muro da subsistema di captazione, con scambio attraverso bocchette ( nel muro Trombe-Michael o serra d’accumlo) o condotte in controsoffitto ( camino Trombe-Michael o serra d’accumlo) o condotte in controsoffitto ( camino solare).solare).

parete ad accumulo ( esterna, a sud, parete ad accumulo ( esterna, a sud, scura,elevata inerzia scura,elevata inerzia termica)termica)

Utilizzo di due applicazioni: Utilizzo di due applicazioni:

parete ad accumulo ( aperture parete ad accumulo ( aperture in basso e in alto, con in basso e in alto, con correnti d’aria ) correnti d’aria )

Sistema guadagno indirettoSistema guadagno indiretto

Principali sistemi indiretti:Principali sistemi indiretti:

< Muro termico;< Muro termico;

< Muro Trombe – Michel;< Muro Trombe – Michel;

< Serre;< Serre;

<muro d’acqua;<muro d’acqua;

<roof pond.<roof pond.

La figura sopra illustra un muro termico.La figura sopra illustra un muro termico.

La figura sopra illustra il muro Trombe-Michael.La figura sopra illustra il muro Trombe-Michael.

Muro termicoMuro termico

Parete e/o solaio a sud che fanno da Parete e/o solaio a sud che fanno da accumulo. Calore trasmesso per accumulo. Calore trasmesso per conduzione con un certo ritardo, e cedutoconduzione con un certo ritardo, e ceduto per convezione e irraggiamento per convezione e irraggiamento all’ambiente interno.all’ambiente interno.

muro trombemuro trombe

Tecnologia costruttivaTecnologia costruttivaAccumulatore termico (elemento murario Accumulatore termico (elemento murario verticale valido anche staticamente ) verticale valido anche staticamente ) rivolto a sud e dinanzi a esso una vetrata rivolto a sud e dinanzi a esso una vetrata per avere l’effetto serra.per avere l’effetto serra.Trasferimento calore per conduzione e Trasferimento calore per conduzione e termocircolazione naturale grazie alle termocircolazione naturale grazie alle aperture.aperture. Prestazioni richieste Prestazioni richieste

Energia termica che attraversa il muro per Energia termica che attraversa il muro per conduzione è trasmessa al vano abitato per conduzione è trasmessa al vano abitato per irraggiamento o convezione.guadagno e irraggiamento o convezione.guadagno e sfasamento onda termica dipendono da: sfasamento onda termica dipendono da: spessore, coefficiente di conducibilità, calore spessore, coefficiente di conducibilità, calore specifico. Può fungere anche da camino solare specifico. Può fungere anche da camino solare nella stagione estiva.nella stagione estiva.

Caratteristiche positive:assenza abbagliamento, Caratteristiche positive:assenza abbagliamento, bassa escursione termica, bassa escursione termica, ritardo onda termica.ritardo onda termica.Caratteristiche negative:basso rendimento, extra-Caratteristiche negative:basso rendimento, extra- costo, problemi per costo, problemi per accedevi per pulire, è accedevi per pulire, è superficie opaca, quindi superficie opaca, quindi niente illuminazione niente illuminazione naturale.naturale.

SerreSerre

Vetrata a sud, avente massa di accumuloVetrata a sud, avente massa di accumulonella parete di separazione.nella parete di separazione.

Tecnologia costruttivaTecnologia costruttiva

Sostanzialmente di un serramento,Sostanzialmente di un serramento,generalmente metallico.generalmente metallico. Prestazioni richieste Prestazioni richieste

Può essere spazio abitabile, ma con forti Può essere spazio abitabile, ma con forti variazioni di temperatura o collettore.variazioni di temperatura o collettore.

Caratteristiche positive:spazio cuscinetto, Caratteristiche positive:spazio cuscinetto, migliora prestazioni termiche, migliora prestazioni termiche, coltivazione piantecoltivazione piante

Caratteristiche negative:costo elevato, Caratteristiche negative:costo elevato, sistemi di controllo laboriosi, fenomeni sistemi di controllo laboriosi, fenomeni condensa, indici urbanistici.condensa, indici urbanistici.

Muro ad acquaMuro ad acqua

Tecnologia costruttiva:Tecnologia costruttiva:Simile a muro Trombe; accumulatore costituito da massa d’acqua, perciò Simile a muro Trombe; accumulatore costituito da massa d’acqua, perciò

isotermico.isotermico.

Caratteristiche positive:entrata in regime rapidamente, minore dispersione Caratteristiche positive:entrata in regime rapidamente, minore dispersione termica notturna.termica notturna.

Caratteristiche negative: non è elemento strutturale, perdite dai contenitori, Caratteristiche negative: non è elemento strutturale, perdite dai contenitori, non si possono appendere quadri o altro.non si possono appendere quadri o altro.

Roof PondRoof Pond

Tecnologia costruttiva:Tecnologia costruttiva:Massa termica ( contenitori d’acqua ) poggia direttamente sui solai.Massa termica ( contenitori d’acqua ) poggia direttamente sui solai.Stagione fredda >acqua accumula energia termica di giorno che trasmette Stagione fredda >acqua accumula energia termica di giorno che trasmette

all’interno;di notte pannelli termoisolanti ricoprono i contenitori.all’interno;di notte pannelli termoisolanti ricoprono i contenitori.Stagione calda >pannelli chiusi di giorno ma aperti di notte.Stagione calda >pannelli chiusi di giorno ma aperti di notte.

Caratteristiche positive: climatizzazione in inverno ed estate, temperatura Caratteristiche positive: climatizzazione in inverno ed estate, temperatura uniforme, nessun abbagliamento, uso indipendente uniforme, nessun abbagliamento, uso indipendente dall’orientamento.dall’orientamento.

Caratteristiche negative:climatizzazione un solo piano, non usato per latitudini Caratteristiche negative:climatizzazione un solo piano, non usato per latitudini medie ed alte, uso di alcuni tipi di solai, non perfetta medie ed alte, uso di alcuni tipi di solai, non perfetta tenuta dei contenitori, manovra dei pannelli tenuta dei contenitori, manovra dei pannelli laboriosa.laboriosa.

Sistema guadagno isolaSistema guadagno isola

Non c’è comunicazione diretta tra Non c’è comunicazione diretta tra subsistema di captazione/distribuzione subsistema di captazione/distribuzione e ambiente,bensì vi è scambio termico e ambiente,bensì vi è scambio termico con reirraggiamento e per con reirraggiamento e per movimentazione d’ariamovimentazione d’aria

Superficie di captazione separata Superficie di captazione separata dall’accumulo,trasferimento tra esse dall’accumulo,trasferimento tra esse del calore è per termocircolazione del calore è per termocircolazione naturale.naturale.

> Sistema a termosifone ( lastra > Sistema a termosifone ( lastra vetrata );vetrata );

> Sistema Barra – Costantini > Sistema Barra – Costantini (collettore a sud:riscaldamento (collettore a sud:riscaldamento attraverso aria convogliata in attraverso aria convogliata in condotti,determinando la condotti,determinando la termocircolazione naturale con termocircolazione naturale con trasferimento del calore dal collettore trasferimento del calore dal collettore all’accumulo e all’ambiente interno ).all’accumulo e all’ambiente interno ).

Sistema guadagno isolatoSistema guadagno isolato

La figura illustra un sistema Barra-Costantini.La figura illustra un sistema Barra-Costantini.

Sistema a termosifone Sistema a termosifone

Tecnologia costruttiva:Tecnologia costruttiva:Collettore (vetrata) all’esterno; circolazione d’aria in modo naturale.Collettore (vetrata) all’esterno; circolazione d’aria in modo naturale.Più grande superficie collettore, più aria calda;da isolare di notte.Più grande superficie collettore, più aria calda;da isolare di notte.

Caratteristiche positive: nessun abbagliamento, installazione indipendente Caratteristiche positive: nessun abbagliamento, installazione indipendente dall’orientamento, applicazione a fabbricati dall’orientamento, applicazione a fabbricati preesistenti, dispersioni termiche di notte minori.preesistenti, dispersioni termiche di notte minori.

Caratteristiche negative:circolazione inversa, accumulo energia aria calda Caratteristiche negative:circolazione inversa, accumulo energia aria calda meno efficace, collettore più basso dell’accumulatore meno efficace, collettore più basso dell’accumulatore termico.termico.

Barra-costantiniBarra-costantini

Collettore su facciata sud;aria riscaldata, attraverso Collettore su facciata sud;aria riscaldata, attraverso condotti nel soffitto, riscalda ambiente interno, condotti nel soffitto, riscalda ambiente interno, determinando una termocircolazione naturale.determinando una termocircolazione naturale.

Tecnologia costruttiva:Tecnologia costruttiva:Captazione: su parete sud,avente lastra esterna, Captazione: su parete sud,avente lastra esterna,

intercapedine (con lastra metallica scusa verso il intercapedine (con lastra metallica scusa verso il sole), massa muraria isolata sole), massa muraria isolata termicamente.Trasferimento per moti convettivi. termicamente.Trasferimento per moti convettivi.

Caratteristiche positive:flessibilità adattamento, Caratteristiche positive:flessibilità adattamento, efficiente conversione energia, efficiente conversione energia, climatizzazione anche vani non climatizzazione anche vani non adiacenti.adiacenti.

Caratteristiche negative: complessità realizzazione Caratteristiche negative: complessità realizzazione parete, solai particolari.parete, solai particolari.

La figura illustra un sistema Barra-Costantini.La figura illustra un sistema Barra-Costantini.

Differenza sistemi Trombe – Michel / Barra Differenza sistemi Trombe – Michel / Barra – Costantini– Costantini

Nel primo accumulatore in prossimità della Nel primo accumulatore in prossimità della parete esterna, nel secondo sul soffittoparete esterna, nel secondo sul soffitto

Barra – Costantini adatto a funzionameto Barra – Costantini adatto a funzionameto continuo ( ambienti residenziali ) ma continuo ( ambienti residenziali ) ma complesso per cui poco usato ( edifici complesso per cui poco usato ( edifici con limitato numero di piani )con limitato numero di piani )

Trombe – Michel facilmente adattabileTrombe – Michel facilmente adattabile

Entrambe usati per raffrescamento estivo Entrambe usati per raffrescamento estivo ( aria pulita dal pozzo freddo, camino ( aria pulita dal pozzo freddo, camino solare funge da pompa naturale più solare funge da pompa naturale più schermature esterne ). Il mancato uso schermature esterne ). Il mancato uso del camino lascia agli alberi il compito.del camino lascia agli alberi il compito.

Criteri di progettazione dell’architettura bioclimaticaCriteri di progettazione dell’architettura bioclimatica

Contenimento consumi Contenimento consumi energetici attraverso : 1) Conservazione energia ( isolamento, grado energetici attraverso : 1) Conservazione energia ( isolamento, grado controllo fenomeni condensa, ponti termici, controllo fenomeni condensa, ponti termici, infiltrazioni/ricambi d’aria );infiltrazioni/ricambi d’aria );

2) Riscaldamento solare passivo ( sistemi diretti, 2) Riscaldamento solare passivo ( sistemi diretti, indiretti, isolati );indiretti, isolati );

3) Raffreddamento solare passivo ( protezione 3) Raffreddamento solare passivo ( protezione dall’irraggiamento, inerzia termica, dall’irraggiamento, inerzia termica, raffreddamento per ventilazione, raffreddamento per ventilazione, irraggiamento notturno ed evaporazione );irraggiamento notturno ed evaporazione );

4) Illuminazione naturale ( posizione e 4) Illuminazione naturale ( posizione e dimensionamento superfici trasparenti, dimensionamento superfici trasparenti, sistemi di riflessione e/o canalizzazione della sistemi di riflessione e/o canalizzazione della luce );luce );

5) Integrazione negli edifici di sistemi energetici 5) Integrazione negli edifici di sistemi energetici innovativi.innovativi.

1)1) Conservazione dell’energiaConservazione dell’energia

Tecniche utilizzate :Tecniche utilizzate :

< Utilizzo materiali isolanti; < Utilizzo materiali isolanti;

< controllo guadagno solare ( schermi fissi, mobili, < controllo guadagno solare ( schermi fissi, mobili, vegetazione ).vegetazione ).

Materiali isolantiMateriali isolantiIn inverno l’energia deve essere intrappolata In inverno l’energia deve essere intrappolata

riducendo le dispersioni di calore all’esternoriducendo le dispersioni di calore all’esterno ( isolanti termici in pareti, finestre, copertura a ( isolanti termici in pareti, finestre, copertura a

diretto contatto con esterno, solai, buonidiretto contatto con esterno, solai, buoni serramenti e utilizzando superfici vetrate a sud )e serramenti e utilizzando superfici vetrate a sud )e

in estate la casa deve essere protettain estate la casa deve essere protetta dal sole ( alberi ) e si sfruttano le correnti d’aria dal sole ( alberi ) e si sfruttano le correnti d’aria

fresca della notte.fresca della notte.

sistemi:sistemi:

Vetrate a bassa conduttanza termica;Vetrate a bassa conduttanza termica; Schermi isolanti.Schermi isolanti.

- Vetro con più strati;Vetro con più strati; (migliora proprietà isolante)(migliora proprietà isolante)- Vetro con intercapedine riempito di anidride carbonica con Vetro con intercapedine riempito di anidride carbonica con

superficie selettiva;superficie selettiva; (il gas riduce dispersione termica, la superficie riflette la (il gas riduce dispersione termica, la superficie riflette la

radiazione termica)radiazione termica)- Vetro a basso contenuto di ferro;Vetro a basso contenuto di ferro; (trasmittanza più alta e più costosi)(trasmittanza più alta e più costosi)- Materiali trasparenti a trasmittanza variabile;Materiali trasparenti a trasmittanza variabile; (cambiano trasmittanza per effetto di luce, calore e campo (cambiano trasmittanza per effetto di luce, calore e campo

elettrico)elettrico)- Polimeri sotto forma di film trasparenti;Polimeri sotto forma di film trasparenti; (trasmittanza alta. Molti però sono trasparenti alle radiazioni, non (trasmittanza alta. Molti però sono trasparenti alle radiazioni, non

sono rigidi, infissi costosi)sono rigidi, infissi costosi)- Isolamenti mobili;Isolamenti mobili; (quando manca luce solare diretta. Tende o scuretti. Creano (quando manca luce solare diretta. Tende o scuretti. Creano

camera d’aria ma sono lenti per aprire e chiudere)camera d’aria ma sono lenti per aprire e chiudere)

Esempio isolamento mobileEsempio isolamento mobile

Controllo guadagno solarEControllo guadagno solarE(controllo infiltrazioni e recupero (controllo infiltrazioni e recupero

calore dai ricambi d’aria)calore dai ricambi d’aria) Schermi solari Schermi solari (in contrasto però con l’ombreggiamento)(in contrasto però con l’ombreggiamento)

Sistemi:Sistemi:-schermi fissi;-schermi fissi;-schermi mobili;-schermi mobili;-vegetazione.-vegetazione.

Schermi fissiSchermi fissi

Schermatura efficace orizzontale (se finestre Schermatura efficace orizzontale (se finestre esposte a sud)esposte a sud)

Dispositivi:Dispositivi:Aggetti;Aggetti;Frangisole.Frangisole.

Difetto: riduzione illuminazione naturale.Difetto: riduzione illuminazione naturale.

Schermi mobiliSchermi mobili

Dispositivi:Dispositivi:Tende, schermi, persiane, scuretti.Tende, schermi, persiane, scuretti.

Schermi interni meno efficaci degli Schermi interni meno efficaci degli esterni (meno costosi; luce non esterni (meno costosi; luce non riflessa, ma per questo sono chiaririflessa, ma per questo sono chiari

Vegetazione Vegetazione

Usata come schermo va evitata, però, Usata come schermo va evitata, però, in zone con limitata radiazione in zone con limitata radiazione invernale perché costitisce una invernale perché costitisce una riduzione permanente)riduzione permanente)

2) Riscaldamento solare 2) Riscaldamento solare passivopassivo

Ottenuto sfruttando Ottenuto sfruttando irraggiamento e irraggiamento e meccanismi naturalimeccanismi naturali

Il riscaldamento si ottiene Il riscaldamento si ottiene attraverso:attraverso:

I)I) Captazione e trasferimento Captazione e trasferimento dell’energia;( ampie dell’energia;( ampie finestrature con sistemi di finestrature con sistemi di oscuramento oscuramento automatizzato, serre a automatizzato, serre a ridosso della parete ridosso della parete perimetrale )perimetrale )

II)II) Distribuzione del calore Distribuzione del calore (bocchette di ventilazione, (bocchette di ventilazione, condotti dei controsoffitti;) condotti dei controsoffitti;)

III)III) Accumulo energia.Accumulo energia.

Figura 2: giusto

Figura 1: giusto

Figura 3: giusto

Figura 4: giusto

3) Raffrescamento passivo3) Raffrescamento passivo (dato da ventilazione naturale, schermatura, espulsione calore (dato da ventilazione naturale, schermatura, espulsione calore indesiderato)indesiderato)

Riscaldamento globale aumento utilizzo impianti di condizionamentoRiscaldamento globale aumento utilizzo impianti di condizionamento (annulla politiche per la conservazione (annulla politiche per la conservazione dell’energia e trattato di kyoto)dell’energia e trattato di kyoto)

Soluzione : raffrescamento naturale ( climatizzazione estiva ) attraverso Soluzione : raffrescamento naturale ( climatizzazione estiva ) attraverso - protezione irraggiamento solare; - inerzia termica – sistemi protezione irraggiamento solare; - inerzia termica – sistemi raffreddamento per ventilazione.raffreddamento per ventilazione.

Tecniche:Tecniche:Utilizzo di condotte d’aria interrate, camini solari, buona massa Utilizzo di condotte d’aria interrate, camini solari, buona massa termica, ventilazione indotta, protezioni irraggiamento diretto, termica, ventilazione indotta, protezioni irraggiamento diretto, deumudificazione.deumudificazione.

Principali tecniche:Principali tecniche:

< Raffrescamento ventilativo ( realizzato con aria < Raffrescamento ventilativo ( realizzato con aria a temperatura più bassa di quella a temperatura più bassa di quella dell’ambiente da raffrescare );la ventilazione dell’ambiente da raffrescare );la ventilazione dà luogo al raffrescamento tramite correnti dà luogo al raffrescamento tramite correnti d’aria (influenzate dal vento) ed effetto d’aria (influenzate dal vento) ed effetto camino ( influenzato dall’altezza degli camino ( influenzato dall’altezza degli ambienti o di torri del vento,tipo quelle ambienti o di torri del vento,tipo quelle iraniane, camini solari)iraniane, camini solari)

Effetti positivi: riduzione consumi, riduzione Effetti positivi: riduzione consumi, riduzione emissioni inquinanti e rischi di inquinamento emissioni inquinanti e rischi di inquinamento biologico.biologico.

< Raffrescamento da terreno ( diretto o indiretto )< Raffrescamento da terreno ( diretto o indiretto )

<Raffrescamento evaporativo ( basato su <Raffrescamento evaporativo ( basato su sottrazione del calore dell’aria immessa in un sottrazione del calore dell’aria immessa in un ambiente, che evapora passando in bacini, ambiente, che evapora passando in bacini, canali, serpentine o su getti nebulizzati canali, serpentine o su getti nebulizzati d’acqua)d’acqua)

Torri evaporative: di forma conica, alte 30 m, Torri evaporative: di forma conica, alte 30 m, aventi sulla sommità spruzzatori d’acqua che, aventi sulla sommità spruzzatori d’acqua che, a seguito dell’evaporazione, raffreddano l’aria a seguito dell’evaporazione, raffreddano l’aria nella torre e, aumentando la densità, scende nella torre e, aumentando la densità, scende raffreddando l’aria del sottostante spazio raffreddando l’aria del sottostante spazio esterno.esterno.

< Raffrescamento radiativo (attuato per < Raffrescamento radiativo (attuato per dispersione notturna del calore trasportato da dispersione notturna del calore trasportato da un fluido, tramite pannelli radianti rivolti al un fluido, tramite pannelli radianti rivolti al cielo)cielo)

Siviglia: torri evaporativeSiviglia: torri evaporative

4) l’illuminazione4) l’illuminazione

Luce naturale migliore ( ottima percezione colori, contrasto, luminanza ) Luce naturale migliore ( ottima percezione colori, contrasto, luminanza ) rispetto a quella artificiale.rispetto a quella artificiale.

Sfrutta luce solare diretta e quella diffusa dalla volta celesteSfrutta luce solare diretta e quella diffusa dalla volta celeste

Per incrementare luminosità e favorire penetrazione della luce sono importanti Per incrementare luminosità e favorire penetrazione della luce sono importanti condotte di luce, capacità di diffusione luminosa dei materiali. condotte di luce, capacità di diffusione luminosa dei materiali.

il flusso solare incidente, ad esempio in un metro quadrato di finestra, è il flusso solare incidente, ad esempio in un metro quadrato di finestra, è dell'ordine di alcune decine di migliaia di lumen, quanto basterebbe, se dell'ordine di alcune decine di migliaia di lumen, quanto basterebbe, se opportunamente distribuito, ad illuminare varie decine di metri quadrati di opportunamente distribuito, ad illuminare varie decine di metri quadrati di superficie di lavoro (i livelli di illuminazione richiesti sul piano di lavoro vanno superficie di lavoro (i livelli di illuminazione richiesti sul piano di lavoro vanno da un minimo di 100 lumen/m² per le aree di servizio ad un massimo di 1500 da un minimo di 100 lumen/m² per le aree di servizio ad un massimo di 1500 lumen/m² per le attività di alta precisione).lumen/m² per le attività di alta precisione).

5) integrazione negli edifici di sistemi energetici innovativi5) integrazione negli edifici di sistemi energetici innovativi

Utilizzazione sistemi fotovoltaici (un modulo produce energia elettrica, calore, Utilizzazione sistemi fotovoltaici (un modulo produce energia elettrica, calore, protegge dall’irraggiamento e usato anche al posto di vetrate )protegge dall’irraggiamento e usato anche al posto di vetrate )

Svantaggi dell’energia solareSvantaggi dell’energia solare

Problemi tecnici ed economici legati a bassa Problemi tecnici ed economici legati a bassa densità energetica della fonte solare e densità energetica della fonte solare e rendimenti contenuti; inoltre elevati costi rendimenti contenuti; inoltre elevati costi (silicio di buona purezza) e discontinuità (silicio di buona purezza) e discontinuità ( dovuta all’alternanza del giorno e della ( dovuta all’alternanza del giorno e della notte, delle stagioni e delle condizioni notte, delle stagioni e delle condizioni meteorologiche )meteorologiche )

Necessario utilizzo sistemi di accumulo Necessario utilizzo sistemi di accumulo integrati a impianti che utilizzano altre integrati a impianti che utilizzano altre fonti energetichefonti energetiche

Nelle figure si riportano due esempi Nelle figure si riportano due esempi qualitativi di funzionamento del sistema qualitativi di funzionamento del sistema integrato solare-passivo-tradizionale:lo integrato solare-passivo-tradizionale:lo schema A presenta una richiesta di schema A presenta una richiesta di integrazione del sistema tradizionale di integrazione del sistema tradizionale di riscaldamento ( area tratteggiata ) maggiore riscaldamento ( area tratteggiata ) maggiore di quella del sistema dello schema B in cui il di quella del sistema dello schema B in cui il sistema solare passivo rende sistema solare passivo rende energeticamente autonoma l’unità abitativa energeticamente autonoma l’unità abitativa dalle 11 del mattino alle 21 di sera.dalle 11 del mattino alle 21 di sera.

Svantaggi solare passivoSvantaggi solare passivo

Discontinuità ( natura ciclica del sole ) Discontinuità ( natura ciclica del sole ) anche se riesce a prolungare dopo il anche se riesce a prolungare dopo il tramonto l’influenza sulle condizioni tramonto l’influenza sulle condizioni climatiche interne agli ambienti che serve.climatiche interne agli ambienti che serve.

Necessità di integrare il sistema solare Necessità di integrare il sistema solare passivo con quello tradizionale.passivo con quello tradizionale.

Schema di funzionamento base del Schema di funzionamento base del sistema solare passivo ( notte e sistema solare passivo ( notte e giorno, in inverno ed in estate)giorno, in inverno ed in estate)

Tavola riassuntiva di alcune soluzioni tecnicheTavola riassuntiva di alcune soluzioni tecniche

<serra;<serra;<muro Trombe-michel;<muro Trombe-michel;<atrio;<atrio;<torre del vento;<torre del vento;<parete ventilata;<parete ventilata;<sistemi di protezione dall’irraggiamento;<sistemi di protezione dall’irraggiamento;<pompa di calore;<pompa di calore;<isolamento trasparente;<isolamento trasparente;<doppia pelle;<doppia pelle;<barriera radiante;<barriera radiante;<parete che respira;<parete che respira;<tetto solare.<tetto solare.

La serraLa serra

Definita anche “giardino d’inverno”, Definita anche “giardino d’inverno”, ““veranda”, “spazio tampone” veranda”, “spazio tampone” garantisce grande risparmio garantisce grande risparmio economico.economico.

Capta, accumula energia sotto forma di Capta, accumula energia sotto forma di calore (grazie all’effetto serra) e, attraverso calore (grazie all’effetto serra) e, attraverso un sistema di accumulo fornisce un sistema di accumulo fornisce riscaldamento.riscaldamento.

Muro Trombe - MichelMuro Trombe - MichelCaptazione da vetrata sul lato esterno Captazione da vetrata sul lato esterno distanziata, mediante intercapedine d’aria, distanziata, mediante intercapedine d’aria, da una parete scura che accumula calore e da una parete scura che accumula calore e lo distribuisce con circolazione lo distribuisce con circolazione termosifonica. termosifonica.

Variante di questo sistema è il Barra – Variante di questo sistema è il Barra – Costantini (detto anche camino solare) dove Costantini (detto anche camino solare) dove tra vetro e muro esistono due intercapedini con tra vetro e muro esistono due intercapedini con interposto tra loro uno strato assorbitore (lastra interposto tra loro uno strato assorbitore (lastra metallica)metallica)

Atrio Atrio

Apporta luce e ventilazione naturale e, Apporta luce e ventilazione naturale e, se esposto a sud, anche guadagno se esposto a sud, anche guadagno solare passivosolare passivo

Torre del ventoTorre del ventoSistema che sfruttando la ventilazione naturale Sistema che sfruttando la ventilazione naturale apporta un raffrescamento naturale nelle regioni a apporta un raffrescamento naturale nelle regioni a clima secco. Le prestazioni dipendono dall’altezza, clima secco. Le prestazioni dipendono dall’altezza, configurazione planimetrica, orientamento torre, configurazione planimetrica, orientamento torre, localizzazione aperture.localizzazione aperture.

Funzioni svolte:Funzioni svolte:- Migliore qualità aria interna;Migliore qualità aria interna;- Benessere termico;Benessere termico;- Raffredda masse strutturali;Raffredda masse strutturali;- Eliminazione aria calda interna.Eliminazione aria calda interna.

Parete ventilataParete ventilataConsistente nel passaggio dell’aria all’interno Consistente nel passaggio dell’aria all’interno

dell’intercapedine posta tra due vetrate (parete dell’intercapedine posta tra due vetrate (parete esterna), è usato per evitare il surriscaldamento esterna), è usato per evitare il surriscaldamento degli edifici ampiamente vetrati.degli edifici ampiamente vetrati.

Vantaggi:Vantaggi:- Riduzione trasmittanza;Riduzione trasmittanza;- Aumento dei livelli naturali di comfort;Aumento dei livelli naturali di comfort;- Diminuzione temperature relative in estate;Diminuzione temperature relative in estate;- Possibilità recupero calore in inverno.Possibilità recupero calore in inverno.

Sistemi di protezione Sistemi di protezione dall’irraggiamento solaredall’irraggiamento solare

Impiegati per evitare l’ingresso di Impiegati per evitare l’ingresso di elevate quantità si luce e calore e per elevate quantità si luce e calore e per regolare il microclima interno, regolare il microclima interno, assumono vari denominazioni come assumono vari denominazioni come ““brise – soleil”, “veneziane”, “scuri”, brise – soleil”, “veneziane”, “scuri”, ecc..ecc..

Pompa di calorePompa di calore

Anche se per il suo funzionamento Anche se per il suo funzionamento necessita di energia (elettrica o gas), necessita di energia (elettrica o gas), consente un buon risparmio consente un buon risparmio energetico.energetico.Utilizzata per riscaldare, raffrescare e Utilizzata per riscaldare, raffrescare e climatizzare gli ambienti, preleva climatizzare gli ambienti, preleva energia dall’esterno per trasmetterla energia dall’esterno per trasmetterla all’interno tramite aria o acqua.all’interno tramite aria o acqua.

Isolamento trasparenteIsolamento trasparente

Costituito da vetri multipli, con Costituito da vetri multipli, con prestazioni termiche, capacità di prestazioni termiche, capacità di trasmissione della luce e isolamento trasmissione della luce e isolamento termico, elevatetermico, elevate

Doppia pelleDoppia pelleParete altamente isolata, con due strati Parete altamente isolata, con due strati diversi di componenti e un intercapedine diversi di componenti e un intercapedine d’aria (ampia zona talvolta vuota e d’aria (ampia zona talvolta vuota e praticabile) che consente il riparo dalle praticabile) che consente il riparo dalle condizioni esterne allo strato più interno.condizioni esterne allo strato più interno.

Vantaggi:Vantaggi:Miglior isolamento termico e, in inverno, Miglior isolamento termico e, in inverno, genera accumulo interno che trasmette con genera accumulo interno che trasmette con ritardoritardo

Barriera radianteBarriera radianteCostituita da pannelli metallici Costituita da pannelli metallici posizionati in zone strategiche che, posizionati in zone strategiche che, assorbendo un elevato flusso di assorbendo un elevato flusso di radiazioni termiche, raffreddano gli radiazioni termiche, raffreddano gli ambienti da cui viene tolto il calore.ambienti da cui viene tolto il calore.

Utilizzato in estate per raffrescare e in Utilizzato in estate per raffrescare e in inverno per riscaldare attraverso fluido inverno per riscaldare attraverso fluido termoconvettore (aria o acqua)termoconvettore (aria o acqua)

Parete che respiraParete che respiraAdattabile per l’involucro degli edifici, Adattabile per l’involucro degli edifici, fornisce sempre il giusto comfort fornisce sempre il giusto comfort igrotermico.igrotermico.

Consente all’aria e al vapore di diffondersi Consente all’aria e al vapore di diffondersi lentamente attraverso l’involucro (come se il lentamente attraverso l’involucro (come se il muro fosse più un filtro che solo una barriera muro fosse più un filtro che solo una barriera impermeabile). impermeabile).

Si utilizza anche il tetto come parete che respira.Si utilizza anche il tetto come parete che respira.

Tetto solareTetto solare

Superfici riflettenti aventi speciale Superfici riflettenti aventi speciale inclinazione, assorbenti, vetrate che inclinazione, assorbenti, vetrate che consentono l’ingresso diretto della consentono l’ingresso diretto della radiazione solare.radiazione solare.

Funziona come collettore termico in Funziona come collettore termico in inverno e come accorgimento inverno e come accorgimento rinfrescante in estate.rinfrescante in estate.