slide di arch. A Giachetta Principi di Progettazione ... · consapevole nell’uso delle risorse disponibili. Con un simile approccio si possono massimizzare i benefici ... funzioni

facoltà di architettura di genova

A.A. 09-10 Laboratorio di Costruzioni 1 Proff. A. Magliocco – R. Raiteri

slide di arch. A GiachettaPrincipi di Progettazione BioclimaticaControllo delle condizioni di irraggiamento solare

a partire dagli anni ’60 interessanti contributi di diversi autori:

Banham.Banham. Ambiente e tecnica nellAmbiente e tecnica nell’’architettura moderna.architettura moderna.

FitchFitch.. La progettazione ambientale.La progettazione ambientale.

è soprattutto un autore a far rilevare l’importanza di una progettazione più attenta ai fattori ambientali

Victor Olgyay.Victor Olgyay. Progettare con il clima, un approccio Progettare con il clima, un approccio bioclimatico al regionalismo architettonico (1962)bioclimatico al regionalismo architettonico (1962)(ed. italiana: Franco Muzzio Editore. Padova 1990)

citazione obbligata in tutti gli studi successivi in questo settore:

con Olgyay ARCHITETTURA BIOCLIMATICAARCHITETTURA BIOCLIMATICAderiva da bioclimatologia (Koppen, inizio XX secolo) scienza che si occupa della distribuzione vegetale sul nostro pianeta in funzione delle specificità climatiche dei diversi luoghi

analogamente architettura bioclimatica – corrispondenza tra zone climatiche ed edifici

architettura bioclimatica:

si occupa dello studio delle soluzioni tipologiche e delle prestazioni dei sistemi tecnologici che rispondono maggiormente alle caratteristiche ambientali e climatiche del sito, e che consentono di raggiungere condizioni di benessere all’interno degli edifici. Tali obiettivi vengono perseguiti attraverso una attività progettualmente consapevole nell’uso delle risorse disponibili. Con un simile approccio si possono massimizzare i benefici ottenibili mediante l’impiego di energie rinnovabili. Si definiscono “bioclimatici” gli edifici e le opere architettoniche in genere caratterizzati dall’utilizzazione di componenti e sistemi edilizi che, oltre ad esplicare la loro funzione specifica, sono anche in grado di assolvere funzioni energetiche.Marco Sala e Eugenio D’Audino. Lessico di tecnologia bioclimatica. Alinea, Firenze.

NEL PASSATO L’UOMO, NEL COSTRUIRE LE SUE ABITAZIONI, HA MATURATO UNA NOTEVOLE CULTURA AMBIENTALE CHE OGGI SEMBRA, IN PARTE, ESSERE STATA DIMENTICATA

De Architectura di Vitruvio: “si farà il tracciato delle vie e dei vicoli, orientato secondo gli angoli, fra due regioni di vento contigue. Con questo sistema d'orientamento si riuscirà ad eliminare da case e strade il molesto impeto dei venti”(libro I, cap. 6)

TORRI DEL VENTOIN IRAN E PAKISTAN(X Secolo)

Una torre del vento è una specie di camino, diviso in più sezioni da setti verticali in mattoni. Durante la notte si raffredda; di giorno, l'aria a contatto con la muratura si raffredda a sua volta e, diventando così più densa, scende verso il basso ed entra nell'edificio. Quando vi è vento, questo processo è accelerato.

Aprendo o chiudendo opportunamente le comunicazioni tra le varie sezioni della torre e l'edificio, è possibile dunque utilizzare la torre per raffrescare l'edificio, a seconda delle necessità.

° °

ANCHE SE ALCUNI ARCHITETTI DEL MOVIMENTO MODERNO HANNO MOSTRATO UNA PARTICOLARE SENSIBILITA’ NEL CONTROLLO DEI FATTORI AMBIENTALI

IN GENERALE

Nella società industriale la grande disponibilità di energia a basso costo e la rapida evoluzione dei sistemi impiantistici di controllo climatico ha portato alla perdita del rapporto tra edificio e clima, tra abitante e ambiente, tra tipologia edilizia e luogo

uno dei principali fini di chi progetta architetture ègarantire il confort degli utenti

ottenendo questo risultato con il minor impiego possibile di energia non rinnovabile e nel rispetto dell’ambiente

al fine di progettare edifici bioclimatici ...

...tali da garantire il confort termico con strategie di controllo climatico naturale e una corretta ed equilibrata interazione con l’ambiente...

occorre conoscere preventivamente le caratteristiche climatichecaratteristiche climatiche del sito di intervento

caratteristiche climatiche del sito di intervento:

TEMPERATURA DELLTEMPERATURA DELL’’ARIAARIA

PRECIPITAZIONIPRECIPITAZIONI

PRESSIONE ATMOSFERICAPRESSIONE ATMOSFERICA

UMIDITUMIDITÀÀ RELATIVARELATIVA

STATO DEL CIELOSTATO DEL CIELO

RADIAZIONE SOLARERADIAZIONE SOLARE

MORFOLOGIA DEL TERRITORIOMORFOLOGIA DEL TERRITORIO

POSSIBILE ORIENTAMENTO DEL SITO, DEL LOTTO, POSSIBILE ORIENTAMENTO DEL SITO, DEL LOTTO, DELLDELL’’EDIFICIOEDIFICIO

TIPO DI SUOLOTIPO DI SUOLO

ALBEDOALBEDO

REGIME DEI VENTIREGIME DEI VENTI

...

di seguito

ci limitiamo a considerare

solo questo aspetto

radiazione solareradiazione solareriscaldamento solare

illuminazione naturale

la radiazione solare è il flusso di energia emesso dal sole

il sole irradia ad una distanza di circa 150 milioni di km dallaterra che riceve circa 2 miliardesimi dell’energia emessa

per la grande distanza terra-sole i raggi solari possono essere considerati paralleli

all’esterno dell’atmosfera il valore medio di irraggiamento è1163 Kcal/mq di cui circa il 68% raggiunge la superficie terrestre (con la riduzione della dannosa componente ultravioletta)

2 – altezza solare

3 – angolo azimutale

DIAGRAMMI SOLARI POLARI E CILINDRICIDIAGRAMMI SOLARI POLARI E CILINDRICIpermettono la descrizione del moto apparente del sole alle varie latitudini

per il rilievo del profilo dell’orizzonte si può usare il clinometro ...

disegno del profilo dell’orizzonte ostacoli lontani

Altri strumenti di controllo del Altri strumenti di controllo del progettoprogetto•Meridiana orizzontale su modello di studio•Formule trigonometriche per il calcolo dell’ombreggiamento•Cielo artificiale …

studio del soleggiamento con modello CAD 3d

lo studio della radiazione solare con i metodi indicati, consente la corretta progettazione di sistemi di captazione dell’energia solare (sistemi solari passivi, solare termico, fotovoltaico)

sistemi solari passivisistemi solari passiviinsieme delle tecnologie edilizie che sono in grado di controllare le dinamiche di scambi termici tra esterno ed interno dell’edificio, sfruttando come fonte di energia la radiazione solare (effetto serra) e come elementi di captazione e di accumulo i componenti della costruzione stessa

elementi essenziali dei sistemi di captazione passiva dell’energia solare sono:

COLLETTORI

MASSE D’ACCUMULO

COMPONENTI DI CONTROLLO

COLLETTORICOLLETTORIdi norma costituiti da una superficie trasparente o traslucida, integrata sulle facciate ben esposte dell’edificio o in copertura, e da un assorbitore, una superficie opaca scura, esposta alla radiazione solare che penetra la superficie trasparente

MASSE DMASSE D’’ACCUMULOACCUMULOsono composte da materiali di diverso tipo e deputate a immagazzinare calore per poi ricederlo anche in assenza di radiazione solare

COMPONENTI DI CONTROLLOCOMPONENTI DI CONTROLLOschermature per regolare l’ingresso della radiazione solare, riflettori per incrementare la radiazione incidente sui collettori, valvole e aperture regolabili che agiscono sui fluidi termovettori, ...

SISTEMI DI CAPTAZIONE DIRETTASISTEMI DI CAPTAZIONE DIRETTA

Casa unifamiliare nella Perche (Francia)Arch. Sonia Cortesse

Vauban

Residenza a Pullach, Tyskland

Thomas Herzog, 1991

Complesso residenziale a Osuna, Siviglia 1983-91 Sotomayor, Dominguez, Asiain

•Edifici a schiera di carattere formale tradizionale•Alta inerzia termica•Necessità di riscaldamentoridotta assolta da camino centrale e guadagno solare

Inverno: guadagno diretto, accumulo termico,illuminazione per riflessione della zona interna

Estate: schermatura per aggetto delle coperture e tramite impiego della vegetazione

MURI TROMBEMURI TROMBE--MICHELMICHEL

muro solare

con TIM

Christopher Taylor Court Bournville, Birmingham

progetto di riqualificazione di edificio esistente

con tecnologie solari passive,

Piazzale Moroni, Savona