Esercitazione 3: Analisi radiazioni solari - Area di progetto Stazione Tuscolana, Via Assisi _Apostoli-Ciardi

 

ANALISI RADIAZIONE SOLARE COMPLESSIVA DELL’AREA

 

1. Diagramma solare descritto nell’arco di tempo compreso tra il solstizio d’estate e quello d’inverno (21/06/2013 – 21/12/2013).

2. Studio dell’ombreggiamento e analisi della radiazione solare dell’area in esame, descritti nell’intervallo di tempo compreso tra le ore 12:00 e le 17:00 durante il solstizio d’estate (21/06/2013).

3. Studio dell’ombreggiamento e analisi della radiazione solare dell’area in esame, descritti nell’intervallo di tempo compreso tra le ore 12:00 e le 16:00 durante il solstizio d’inverno (21/12/2013).

 

 

ANALISI RADIAZIONE SOLARE: I VARIANTE

Solstizio d’estate - ore 12:00

ORIENTAMENTO NORD-OVEST. In questa I prima variante abbiamo pensato di metterci a confronto con gli edifici preesistenti, andando a ricreare un volume che riprendesse quelli già costruiti, ma orientando la facciata principale a sud (perpendicolare al fronte stradale di via Tuscolana). L’analisi rivela il netto contrasto tra le superfici orizzontali completamente irradiate e quelle verticali invece con poca radiazione. Per l’estate potrebbe essere una soluzione funzionale abbinare a questa tipologia edilizia il presente orientamento, perché tutte le facciate dell’edificio sono in ombra e quindi protette dal forte sole estivo. 

ORIENTAMENTO SUD-EST. La situazione è analoga a quella raccontata sopra per il fronte opposto. Da questa foto è possibile apprezzare la facciata principale rivolta a sud. Nonostante sia quella che tra le superfici verticali riceve più irraggiamento, rimane comunque protetta dall’esposizione solare estiva.

Solstizio d’estate - ore 17:00

ORIENTAMENTO NORD-OVEST. Durante il pomeriggio estivo, gli effetti delle radiazioni solari sulle superfici verticali sono inversi rispetto alla mattina. Tutto il volume dell’edificio risulta infatti ricevere il massimo delle radiazioni solari (il colore giallo indica un’esposizione massima). Probabilmente abbassando l’altezza del volume si avrebbero dei risultati diversi.

ORIENTAMENTO SUD-EST. Questo fronte nel pomeriggio rispetto all’altro invece sembra trovarsi completamente in ombra e di conseguenza subisce in quantità minima l’effetto delle radiazioni solari. Ciò può trovare un riscontro favorevole per l’estate (limitatamente a questo fronte).

Solstizio d’estate - ore 12:00/17:00 

Media delle radiazioni solari, che agiscono sui due fronti.

Solstizio d’inverno - ore 12:00

ORIENTAMENTO NORD-OVEST. In inverno a mezzogiorno la facciata a nord è l’unica che risulta ricevere poca radiazione solare, rispetto alle altre che invece ricevono un consistente irraggiamento.

ORIENTAMENTO SUD-EST. Come nelle diapositive sopra per la facciata a nord, in questa foto notiamo la facciata a est è l’unica che risulta ricevere poca radiazione solare, rispetto alle altre che sono esposte al massimo dell’irraggiamento.

 Solstizio d’inverno - ore 16:00

ORIENTAMENTO NORD-OVEST. Nel pomeriggio invernale mentre le superfici orizzontali ricevono il massimo dell’ irraggiamento, quelle verticali risentono di una radiazione solare media (il colore rosso indica un’esposizione media).

 

ORIENTAMENTO SUD-EST. Gli stessi effetti delle radiazioni solari, riscontrati nello studio sopra per quest’ora di pomeriggio, si hanno su questo fronte.

 Solstizio d’inverno - ore 12:00/16:00

Media delle radiazioni solari, che agiscono sui due fronti.

CONCLUSIONI:  Questa variante progettuale dimostra essere funzionale per l’estate durante le ore della mattina, mentre nel pomeriggio estivo e nel periodo invernale non tutte le facciate dell’edificio sembrino trovarsi in condizioni favorevoli rispetto a un buon irraggiamento. Nella seconda analisi, che seguirà sotto, cercheremo di riproporre questa variante, apportando alcune modifiche alla massa e abbassando l’altezza, come ipotizzato precedentemente.

 

 

ANALISI RADIAZIONE SOLARE: II VARIANTE

Solstizio d’estate - ore 12:00

ORIENTAMENTO NORD-OVEST. In questa II soluzione progettuale si può riscontrare come le radiazioni solari, che ricevono le superfici orizzontali, siano massime (il colore giallo indica un’esposizione massima), mentre in quelle verticali siano scarse. Questa variante potrebbe essere ottimale dal punto di vista dell’esposizione durante il periodo estivo, se aggiungessimo alla piastra degli edifici a torre, in modo tale da fornire ombra anche a buona parte delle superfici orizzzontali.

ORIENTAMENTO SUD-EST. Una situazione analoga a quella descritta sopra per quanto riguarda questo fronte, conferma l’ipotesi pensata in precedenza. 

Solstizio d’estate - ore 17:00

ORIENTAMENTO NORD-OVEST. Durante il pomeriggio le radiazioni solari sia sulle superfici orizzontali che su quelle verticali sono abbastanza forti. Tale comportamento ci porta a confermare l’ipotesi formulata nelle diapositive precedenti: aggiungere alla piastra degli edifici a torre, per fornire ombra.

ORIENTAMENTO SUD-EST. Su questo fronte invece notiamo come le superfici verticali, rispetto alle orizzontali, godano di un efficace ombreggiamento e conseguentemente ricevano una scarsissima radiazione solare. Una situazione vantaggiosa per trarre beneficio durante le ore calde dei pomeriggi estivi in cui il sole irradia tutti i fronti ad ovest.

Solstizio d’estate - ore 12:00/17:00

Media delle radiazioni solari, che agiscono sui due fronti.

Solstizio d’inverno - ore 12:00

ORIENTAMENTO NORD-OVEST. Durante l’inverno le radiazioni solari, che ricevono tutte le superfici orizzontali e alcune anche tra quelle verticali, sono consistenti (indicate con il colore arancione). In considerazione di quest’analisi e di quanto detto sopra si potrebbe forse pensare di alzare ed inclinare la superficie di copertura della piastra, (dal fronte stradale di Via Tuscolana a degradare all’interno del lotto), per cercare di fornire un adeguato irraggiamento a quelle parete verticali che ricevono poca radiazione.

ORIENTAMENTO SUD-EST. Su questo fronte ritroviamo una situazione simile a quella descritta sopra, che va a confermare quanto detto nelle diapositive in alto.

Solstizio d’inverno - ore 16:00 

ORIENTAMENTO NORD-OVEST. Durante il pomeriggio invernale abbiamo un’ottima esposizione al sole di questo fronte: anche se con intensità diversa (il colore giallo, sulle superfici orizzontali, indica un irradiamento massimo e quello rossiccio, sulle verticali, uno medio) ogni superficie riceve abbastanza radiazioni solari, mitigando così le temperature fredde esterne e influenzando quindi quella interna all’eventuale edificio.

ORIENTAMENTO SUD-EST. Come nel fronte nord-ovest, riscontriamo anche a sud-est una situazione favorevole di irraggiamento per questa tipologia di edificio. 

Solstizio d’inverno - ore 12:00/16:00 

Media delle radiazioni solari, che agiscono sui due fronti.

CONCLUSIONI: questa variante progettuale a nostro giudizio risulta avere delle caratteristiche, che integrate con l’inserimento di altri volumi verticali possano essere funzionali. Ovviamente sarà uno studio, che a tal proposito ci sembra interessante e per questo andremmo ad analizzare, per poter avere così  una conferma di ciò che abbiamo ipotizzato, alla luce di quest’analisi.

 

 

ANALISI RADIAZIONE SOLARE: III VARIANTE (ipotesi di progetto)

Solstizio d’estate - ore 12:00

ORIENTAMENTO NORD-OVEST. La terza variante è quella che vorremmo utilizzare e studiare per il nostro progetto. In estate a mezzogiorno è evidente come le radiazioni solari siano massime sui piani di copertura, mentre invece siano ridotte al minimo sulle superfici verticali. Una condizione favorevole a far fronte al caldo estivo.

ORIENTAMENTO SUD-EST. La stessa condizione favorevole è ristracciabile sulle facciate del fronte opposto a quello sopra.

Solstizio d’estate - ore 17:00

ORIENTAMENTO NORD-OVEST. Nel pomeriggio questo fronte riceve in maniera consistente le radiazioni solari su ogni superficie. Sarà evidente che dovranno essere presi dei provvedimenti in facciata atti a ridurre gli effetti del forte irraggiamento.

ORIENTAMENTO SUD-EST. Il fronte opposto invece sembra trarre dei benefici da questo orientamento, infatti tutte le superfici verticali subiscono l’influenza di una scarsissima radiazione solare (indicata dal colore viola/blue).  

Solstizio d’estate - ore 12:00/17:00

Media delle radiazioni solari, che agiscono sui due fronti.

Solstizio d’inverno - ore 12:00

ORIENTAMENTO NORD-OVEST. La mattina in inverno le radiazioni solari colpiscono, più o meno in egual misura, sia le superfici orizzontali sia quelle verticali, che si affacciano su via Tuscolana. In ombra e quindi soggette a poco irraggiamento le facciate rivolte a nord.

ORIENTAMENTO SUD-EST. Sul fronte opposto le facciate rivolte a sud sono irradiate dal sole in maniera efficace, mentre si trovano in ombra quelle orientate ad est.

Solstizio d’inverno - ore 16:00

Per fornire un’ulteriore protezione ai piani di copertura, di quella che sarà una futura piastra, oltre alle torri pensiamo di introdurre dei tetti-giardino. Per quanto riguarda le facciate rivolte ad ovest (soprattutto quelle delle torri), che nel periodo estivo di pomeriggio ricevono un fortissimo irraggiamento, ipotizzavamo un involucro con delle bucature, il quale non trovandosi proprio a ridosso della facciata, potesse contribuire ad  un’adeguata schermatura dei fronti in questione.  

Foto prospettiche ipotesi progettuale (fronte via Tuscolana).