Studio ombreggiamento e radiazioni solari a Terni_ Pavoncello_Passabì

 

Per poter sfruttare al meglio la luce del sole nei vari periodi dell'anno, è molto importante valutare attentamente l'orientamento dei vari ambienti, e soprattutto di finestre e superfici vetrate.

Una corretta esposizione dei locali è molto importante in quanto consente un notevole risparmio sia sulle spese di riscaldamento invernali, sia sulle spese di illuminazione; inoltre è dimostrato che una buona illuminazione  aumenta il livello di comfort abitativo.

A sud abbiamo ipotizzato delle grandi pareti vetrate: naturalmente aperture di questo tipo necessitano di una schermatura, specialmente durante il periodo estivo, perciò abbiamo deciso di sfruttare i ballatoi collocati lungo questa facciata rendendoli più sporgenti rispetto al filo dell'edificio e utilizzandoli in questo modo anche come  schermatura per i piani inferiori. Facendo sporgere adeguatamente questi ballatoi, si consentirebbe alle radiazioni solari di penetrare all'interno durante la stagione invernale, mentre verrebbero intercettate e schermate durante la stagione estiva.

Gli appartamenti all'interno dell'edificio hanno un duplice affaccio: i locali della zona giorno saranno orientati verso sud, poiché necessitano maggiormente di luce. In particolare, per la zona adibita a cucina abbiamo preferito la posizione sud-est, mentre per il soggiorno quella sud-ovest: le due collocazioni consentono nei rispettivi casi di sfruttare al meglio la posizione del sole nell'arco della giornata.

Foto 1:

Nella foto 1 è rappresentato il dettaglio della facciata sud analizzata nei mesi estivi, come possiamo vedere la pensilina scelta, impedisce ai raggi solari di arrivare all'interno dell'abitazione, ma subisce le radiazioni solari solo nella parte più esterna.

Il fronte dell'edificio orientato a nord è il più svantaggiato dal punto di vista dell'esposizione: per questo, qui saranno collocati tutti i locali di servizio (bagni, ripostigli, corridoi, ecc). In questo modo, essi avranno l'ulteriore funzione di “cuscinetto termico” per i locali della zona giorno, isolandoli dal freddo soprattutto nella stagione invernale. Seguendo questa logica, sulla facciata nord vi saranno delle bucature di dimensione estremamente ridotta: ciò consentirà la ventilazione e l'illuminazione dei locali, evitando però l'eccessiva dispersione di calore. Date le piccole dimensioni delle bucature e la già esigua esposizione ai raggi solari, su questo fronte non sono necessarie schermature.

Foto 2:

Nella foto 2 abbiamo il dettaglio delle finestre nord-ovest  nel periodo estivo, a nord come potevamo supporre non è colpita dai raggi solari, mentre nella parete ovest notiamo che le parti vetrate grazie al sistema di schemature di brisoleil le radiazioni solari non penetrano all'interno.

Le facciate est e ovest non sono particolarmente svantaggiate, pertanto è preferibile utilizzare questi fronti per i locali della zona notte: infatti il lato est è investito dai raggi solari durante le prime ore del mattino, mentre il lato ovest cattura è ben illuminato al crepuscolo. Poiché i raggi solari durante queste ore sono estremamente inclinati, delle schermature orizzontali non sarebbero efficaci: quindi abbiamo optato per l'utilizzo di un sistema di brise-soleil mobili verticali. La scelta di dispositivi mobili è dovuta alle loro migliori prestazioni: infatti, il loro comportamento flessibile e dinamico gli permette di adattarsi alle condizioni climatiche esterne ed alle necessità del momento.

L’utilizzo di schermature esterne si rivela essere effettivamente la miglior soluzione al fine di contenere l’innalzamento della temperatura negli ambienti interni durante la stagione estiva, poiché consente di bloccare la radiazione solare prima ancora che questa colpisca gli elementi esterni dell'involucro edilizio, surriscaldandoli.  

Quando la radiazione solare colpisce l'involucro di una struttura, causa effetti differenti a seconda del tipo di componenti che lo costituiscono: qualora infatti si tratti di elementi opachi, non vi sono particolari problemi, poiché le pareti, in maniera differente in base al loro spessore, al tipo di tecnologia utilizzata per realizzarli e dunque alla loro massa termica specifica, trasmettono il calore all’interno degli ambienti abitati con ritardo sufficiente affinchè questo nel frattempo venga dissipato grazie alla ventilazione naturale; nel caso in cui invece si abbia a che fare con elementi di tipo trasparente si innescherà il cosiddetto “effetto serra”, che aumenterà immediatamente ed in maniera consistente i carichi termici all’interno dell'edificio. Nel caso di strutture completamente vetrate, anche l'eccessiva illuminazione può provocare disagi di non poco conto, specie alle nostre latitudini, e dunque le schermature solari si rivelano indispensabili anche per evitare i cosiddetti fenomeni di abbagliamento, che altrimenti in determinati periodi dell’anno e specialmente in alcune ore della giornata obbligherebbero a stare in casa o in ufficio con gli occhiali da sole!

Il nostro progetto prevede tre edifici lineari: due saranno posizionati a distanza di circa 15 metri l'uno dall'altro, mentre il terzo sarà da essi separato da una strada carrabile, ad una distanza di circa 25 metri. Nello spazio tra i primi due edifici vi sarà un percorso pedonale affiancato alberature. Per questo viale abbiamo optato per l'utilizzo di alberi di Giuda, molto diffusi nell'area del Mediterraneo, nei Balcani e nell'Asia minore e particolarmente utilizzati come alberatura stradale, poiché predilige aree soleggiate e tollera gli inquinamenti atmosferici. Questa scelta è dovuta al fatto che, oltre ad avere un aspetto piacevole, grazie ai suoi fiori colorati, questo è un albero dalle foglie caduche: ciò risulta particolarmente favorevole per quanto riguarda l'ombreggiamento e la schermatura. Alti fino a 10 metri, la chioma di questi alberi impedirebbe ai raggi solari di penetrare all'interno degli edifici durante il periodo estivo; nei mesi invernali, perdendo le foglie, il passaggio delle radiazioni solari sarebbe invece consentito. Come già detto, l'albero di Giuda ha foglie caduche, e raggiunge altezze di circa 7-10 m. Assume un aspetto particolarmente piacevole durante la fioritura, che avviene prima che spuntino le foglie: esse sono lisce e tondeggianti, mentre i fiori sono di colore rosa, riuniti in grappoli, e si sviluppano sia sui rami che sul tronco. La corteccia è di colore grigio chiaro: inizialmente liscia, diventa con gli anni leggermente screpolata e assume un colore bruno rossastro. Quest'albero è una leguminosa, quindi i frutti sono dei baccelli (di circa 10-20 cm) di colore marrone rossiccio, penduli, all’interno dei quali si sviluppano i semi piccoli, duri, lucidi e di colore marrone. I legumi restano sulla pianta fino alla primavera.

Foto 3

Ora analizziamo l'edificio nelle diverse stagioni:

Foto 4 

facciata nord estate :

la facciata non è colpita dai raggi solari, questo in estate è un grande giovamento poichè in questo modo i muri non si riscaldano completamente.

 

Foto 5

facciata nord autunno:

in autunno alcunni raggi solari arrivano a toccare la facciata, anche se in modo lieve.

Foto 6

facciata nord inverno

in inverno le condizioni sono analoghe al periodo autunnale 

Foto 7

facciata nord primavera

come in estate anche in primavera la facciata non è colpita dai raggi solari.

Foto 8 

Facciata sud estate

Come abbiamo già visto in precedenza la pensilina (ballatoio )è in grado di schermare i raggi solare e impedire che attraversano le pareti vetrate 

 

Foto 9

Facciata sud autunno

in autunno il sole è più basso e riesce a penetrare più in profondità, arrivando a riscaldare la facciata 

Foto 10

Facciata sud inverno

il sole qui è inclinato ancora più in basso e quindi riesce ad arrivare alle superfici vetrate.

Foto 11

Inverno ombre nord 

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Foto 12 

inverno ombre sud 

Foto 13

estate ombre nord 

Foto 14

estate ombre sud 

Come possiamo notare le ombre nei periodi invernali sono molto più lunghe, mentre in estate quando il sole ha un'altezza solare maggiore la parte in ombra diminuisce.