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5_ES Analisi della radiazione solare su superfici vetrate (Via di Trigoria, Roma)
Per effettuare l'analisi della radiazione solare sulle superfici vetrate mi sono servita della seconda esercitazione, modellando le finestre grazie agli strumenti acquisiti nel corso delle precedenti esercitazioni. Ho poi effettuato un'analisi che mostrasse dei dati più precisi della distribuzione della radiazione sulle superfici considerate, creando "stile1" in style di cui ho potuto scegliere il tipo di rappresentazione ( markers with text) e il colore dei valori. Fatto ciò riflettere sui risultati ottenuti è stato molto interessante.
L'edificio presenta 6 superfici vetrate distribuite cosi: una portafinestra a nord, 4 portefinestre a ovest e una finestra a sud ed è orientato come rappresentato nell'immagine seguente.
Analisi cumulativa periodo estivo dal 20 giugno al 21 settembre
PROSPETTO SUD-OVEST PROSPETTO NORD-OVEST
Ho effettuato un' ulteriore analisi che rappresenta numericamente i valori di radiazione che colpisce queste superfici, espressi in kWh/m^2, rendendo cosi meglio comprensibile l'intensità con cui queste superfici vengono investite dai raggi del sole e le relative condizioni degli ambienti retrostanti.
SUPERFICI A NORD ( camera da letto) SUPERFICI A OVEST ( camera da letto e cucina)
SUPERFICI A OVEST ( salone e camera da letto) SUPERFICI A SUD ( bagno)
Dall' analisi estiva possiamo osservare che la facciata a ovest è la più irradiata, e considerando la stagione la più svantaggiata sia per quanto riguarda l'illuminazione degli ambienti che per quanto riguarda il surriscaldamento degli stessi. Essendo quasi l' interezza degli ambienti dell'abitazione esposti in questa direzione si può dedurre l'alto consumo energetico necessario, sia in estate che in inverno, per raggiungere buoni livelli di comfort abitativo. L'assenza di vegetazione rende più facile l' analisi delle superfici vetrate senza far riscontrare particolari anomalie e variazioni. Solo grazie all' aggettante balcone del piano superiore si ha un parziale ombreggiamento delle portefinestre, riscontrabile nella variazione dei valori nella seconda parte dell'analisi, dove vediamo i numeri aumentare di valore dall'alto verso il basso. Questo perchè la parte ombreggiata, ricevendo meno radiazione di quella sempre esposta, rileva un valore di radiazione più basso. Per quanto riguarda la facciata sud possiamo vedere come i valori siano molto inferiori rispetto al prospetto ovest in quanto questa superficie riceve molta meno radiazione trovandosi in una posizione per cui, sia nelle ore di punta che nelle ore pomeridiane, non è investita da alcun raggio.
Gli edifici circostanti non influenzano in alcun modo la radiazione, se non ombreggiando negli ultimi minuti del tramonto circa metà delle superfici vetrate ad ovest, non sufficienti ad alterare significativamente i valori.
Analisi cumulativa periodo invernale dal 1 dicembre 2013 al 21 marzo 2014
PROSPETTO SUD-OVEST PROSPETTO NORD-OVEST
Anche per l'analisi invernale ho rilevato i dati precisi della radiazione.
SUPERFICI A NORD (camera da letto) SUPERFICI A OVEST (camera da letto e cucina)
SUPERFICI A OVEST ( salone e camera da letto) SUPERFICI A SUD ( bagno)
Dall' analisi del periodo invernale possiamo notare un' inversione dei valori della facciata sud, che raggiunge, nella parte inferiore dell'infisso, un valore di 77.70 kWh/m^2; questo perchè, grazie alla particolare traiettoria del sole durante quei mesi, è per lunghe ore investita dai raggi solari. Il prospetto ovest, invece, registra valori molto bassi, ricevendo la radiazione principalmente nelle ore pomeridiane, in cui il sole tramonta molto velocemente. Lo stesso vale per superficie vetrata a nord, praticamente mai raggiunta dal raggi.
Studio delle ombre prospetto ovest
Dal momento che l'ombreggiamento incide sui valori della radiazione, spesso in modo significativo, ho analizzato la facciata ovest e nord per vedere come cambiano le ombre alle diverse ore del giorno, prendendo in esame un giorno del periodo invernale e un giorno per il periodo estivo considerato. Questo per sottolineare quanto un' efficiente progettazione di questo aspetto possa influenzare e migliorare notevolmente, dove necessario, le prestazioni dell'edificio.
1 DICEMBRE 20 GIUGNO
ore 8.35 ore 9.37
ore 14.35 ore 16.37
ore 16.35 ore 18.37
ore 17.35 ore 20.37
Da questa analisi possiamo osservare che:
- in inverno la facciata ovest è esposta al sole solo per poche ore, nel pomeriggio, in cui il sole tramonta in fretta. Questo rende gli ambienti che si affacciano si questo lato freddi e male illuminati, come già si poteva intuire dalle analisi precedenti, in cui i valori molto bassi lasciavano immaginare una scarsa presenza di radiazione diretta su quelle superfici.
- in estate la facciata ovest è esposta al sole dalle 17 circa e vi rimane in parte fino all'ultimo raggio di sole della giornata. Questo rende gli ambienti che si affacciano su questo lato cupi al mattino e troppo illuminati nel tardo pomeriggio, orario in cui il sole penetra nell'abitazione in modo perpendicolare alle superfici vetrate percorrendolo in tutta la sua lunghezza, illuminando e scaldando molte superfici all'interno dell'abitazione. Le immagini seguenti ne sono una testimonianza:
24/05/2014 ore 19.10
giorno 24/05/2014 ore 9.30
Tutto questo, oltre a creare un disagio dal punto di vista dell'illuminazione, crea enormi svantaggi in termini economici, sia in inverno che in estate, in quanto i consumi per ottenere e mantenere un livello di comfort sono molto alti.
Studio delle ombre prospetto nord
1 DICEMBRE 20 GIUGNO
ore 9.35 ore 6.37
ore 14.35 ore 13.37
ore 17.35 ore 19.37
Da queste immagini possiamo osservare che:
- in inverno la facciata nord non è mai soleggiata, e questo rende gli ambienti che si trovano da questo lato molto freddi. Questo studio conferma e spiega il valore massimi di 13.21 che si osserva sulla superficie vetrata da questo lato contro i 77 della superficie posta nella stessa posizione a sud, e dimostra quanto l'orientamento di un edificio faccia davvero la differenza per l'utenza che ne dovrà usufruire. L'ambiente esposto a nord, per esattezza una camera da letto, è quindi poco accogliente in inverno e tende a non essere un ottimo spazio dove studiare o passare molto tempo.
- in estate la facciata nord riceve luce alle prime ore del mattino per poi rimanere in ombra fino al tardo pomeriggio, in cui dei deboli raggi del tramonto si allungano sul balcone senza però penetrare nella finestra. E' una condizione molto vantaggiosa in quanto la stanza risulta sempre molto fresca, ma comunque sufficientemente luminosa; un ambiente in cui passare volentieri le calde giornate estive. Di seguito una fotografia che mostra come i raggi del sole al tramonto raggiungano parallelamente la finestra:
giorno 24/05/2014 ore 19.05
