Lab_6 5_ES_Analisi radiazione solare su superfici vetrate_ Giacomo Nicolò/Giulia Coppola

 

 

 

Per questa ultima esercitazione abbiamo approfondito lo studio della radiazione solare precedentemente eseguito sui nostri appartamenti, concentrandoci sui valori in kWh/mq rilevati sulle superfici trasparenti degli stessi. Successivamente abbiamo spostato la nostra attenzione sul modello del progetto, studiando prima la radiazione solare sui principali prospetti e in seguito concentrandoci sulle bucature di una campata tipo e immaginando un comportamento simile per le campate successive (le bucature risultano ancora in fase di studio e definizione sia per quanto riguarda il loro numero, le dimensioni, che l’esatta posizione in facciata; tali risultati non vanno quindi intesi come definitivi, ma piuttosto utili ad indirizzare  successivi sviluppi del progetto).

 

Partendo dall’appartamento al settimo piano dell’edificio situato a Roma in via Assisi, 7 le precedenti esercitazioni hanno evidenziato due condizioni opposte. Il fronte sud-est presenta una condizione negativa in estate, essendo fortemente esposto alla radiazione solare specialmente nella prima parte della giornata, mentre la stessa posizione si rivela vantaggiosa in inverno, garantendo all’interno luminosità e calore. Il fronte nord-ovest all’opposto presenta una condizione positiva d’estate con valori di radiazione solare relativamente bassi, mentre d’inverno i suoi ancor più bassi valori di radiazione sono negativi per gli ambienti interni che di conseguenza risultano freddi e umidi.

Inquadramento dell'edificio

 

Queste considerazioni sono state avvalorate dall’analisi eseguita sulle superfici vetrate. L’appartamento sul fronte sud-est presenta 4 bucature: una porta-finestra che apre il soggiorno su un balcone, una finestra della camera singola, e due porte-finestre che danno affaccio sul terrazzo a cucina e camera matrimoniale.

Inquadramento dell'appartamento nell'edificio - fronte sud-est

NOTA: le finestre sono dotate per la protezione e l'ombreggiamento di classiche persiane esterne

 

 

Aperture sul terrazzo di cucina e camera matrimoniale - fronte sud-est

NOTA: sono assenti protezioni esterne delle finestre, a meno di un lieve ma inefficace aggetto della copertura. Si rendono perciò necessari sistemi di ombreggiamento interni che però non impediscono il passaggio  della radiazione solare all'interno attraverso la superficie trasparentente, contribuendo così al suo surriscaldamento insieme a vetri e infissi energeticamente non performanti.

 

I valori della radiazione solare riscontrati nel solstizio d’estate oscillano da 0.3 a 1.8 kwh/mq. Il valore medio più basso, di 0.88 kwh/mq, si ha sulla porta finestra con balcone, essendo questa parzialmente ombreggiata dal balcone del piano sovrastante, mentre il valore medio più alto si riscontra nelle vetrature della camera matrimoniale, con 1.62 kwh/mq, infatti questa risulta essere fra tutte  la più esposta.

Solar radiation cumulative solstizio d'estate - fronte sud-est

 

 

Sullo stesso fronte nel solstizio d’inverno, invece, i valori rilevati oscillano tra 0.1 e 0.6 kwh/mq. Il valore medio più alto si registra ancora una volta sulla portafinestra della camera matrimoniale con 0.59 kwh/mq, Quello più basso questa volta viene invece riscontrato sulla portafinestra della cucina con 0.36 kwh/mq

 

 

Solar radiation cumulative solstizio d'inverno - fronte sud-est

 

 

Sul fronte nord-ovest l’appartamento presenta tre bucature: una appartiene all’ingresso, una al bagno, l’ultima ad una camera singola. 

Inquadramento dell'appartamento nell'edificio - fronte nord-ovest

NOTA: fenomeni di degrado dello strato di finitura esterno

 

Finestra del bagno dall'interno- fronte nord-ovest

NOTA: gli ambienti a nord godono di  luminosità diffusa

 

Nel solstizio d’estate i valori variano da 0.3 a 1.3 kwh/mq, e quello medio delle bucature è di 0.40 kwh/mq, confermando quindi la scarsa esposizione a radiazione solare di questa facciata e giustificando il fresco ambiente interno di queste stanze.

Solar radiation cumulative solstizio d'estate - fronte nord.ovest

 

Al contrario la loro condizione negativa nei mesi invernali è giustificata dai valori riscontrati nel solstizio d’inverno che  oscillano tra 0.1 e 0.5kwh/mq e  con valor medio delle superfici vetrate dell’appartamento di 0.11kwh/mq.

Solar radiation cumulative solstizio d'inverno - fronte nord-ovest

 

 

 

 

In questa fase sono stati ricavati i valori di radiazione solare relative alle superfici vetrate espressi in kwh/mq anche per l’appartamento situato al terzo piano della villetta a Casal Bernocchi (Rm) in via Maria Giuseppina Guacci, 75 nello specifico sulle finestre dei fronti nord e sud. 

 

Inquadramento

 

Sul primo fronte si aprono 4 finestre corrispondenti a soggiorno, due bagni e una camera singola. Le precedenti esercitazioni hanno evidenziato come questo fronte presenti bassi valori di radiazione solare a causa sia della sua esposizione, sia della presenza di alta vegetazione nonché della vicinanza di altri edifici. Tale condizione svantaggiosa è testimoniata dai fenomeni di degrado superficiale esterno e dal minor comfort abitativo degli ambienti che vi si affacciano, soprattutto nei mesi invernali. 

Vista del fronte nord e inquadramento delle bucature analizzate

NOTA: la ridotta sezione stradale evidenzia la vicinanza tra gli edifici.

Lo stato pressochè perenne di ombra, insieme all'umidità generata dalla presenza della folta vegetazione contribuisce al degrado dell'intonaco esterno.

 

 

Solar radiation cumulative - solstizio d'inverno - fronte nord

Nel solstizio d’inverno i valori registrati vanno da 0 a 0.5 kwh/mq e il valor medio è veramente basso: 0.06kwh/mq

 

 

Solar radiation cumulative - solstizio d'estate - fronte nord

Nel solstizio d’estate i valori variano tra 0.1 e 1.6 kwh/mq e il valore medio è di 0.29 kwh/mq

 

Per quanto riguarda invece il fronte opposto sul quale affacciano nuovamente il soggiorno, una camera matrimoniale e un ripostiglio, le analisi precedenti hanno confermato la sua buona esposizione alla radiazione solare sia nei mesi invernali che in quelli estivi, dato il miglior orientamento e la ridotta dimensione della vegetazione.  

Vista del fronte sud e inquadramento delle bucature analizzate

NOTA: anche in questo caso l'aggetto della copertura è insufficiente, le finestre sono ombreggiate da scuri esterni.

 

 

Nel solstizio d’inverno i valori oscillano tra 0.4 e 0.5 kwh/mq

 

Nel solstizio d’estate i valori vanno da 0.2 a 1.6 kwh/mq con valor medio 0.74kwh/mq.

Dal confronto delle due analisi possiamo dedurre l'importanza della presenza di adeguati dispositivi di ombreggiamento per le finestre esposte a sud,  in assenza di aggetti orizzontali e i rischi in cui possono incorrere i fronti esposti a nord.

 

 

Analisi di progetto

Il progetto interessa ancora il lotto A dell’area individuata nel quartiere Matteotti a Terni, ma è profondamente diverso rispetto alle soluzioni ipotizzate nella terza esercitazione. Ora questo prevede una nuova disposizione con tre elementi, tutti a 3 piani ma tipologicamente molto diversi tra loro: un complesso a corte servito da ballatoi, un edificio in linea e un blocco di unifamiliari sovrapposte. La corte, posizionata a destra del lotto, è essenzialmente una C con due lati paralleli al nuovo asse stradale ottenuto unendo Via Irma Bandiera- Via Staderini, uno perpendicolare ad esso, e infine un braccio obliquo di lunghezza ridotta rispetto agli altri, a richiudere parzialmente la corte, seguendo la direttrice di un percorso pedonale che correndo quasi in direzione nord-sud, dovrà collegare idealmente le due strade carrabili che lambiscono il lotto, passando tangente alla corte. Parallelo a questo percorso,  sul lato opposto ma in posizione sfalsata, è previsto l’edificio in linea. Infine a chiudere il lotto in basso vi è il blocco di unifamiliari sovrapposte parallelo alla corte.

Inizialmente è stata eseguita un’analisi generale della radiazione solare per valutarne i risultati sia in alzato sugli edifici che negli spazi a terra.

 

Solar radiation cumulative solstizio d'estate - vista est - valori compresi tra 0 e 5.5 kwh/mq

 

solar radiation cumulative - sostizio d'estate - vista nord- valori compresi tra 0 e 5.5 kwh/mq

 

Solar radiation cumulative - solstizio d'estate - vista ovest- valori compresi tra 0 e 5.5 kwh/mq

 

 

solar radiation cumulative -  solstizio d'inverno - vista ovest - valori tra 0 e 1.0 kwh/mq

 

Solar radiation cumulative - sostizio d'inverno - vista nord - valori tra 0 e 1.0 kwh/mq

 

 

Di seguito riportiamo i valori di radiazione solare in kwh/mq delle superfici vetrate di porzioni di prospetti.

Solar radiation cumulative - solstizio d'estate - valori da 0 a 5.5 kwh/mq - pianta e schema di porzioni di prospetti analizzati

 

porzione 1.  Solar radiation cumulative - solstizio d'estate -  valori tra 0 e 0.36 kwh/mq

 

porzione 1. solar radiation cumulative - solstizio d'estate - valori tra 0 e 1.9 kwh/mq

 

 

 

porzione 2. solar radiation cumulative - sostizio d'estate - valori da 0 a 1.9 kwh/mq

 

porzione 2. solar radiation cumulative - solstizio d'estate - valori da 0 a 1.9 kwh/mq

 

 

porzione 3. solar radiation cumulative - solstizio d'estate - valori da 0.1 a 1.5 kwh/mq

 

porzione 3. solar radiation cumulative - solstizio d'estate - valori da 0.3 a 1.2 kwh/mq

 

 

 

porzione 4. solar radiation cumulative - solstizio d'estate - valori da 0.4 a 1.5 kwh/mq

 

porzione 4. solar radiation cumulative - solstizio d'estate  - valori da 0.1 a 1.9 kwh/mq

 

 

 

solar radiation cumulative - solstizio d'inverno - valori da 0 a 1.0 kwh/mq - pianta e schema di porzioni di prospetti analizzati

 

porzione 1. solar radiation cumulative - solstizio d'inverno - valori da 0 a 0.16 kwh/mq

 

porzione 1. solar radiation cumulative - solstizio d'inverno - valori da 0 a 1.0 kwh/mq

 

porzione 2. solar radiation cumulative - solstizio d'inverno - valori da 0 a 1.0 kwh/mq

 

porzione 2. solar radiation cumulative - solstizio d'inverno - valori da 0 a 1.0 kwh/mq

 

porzione 3. solar radiation cumulative - soltizio d'inverno - valori da 0.1 a 1.0 kwh/mq

 

porzione 3. solar radiation cumulative - solstizio d'inverno - valori da 0 a 0.1 kwh/mq

 

porzione 4. solar radiation cumulative  - solstizio d'inverno - valori da 0.1 a 0.5 kwh/mq

 

porzione 4. solar radiation cumulative  - solstizio d'inverno - valori da 0.1 a 0.5 kwh/mq

 

Dall’analisi è emerso che i prospetti più critici in estate sono quelli esposti a sud- est delle unifamiliari sovrapposte, dell’edificio in linea, e in minor parte quello della corte: questo è infatti schermato in parte dall’edificio delle unifamiliari, in più su quel fronte secondo piano aggetta sul ballatoio al primo piano, entrambi quindi contribuiscono all’ombreggiamento della facciata. Un altro prospetto critico è quello ovest dell’edificio in linea che ovviamente riceverà tutta la radiazione solare nelle ore pomeridiane fino al tramonto. Freschi invece risulteranno tutti gli altri prospetti. Lo spazio all’interno della corte dovrebbe essere in generale gradevole poichè presenta sia bassi valori di radiazione solare, nelle aree a ridosso degli edifici, sia valori medi riscontrabili verso il centro. Riceve invece più radiazione l’area a ridosso del percorso pedonale, compresa tra i tre edifici, ma questa condizione potrebbe essere facilmente ovviabile tramite piantumazione di alberature che renderà così il percorso pedonale un piacevole viale alberato.