CASA SOLAR DECATHLON- progetto versione 9 Feb. PARTE I

 

In base alle constatazioni fatte a revisione con il prof. Bellingeri, ho modificato il progetto, cercando di ottimizzarne alcuni aspetti.

Le principali problematiche che erano emerse, erano: primo riguardo alla ventilazione naturale, infatti, era corretta l'idea di creare delle differenze di altezza all'interno dell'ambiente, facendo in modo che l'aria calda uscendo da una apertura sulla sommità della copertura stimolasse una ventilazione interna, era però necessario rafforzare questo moto creando una inclinazione unica per tutti gli ambienti.

Seconda questione sempre legata alla ventilazione era che per avere effettivamente un miglioramento del benessere interno, il flusso d'aria doveva entrare da aperture poste in basso ed uscire in alto in un punto distante dall'area di interesse.

Terza questione era quella legata al fotovoltaico, infatti per un corretto funzionamento è importante che ogni stringa di pannelli abbia in un dato momento la stessa quantità di irraggiamento per ogni pannello, questo quindi obbliga ad avere stringhe di pannelli con orientamento identico, concetto che poco si adatta con una superfice a doppia curvatura.

 

 

Sono quindi passato a modificare il progetto, i primi tentativi erano di avere una unica importante differenza di altezza, dove in cima posizionare un lucernario apribile, in modo da innescare una sorta di effetto camino.

Questo punto però doveva essere in comune con più ambienti in modo che tutti potessero usufruirne. Altra cosa importante era quella di far in modo che la parte più alta della casa non fosse in corrispondenza delle zone dove si passa maggior tempo come il soggiorno. Questo perché anche già prevedendo in anticipo un riscaldamento radiante a pavimento, rimaneva comunque più difficile riscaldare un ambiente molto alto.

Quindi ho scartato l’ipotesi  di un’area alta centrale, preferendo quella che si vede nella prima bozza di pianta, con l’ingresso a nord ovest e proprio in quel punto dovrebbe confluire il flusso d’aria per fuoriuscire dal lucernario posto appena sopra l’ingresso.

 

La cucina il bagno e la camera sono posti intorno allo spazio centrale del soggiorno.

 

La sezione mostra quella che dovrebbe essere la ventilazione naturale all’interno dell’ambiente. L’elemento inferiore delle vetrate del soggiorno è apribile e permette l’ingresso dal basso.

 

 

Schizzo della pianta di massima frutto dei ragionamenti fatti.

 

 

INVOLUCRO

Una volta abbozzate le linee guida del nuovo progetto comincio la parte di analisi e verifica, per ottimizzare il rapporto tra i pieni e vuoti dell’involucro, le schermature, la quantità di illuminazione di ogni ambiente e il fotovoltaico.

Primo passo è creare i vari pacchetti costruttivi su ecotect per le pareti, la copertura, il pavimento, le partizioni interne e i vetri.

Le pareti sono quelle del sistema costruttivo Soligno della Rubner, che con uno spessore di 40cm raggiunge un valore di trasmittanza di 0,15 W/mqk.

 

La copertura è la stessa che già avevo usato per la precedente versione: dei pannelli di legno di abete da 4cm che poggiano direttamente sulle travi a doppia orditura in legno, poi superiormente 15 cm di isolante , a seguire i vari strati di guaine e separazioni di preparazione alla ghiaia e agli 8cm di terra per il tetto giardino.

 

A seguire le partizioni interne standard prese da ecotect.

Il pavimento che per semplificare i calcoli i calcoli termici ho ipotizzato staccato dal terreno, quindi con temperatura esterna 0° in inverno.

E i vetri camera basso emissivi con telaio in legno.

 

SUPERFICI E VOLUME DELLA CASA

Sono ripartito solo come conferma e mia chiarificazione a fare qualche ragionamento iniziale sulla forma generica di un edificio, facendo qualche comparazione tra forme che racchiudono però un egual volume.

La variabile fondamentale di comparazione è il rapporto tra la superfice dell’oggetto e il suo volume, questo chiaramente perché meno superfice si usa e meno si disperde. Quindi escludendo il caso noto della sfera come massima ottimizzazione, al primo posto arriva il cubo e poi il prisma.

Invece dimezzando l’altezza (edificio a un piano) si ha rapidamente un peggioramento, tra i due a un piano comunque rimane migliore sotto il punto di vista della dispersione quello a pianta quadrata.   

 

Questo in particolare è il caso specifico della casa per il solar decathlon alla versione odierna, si vede che la copertura va da un’altezza minima di 2,31 a il massimo dove è presente il lucernario a più di 4 metri. È evidente che la copertura inclinata non aiuta ad ottimizzare il rapporto superfice volume.

 

 

Ora però partendo dalle trasmittanze precedentemente calcolate, ottenendo dal modello parametrico le diverse superfici per ogni tipo di elemento e moltiplicando entrambi i valori per il delta T 20° nel caso a regime stazionario invernale, otteniamo rapidamente il carico termico relativo all’involucro , che terrò da adesso in poi in conto nel modificare pareti e aperture. In basso è presente anche il valore di trasmittanza media rispetto alle superfici =0,41.

 

 

Si vede come la superfice dei vetri ruoli un ruolo fondamentale nel modificare il carico termico, è sufficiente ridurre di un metro la larghezza della finestra est per far scendere il Q di 600Kwh.