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13 Dicembre 2021 - Approfondimenti
È sempre più attuale la richiesta di costruire edifici in grado di garantire elevati standard di comfort termico sia in inverno che in estate, con l’utilizzo di minime quantità di energia non rinnovabile.
Per poter ottenere tale risultato è necessario, come già sostenuto nell’articolo sull’architettura sostenibile, è necessario che vi sia un’adeguata e precisa progettazione, attenta al contesto climatico e ambientale in cui la struttura dovrà essere realizzata.
L’architettura bioclimatica si pone come obiettivo la progettazione e la costruzione di edifici in stretto rapporto con le condizioni atmosferiche e climatiche esterne del luogo, affinché sia possibile ottenere elevati livelli di comfort climatico all’interno delle abitazioni. Tutto ciò con un minimo impiego di climatizzazione artificiale e di conseguenza un minimo impiego di energia fossile.
Per raggiungere tale obiettivo si sfruttano ai massimi livelli gli eventi energetici naturali (sole, vento, etc.) per il riscaldamento, il raffrescamento e la ventilazione.
Con l’architettura bioclimatica cambia il modo di progettare gli edifici. Si promuove di superare il modello costruttivo tradizionale integrando i metodi delle costruzioni tipici dell’architettura tradizionale con le tecniche e le tecnologie più moderne, al fine di assicurare il raggiungimento di un elevato comfort termico con il minimo dispendio di energia.
Alla base degli ideali della progettazione bioclimatica vi è un forte legame tra la struttura e i fattori ambientali, morfologici, fisici e geografici.
Tra i quali:
Tali fattori vengono sempre tenuti in considerazione prima di procedere con la realizzazione di una struttura. Dev’essere possibile attuare al meglio una serie di strategie attive e passive volte a sfruttare al massimo le fonti energetiche naturali per il raggiungimento di un ottimale comfort termico durante tutto l’anno.
-> le strategie attive richiedono l’utilizzo di soluzioni impiantistiche utili a catturare l’energia esterna per poi trasformarla in energia fruibile.
-> le strategie passive prevedono che la struttura, grazie alla sua forma, all’orientamento, ai materiali costruttivi, alla collocazione degli ambienti, sia in grado di fungere da accumulatore termico.
Pertanto un edificio bioclimatico deve essere in grado:
Estremamente importante, per il raggiungimento degli obiettivi principali della bioclimatica, è l’attenzione a particolari fattori, tra i quali:
In questa concezione dell’architettura bioclimatica, le superfici vetrate si orientano verso il sole invernale, mentre le facciate e la forma dell’edificio si adeguano al freddo e al vento.
Nei paesi mediterranei le variazioni climatiche sono più lievi, ma il problema di progettazione diviene più complesso anziché semplificarsi.
In uno stesso luogo si possono presentare in rapida successione problemi climatici opposti: freddo in inverno, caldo in estate e stagioni intermedie, nelle quali si avvicendano periodi di freddo e di caldo.
Nelle progettazioni architettoniche di questi luoghi predominano i sistemi flessibili che possono cambiare facilmente l’azione di controllo ambientale a seconda delle condizioni climatiche: sistemi di ombreggiamento mobili, aperture per il controllo della ventilazione, etc…
Il condizionamento e l’illuminazione rappresentano una delle voci principali nel bilancio energetico dei paesi occidentali.
In realtà, i consumi per il riscaldamento sono prevalenti solo in alcuni casi e limitatamente alle abitazioni residenziali. Negli edifici pubblici e terziari i consumi maggiori sono relativi al raffrescamento e all’illuminazione artificiale.
La progettazione di sistemi passivi spinti può portare ad un eccessivo guadagno termico con il rischio di surriscaldamento ambientale nel periodo estivo. Questo può avvenire anche nelle mezze stagioni e, occasionalmente, anche in inverno.
Risulta quindi necessario valutare con grande attenzione il comportamento dell’edificio per controllare i rischi di poco comfort estivo.
Il risparmio energetico invernale può, infatti, venire rapidamente annullato da una richiesta di condizionamento estivo ben più energivora.
Nelle situazioni urbane, la complessità del clima e del contesto rende ancor più difficile definire soluzioni-tipo semplici e riproducibili, richiedendo una maggiore attenzione e sensibilità.
Alle nostre latitudini e dunque in tutte le nostre realizzazioni, è sempre necessario valutare il comportamento estivo degli edifici, cosi come è necessario valutare le condizioni di illuminazione naturale sia in presenza che in assenza di radiazione solare diretta.
La terra riceve ogni giorno una quantità di energia pari a 17,7 x 1.016 w che rappresentano una potenza di circa 100.000 volte superiore a quella installata nel 1975 in tutto il mondo.
La scelta di utilizzare fonti energetiche rinnovabili determina dei vincoli, ma offre anche grandi potenzialità.
I modelli di sviluppo, in particolare quelli edilizio-urbanistici dell’architettura bioclimatica, non sono indifferenti a questa scelta. Anzi, l’uso diffuso del sole e del vento modifica in profondità il modo di insediarsi, di abitare e comportarsi.
I maggiori ostacoli alla diffusione delle fonti energetiche rinnovabili nell’edilizia sono legati a un maggior impegno richiesto ai progettisti, alle imprese e agli utenti.
Un edificio che funzioni correttamente con il clima è infatti più complesso da progettare e deve essere pensato, realizzato e usato con intelligenza.
Le scelte di progetto relative al luogo in cui è inserito l’edificio possono essere divise in due gruppi:
Si può parlare di tecniche di conservazione quando l’obiettivo principale è quello di evitare al massimo le perdite (o i guadagni) di energia.
Per questo obiettivo è importante che la forma generale dell’edificio sia compatta, con poca superficie di contatto tra esterno ed interno e che il suo involucro funzioni fondamentalmente come una barriera (termica e al passaggio dell’aria).
In altri casi si utilizzano tecniche di connessione quando l’intento è quello di favorire la penetrazione o l’espulsione di determinate forme di energia per migliorare le condizioni interne.
In questo caso le tecniche più utilizzate sono quelle di captazione della radiazione solare, anche se possono essere utilizzate tecniche di ventilazione, dissipazione notturna di calore, etc.
Per questi obiettivi è importante che la forma generale dell’edificio sia poco compatta e che l’involucro sia costituito per la massima parte da connettori.
Infine, ci si può riferire a tecniche di stabilizzazione che tendono cioè a mantenere costanti nel tempo le condizioni energetiche interne (aumento dell’inerzia termica delle strutture interne dell’edificio).
Nella nostra fase di progettazione, prendiamo in considerazione tutte le possibili alternative. Proponiamo la soluzione migliore sulla base di tutte queste molteplici esigenze.
