d5 Base Costruire Sostenibile

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  • 7/30/2019 d5 Base Costruire Sostenibile

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    Criteri progettuali di base per la sostenibilit:luogo, orientamento, forma, involucro, intorno

    Valentina Babolin

    Fabio Peron

    Materiale didattico per il corso di

    Tecnica del Controllo Ambientale:Introduzione alla Sostenibilit

    Laboratorio Integrato 1Anno ClasArch

    Anno Accademico 2009-20010

    Universit IUAV di Venezia

    la propriet letteraria e i diritti sono riservati agli autoriil presente materiale pu essere riprodotto amichevolmente

    per scopi didattici e per uso personale

    luso a scopo di lucro anche solo di parte di esso sar perseguito a norma di legge

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    Indice

    1. Introduzione 3

    2. La localizzazione 32.1 Il rapporto con il sole 32.1 Il rapporto con il vento 5

    3. Lorientamento 53.1 Lazione del sole 53.2 Lazione del vento 7

    4. La forma e i volumi 9

    5. La disposizione delle funzioni 10

    6. Linvolucro 11

    7. La disposizione delle aperture 13

    8. La vegetazione 16

    9. Sistemi passivi di controllo ambientale 18Raffrescamento per evaporazione 18Raffrescamento per reirraggiamento verso la volta celeste 20Raffrescamento per contatto con il terreno 20Raffrescamento per ventilazione notturna 20Riscaldamento con utilizzo di radiazione 21

    10. La ventilazione: i moti dellaria 23Differenze di pressione azione del vento 24Effetto camino Legge di Archimede 24Effetto Venturi 24

    11. Uso efficiente acqua 25

    12. Bibliografia 25

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    1.Introduzione

    Capita spesso che larchitettura sia volta soprattutto a celebrare se stessa finendo con il trascurare le

    funzioni e il funzionamento fisico delledificio. E pensando solo a lasciare il segno che si producono

    errori di valutazione rispetto agli aspetti energetici e alle condizioni ambientali interne, alla durabilit dei

    materiali, ai costi di manutenzione e funzionamento di un edificio. Sono errori che possono essere correttielegantemente in fase di progettazione, ma difficilmente si riescono a correggere dopo la costruzione e

    che si pagano a caro prezzo con elevati costi di gestione delledifico (pesante azione correttiva degli

    impianti di climatizzazione e riscaldamento, continui interventi di manutenzione).

    Qualsiasi architetto dovrebbe invece porsi come obiettivo primario nella sua progettazione di raggiungere

    le condizioni di benessere per gli occupanti, derivate dal controllo del microclima, con il minimo di

    dispendio energetico. A partire da questo poi o meglio contemporaneamente possibile definire una

    forma in grado di lasciare il segno. La forma delledificio e delle sue componenti dovrebbero derivare

    dallanalisi di un numero molto elevato di fattori, tra cui una analisi approfondita della conformazione del

    suolo, della disponibilit di radiazione, della direzione dei venti, delle destinazioni duso.

    Un utile guida in questa analisi losservazione critica accurata dei modi di costruire tradizionali nel luogo

    in esame. Da questa infatti si possono ricavare utili indicazioni su quali siano le azioni ambientali da

    contrastare, sulle tecniche di costruzione e sull'uso dei materiali. Non detto che non si possa andare

    controcorrente, ma necessario che da una parte si sappia cosa significano in termini energetici le scelte

    che si fanno e dallaltra avere ben chiari gli obiettivi che si intende raggiungere.

    Per chiudere, architettura sostenibile non significa forse semplicemente una architettura che collabori con

    le sollecitazioni ambientali temperandole e sfruttandole invece che contrastandole dissennatamente?

    2.La localizzazione

    Il posizionamento di un edificio in un lotto rispetto allo spazio libero una delle decisioni fondamentali

    della progettazione. Nella maggior parte dei casi gli edifici sono disposti sul territorio soprattutto in

    rapporto alle normative edilizie e al maggior sfruttamento del suolo edificabile. In realt una buona scelta

    della localizzazione e dellorientamento permette di sfruttare e temperare meglio le azioni ambientalisulledificio. Le due azioni di cui principalmente tenere conto nella localizzazione di un edificio sono

    quella del sole e quella del vento.

    2.1 Il rapporto con il sole

    Un fondamentale principio ordinatore la disponibilit della radiazione solare, la quale pu essere

    intercettata da alberi, dagli edifici limitrofi e da altri elementi del contorno urbano. In prima

    approssimazione per poter utilizzare la radiazione solare deve essere libera la cosiddetta finestra solare

    quella parte di volta celeste in cui si trova il sole dalle 9:00 alle 15:00 tra il solistizio invernale e quello

    estivo. In particolare durante il periodo invernale infatti in questo intervallo temporale che si concentra

    circa il 90% della radiazione in arrivo dal sole.

    Figura 1. Finestra solare

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    Per poter utilizzare lenergia solare necessario individuare nel lotto assegnato la zona che riceve la

    maggior quantit di energia solare e posizionare ledificio nella parte nord di tale area in modo da evitare

    possibili schermature da parte di altri edifici costruiti in aree confinanti.

    Un criterio per il posizionamento-dimensionamento degli edifici pu essere quello di distanziare tra di loro

    gli edifici in modo che le facciate esposte a sud siano irraggiate per alcune ore al giorno dal sole anche

    durante il solistizio invernale. Si pu cercare in altre parole di dare uguale accesso al sole alle diverse

    unit in modo da permettere a tutti di beneficiare della risorsa sole.

    E vero comunque che in contesti climatici in cui la radiazione un carico i diversi edifici possono invece

    essere disposti vicini gli uni agli altri in modo da ombreggiarsi reciprocamente, come nel caso delle casbah

    mediorientali e del nord Africa.

    Nella scelta del migliore posizionamento possibile utile limpiego del diagramma che descrive i percorsi

    solari proiettando la volta celeste su un piano orizzontale, per una determinata latitudine. Questo

    diagramma pu servire per determinare quando in un punto, nellarco di ogni giorno sia disponibile la

    radizione solare e quando invece occultata dalle ostruzioni. Infatti possibile rappresentare nel

    diagramma le ostruzioni che caratterizzano lorizzonte dellarea dellintervento. Inoltre per aumentare le

    informazioni utili per la scelta possibile riportare i valori della radiazione solare nel diagramma e

    individuare cos i momenti a cui corrispondono i maggiori carichi termici.

    Figura 2. Diagrammi solari, percorsi solari e ostruzione dellorizzonte.

    Quando il terreno non pianeggiante i versanti esposti a sud sono quelli pi favoriti dalla radiazionesolare. Basti osservare la disposizione delle piante. I versanti nord sono invece in ombra o comunque

    ricevono la radiazione con una intensit molto bassa. La disposizione migliore per i vigneti e le piantagioni

    di alberi da frutto lungo i pendii collinari esposti a sud, dove lintensit della radiazione permette una

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    migliore maturazione, basti pensare ad esempio alla disposizione dei filari di vigne nei colli trevigiani da

    Conegliano a Valdobbiadente, nelle colline veronesi intorno a Soave e cos via.

    2.1 Il rapporto con il vento

    Un secondo elemento da considerare per la localizzazione di un edificio il vento. Gli edifici possono

    schermarsi reciprocamente anche rispetto al vento. Trovarsi in condizioni di ombra di vento qualcosa

    di positivo durante il periodo invernale ma impedisce luso della ventilazione naturale per il

    raffrescamento estivo. Per utilizzare la ventilazione sono da evitare i regimi di flusso a scia interferente

    che inducono una riduzione significativa della velocit del vento a valle della fila di edifici che incontra

    per prima il vento. Ci implica una distanza tra gli edifici considerevole, che, soprattutto in aree urbane,

    pu essere eccessivamente penalizzante rispetto al volume costruibile. In alternativa si pu ottenere un

    risultato soddisfacente, a parit di densit del costruito, collocando gli edifici a scacchiera o in diagonale

    rispetto alla direzione del vento. Con venti di forte intensit e clima freddo al contrario preferibile la

    schermatura degli edifici. La disposizione sar tale da creare ombre di vento diffuse o si utilizzeranno

    barriere naturali o schermi appositamente costruiti.

    Figura 3. Disposizione degli edifici rispetto alle correnti daria.

    Rispetto ad un rilievo la parte pi esposta al vento sicuramente la cima con gradevoli effetti diraffrescamento durante il periodo estivo, ma viceversa notevoli dispersioni di energia durante linverno. In

    genere anche le posizioni situate a mezzacosta sono sufficientemente ventilate se opportunamente

    disposte rispetto ai venti dominanti. E da considerare infine che la presenza di un rilievo pu creare come

    visto per gli edifici una zona di ombra in cui i moti dellaria sono limitati.

    3. Lorientamento

    Nelle fasi iniziali della progettazione dopo avere stabilito la localizzazione di un edificio quando si iniziano

    a definire i volumi e gli ingombri una delle scelte da effettuare quella dellorientamento e anche in

    questo caso sono le azioni di sole e vento quelle da considerare.

    3.1 Lazione del sole

    Per quanto riguarda leffetto della radiazione in generale da considerare il fatto che le facciate Est ed

    Ovest ricevono pi radiazione di quella Sud in estate, mentre in inverno la pi irradiata la facciata sud.

    Le facciate sud-est e sud-ovest presentano una insolazione uniforme nel tempo ma risultano pi fredde in

    inverno e pi calde in estate della facciata sud; le facciate sud sud-est e sud-ovest sono pi fresche in

    estate e pi calde in inverno della facciate est e ovest.

    Storicamente oltre alle indicazioni che ritroviamo in Vitruvio, in Palladio e Scamozzi nei tempi moderni

    il movimento razionalista che intorno al 1920 inizia a ragionare intorno al problema della migliore

    orientazione degli edifici. Gli architetti francesi Rey, Bard, Pidoux proposero per gli edifici in linea come

    migliore orientazione quella secondo la direzione nord-nord est/sud-sudovest chiamandola eliotermica.

    Definirono eliotermico infatti un piano verticale per il quale durante lanno si eguagliassero i valori

    calcolati per le due facce, del prodotto delle ore di insolazione per la temperatura media dellariadurante lo stesso periodo di tempo. Lidea quella di dare ai due fronti principali dell'edificio una eguale

    azione della radiazione e della temperatura esterna, e di non privilegiare un fronte sull'altro. Le due

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    esposizioni in grado di garantire una insolazione simmetrica sono quelle est e ovest. La temperatura

    dellaria per pi elevata durante linsolazione della parete ovest e quindi lo stesso valore eliotermico si

    ottiene ruotando verso ovest lasse delledificio. Per Parigi si individu come asse eliotermico

    lorientazione di circa 20 ovest rispetto alla direzione sud-nord. Sviluppando ulteriormente questo

    approccio negli anni 40 litaliano Vinaccia propose invece come orientamento preferibile per un edificio

    quello secondo lasse equisolare orientato allincirca Nord-est/sud-ovest (con un angolo con lasse Est-

    Ovest variabile con la latitudine) in modo da ottenere un bilanciamento delleffetto eliotermico su 4

    esposizioni anziche su due.

    Entrambi gli assi di orientamento avevano come scopo quello di poter ripetere su due o quattro fronti la

    stessa organizzazione spaziale delle cellule abitative. Le principali critiche che si possono muovere a

    queste due impostazioni sono le seguenti:

    si cerca di ricondurre lorganizzazione degli spazi ad una simmetria che deve fare i conti conlanisotropia della radiazione solare e la sua variazione nel tempo;

    gli edifici si dovrebbero allungare lungo tale asse esponendo fronti molto limitati a sud e nord. Dalpunto di vista energetico ci rappresenta una perdita netta di possibilit di utilizzo ottimaledell'energia solare, sia in modo attivo che passivo dato che viene trascurato il fronte sud su cui siha a disposizione la maggiore quantit di energia.

    non si considerano le differenze tra periodo di surriscaldamento (estate) e di sottoriscaldamento(inverno); in un periodo lobiettivo dovrebbe essere la minimizzazione del fattore eliotermiconellaltro la sua massimizzazione.

    Un decisiva sintesi su queste tematiche si ha ad opera di V. Olgyay. Egli nel 1962 pubblica il suo Designwith Climate sistematicizzando i rapporti tra clima e scelte progettuali; individua 4 condizioni climatichecampione (ha in mente gli Stati Uniti, ma gli elementi fondamentali possono essere trasposti nei diversiluoghi della superficie terrrestre) corrispondenti a diverse latitudini alle quali corrispondono diversetipologie edilizie fondamentali:

    zone fredde con latitudine maggiore di 44 nelle quali il problema pi critico la difesa dal freddonel lungo periodo sottoriscaldato;

    zone temperate intorno ai 40 di latitudine in cui esiste sia il problema della difesa dal freddo nelperiodo sottoriscaldato sia quello del caldo nel periodo di surriscaldamento;

    zone caldo aride intorno ai 30 di latitudine in cui il clima presenta un lungo periodo surriscaldato

    e dove si hanno forti escursioni termiche giornaliere. zone caldo umide intorno ai 20 di latitudine con limitate escursioni termiche giornaliere e in cui

    il problema la difesa dal caldo e dallumidit.

    Figura 4. Esempio di analisi dellorientamento ottimale (Marsh 2005).

    Olgyay mette in evidenza come lorientamento migliore considerando gli aspetti energetici e inparticolare il fattore insolazione per Olgyay sempre intorno a est-ovest con ampie pareti esposte a sud.

    Infatti qualsiasi strategia di utilizzo passivo della radiazione solare per il riscaldamento richiede cheledificio riceva la maggior quantit di energia possibile durante linverno e allo stesso modo ilraffrescamento passivo deve limitare la radiazione incidente nel periodo estivo. Grandi pareti rivolte a sudsono in grado di soddisfare queste due esigenze opposte. Edifici con lasse principale in direzione nord-sud

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    appaiono quindi svantaggiati rispetto agli edifici analoghi con orientamento est-ovest, in quantofrutteranno poco il sole invernale, mentre saranno fortemente esposte al sole estivo.

    Una definizione pi dettagliata del migliore orientazione pu essere effettuata considerando

    contemporaneamente la temperatura dellaria e la radiazione che incide su di un metro quadrato di

    superficie verticale esposta nelle diverse direzioni. E possibile ricavare lorientamento migliore secondo

    tre diverse strategie: massimizzare lenergia captata nei mesi pi freddi, minimizzare quella ricevuta nei

    mesi pi caldi o considerando tutto lanno trovare una soluzione di compromesso che permetta di

    sfruttare quando necessario la radiazione e di respingerla quando diviene un carico (Marsh 2005).

    3.2 Lazione del vento

    Un ulteriore elemento da considerare per lorientamento di un edificio di cui si dovrebbe tenere conto

    la direzione dei venti prevalenti. Si dovrebbero esporre piccole superfici e con piccole aperture ai venti

    freddi invernali e ampie aperture alle brezze rinfrescanti estive. In molte zone del nord America e Europa

    nel periodo invernale i venti spirano proprio da nord con indicazioni progettuali quindi opposte a quelle

    ricavate tenendo conto della disponibilit di radiazione solare.

    I venti locali a regime di brezza (brezza di monte e di valle, brezza di mare e di terra) di origine termica

    sono i pi adatti al raffrescamento degli edifici, in relazione alla loro ciclicit giornaliera e al loro effetto

    di abbassamento della temperatura.In zone collinari o montane, i versanti sopravento sono da preferirsi ai versanti sottovento. La posizione

    pi esposta ai venti quella di cresta, mentre siti a mezza costa, e in misura minore, a fondo valle,

    beneficiano delle brezze di versante serali discendenti, pi fredde dellaria in quota anche in condizioni di

    calma di vento a livello di clima locale.

    La protezione dei venti freddi invernali pu essere attenuata Anche sfruttando opportuni schermi, quali

    rilievi naturali, altri edifici, alberi, etc. Viceversa si cercher di utilizzare i venti estivi per il

    raffrescamento, evitando di frapporre ostacoli e ponendo attenzione alla presenza di eventuali superfici

    molto calde (per esempio grandi aree asfaltate) che riscalderebbero laria prima che raggiunga ledificio.

    Figura 5. Barriere naturali antivento in Giappone. Si noti la distribuzione verso i venti prevalenti.

    In generale il controllo dei flussi daria ai fini del benessere termico pu essere attuato, principalmente,

    attraverso le seguenti azioni progettuali e tecnologie:

    localizzazione, rapporti reciproci e geometria degli edifici (tenendo conto anche degli effettidaccelerazione della velocit dellaria, causati da strettoie e vicinanza di spigoli);

    barriere artificiali e/o naturali (filari dalberi, siepi, macchie arbustive), con funzione di protezione;

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    deviatori artificiali e/o naturali (filari dalberi), con funzione dincanalamento;

    movimentazione del terreno, con funzione di protezione (avvallamento) e accelerazione (dosso).

    Data la notevole variabilit di direzione e velocit del vento le condizioni in un particolare sito possono

    essere definite attraverso unanalisi statistica. I risultati ottenuti possono rappresentati in diagrammi

    polari. La distribuzione radiale indica la direzione del vento con in alto il nord, in basso il sud, a destro est

    e a sinistra ovest. Mentre la frequenza con cui si presenta una certa direzione descritta dalla distanza

    dal centro. E inoltre possibile integrare il grafico indicando la velocit del vento per ogni direzione.

    Figura 6. Diagrammi polari con distribuzione delle direzioni e velocit dei venti.

    Bisogna tener presente che la situazione dei venti descritta dalla rosa ottenuta probabilmente con dati

    provenienti dalle rilevazioni degli aeroporti, non esattamente la stessa che si pu avere nellarea

    urbana.

    Figura 7. Tabella delle direzioni del vento nelle diverse ore e nei diversi mesi.

    Dal giallo al rosso velocit in aumento da 0 a 18 nodi

    Per avere idea di come il vento muti nellarco della giornata per un dato periodo o per tutto lanno

    possibile ricorrere alla tabella dei venti. I dati vengono trattati a gruppi di tre ore per tutto lanno. Per

    ogni condizione (3 ore) si individua la velocit del vento prevalente, quello con la percentuale maggiore di

    frequenza, e la sua direzione. Nella tabella si riportano la velocit, colore di fondo della casella, la

    direzione del vento prevalente e la direzione del secondo vento pi frequente a meno che non siano

    concidenti o troppo vicine, in questo caso si prenda la direzione del terzo vento pi frequente.

    Unulteriore specifica potrebbe essere data disegnando la lunghezza della freccia in proporzione alla

    frequenza.

    2 4 6 8 10 12%

    N

    S

    EW

    NNE

    NE

    ENE

    ESE

    SE

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    SW

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    NNW

    +22

    17-21

    11-16

    7-10

    4-6

    0-3

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    4. La forma e i volumi

    Il bilancio energetico in un clima caldo conduce a scelte volumetriche articolate che creino vaste zone diombre portate e, con la scelta opportuna delle masse edilizie, a ventilazioni determinate dalletemperature relative; in climi freddi i volumi devono invece obbedire al principio della minima dispersionetermica e alla massima captazione di radiazione.

    Anche lo studio dei venti dominanti deve entrare in questa scelta: nel primo caso per usufruire al massimodelle migliori condizioni di ventilazione; nel secondo, per annullare il pi possibile le dispersioni termicheche ne derivano. Il clima per non un dato statico, ma una variabile: le situazioni ambientali con ampieescursioni termiche diurne e stagionali impongono analisi pi accurate e morfologie miste.Lo studio degli angoli di incidenza della radiazione solare nei diversi periodi, delle variazioni ditemperatura e della direzione e intensit del vento possono suggerire le scelte volumetriche ottimali. Leombre portate servono a definire i rapporti ottimali degli edifici, in relazione alla domanda di insolazioneo di ombra per certi periodi dell'anno, e a determinare le zone aperte o chiuse della forma architettonica,e ci coinvolge anche le scelte distributive interne.Lo spazio utile di una abitazione, e dunque la sua fruibilit per le funzioni abitative, dipende dal volumedella stessa. Ma a parit di volume, un edificio pu avere forme diverse. In particolare, per quel che ciinteressa dal punto di vista energetico, a parit di volume V un edificio pu avere;

    Diverse superfici totali S; Diverse superfici esposte all'insolazione Ssole.

    Naturalmente, fissata la tecnica costruttiva e (dunque le propriet termiche delle strutture dell'edifcio) eil clima in cui l'edificio si trova, la suscettibilit dello stesso al clima sar tanto minore, quanto minore la sua superficie totale. Grosso modo, fissati tutti gli altri parametri, il flusso di calore proporzionalealla superficie S dell'edificio. Dunque ci che caratterizza in prima analisi il comportamento termicodell'edificio il rapporto S/V. Le forme pi sensate energeticamente sono quelle a basso valore di S/V.

    Figura 8. Variazione del rapporto S/V con forme cubiche di diverse dimensioni.

    Il valore minimo di questo rapporto si ha per la sfera: essa il solido che, fissato il volume ha la superficieminima. Comunque questa forma non sensata per gli edifici.L'altro parametro che ci interessa dal punto di vista energetico il rapporto tra la superficie utile espostaall'insolazione, Ssole, e la superficie totale S dell'edificio. Tale rapporto deve essere grande in climi freddiper rendere pi efficace la captazione passiva dell'energia solare, e minima in climi caldi.

    Olgyay nel suo Design with Climate ribadisce come in condizioni climatiche estreme (freddo intensodelle alte latitudini e caldo intenso delle basse latitudini) preferibilmente costruire edifici compatti inmodo da rendere minimo il rapporto tra superficie disperdente e volume S/V.

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    La fascia a sud di un edificio quella che riceve il massimo irraggiamento invernale e il minimo estivo. Lemigliori prestazioni alle medie latitudini si avrebbero con una parete inclinata di 25 sulla verticale inmodo da garantire lombreggiamento durante il periodo estivo e senza pregiudicare la capacit dicaptazione invernale.Il profilo a gradoni verso sud in pianura porta ad avere notevole superficie esposta con maggioridispersioni invernali e surriscaldamento estivo; esso pu essere invece indicato per costruzioni in

    pendenza nelle quali la parte di edificio interrata nel monte ha un buon ruolo di accumulatore termico. Ilprofilo verticale quello che risponde meglio alle esigenze tecniche e si situa nellalveo della tradizionecostruttiva.

    5. La disposizione delle funzioni

    Nel quarto libro sullarchitettura Vitruvio consiglia di distribuire gli spazi interni di una abitazione in modoche la domanda di energia (luce, calore) risulti in fase con lofferta naturale legata alla radiazione solare.Allo stesso principio si ispira molta architettura bioclimatica degli ultimi decenni con laggiunta di qualchespazio tampone verso nord.Secondo questa logica la cucina dovrebbe essere disposta ad est, la zona giorno a sud, le stanze da lettoad ovest o a nord, mentre i servizi e vani scale a nord. Un volume chiuso, coincidente per esempio con lezone servizi e notte, si comporter meglio alle nostre latitudini se esposto a nord, mentre le ampieaperture verso sud con conseguente captazione solare, saranno ottimali per la parte giorno. Le cucine conil loro surplus di riscaldamento dovuto al calore dei fornelli, andranno esposte a nord, come pure i localibagno. A sud restano i soggiorni, pranzo, camere studio, etc. cio i locali che si impiegano pi difrequente durante il giorno e che oltre tutto possono godere del calore diretto del sole che penetraattraverso le finestre.A partire da queste considerazioni e con la convinzione che il trasferimento di calore lungo dalla fasciasud a quella nord richieda sistemi tecnologici complessi, si sono sviluppate due tipologie tipiche: singoloaffaccio con asse est-ovest e doppio affaccio con asse nord-sud. E possibile una disposizioneenergeticamente efficiente alternativa utilizzando sistemi o dispositivi in grado di trasferire lenergiacaptata nella zona sud alla zona nord. Attualmente possibile trasportare lenergia dalla fascia sud aquella nord anche per profondit di corpo di 15-20 metri permettendo cos lutilizzo del doppio affacciocon orientamento solare est-ovest.Una tipologia distributiva particolare quella a corte nella quale i diversi ambienti sono disposti intornoad uno spazio libero di servizio con funzione sia distributiva, ma anche energetica. E una tipologiacostruttiva tipica delle zone calde in particolare dellarchitettura islamica. Si assiste in alcuni casi a unamigrazione degli occupanti nei diversi periodi dellanno e del giorno.

    Figura 6. Migrazione delle funzioni durante il giorno e le stagioni in una abitazione a corte in Bagdad.

    Durante il giorno sono utilizzati gli ambienti ombreggiati intorno al patio: si mangia nelle loggie, ci siriposa nelle cantine, si lavora al piano terra. Durante la notte si dorme sul tetto a terrazza sfruttando il

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    suo raffreddamento notturno, mentre negli ambienti arriva londa termica ritardata dalla spesse pareti.Quando vi sono anche notevoli differenze climatiche durante lanno si ha anche una migrazionestagionale. Le stanze dei piani superiori, sempre raggiunte dai raggi solari, sono utilizzate nei mesiinvernali, mentre quelle del piano terra sono utilizzate durante lestate. Se si ha un solo piano in estate siutilizzano le stanze rivolte a nord e dinverno quelle rivolte a sud.

    6. Linvolucro

    Linvolucro linterfaccia tra edificio e ambiente esterno e attraverso di esso si effettuano gli scambi dienergia. Tutte le sollecitazioni ambientali devono passare attraverso le murature prima di influenzarelambiente interno di un edificio. Durante il periodo estivo laria calda esterna e la radiazione agisconosulle superfici esterne e necessario che il calore penetri e saturi la muratura prima che dalla superficieinterna agisca sullaria interna. La muratura agisce da filtro sulle oscillazioni di temperatura esterne,diminuendone lampiezza e spostandole nel tempo (ritardandole) in funzione essenzialmente della dimassa, calore specifico e conducibilit dei materiali che la costituiscono.Tutti hanno avuto esperienza di come le spesse murature degli edifici antichi sono in grado di smorzare leoscillazioni esterne di temperatura in modo che negli ambienti da esse protetti si ha una temperaturaquasi costante corrispondente alla media annuale esterna. Le oscillazioni di temperatura esternagiornaliere si trasmettono allinterno con ampiezza ridotta e traslate nel tempo: la parete in grado diaccumulare il calore nei momenti di surplus energetico (ore diurne) e ritardarne lingresso. In estatesignifica che il picco di radiazione e temperatura dellaria riscalda fino a un massimo la superficie esternadurante le prime ore del pomeriggio, ma la superficie interna raggiunge il massimo durante la notte in cuidiviene pi sopportabile un apporto di energia negli ambienti interni.Lo smorzamento legato alla conducibilit e allo spessore dei materiali che costituiscono la parete equindi in una parete multistrato alla trasmittanza della parete: maggiore la trasmittanza minore losmorzamento. Il ritardo invece legato alla capacit termica specifica della parete pari al prodotto didensit per calore specifico del materiale: maggiore la capacit termica maggiore il ritardo.Per controllare gli effetti termici dellambiente esterno su quello interno il primo elemento su cui agire la superficie della parete. Su di essa agiscono essenzialmente: la radiazione solare, la convezione conlaria esterna (funzione della velocit del vento), gli scambi radiativi con terreno, altri edifici, etc, gliscambi radiativi con il cielo. Agendo su ciascuno di questi si possono controllare gli effetti termici sugliambienti interni.In climi caldi la radiazione solare esse un carico. Si pu agire diminuendo lintensit della radiazioneaumentando larea su cui si distribuisce articolando o incurvando le superfici (volte e cupole sono presentiin molta architettura dei paesi caldi). Si pu poi agire sui coefficienti di assorbimento e riflessione dellesuperfici, cercando di aumentare la riflessione e diminuendo lassorbimento nella banda solare. Questo siottiene colorando con colori chiari le pareti (cfr. costruzioni sud Italia, Grecia, nord Africa). Ovviamentein climi freddi questi accorgimenti vanno invertiti.Gli scambi convettivi possono contribuire a raffreddare le superfici in climi caldi o durante il periodoestivo e quindi vanno favoriti cercando di indirizzare e concentrare i flussi di aria, viceversa in climi freddio durante il periodo invernale a maggiore convezione si accompagnano maggiori dispersioni e quindi sidovrebbe cercare come si visto di proteggere ledificio dallazione del vento.Gli scambi radiativi notturni con lintorno e con il cielo possono essere utilizzati per disperdere energiadurante il periodo estivo e in climi caldi. Il fondo cielo si trova infatti a temperature intorno ai -40C, -

    50C e in condizioni di cielo sereno si comporta come un pozzo di energia. Si pu incrementare lo scambioaumentando la superficie (vote e cupole) e aumentando lemissivit della superficie nella banda dellontano infrarosso dato che gli scambi in questo caso avvengono con radiazione ad elevata lunghezzadonda date le basse temperature (legge di Wien). Lideale sarebbe quello di avere una superficie cheriflette la radiazione nella banda visibile-vicino infrarosso corrispondente alla radiazione solare e haelevata emissivit nel lontano infrarosso. Sono state messe a punto vernici e ricoprimenti con questecaratteristiche utilizzati in dispositivi di raffreddamento passivo. Viceversa nei dispositivi di captazionedellenergia solare (pannelli solari) si desidera massimo assorbimento nella banda solare e minimariemissione nel lontano infrarosso. Anche in questo caso sono stati messi a punto ricoprimenti superficialiselettivi che aumentano di molto le prestazioni energetiche dei captatori.Nei climi con estate secca e calda su pu adottare la strategia di rallentare il passaggio del caloredallesterno allinterno facendo in modo che partito dallesterno durante le ore pi calde (14:00-15:00)esso arrivi allinterno durante le ore notturne pi fresche. Un ritardo di almeno 9-10 ore necessario.

    Questo ritardo viene chiamato nei paesi anglosassoni time lag ed una propriet della parete utile adescriverne quella che viene anche chiamata inerzia termica. Esso tanto maggiore quanto pi grande la massa specifica della parete. La presenza di uno strato di materiale isolante sulla superficieesterna limita ulteriormente il passaggio di calore verso linterno.

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    In generale al fine di garantire il comfort negli ambienti interni si pu mettere in relazione loscillazionedi temperatura annuale con il valore necessario di resistenza termica della parete e loscillazionemassima giornalier con la capacit termica necessaria. Si assumono come valori di riferimento 300 kg/m3di calcestruzzo o mattoni con oscillazioni giornaliere di 6-8C, 600-700 kg/m3 con oscillazioni giornalieredi 10-12C e almeno 1200 kg/m3 con oscillazioni giornaliere superiori a 20C (Leroux, ). La resistenzatermica di almeno 2 m2K/W comunque consigliata, con escursioni annuali di 50C e temperature minime

    intorno ai -10C bene arrivare a 2,5-3 m2

    K/W.

    Tabella 1. Caratteristiche radiative dei materiali.

    Tipo di superficie Riflettivit solare [%] Tipo di superficie Riflettivit solare [%]

    Terreno secco 10-25 Erba secca 32

    Terreno bagnato 8-9 Foglie verdi 25-32

    Sabbia secca 18-30 Foresta scura 5

    Sabbia bagnata 9-18 Deserto 24-28

    Fango scuro secco 14 Mattoni 23-48

    Fango scuro bagnato 8 Asfalto 15

    Roccia 12-15 Superficie urbana 10

    Tipo di superficie riflettivit solare [%] riflettivit termico [%] emissivit termico [%]

    Argento 93 98 2

    Alluminio lucido 85 92 8

    Rame lucido 75 85 15

    Cromo placcatura 72 80 20

    Vernice bianca 71 11 89

    Marmo bianco 54 5 95

    Pietra calcarea 43 5 95

    Legno pino 40 5 95Mattoni rossi 23-30 6 94

    Acciaio ossidato 10 72 28

    Vernice nera 3 5 95

    La fascia a sud di un edificio quella che riceve il massimo irraggiamento invernale e il minimo estivo. Lemigliori prestazioni alle medie latitudini si avrebbero con una parete inclinata di 25 sulla verticale inmodo da garantire lombreggiamento durante il periodo estivo e senza pregiudicare la capacit dicaptazione invernale. Il profilo a gradoni verso sud in pianura porta ad avere notevole superficie espostacon maggiori dispersioni invernali e surriscaldamento estivo; esso pu essere invece indicato percostruzioni in pendenza nelle quali la parte di edificio interrata nel monte ha un buon ruolo di

    accumulatore termico. Il profilo verticale quello che risponde meglio alle esigenze tecniche e si situanellalveo della tradizione costruttiva.In fase di riscaldamento i sistemi passivi con sistemi captanti alloggiati nella facciata sud possono dare unvalido contributo. Sistemi ad accumulo come il muro di Trombe o a camino solare come il Barra Costantiniesigono una notevole superficie captante: circa 1-2 m2, per 10-15 m3 di volume servito con obiettivo dicoprire almeno il 50% del fabbisogno energetico. Lutilizzo di logge ed aggetti permette di ombreggiarele aperture e possono facilmente essere trasformati in serre nel periodo invernale. Alternativamentesistemi di brise-soleil possono essere molto indicati.La fascia a nord soggetto ad un irraggiamento molto limitato (solo in estate le prime e ultime ore delgiorno). Leffetto di venti intensi e freddi quindi pu essere molto importante. Tendenzialmente le paretia nord dovrebbero essere ben isolate e con aperture di limitate dimensioni in modo da limitare ledispersioni. In condizioni climatiche con notevole carico termico estivo invece le aperture a norddovrebbero essere aumentate in modo da favorire la ventilazione naturale con basse velocit dellaria e

    distribuzione uniforme.

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    Le fascie a est ed a ovest ricevono il massimo soleggiamento rispettivamente al mattino e nelpomeriggio; lintensit e durata maggiore quella estiva, ma anche in condizioni invernali si ha unadiscreta intensit della radiazione incidente.La copertura costituisce una parte notevole dellinvolucro edilizio specie in edifici di 2-3 piani. Nei climifreddi deve essere quindi ben isolata. Nei climi caldi una buona massa permette di sfasare di almeno 9ore londa termica (isolanti alta densit) e il tetto piano permette di irradiare verso il cielo nel periodo

    notturno con conseguente raffreddamento. Lutilizzo di tetti ventilati permette di disperdere partedellenergia incidente assorbita dalla copertura.

    7. La disposizione delle aperture

    Le aperture in generale e in particolare gli elementi di involucro trasparenti sono i responsabili di moltaparte delle dispersioni e dei carichi termici solari estivi. In linea del tutto generale utile disporre lefinestre in modo che esse ricevano il massimo di energia dal sole nel periodo di sotto-riscaldamento,mentre poi necessario schermarle in modo da limitare i carichi di raffrescamento durante il periodoestivo.Sempre in generale le finestre pi grandi dovrebbero essere posizionate su superfici esposte a sud, sud-esto sud-ovest. In climi temperati sulle pareti est, ovest e soprattutto nord bene limitare le dimensionidelle aperture e utilizzare vetri ad elevata resistenza termica (vetrocamere con rivestimenti bassoemissivio tripli vetri). Per quanta riguarda il controllo del surriscaldamento estivo le finestre a sud sono ancorafavorite in quanto data la elevata altezza solare estiva: facile ombreggiarle con sporti orrizzontali dilimitate dimensioni o logge che possono facilmente essere trasformati in serre nel periodo invernale;lintensit della radiazione limitata grazie allelevato angolo di incidenza; la trasmittanza del vetro limitata grazie allelevato angolo di incidenza.

    Figura 7. Caratteristiche delle superfici vetrate nelle diverse esposizioni.

    La facciata ovest durante il periodo estivo quella pi difficile da proteggere infatti esposta allaradiazione solare durante le ore del tardo pomeriggio in cui la temperatura dellaria la pi alta e con unincidenza quasi perpendicolare. Sarebbe quindi opportuno limitare le superfici vetrate su questo fronte oalmeno schermarle opportunamente.Lutilizzo di logge ed aggetti permette di ombreggiare le aperture e possono facilmente essere trasformatiin serre nel periodo invernale. Sistemi di brise-soleil verticali o un profilo a dente di sega possono fare inmodo che la radiazione invernale entri mentre durante lestate sia intercettata.Sistemi di schermatura fissi o mobili possono dare un importante contributo nel controllo dei carichi estivi.Gi Le Corbusier propone come conseguenza della facciata libera vetrata il brise-soleil o frangisolecostituito da una serie di aggetti orizzontali o verticali posizionati sullintera facciata. Lutilizzo del brise-soleil ha come scopo lutilizzo della luce naturale per lilluminazione dello spazio interno e lacontemporanea protezione dalleccessivo irraggiamento durante lestate.Gli aggetti orizzontali quali pensiline e balconi sono efficaci sui fronti esposti a sud (sole basso invernale esole alto estivo); viceversa lesposizione ovest e est necessita di aggetti verticali quali lesene e pilastri(sole basso sullorizzonte).

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    Nei climi con estati secche e notevole escursione diurna bene aprire ledificio durante la notte perventilarlo e raffreddarlo, mentre chiuderlo durante il giorno per evitare lingresso di calore. Si devetenere conto del fatto che i flussi daria negli ambienti sono generati o per azione del vento o per effettodi differenze di densit dellaria conseguenti a gradienti di temperatura.Considerando innanzitutto lazione del vento quando la corrente daria investe perpendicolarmente unaparete essa viene deviata in parte verso lalto in parte lateralmente e infine anche verso la base della

    parete. La spinta del vento determina unarea di alta pressione sulla parete contro vento che raggiunge ilvalore massimo a circa 2/3 della sua altezza. Lungo i bordi esterni della facciata la velocit di flussoaumenta (ristringimento della sezione di passaggio) e si creano delle zone di depressione. Nellarea oltreledificio e protetta dallazione del flusso principale si generano delle correnti secondarie vorticose. Nellezone in depressione si pu verificare un azione di risucchio verso gli elementi di involucro delledificio(tegole, .). Quando il vento incide in maniera non perpendicolare la pressione minore; si pu assumeread esempio che con un angolo di incidenza di 45 la sovrapressione si riduce della met cos come lavelocit risultante dellaria allinterno delledificio. Per aumentare la velocit allinterno degli ambientisi possono adottare aperture di ingresso pi piccole e di uscita pi grandi. Si ha una maggioremovimentazione dellaria negli ambienti per effetto trascinamento della corrente principale e per effettoVenturi. Si pu sfruttare anche la depressione che si crea sul lato sottovento delledificio posizionandoampie finestre sul quel lato.Le aperture si devono disporre sulle pareti esposte alle brezze notturne prevalenti in modo da fare

    entrare i flussi daria, le aperture di uscita si possono posizionare o sulle pareti opposte o su quelle in cuiil flusso daria esterno crea una depressione (copertura e pareti laterali). Nei climi con estati umide elimitata escursione diurna si possono utilizzare i flussi daria per raffrescare sia di giorno che di notte. Iflussi daria possono essere utilizzati per raffreddare gli ambienti interni e per migliorare il benesseretermico degli occupanti quando la temperatura dellaria esterna inferiore ai 32C e lumidit relativanon inferiore al 20%.

    Figura 8. In alto - vento incidente perpendicolarmente: disposizione corretta ed errata delle aperturerispetto alla ventilazione naturale. Al centro - vento incidente perpendicolarmente migliore disposizionedelle aperture. In basso - vento incidente trasversalmente perpendicolarmente: due diverse disposizionicorrette delle aperture.

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    In generale il flusso daria che entra ed esce da un ambiente confinato e, quindi, il potenziale diraffrescamento, dipende, dai seguenti fattori, connessi con le aperture esterne:

    1. posizione delle aperture;

    2. area di apertura;3. tipo e geometria della apertura;

    Per sfruttare la potenzialit di ventilazione da parte del vento necessario che vi siano sullinvolucroalmeno due aperture permeabili e che non siano collocate sulla stessa parete. Il caso pi favorevole quello in cui le aperture sono su pareti opposte e si parla di ventilazione passante. Si possono dare leseguenti regole generali:

    1. disporre le aperture sia sulle pareti sopravento, che su quelle sottovento, aperture posteunicamente sottovento porterebbero una scarsa ventilazione;

    2. quando la direzione prevalente del vento perpendicolare alle facciate in cui sono collocate leaperture meglio collocarle su pareti opposte non direttamente una di fronte allaltra;

    3. quando le aperture siano su pareti contigue, esse devono essere sufficientemente distanziate.

    4. il vento con direzione incidente sulla parete obliqua genera una ventilazione passante pi efficacedi quella prodotta dal vento perpendicolare.

    Nel caso di ventilazione passante, la collocazione verticale reciproca delle chiusure di ingresso e di uscitadellaria determinante in relazione allo scopo specifico cui finalizzato il movimento daria: selobiettivo il raffrescamento corporeo, le chiusure devono essere collocate ad altezza duomo; selobiettivo il raffrescamento della massa muraria, la chiusura di ingresso (non necessario che lo siaanche quella di uscita) deve essere posizionata vicino alla massa da raffrescare, ovvero vicino al soffitto oal pavimento. Si pu aumentare la velocit dellaria disponendo finestre pi piccole in ingresso e pigrandi in uscita.

    Figura 9. Posizionamento verticale delle aperture in relazione allobiettivo.

    Se le aperture sono poi su piani differenti delledificio entra in gioco anche il movimento daria pereffetto camino, con laria pi calda che tende a salire e a lasciare ledificio dalle aperture nella partealta (tetto, ultimo piano) utilizzando i percorsi di comunicazione tra piani quali vani scala, atrii.Per ottenere uneffciente raffrescamento ventilativo degli ambienti interni, questi devono esseredistribuiti in modo opportuno, tenendo conto della destinazione duso dei locali, dei periodi dioccupazione degli stessi, dellorientamento delledificio e della posizione delle chiusure esternepermeabili. Si devono anche considerare i requisiti di sicurezza e di qualit dellaria.Nella distribuzione planimentrica si deve considerare, principalmente, la potenzialit di ventilazionepassante, limitando le partizioni perpendicolari al flusso daria prevalente e collocando gli arredi in mododa non ridurre eccessivamente la velocit dellaria interna. Negli edifici residenziali, soggiorni e studidovrebbero essere collocati sul lato sopravento, mentre cucine e servizi igienici andrebbero collocati su

    quello sottovento (affinch gli odori non attraversino lappartamento prima di essere espulsi); le camereda letto possono essere poste su entrambi i lati, ma in posizioni pi protette.

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    I serramenti influiscono notevolmente sulla ventilazione. Un serramento a tenuta stagna non in grado digarantire alcun tipo di infiltrazione n in estate n in inverno. La ventilazione, in questo caso, pu esserecontrollata solo prevedendo delle aperture, dotate di serrande, che andranno poste nelle pareti esternedellappartamento. La loro apertura o chiusura consente un minimo di regolazione della quantit dariache attraversa la casa, mentre il loro posizionamento permette di controllare landamento dei flussi. Latipologia della finestra pu influire sulle possibilit di regolazione del flusso daria. Le finestre pi

    comunemente usate sono quelle a battente a uno o due ante. In questo caso la portata pu essere variatada un valore minimo a un massimo aprendo pi o meno le ante, mentre la direzione del flusso pu esseresemplicemente deviata modificando la posizione delle ante stesse. Nelle finestre con saliscendi acontrappeso, lapertura massima pu raggiungere solo la met dellanta totale: lapertura, dallaltraparte, pu essere nella parte superiore, in quella inferiore o met sopra e met sotto. In questo caso possibile creare una circolazione naturale dellaria: laria fresca entra nella parte inferiore, mentrequella calda esce dalla parte superiore. La finestra a ribalta offre lindubbio vantaggio di garantire laventilazione anche in presenza di pioggia. Le finestre tradizionali possono essere rese pi efficienti secorredate di semplici accessori. Nel caso delle finestre ad ante, ad esempio, molto utile installare deisemplici meccanismi che consentano di mantenere le aperture fisse in determinate posizioni, questo perevitare che le ante sbattano in presenza di vento o brezza.

    8. La vegetazioneLa presenza del verde intorno agli edifici non si limita ad espletare gli effetti positivi legati a questionipsicologiche, ma gli effetti della vegetazione sono molteplici: di giorno, attraverso la funzioneclorofilliana, assorbe lanidride carbonica liberando ossigeno; produce vapore attraverso la traspirazione;regola levaporazione dellacqua piovana e della rugiada; funziona da filtro e abbatte le polveri; filtra laradiazione solare; limita lesposizione del suolo alla radiazione.Una superficie erbosa o coperta di foglie diminuisce lassorbimento della radiazione solare e grazie aglieffetti evaporativi in grado di abbassare la temperatura del suolo e di conseguenza dello strato daria acontatto con esso. Ancora di pi la presenza di piante scherma il suolo dalla radiazione e crea unmicroclima caratteristico da un punto di vista termoigrometrico. La temperatura dellaria tende ad esserepi bassa nella zona con copertura vegetale rispetto alla zona scoperta o costruita durante il giorno equesto, con boschetti di dimensioni consistenti pu innescare moti dellaria con brezze fresche moltointeressanti. Nella notte limitando gli scambi radiativi verso il cielo la copertura vegetale mantienetemperature pi alte rispetto agli spazi aperti.

    Figura 9. Disposizione delle piantumazioni intorno alledificio.

    Alberi e arbusti sono in grado di ombreggiare gli edifici. Sono in questo caso preferibili le piante a fogliacaduca in modo che lazione di schermatura sia prevalente nella stagione calda mentre nella stagionefredda non venga limitata la possibilit di utilizzare la radiazione solare come fonte di calore gratuito.

    Possiamo distinguere fra gli schermi vegetali, le siepi e gli arbusti caratterizzati da una base della chiomavicino al suolo e da limitato sviluppo in altezza (sono utilizzabili in modo prevalente come schermi aparete come schermi di protezione alla radiazione riflessa), e gli alberi in generale utilizzabili in modoprevalente come schermi di copertura e, meno frequentemente, come schermi a parete. Anche le piante

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    rampicanti possono essere molto utili nel controllo solare in quanto forniscono ombra e raffrescano perevaporazione. Possono essere utilizzate sia direttamente sulla parete che a formare pergole. Nella sceltadel tipo di pianta deve essere considerato il tipo di clima e di suolo e in generale dovrebbero esserepreferite le essenze autoctone. Sono poi da valutare sia durante linverno che destate la forma dellachioma e laltezza in relazione alla funzione da espletare.Per lambiente padano tra le piante a foglia caduca lacero, il faggio, il platano, il rovere, il pioppo, i

    hanno una chioma pi o meno sferica tanto da proiettare unombra approssimativamente circolare. Ilpioppo cipressino, il carpino nero hanno una chioma allungata verticalmente. Si hanno a disposizione varitipi di arbusti e cespugli, quali i viburni, il nocciolo. Le siepi possono essere ottenute utilizzando ilcarpino e lacero campestre, il lauro ceraso, i diversi ligustri, il bosso a seconda dello sviluppo in altezzache si intende ottenere. E possibile posizionare in modo corretto le piante utilizzando una mappadelledificio e di sui dintorni e riportando in essa le ombre proiettate in giorni chiave come i solistizi adiverse ore del giorno (e.g. 8am, 10am, 12am, 14pm, 16pm). Ancora una volta si deve ricordare come lecondizioni pi critiche per la radiazione solare sono quelle del tardo pomeriggio estivo sui fronti ovestdelledificio.In inverno le barriere di piante sempreverdi sono in grado di offrire protezione dai venti freddi.Lattenuazione o il potenziamento delle correnti daria da parte di una barriera vegetale, quale unasiepe, un insieme di cespugli o di alberi, dipende dalla forma, dallaltezza e dalla porosit della barrierastessa. Il filare di alberi senza foglie quello che riduce di meno la velocit del vento. La barriera pi

    densa di fogliame quella che riduce pi drasticamente la velocit del vento immediatamente dopolostacolo (a 2-3 volte laltezza dello stesso), ma nel contempo quella il cui effetto si fa sentire menoalla distanza (dopo sette volte laltezza, la velocit addirittura superiore a quella corrispondente alfilare di alberi). La barriera di media densit (porosit del 40 50%) quella in cui, la riduzione dellavelocit del vento pi persistente man mano che ci si allontana dallostacolo. Gli effetti della presenzadi una barriera vegetale possono essere diversi e possono essere utilizzati in modo molto proficuo peraumentare il comfort negli ambienti. Sono di seguito messi a fuoco graficamente alcuni di questi effetti.

    A. Una barriera posta ad una certa distanza da una apertura pu portare ad un pi intenso movimentodaria allinterno degli ambienti (fig. 10).

    Figura 10. Posizionamento della barriera a diverse distanze dalledificio.

    B. La presenza di un ostruzione come un albero porta ad aumentare la velocit del vento sopra e sotto diesso. Combinando un albero con una siepe si pu avere leffetto di invertire la direzione di flusso inambiente (fig. 11).

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    Figura 11. Effetto sulla direzione del flusso daria allinterno degli ambienti.

    c. Le barriere vegetali possono essere utilizzate per indirizzare il flusso daria verso aperture che nonsono direttamente esposte al vento (fig. 12).

    Figura 12. Effetto di deviazione del flusso daria.

    9. Sistemi passivi di controllo ambientaleIl controllo dellambiente interno stato demandato negli ultimi 20-30 anni sempre pi allazioneimpiantistica con conseguenti grandi consumi energetici e elevati costi economici. Un uso pi razionaledelle risorse impone una minore fede nellazione impiantistica che rimane un opzione possibile quando lecosiddette azioni passive sono state gi applicate e i risultati a causa della intensit delle sollecitazioninon sono ancora soddisfacenti per il comfort degli occupanti.Sono presentati di seguito le principali opzioni di riscaldamento e raffrescamento passivo, ossia tutti queisistemi che non hanno bisogno di alcun apporto di energia ausiliaria per il loro funzionamento. I sistemiattivi sono invece dotati di dispositivi meccanici necessari al loro funzionamento.

    Raffrescamento per evaporazione

    Quando si abbia la presenza di una massa dacqua liquida a contatto con laria atmosferica se laria non

    completamente satura (umidit relativa inferiore al 100%) si avr la tendenza da parte di molecole diacqua a passare dalla fase liquida alla fase vapore. Quanto pi lumidit relativa dellaria bassa tanto

    maggiore sar la tendenza a passare in fase vapore da parte del liquido.

    Nel passaggio di stato le molecole dacqua devono reperire una quantit di energia pari al calore latente

    di vaporizzazione. Energia che sar immagazzinata al loro interno. Tale energia pu provenire dalla

    materia con cui sono a contatto ossia dallacqua che rimane in fase liquida e dallaria in prossimit della

    interfaccia. Leffetto finale consister in un raffreddamento di questi due elementi sfruttabile per il

    raffrescamento passivo in campo architettonico. Leffetto di raffrescamento dipende dallentit

    dellevaporazione e questa a sua volta funzione di due parametri: dimensione della superficie di interfaccia aria-liquido, si cerca di aumentarla creando veli

    dacqua, nebulizzando lacqua; umidit relativa dellaria, quanto pi vicini alla saturazione tanto meno liquido riuscir ad

    evaporare.Sono basati sullo sfruttamento di questo principio i sistemi di raffrescamento presenti nellarchitettura

    araba: fontane, salsabil, cascate, vasche.

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    Figura 13. a) Fontana e patio dellAlcazar a Siviglia. b) Vasca dacqua dellAlcazar a Siviglia. c) Vasca

    dacqua nel cortile del palazzo Shah Nur a Mahan in Iran.

    La massa daria presente in un patio viene raffreddata dallevaporazione dellacqua che zampilla in unafontana presente al suo centro, oppure dallevaporazione seppure meno intensa da vasche piene dacqua

    presenti in quelli che vengono chiamati giardini arabi.

    Se la pressione dellacqua non sufficiente per generare un getto dacqua si pu incrementare la

    superficie di scambio, creando un velo dacqua su di una superficie verticale o inclinata. Si creano cos

    delle vere e proprie cascate o veli dacqua. Un dispositivo tradizionale dellarchitettura araba il

    cosiddetto salsabil ossia una lastra di pietra leggermente inclinata con una superficie variamente incisa in

    modo da aumentare la sua estensione su cui viene fatto scorrere acqua.

    Figura 14. Cascata dacqua sulla parete est del Padiglione inglese Expo 92 a Siviglia, arch. B. Grimshaw.

    Si parla di raffrescamento evaporativo diretto quando laria, raffreddata e umidificata, viene fatta

    circolare nelledificio usando. II raffreddamento pu essere anche indiretto: linvolucro pu essere

    raffrescato facendo scorrere su di esso un velo dacqua o posizionando una piscina sul tetto. La

    temperatura delle superfici interne diminuisce e si avr un effetto rinfrescante allinterno senza

    aumentare lumidit.

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    Raffrescamento per reirraggiamento verso la volta celeste

    Come si visto nel corso di base due superfici a temperatura diversa anche senza essere a contatto

    possono scambiare calore per radiazione attraverso onde elettromagnetiche.

    Le superfici esterne dellinvolucro di un edificio vedono la volta celeste e quindi possono scambiare

    calore con essa per radiazione. Il fondo cielo in condizioni di bassa umidit e quindi cielo terso pu

    durante la notte essere a temperature dellordine di 40C, -50C.

    La superficie pi esposta al reirraggiamento verso la volta celeste sicuramente il tetto cos come una

    delle parti maggiormente colpite dalla radiazione solare.

    In particolare le strutture a volta e a cupola aumentano la superficie di sviluppo del tetto per cui

    lintensit della radiazioni incidente e di calore passante allinterno sono minori, mentre durante la notte

    vi maggiore superficie che raffresca per irraggiamento. Inoltre durante il giorno, parte del tetto in

    ombra e quindi si scalda meno.

    La propriet superficiale che descrive la capacit di emettere lemissivit. Per sfruttare il

    reirraggiamento le superfici devono avere elevata emissivit nella banda corrispondente allemissione a

    bassa temperatura lontano infrarosso. Le stesse superfici dovrebbero avere basso assorbimento invece

    nella banda solare visibile e vicino infrarosso in modo da limitare i surriscaldamenti diurni.

    Possono essere utilizzati dei radiatori appositi, usualmente in metallo ricoperti con vernici spettralmente

    selettive. Alcuni esempi di superfici sono quelle di alluminio verniciato con TiO2 o ricoperto con Tedlar.Lemissione di energia intensa nelle notti limpide e pu arrivare a 70 W/m2. In climi umidi e con

    frequente copertura nuvolosa il sistema non funziona.

    Raffrescamento per contatto con il terrenoLe escursioni termiche giornaliere interessano solamente uno strato di terreno di circa 50 cm e al di sottodei 2-3 m si ha una temperatura praticamente costante pari allincirca alla media annuale di temperaturadellaria. Il terreno pu quindi essere utilizzato come fonte di calore nei momenti in cui la temperaturadellaria pi bassa e gli edifici necessitano di calore e viceversa come pozzo termico nei momenti disurplus energetico. Costruire ambienti a diretto contatto con il terreno o ipogei ha notevoli vantaggi dalpunto di vista del comfort allinterno di essi e del consumo energetico. Durante il periodo estivo il terrenopu essere utilizzate come pozzo di calore, per abbassarne la temperatura bene schermarlo dalla

    radiazione e eventualmente anche bagnarlo.Esistono diversi casi di costruzioni tradizionali sotterranee, sia per utilizzo annuale che strettamenteestivo, quale luogo dove sfuggire il caldo eccessivo. Esempi del primo tipo sono le case in grotta dellaCappadocia (Turchia), i pozzi a gradino, realizzati nel 16 secolo ad Agra Fort, nellIndia settentrionalee le case a patio di Matmat, in Tunisia: abitazioni interamente scavate nella roccia per sfruttarne lanaturale protezione.Esempi di ambienti sotterranei con solo utilizzo estivo sono le Camere dello scirocco: stanze circolari oquadrate, totalmente o quasi scavate nel terreno circostante le ville di Palermo e Catania. Esse eranoventilate con appositi condotti, prendevano luce da una apertura sommitale e avevano lo scopo di fornirerifugio per i periodi di Scirocco, vento caldo e umido di provenienza nordafricana.

    Raffrescamento per ventilazione notturnaConsiste nel raffreddare la massa della struttura delledificio durante la notte ventilando e utilizzare la

    stessa come pozzo di calore il giorno successivo. Durante il giorno si blocca la ventilazione in modo da nonfare entrare laria calda dallesterno. Questa strategia applicabile in climi secchi e con una oscillazionegiornaliera di temperatura di almeno 10C con minimo inferiore a 20C. Si possono ottenere temperaturenegli ambienti pi basse di 2-4C.Affinch il sistema funzioni necessario che ledificio abbia una massa sufficiente per assorbire il calorein eccesso e che tale massa sia ben distribuita sulla superficie esterna per evitare che il calore penetrinegli ambienti interni e li mantenga in tal modo a temperatura confortevole.Si devono avere aperture abbastanza ampie da consentire il passaggio di grandi portate di aria durante lanotte. La ventilazione notturna pi efficace se c una forte escursione termica giornaliera e se latemperatura notturna scende al di sotto della zona di comfort. La capacit di immagazzinare caloredipende dalla quantit di superficie esposta, dallo spessore e dalle caratteristiche del materiale (densit ecalore specifico). E importante la posizione che occupa la massa, se visibile alle persone essi potrannogodere dei benefici dello scambio di calore per radiazione e bisogna assicurarsi che la massa sia

    opportunamente schermata e che non sia mai irradiata dalla lue diretta del sole.

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    Riscaldamento con util izzo di radiazione

    La radiazione solare costituisce una fonte formidabile di energia gratuita. Presenta per il limite di essere

    discontinua nel tempo tanto da essere addirittura eccessiva intorno a mezzogiorno e assente durante la

    notte quanto gli edifici hanno maggiore necessit di calore. Essa inoltre soggetta alla variabilit

    meteorologica con notevole limitazione della intensit in caso di cielo coperto. Nel suo utilizzo quindi

    necessario prevedere dei sistemi in grado di accumulare lenergia nei momenti di maggior disponibilit e

    di rilasciarla a seconda delle esigenze dellutilizzatore anche quando la radiazione solare disponibile del

    tutto assente o limitata. I sistemi di utilizzazione passiva della radiazione solare per il riscaldamento sono

    di tipo diverso, ma sono accomunati dai seguenti elementi fondamentali:

    un captatore di energia costituito da una superficie solida con elevato coefficiente diassorbimento in grado di assorbire la radiazione solare in maniera efficiente;

    un accumulatore di energia ossia una massa con elevata capacit termica (densit e calorespecifico elevati) e elevata conducibilit termica in grado di accumulare lenergia e di rilasciarlaalla bisogna. Esempi sono muri in calcestruzzo o laterizio, letti di roccia, bidoni di acqua;

    un utilizzatore: direttamente gli ambienti abitati o altri spazi da riscaldare.

    Tra questi diversi elementi verificano scambi di calore o per contatto direttamente, utilizzando fluidi

    termovettori, in genere aria e acqua, o per radiazione. Due parametri utili nella caratterizzazione dei

    diversi sistemi sono il rendimento di captazione, r, e il fattore di ritardo, f. Il primo il rapporto tra

    lenergia effettivamente utilizzata e quella incidente sul sistema, il secondo corrisponde al rapporto tra

    lenergia entrante nelle ore in cui non c il sole e lenergia media entrante nelle 24 ore.

    Le superfici captanti devono essere esposte verso sud o avere angoli di azimut al massimo fino a 30-45.

    I raggi solari devono infatti formare un piccolo angolo con la normale alla superficie captante (maggiore

    trasmissione del vetro, maggiore intensit della radiazione). Durante la stagione invernale il sole basso

    sullorizzonte Sud incide con angoli favorevoli sulle superfici verticali. Per le superfici orizzontali la

    giacitura ottimale dipende poi dalla latitudine: approssimativamente linclinazione migliore circa uguale

    alla latitudine.

    I diversi sistemi passivi di sfruttamento dellenergia solare necessitano di 1-2 m2 di superficie captante per

    10-15 m3 di volume con obiettivo di coprire almeno il 50% del fabbisogno energetico di riscaldamento. Enecessario considerare anche il comportamento estivo dei dispositivi di riscaldamento passivo in quanto

    possono portare a indesiderati surriscaldamenti.

    I sistemi di riscaldamento passivo trovano un pi appropriato utilizzo in climi temperati con sufficiente

    radiazione perch possano dare buone prestazioni e temperature invernali sufficientemente basse da

    giustificare gli extracosti per la loro adozione. In climi con inverni particolarmente freddi necessario

    prevedere anche un buon isolamento delle pareti delledificio e sistemi di isolamento notturno per le

    superfici vetrate.

    Figura 15. Riscaldamento passivo a guadagno diretto.

    Sistemi a guadagno diretto.I sistemi a guadagno diretto sono quelli pi semplici. Non sono altro che un edificio ben isolato con grandi

    superfici vetrate esposte alla radiazione solare. Lenergia solare viene direttamente trasmessa agliambienti da riscaldare. E necessario che ledificio abbia una buona massa termica (pareti, solai) in gradodi accumulare lenergia e rilasciarla durante la notte. In definitiva gli elementi base di un sistema aguadagno diretto sono:

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    ampia superficie vetrata esposta a sud in comunicazione diretta con lambiente da riscaldare; una buona massa termica esposta alla radiazione tra pavimento, soffitto, murature; isolamento della massa e dellambiente per limitare le dispersioni.

    In climi freddi larea vetrata dovrebbe essere di almeno 20-30% della superficie in pianta e si dovrebbero

    utilizzare sistemi vetrati con intercapedine e ricoprimenti bassoemissivi o sistemi di isolamento notturno.Larea vetrata non dovrebbe essere eccessiva per evitare surriscaldamenti estivi e abbagliamento (10%superficie in pianta). Il valore del rendimento in genere compreso nellintervallo 0,4-0,7 e il fattore diritardo invece praticamente nullo.

    Sistemi a accumulo - muri di Trombe, muri dacqua, roof pond.Si tratta di disporre una vetrata a protezione di una muratura massiccia (muro di Trombe) o a una serie dicontenitori riempiti dacqua (muro dacqua o sistema Baer) esposti alla radiazione solare. La radiazionesolare viene assorbita dalla massa che aumenta la sua temperatura e accumula energia che in grado dirilasciare durante la notte. Il vetro come nelle serre impedisce la riemissione verso lesterno. Lenergiapu essere trasmessa agli ambienti o direttamente attraverso la muratura o utilizzando come agentevettore laria contenuta nellintercapedine tra vetro e muratura. Vengono praticate delle aperture in altoe in basso nella muratura in modo da creare un circuito convettivo naturale, oppure si utilizzano

    ventilatori e condotte per portare laria calda anche in ambienti non direttamente adiacenti al sistema.Il muro di Trombe in climi caldi pu essere utilizzato in estate come camino solare in grado di creare unmoto dellaria che sottrae calore alledificio richiamando aria pi fredda ad esempio dal lato nord o daambienti a contatto con il terreno (cantine, sotterranei). Un rendimento intorno a 0,3 e un fattore diaccumulo intorno a 0,8 sono tipici di questi sistemi.

    Figura 16. Muro di Trombe e muro solare massiccio.

    Un dispositivo della stessa famiglia quello che viene chiamato tetto termico nel quale la massa diaccumulo viene posta sul tetto. Il sistema pu essere molto efficace sia in fase di riscaldamento che diraffrescamento funzionando come assorbitore-accumulatore di energia solare, ma anche come radiatoreverso il cielo. Utilizzando lacqua come massa termica si ottiene il cosiddetto roof pond. Un cassonemetallico posto sopra il tetto piano riempito dacqua. Un sistema di isolamento mobile viene posto sopralacqua durante la notte in inverno in modo da limitare le dispersioni e durante il giorno in estate perlimitare lassorbimento di energia. Lacqua durante le notti estive pu contribuire al raffreddamentoanche con levaporazione.

    Figura 17. Roof pond.

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    Un altro sistema di riscaldamento passivo ad accumulo quello Barra-Costantini. Si tratta di unevoluzionedel muro di Trombe. La parete massiccia isolata verso linterno in modo che il calore sia trasmessocompletamente allaria dellintercapedine. Laria calda dellintercapedine viene fatta passare attraversocondotti nei solai e nelle murature interne le quali funzionano da radiatori termici.

    Serra solare. Consiste di uno spazio chiuso e vetrato disposto sul lato sud di un edificio. Essa basa il suo

    funzionamento sulla variazione del coefficiente di trasmissione del vetro in funzione della lunghezzadonda della radiazione incidente. In particolare si ha elevata trasmissione della radiazione solare (elevata

    frequenza e bassa lunghezza donda, picco intorno a 550 nm) e invece bassa trasparenza alla radiazione

    riemessa dagli oggetti presenti allinterno della serra e dalle diverse superfici che si trovano a bassa

    temperature 20C-50C e emettono radiazione a bassa frequenza con picco intorno ai 10 m. In questa

    maniera lenergia radiante che accompagna la radiazione solare resta intrappolata allinterno della

    serra.

    Figura 18. Serra solare addossata alledificio.

    Laccumulo di calore si ottiene utilizzando il muro sul lato nord, il solaio e gli eventuali muri laterali. Per

    evitare surriscaldamenti estivi eccessivi e dispersioni eccessive notturne sono utili elementi schermanti esistemi di isolamento mobili. La serra pu essere addossata alledificio o separata e pu essere utilizzata

    per la coltivazione di piante. Nel caso di contatto diretto essa pu avere altre funzioni allinterno

    delledificio: transito, soggiorno. La serra assolve anche una funzione tampone verso lazione

    dellambiente esterno, riduce infatti le escursioni termiche negli spazi abitati adiacenti, e riduce le

    dispersioni termiche. La superficie captante della parete funziona meglio se di colore scuro o meglio con

    elevato coefficiente di assorbimento nella banda del solare.

    Come si visto per il muro di Trombe anche in questo caso vengono praticate delle aperture in alto e in

    basso nella muratura in modo da creare un circuito convettivo naturale, oppure si utilizzano ventilatori e

    condotte per portare laria calda anche in ambienti non direttamente adiacenti alla serra.

    Difficili da valutare le prestazioni. In linea di massima in climi freddi si consiglia 0,65-1,5 m2 di superficie

    vetrata per ogni metro quadrato di pavimento interno; nei climi temperati 0,30-0,90 m2. La parete di

    accumulo-separazione deve essere in grado appunto di accumulare e trasferire agli ambienti interni ilcalore per fare questo oltre ad avere una elevata capacit termica, deve essere sufficientemente spessa,

    ma non troppo. Si consigliano pareti in mattoni pieni di spessore intorno a 20-35 cm e in calcestruzzo di

    spessore intorno a 35-45 cm. Approssimativamente si pu pensare di avere una raccolta energetica

    dellordine di 160-320 kWh allanno per metro quadrato di superficie vetrata. Il rendimento di questo tipo

    di sistemi tra 0,1-0,3 mentre il fattore di accumulo intorno a 0,4.

    10.La ventilazione: i moti dellaria

    Lutilizzo del vento come fonte di energia legata alla presenza di venti abbastanza costanti con velocitelevata (almeno 4-5 m/s), meglio se in corrispondenza di aree con scarsa presenza di costruzioni e dipiante di alto fusto. In Italia queste caratteristiche sono riscontrabili solo in limitate zone del territorionazionale, in particolare in alcune aree del sud, della Sardegna e della Sicilia.Le caratteristiche geomorfologiche della penisola italiana con grande sviluppo delle coste e presenza diaree collinari e montuose estese portano ad un regime ventoso dominato dalle brezze (di monte, di valle,di terra e di mare) con velocit comunque non molto elevate. In generale quindi la generazione eolica non

    Latitudine

    raggi solari

    superfici trasparenti

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    pu dare grandi contributi al fabbisogno energetico italiano, daltra parte per questi venti con direzionevariabile durante il giorno e non molto intensi possono essere utilizzati per la ventilazione naturale degliedifici.La ventilazione naturale di un ambiente si basa sul movimento dellaria il quale viene prodotto dadifferenze di pressione tra punti diversi le quali a loro volta sono generate secondo due meccanismifondamentali:

    1- azione delle differenze di temperatura esistenti fra due punti diversi delledificio.2- azione del vento sullinvolucro esterno delledificio.

    Differenze di pressione azione del ventoQuando un edificio investito dal vento: la parete direttamente interessata soggetta ad una fortepressione, mentre la parete situata sul lato opposto, detta sottovento interessata invece da unadepressione. Questa differenza di pressione genera una ventilazione naturale degli ambienti. La quantitdaria che passa attraverso le stanze portando via calore funzione dellarea delle aperture in ingresso edin uscita, della velocit del vento, della direzione del vento rispetto alle aperture. La capacit diraffrescamento dipende dalla differenza di temperatura tra linterno e lesterno. La ventilazione piefficace, attraverso ledificio, si ottiene quando le aperture dentrata sono poste nella zona a pressionepi elevata mentre le aperture di uscita sono poste nella zona a pressione pi bassa. La quantit di ariache passa dipende dalla differenza tra la pressione in ingresso e quella in uscita e la ventilazione aumenta

    tanto pi grandi sono le aperture e tanto pi la direzione del vento perpendicolare alla superficie delleaperture.

    Effetto camino Legge di ArchimedeViene abitualmente definito effetto camino il fenomeno per cui una massa di aria calda, meno densaimmersa in aria pi fredda, tende a salire richiamando altra aria fredda dal basso. E il meccanismoappunto su cui si basa il funzionamento dei camini i quali smaltiscono i prodotti della combustione adelevata temperatura. Maggiore la differenza di temperatura tra le masse daria, maggiore la spintache si genera o in altre parole la differenza di pressione che la forza motrice del processo. Damantenere bene in mente che leffetto camino produce movimenti verticali e non orizzontali.Le differenze di temperatura che si possono creare allinterno dellabitazione sono in genere dovute allapresenza di locali o comunque parti delledificio pi o meno soleggiati. In alternativa si possono generarein conseguenza di carichi termici interni localizzati.

    Qualsiasi elemento edilizio a sviluppo prevalente verticale (vani scala, cavedi, atrii, ecc.) di sezioneidonea e possibilmente privo di ostacoli interni, rappresenta un elemento favorevole allinsorgere delfenomeno. E possibile dunque impostare la progettazione architettonica favorendo la ventilazionenaturale, realizzando ampi spazi interni di distribuzione verticale dotati di aperture verso lesterno sianella parte bassa che in quella alta ed introducendo nelledificio vere e proprie strutture destinate allaestrazione dellaria.Leffetto camino pu essere esaltato sfruttando lazione della radiazione solare incidente sulla superficieesterna del camino, che determina un incremento di temperatura dellaria e quindi un aumento dellaprevalenza motrice. La prevalenza motrice naturale pu essere integrata dallazione di ventilatori diidonee caratteristiche: in particolare essi devono presentare una modesta resistenza fluidodinamica alpassaggio dellaria, in modo da non costituire un ostacolo al deflusso naturale, e possono essere alimentatiattraverso pannelli fotovoltaici. Particolarmente critico laspetto delle aperture destinate al passaggiodellaria attraverso linvolucro, che devono garantire i requisiti di sicurezza rispetto allintrusione e allaprevenzione incendi e di isolamento acustico.

    Effetto VenturiQuando un fluido in movimento in un condotto in moto stazionario al variare della sezione di passaggiovaria la sua velocit e di conseguenza la sua pressione (conservazione dellenergia secondo il teorema diBernoulli). In particolare al diminuire della sezione di passaggio aumenta la velocit di flusso in modo darispettare la legge di conservazione della massa e di conseguenza aumentando lenergia cinetica devediminuire quella di pressione.Considerando quindi un condotto come quello di figura in corrispondenza di una restrizione della sezionedi passaggio della corrente daria si ha una diminuzione di pressione. Se in corrispondenza delrestringimento viene praticato un foro da questo si avr una suzione di altra aria dallesterno.Lo stesso fenomeno si ha anche quando una corrente daria lambisce una cupola e in corrispondenza della

    cui sommit si ha una apertura (protetta da un lanternino utile per la ventilazione e lilluminazionenaturale). Il vento quando fluisce su una superficie curva, allapice della cupola aumenta la sua velocit ediminuisce la sua pressione. Questo induce un effetto di richiamo di aria calda che esce attraverso leaperture.

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    11. Uso efficiente acqua

    Lacqua rappresenta una risorsa da salvaguardare anche se nella mentalit collettiva nel passato stataritenuta qualcosa di inesauribile e res nullius ossia patrimonio di tutti e quindi di nessuno. In questiultimi anni una maggiore sensibilit e alcune emergenze idriche legate a siccit o fenomenti diinquinamento (e.g. idrazina) hanno stimolato una maggior attenzione alluso dellacqua potabile.

    Una quota elevata dellacqua consumata viene impiegata nelle aree metropolitane dove ne vieneconsumata intorno ai 270 l/giorno pro-capite (la maggior parte per ligiene personale). Esistono tecnologieche permettono un risparmio o un riciclo dellacqua. E sicuramente possibile un uso pi oculatodellacqua in ambito civile a partire dalle seguenti azioni:

    migliore utilizzazione degli apparecchi sanitari; uso di acqua ad elevata qualit solo per uso alimentare o comunque privilegiato.

    Lapplicazione di tecnologie molto semplici e disponibili permette un risparmio di acqua. Ne sono esempi isistemi rompigetto ad effetto Venturi sui rubinetti i quali miscelano aria al flusso dacqua ottenendo unmigliore effetto lavante con una portata minore. Altro esempio sono i dosatori di acqua differenziati neiservizi igenici.Luso di strumenti di misura opportuni permette di ridurre i consumi individuando in tempo reale leperdite. I misuratori di portata intelligenti infatti sono in grado di segnalare allutente sovraconsumi equindi stimolare un uso corretto dellacqua.Lacqua piovana trattata pu essere utilizzata per lavare stoviglie e panni. Tra laltro luso di acqua abasso contenuto minerale permette di utilizzare meno detersivo, meno ammorbidente e meno brillantantee in conclusione porta a un minore inquinamento ambientale.

    Il riuso dellacqua presuppone una divisione delle acque di scarico per provenienza con diversi circuiti e

    sistemi di raccolta. Le acque di recupero possono essere utilizzate per usi non potabili e producendo allo

    stesso tempo flussi di acque reflue pi concentrati da inviare al trattamento.E necessario progettare un sistema di adduzione e di scarico delle acque differenziato, separando lacquapotabile da quella per usi non legati allalimentazione.Lacqua potabile prelevata dallacquedotto o da pozzo viene inviata ai lavelli di cucina e bagni, mentrelacqua piovana raccolta in cisterna e lacqua proveniente da scarichi a basso tasso di inquinamento(acque grigie da lavelli, vasche da bagno e docce) opportunamente trattate in un impianto localepossono essere utilizzate per usi non alimentari.

    Per le acque grigie limpianto di trattamento essenzialmente provvede a filtrazione, adsorbimento sucarboni attivi e disinfezione. Le acque grigie trattate sono utilizzate per ladduzione agli sciaquoni deibagni, a rubinetti utilizzabili per operazioni come lavaggio e irrigazione.Il sistema di accumulo delle acque piovane pu essere reallizzato separatamente da quello delle altreacque grigie. E utile inviare allo scarico le acque di prima pioggia ricche di particolato, e raccogliere ilresto in una cisterna. In questo caso i trattamenti da effettuare sono la filtrazione e la disinfezione. Leacque possono essere utilizzate nelle lavatrici e nelle lavastoviglie.

    12. Bibliografia

    Givoni B., Man, Climate and Architecture, Applied Science Pubblisher, London, 1969.

    Givoni B., Climate considerations in Building and Urban Design, Int. Thomson Publishing, 1998.

    Olgyay V., Design with Climate, Princeton University Press, New Jersey, 1963.Brown W., De Kay M., Sun wind and light, McGraw Hill, New York, 2004.