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Architettura e clima: le strategie principali per proteggersi dal caldo

Quali sono le principali strategie adottabili in ambito mediterraneo per proteggersi dal caldo? Dalla colorimetria allo sfruttamento dei venti, facciamo il punto con l'esperto di edilizia passiva

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In edilizia si è soliti associare il concetto di risparmio energetico a quello di riduzione delle dispersioni termiche: ci si preoccupa fondamentalmente che la casa rimanga calda nei mesi freddi. Eppure, se si pensa ai picchi di consumo di energia elettrica in Italia e ai conseguenti blackout, è evidente che questi fenomeni sono concentrati nei mesi più caldi dell’anno, quando è attiva la climatizzazione per proteggersi dal caldo.

Gli impianti di aria condizionata sono alimentati elettricamente e il consumo di energia del ciclo del freddo è di molto superiore a quello del ciclo del caldo: per far scendere la temperatura interna delle abitazioni, si consuma di più che per farla salire della stessa quantità, quindi è il caso di riflettere anche sul consumo di energia negli edifici durante l’estate.

Come per l’inverno, le strategie per proteggersi dal caldo sono di due tipi:

– da una parte contenere il consumo degli impianti per la climatizzazione e alimentarli da fonte rinnovabile;

– dall’altra intervenire alla fonte, controllando i cosiddetti guadagni termici che sono alla base del surriscaldamento.

 

 

Effetto serra e ombreggiamento

La prima causa del surriscaldamento estivo degli edifici è l’effetto serra, generato dalla radiazione solare diretta: quando i raggi raggiungono il vetro, si sente maggiore calore, chiamato effetto serra, piacevole in inverno ma dannoso in estate perché va a surriscaldare ambienti, costringendoci a ricorrere al climatizzatore o comunque aumentandone il carico di lavoro. Le finestre rivolte verso il sole, quindi verso sud, sono qualcosa di prezioso in inverno ma vanno opportunamente schermate in estate.

 

Schermature

Le schermature possono realizzarsi con elementi architettonici, come i cosiddetti frangisole, che hanno per le finestre la stessa funzione che la visiera ha nei berretti americani; l’ombreggiamento può essere anche realizzato con tendaggi ed elementi effimeri (ad esempio stuoie di cannucce), o con il verde, purché si abbia l’accortezza di porre questi elementi al di fuori dell’edificio e non all’interno degli spazi abitati: infatti, una volta che il raggio solare raggiunge il vetro, il meccanismo del guadagno termico si attiva comunque, e il calore rimane intrappolato in casa.

 

Effetto albedo e colorimetria

Oltre che sulle superfici trasparenti, il contenimento dei guadagni termici avviene anche operando sulle superfici opache. In questo caso la strategia che permette il massimo risultato con il minimo sforzo è quella del trattamento cromatico dell’involucro architettonico. Ogni colore ha la caratteristica di riflettere parte della luce che lo raggiunge e di assorbirne altra. Insieme alla luce, viene riflesso o assorbito anche il calore che la luce porta con sé. Più luce viene riflessa verso l’esterno, meno calore passa attraverso la superficie e viceversa. Il bianco è il colore che massimizza la riflessione, il nero è quello che massimizza l’assorbimento, gli altri colori hanno tutti caratteristiche intermedie.

 

Sfruttamento dei venti prevalenti

Il vento può essere il miglior alleato in una strategia di raffrescamento a costo energetico nullo e i modi in cui collabora sono due:

– muovendo l’aria, senza agire sulla sua temperatura, come se si trattasse di un ventilatore naturale;

– agendo sulla temperatura della stessa apportando volumi più freddi; questa seconda condizione è subordinata al fatto che il vento sia a una temperatura più fredda dell’atmosfera.

Il fenomeno non è così raro. A Roma, ad esempio nei pomeriggi d’estate, soffia frequentemente un vento da ovest, dal mare, a velocità molto ridotta, ma a temperatura più bassa dell’aria ambientale, perché raffrescato dal mare stesso.

 

Cross ventilation

La cross ventilation (in italiano, ventilazione trasversale) è una ventilazione naturale attivata da alcuni accorgimenti presi in fase di progettazione dell’edificio: si tratta di movimenti di aria senza ventilatori e senza intervenire sulla sua temperatura, basandosi sul principio fisico per cui l’aria riscaldandosi si rarefa, salendo di conseguenza verso l’alto. Questo movimento naturale dell’aria può essere assecondato in edilizia aprendo fori di immissione dell’aria nelle parti basse dell’edificio e fori di estrazione dell’aria surriscaldata nelle parti alte. Se poi si immette aria da nord, dove non batte il sole, e la si estrae da sud, che è il fronte più caldo, allora si riesce a estrarre aria calda e a immettere aria più fresca oltre che generare un movimento dell’aria stessa.

Un esempio spontaneo di sfruttamento degli effetti benefici della cross ventilation è l’uso a questo fine del vano scala degli edifici multipiano. Spalancando una finestra all’ultimo piano della scala e aprendo la porta di casa si genera una corrente d’aria tra le finestre dell’appartamento e quella della scala. La cross ventilation, infine, viene incrementata sfruttando il cosiddetto Effetto Venturi, un principio fisico per cui se si immette aria da un foro più grande, e la si estrae da uno più piccolo, questa aria accelera lungo il percorso tra l’in e l’out.

 

Pretrattamento dell’aria

Se la geometria dell’edificio e delle bucature garantiscono un naturale movimento dell’aria, altri dispositivi possono garantirne un trattamento prima dell’immissione negli ambienti abitati, in modo da abbassarne la temperatura di qualche grado, con l’obiettivo di dare una piacevole sensazione di fresco; i metodi per pretrattare l’aria sono molteplici:

– un condotto interrato a circa un metro di profondità;

– l’acqua, il materiale che più lentamente scambia calore con l’ambiente, quindi un bacino d’acqua, vasca o laghetto, è un serbatoio di fresco sfruttabile per mitigare l’aria da immettere negli ambienti;

– il verde è una risorsa preziosa di temperatura mite, se impiegato in maniera massiva.

 

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