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L’involucro edilizio come “pelle” e “membrana”

Alcuni tipi di facciate possono regolare i flussi energetici e di informazioni passanti attraverso di esso, garantendo la riduzione dei consumi energetici e migliorando il comfort indoor. Vediamo come

Involucro dinamico ad assetto variabile. Austria, Kiefer Technic Showroom, Bad Gleichenberg, Giselbrecht + Partner, 2009
Involucro dinamico ad assetto variabile. Austria, Kiefer Technic Showroom, Bad Gleichenberg, Giselbrecht + Partner, 2009
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La facciata (o involucro), quale parte dell’edificio deputata a mediare il rapporto tra uomo e ambiente, capace di agire prontamente alle sollecitazioni climatiche e ambientali, può essere considerata l’elemento tecnologico che meglio di altri si presta ad essere interpretata come “pelle” o “membrana” di confine tra ambiente interno ed esterno, assumendo configurazioni bidirezionali e/o tridimensionali.

La pelle architettonica, intesa come il sistema tecnologico di delimitazione tra spazio architettonico e ambiente non costruito, può essere analizzata come un sistema di confine tra interno ed esterno, l’espressione più evidente dell’identità di un manufatto. In questo doppio ruolo di confine e interfaccia, ricettivo quanto attivo, la pelle di un’architettura si carica di una duplice valenza: elemento di rivestimento e protezione e, contestualmente, strumento di relazione e interfaccia, appunto, verso il mondo esterno.

L’involucro, come “pelle”, svolge il ruolo determinante di sistema dinamico di filtro ambiente capace non solo di regolare i flussi di calore, radiazione, aria e vapore, ma anche di convertire l’irraggiamento solare in energia (termica ed elettrica) utilizzabile per il “metabolismo” degli edifici e, in genere, di assolvere una serie di prestazioni chiave che ne fanno l’elemento cardine di un globale processo di interazione eco-efficiente con i fattori ambientali naturali.

Se si concepisce la facciata come una “terza pelle” dell’uomo (dopo il corpo e gli abiti), questa sarà progettata cercando di riproporne le stesse caratteristiche e facendo in modo che mano a mano che si procede verso l’interno del corpo, attraverso ciascuno dei livelli funzionali, sia ridotta l’oscillazione dei fattori climatici provenienti dall’esterno, in modo da garantire una temperatura del corpo costante pari a circa 37 °C, indipendentemente dalle condizioni climatiche esterne.

La scelta di definire l’involucro come “pelle” nasce proprio dall’analogia che si vuole creare tra questo elemento fisico e la pelle umana, che il è più esteso organo del corpo degli esseri viventi. L’involucro assolve, infatti, il ruolo di elemento metabolico e morfologico dell’edificio interpretato in senso olistico, e attraverso il complesso sistema di attuatori e sensori, che lo caratterizzano nella conformazione tecnologica più evoluta, diventa in grado di regolare in modo attivo le dinamiche termico-funzionali che caratterizzano un edificio evoluto.

Con il termine di “membrana” si fa riferimento, invece, al processo evolutivo che ha visto nel tempo, attraverso l’apporto tecnologico, il progressivo assottigliarsi dello spessore della pelle stessa, associato comunque alla capacità di rispondere in maniera più decisa alle sollecitazioni provenienti dall’ambiente esterno.

I quattro modelli di controllo ambientale dell’organismo edilizio, codificati in relazione alla qualità di risposta alle sollecitazioni dell’ambiente esterno, descritti da Benham sono:
involucro conservativo, caratterizzato da un tipo di controllo ambientale che utilizza grandi masse murarie con poche aperture per ridurre le dispersioni termiche nelle varie stagioni dell’anno e nelle varie fasce climatiche in cui viene proposto;
involucro selettivo, che si caratterizza per un controllo ambientale basato su principi generali analoghi all’involucro conservativo ma con l’innovazione di utilizzare grandi pareti trasparenti per l’illuminazione e il riscaldamento passivo. (ad esempio, parete trasparente semplice o doppia con dispositivi per il controllo solare). La corretta proposizione di questa tipologia d’involucro genera soluzioni di “anisotropia” in facciata, ovvero, la facciata esposta a nord sarà caratterizzata da una massa muraria massiva con piccole aperture, mentre la facciata a sud avrà grandi vetrate per sfruttare l’irraggiamento solare diretto, anche se dotate di apposite schermature;
involucro rigenerativo, che affida a sistemi impiantistici tutti i problemi del controllo ambientale e assume l’involucro esclusivamente come barriera per diminuire l’interazione tra l’interno e l’esterno (ad esempio: parete trasparente con vetrata normale o selettiva). La sua configurazione è quella trasparente con vetrata normale selettiva, anche riflettente. Sono da considerare edifici rigenerativi tutti quelli dotati di isotropia in facciata, ovvero soluzioni uguali per tutte le esposizioni;
involucro eco-efficiente o ambientalmente interattivo o bioclimatico avanzato, che propone un controllo basato sull’armonia tra ambiente esterno ed edificio con la possibilità di gestire i complessi flussi di energia (calore, luce, suono) attraverso le modifiche dell’intorno, la forma dell’edificio, l’organizzazione degli spazi interni e le configurazioni e azioni dell’involucro. Quest’ultimo modello gestisce i flussi attraverso la regolazione di dispositivi fissi o ad assetto variabile (frangisole, apertura/chiusura di finestre, bocchette di ventilazione ecc.) o con controllo e regolazione manuale o automatica in relazione al tipo di utenza e alla complessità dell’edificio. La caratteristica di tale tipologia è l’anisotropia dinamica, ovvero la capacità di offrire delle soluzioni differenziate per le diverse esposizioni dell’edificio, dove il cambiamento dell’assetto modulano i vari flussi ambientali a seconda delle condizioni climatiche del luogo.

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