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Raffrescamento passivo degli edifici: le strategie

Le strategie di raffrescamento passivo degli edifici prevedono la dissipazione del calore verso zone meno calde. Vediamone le principali (alcune antichissime)

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Il quadro di azione inerente la problematica del raffrescamento passivo degli edifici presuppone l’intervento di un primo criterio per così dire preventivo, che sta nell’applicare tutte le misure per evitare che ci sia necessità di raffrescamento a seguito di un surriscaldamento. Intervengono quindi le azioni – che non coinvolgono nessun intervento di strategie di raffrescamento – per ridurre i guadagni solari diretti, le temperature superficiali degli elementi circostanti e i guadagni interni agli ambienti. In via schematica, in funzione del tipo di controllo termico attuato, si possono individuare i seguenti protagonisti in gioco:

  • vetri e schermi (nel caso del controllo della radiazione solare);
  • attività (nel caso degli apporti endogeni);
  • capacità di inerzia termica e di isolamento termico (nel caso del calore attraverso l’involucro).

 

Solo laddove queste azioni non dovessero produrre effetti, o comunque non riuscissero a gestire il surriscaldamento dovuto ad apporti e guadagni termici, si interviene con una vera e propria azione di dissipazione verso zone fredde (pozzi termici), identificabili nell’aria esterna (solo se la temperatura del locale che funge da pozzo freddo presenta un valore di temperatura inferiore al locale da raffrescare); nel terreno, che ha la temperatura sostanzialmente più stabile; verso l’acqua, attraverso la capacità della stessa di funzionare da massa (e quindi con trasmissione del calore per conduzione) come pure da materiale a sostanziale cambiamento di fase, tramite l’evotraspirazione); verso il cielo, in quanto durante la stagione estiva la temperatura apparente della volta celeste, che si misura con sensore a raggi infrarossi può essere significativamente inferiore rispetto a quella dell’aria.

Di fatto le strategie di raffrescamento per dissipazione verso pozzi termici possono essere identificate nel raffrescamento microclimatico (nel caso della dispersione in aria), geotermico (nel caso di dispersione nel terreno), evaporativo (nel caso di dissipazione in acqua), radiativo (nel caso di dissipazione verso pozzi termici).

 

Antiche strategie di raffrescamento passivo: le torri del vento

In architettura bioclimatica, le principali soluzioni passive di raffrescamento, prive di richieste energetiche, possono essere introdotte partendo dalle torri del vento, comparse in Iran intorno al X secolo, diffuse in particolare nelle regioni del Medio Oriente e del Pakistan e impiegate per secoli come mezzo di raffrescamento naturale nelle regioni a clima caldo secco, variando in dimensione e forma secondo le tradizioni locali e le specifiche caratteristiche climatiche del sito. Le prestazioni di una torre del vento dipendono dall’altezza, dalla configurazione planimetrica, dall’orientamento, dalla localizzazione delle aperture superiori e, ovviamente, dalle condizioni esterne. In assenza di vento, durante la notte, le pareti della torre cedono all’aria fresca esterna il calore accumulato nel corso del giorno per radiazione diretta. Allo stesso tempo, l’aria calda presente all’interno della torre viene eliminata attraverso le aperture situate sulla sua sommità, per effetto camino indotto da stratificazione termica. Questa corrente ascensionale permette la formazione di una circolazione di aria nei locali sottostanti, richiamando aria fresca dall’esterno che penetra negli ambienti da porte e finestre collocate a livello del terreno.

In presenza di vento notturno la circolazione è invertita: l’aria fresca che entra dalle aperture della torre scende verso il basso perché più fresca e più densa, rinfrescando così gli ambienti interni. Nelle giornate prive di vento, la torre si comporta invece in maniera esattamente inversa a un camino: l’aria calda accumulata all’interno dei locali, più leggera, sale nella torre e, a contatto con le pareti raffrescatesi nel corso della notte, cede parte del suo calore e viene spinta nuovamente verso il basso.

Nelle giornate ventose, al contrario, l’aria fresca e pulita entra nella torre dalle aperture poste in alto sul lato esposto al vento, scende e viene diffusa negli ambienti interni attraverso apposite griglie e passaggi.

La pressione di quest’aria fresca spinge fuori quella calda presente nell’edificio, attraverso porte e finestre. Aprendo o chiudendo opportunamente i vari diaframmi di comunicazione tra la torre e l’edificio, è quindi possibile raffrescare i locali interni e permettere un opportuno ricambio dell’aria secondo le necessità. C’è una coscienza, una memoria antica che ricollega tipologie e archetipi negli infiniti scenari derivanti dal rapporto uomo-natura.

 

 

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