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LA SERRA SOLARE TRA IL PASSATO ED IL FUTURO, ESEMPI E POSSIBILI APPLICAZIONI ATTUATIVE

prof. arch. Roberto CarratùUNIVERSITA’ DEGLI STUDI

SAPIENZA – Facoltà di [email protected]

PROGETTO E VERIFICA DELLE SERRE SOLARI BIOCLIMATICHE:DAL PENSIERO ALLA FORMA, DALLA NORMA AL CALCOLO

La serra solare è a tutti gli effetti uno degli accorgimenti bioclimatici, definitipassivi, per il controllo ed il contenimento dei consumi energetici, poiché rientrain quei dispositivi "destinati alla promozione ed incentivazione dellaecosostenibilità energetico-ambientale ed al miglioramento del rendimentoenergetico" previsti fin dal Decreto Legislativo n. 192 del 19 agosto 2005.

IL PROGETTO E LA REALIZZAZIONE DI UNA SERRA BIOCLIMATICA CONIUGA DIVERSI ASPETTI POSITIVI:

• è una “macchina termica passiva” per la produzione di energia gratuita;

• è un espediente architettonico capace di migliorare la fruizione e latrasparenza degli spazi e, nel caso sia estesa a tutta una facciata, è ingrado di modificare e migliorare l'estetica di un edificio;

• è un ambiente a migliorato comfort termico ed acustico, frapponendosicome spazio cuscinetto tra interno ed esterno;

• è un elemento fondamentale nella progettazione degli edifici n.Z.E.B.(near Zero Emission Building);

•…….non è, o non dovrebbe essere considerato, un abuso edilizio !!

LA SERRA SOLARE TRA IL PASSATO ED IL FUTURO, ESEMPI E POSSIBILI APPLICAZIONI ATTUATIVE Pro

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se le serre le progettano qui …..un motivo ci sarà

Immagini tratte del libro: Progetto e verifica delle serre solari bioclimatiche, R. Carratù ed. Sistemi Editoriali



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l’effetto serra….ed il vetro



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la serra solare e i principi della fisica tecnica

trasmittanza termica periodica

massa termica

irradianza solareaccumulo termico differenziato: giorno-notte – estate-inverno




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un principio noto da tempo……le oragerie

….ed alla passione dei nobili dei secoli passati per la coltivazione di piante speciali ed in particolare di alcune specie come gli agrumi, arance e limoni, derivata dall’impulso dei viaggi esplorativi del secolo XVI°, compiuti successivamente la scoperta del Nuovo Mondo……




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dinamica di funzionamento: serra solare…..

UNI - TS11300



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dinamica di funzionamento: serra solare…..

UNI - TS11300

QH,nd

Q H,tr +Q H,ve Hgn (Qint) Hgn (Qsol)


dinamica di funzionamento: la serra solare

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classificazione di serre solari: per tipologia

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Classificazione di serre solari: per funzionamento

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METODOLOGIA DI CALCOLO E DI VERIFICA….

Integrazione dell’apporto della serra solare nel complesso delbilancio termico complessivo

Importanza della prestazione dell’involucro edilizio ed anche dellatipologia dell’elemento di separazione

Calcolo non tabellare degli apporti solari in funzione degliombreggiamenti

Sviluppato mediante il software on line: www.in-serra.itw ww.in-serra.it


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Casi di studio: verifica e calcolo di una serra solare a pianta quadrata, in località Roma, posizionata a nord ed a sudSi ipotizzi un edificio in Roma, isolato a pianta quadrata di 10 m per lato, di 100 mq utilitotali ed un altezza 3 m, senza ostruzioni e ombreggiamenti. Per ogni lato è presente unafinestra di 1,92 mq ed una porta finestra di 2,88 mq con un involucro, molto disperdente,

Dal confronto del fattore QH,nd che rappresenta il fabbisogno ideale di energia termica per

riscaldamento (QH,ht - H,gn Qgn) si è passati da un valore di 22.118 MJ senza la serra e con la serrasolare a 18.141 MJ, con un risparmio del 18%.

INVOLUCRO EDILIZIO MOLTO DISPERDENTETRASMITTANZA

W/m2K

PARETI 1,2 Coloremedio

SOLAI 1,2 Coloremedio

INFISSI 5 Singolo vetro

serra solare 15 mq SUD

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Nel caso della serra a nord, il fattore QH,nd passa da 22.118 MJ senza serra a 18.778 MJ, con unrisparmio in questo caso del 15% . In entrambi i casi l'energia termica complessiva scambiata nel periododi riscaldamento, QH,ht (trasmissione + ventilazione) rimane la stessa, gli apporti solari (Qsol) totalipassano, con serra a sud, da un valore netto di 980 MJ a 3604 MJ nel caso nord, il valore degli apportigratuiti totali, Qgn (Qsol + Qint) passano per la serra a sud da 4775 MJ a quella a nord a 3604 MJ.

serra solare 15 mq NORD

INVOLUCRO EDILIZIO MOLTO DISPERDENTETRASMITTANZA

W/m2K

PARETI 1,2 Coloremedio

SOLAI 1,2 Coloremedio

INFISSI 5 Singolo vetro


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RISULTATI


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INVOLUCRO EDILIZIO MOLTO DISPERDENTE INVOLUCRO EDILIZIO POCO DISPERDENTETRASMITTANZA

W/m2KTRASMITTANZA

W/m2K

PARETI 1,2 Colore medio PARETI 0,3 Colore medio

SOLAI 1,2 Colore medio SOLAI 0,3 Colore medio

INFISSI 5 Singolo vetro INFISSI 1,2 Doppio vetro

bassoemissivo

GENOVA

ROMA

CALTANISSETTA

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Riduzione

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isogno

di e

nergia [%

]

Area superfic ie ve trata [m2]

Involucro poco disperdente

GE ‐N

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INVOLUCRO EDILIZIO MOLTO DISPERDENTE INVOLUCRO EDILIZIO POCO DISPERDENTETRASMITTANZA

W/m2KTRASMITTANZA

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PARETI 1,2 Colore medio PARETI 0,3 Colore medio

SOLAI 1,2 Colore medio SOLAI 0,3 Colore medio

INFISSI 5 Singolo vetro INFISSI 1,2 Doppio vetro

bassoemissivo

GENOVA

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…….il rispetto del rapporto della superficie aero-illuminante,chiamato semplicemente "l'ottavo della superficie.

sarebbe auspicabile che il valore del 1/8 della superficie del pavimento siaattribuito unicamente al parametro dei ricambi di aria, in relazione alla solasuperficie apribile, mentre invece quando si parla di illuminazione naturale ci sideve unicamente rivolgere al solo parametro del fattore di luce diurna, checonsente tra l'altro di verificare il reale comportamento di una superficie vetratain relazione al suo apporto di luce naturale, ammettendo in questo caso anchesituazioni non usuali, come ad esempio la presenza di una serra solareaddossata ad una parete, che riduce certo l'apporto di luce naturale, ma chenon implica il non rispetto del prescritto valore imposto dalla normativa vigente.


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NORMATIVA IN TEMA ENERGETICO…….

L. 90/2013


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NORMATIVA IN TEMA ENERGETICO…….

La legge 90/2013 ha modificato la clausola di cedevolezza del DLgs 192/2005. Prima dellacorrezione, la clausola stabiliva che la legge statale in materia di prestazione energetica inedilizia si "ritraeva" di fronte alla legislazione regionale qualora quest'ultima avesse recepito ladirettiva 2002/91/Ce. Solo in tal caso prevaleva la legge regionale. Ora la situazione cambiae, secondo la nuova formulazione, la normativa regionale prevale su quella statale qualoraquesta abbia recepito, non più la direttiva 2002/91/Ce, ma quella più recente, la 2010/31/Ce.

L'articolo 17 del decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192 è così riscritto:

«Art. 17 (Clausola di cedevolezza). - 1. In relazione a quanto disposto dall'articolo 117, quintocomma, della Costituzione, le disposizioni di cui al presente decreto si applicano alle regioni ealle province autonome che non abbiano ancora provveduto al recepimento della direttiva2010/31/UE fino alla data di entrata in vigore della normativa di attuazione adottata daciascuna regione e provincia autonoma. Nel dettare la normativa di attuazione le regioni e leprovince autonome sono tenute al rispetto dei vincoli derivanti dall'ordinamento europeo e deiprincipi fondamentali desumibili dal presente decreto. Sono fatte salve, in ogni caso, le normedi attuazione delle regioni e delle province autonome che, alla data di entrata in vigore dellanormativa statale di attuazione, abbiano già provveduto al recepimento».


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LE REGOLE DI BASE: gli apporti solari

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palermo

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LE REGOLE DI BASE: gli ombreggiamenti



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LE REGOLE DI BASE: dispositivi di ombreggiamento


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LE REGOLE DI BASE.……i serramenti

• Tenuta all’aria• Tenuta all’acqua• Tenuta al vento• Sicurezza – antintrusione• Pulizia e manutenzione

•Trasmittanza termica•Fattore solare•Isolamento acustico



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LE REGOLE DI BASE.……la ventilazione

effetto venturi

muro di Trombe

ventilazione incrociata



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LE REGOLE DI BASE.…….


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Serre …..verande….

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Esempi:



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La serra solare dovrebbe essereconsiderata come una realeopportunità, avere anzi una sorta dicorsia preferenziale, e non esserenon ostacolata da mille impedimentiburocratici - amministrativi che il piùdelle volte fanno desistere dall'inizialepensiero progettuale, ancor piùanche quando viene addiritturatacciata di presunto "abuso edilizio".

I vantaggi sarebbero molteplici,in questo modo si unirebberodiversi interessi:

LA PROPOSTA:



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‐il privato avrebbe la possibilità di ampliare la propria superficie e risolverela problematica, attualmente molto sentita, di avere ……solamente solouna camera in più;

‐i comuni di rimpinguare le proprie casse,

‐ l’ambiente urbano di riqualificare la propria immagine

‐ il paese e la sua economia nel rimettere in moto il settore in crisidell’edilizia.

‐Si immagini, ad esempio, quale potrebbe anche essere il miglioramentoenergetico, qualora l'intervento fosse relativo anche ad intere facciate,

anche coinvolgendo più edifici o anche a interi quartieri.

LA PROPOSTA:


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Comma 8. A tutela del contesto architettonico consolidato della Città, le serre finalizzatealla captazione diretta dell'energia solare e all'esclusivo miglioramento dei livelli diisolamento termico che, ai sensi di norme sovraordinate, sono escluse dai computirelativi a parametri edilizi o urbanistici, possono essere realizzate, con le caratteristicheintrodotte dalle sopra citate norme, nelle stesse parti di edifici in cui è ammessa larealizzazione delle verande e delle serre di cui al precedente comma 5. I progettiunitari, previsti in caso di edifici con pluralità di unità immobiliari, devono garantire larealizzazione di serre e verande con caratteristiche estetiche uniformi e coerenti conl'aspetto architettonico dell'edificio. La Provincia di Torino ha pubblicato il 20 febbraio2009 l’ “Allegato Energetico Ambientale tipo ai Regolamenti Edilizi dei Comuni dellaProvincia di Torino” che tratta dettagliatamente anche delle serre solari. […]

Regolamento edilizio città di Torino: art. 58 “Terrazzi, verande, e serre accessorie alle abitazioni”.


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E' necessario però anche un mutato atteggiamento da parte dei progettisti che devonoessere motivati e sensibilizzati all'adozione di scelte progettuali ecosostenibili,accogliendo soluzioni, in questo caso, degli spazi solari, arricchendo così laprogettazione, nuova o esistente, di ulteriori soluzioni progettuali ma anche da parte ditutte quelle organizzazioni, associazioni contrarie a qualsiasi modifica sul manufattoesistente…….

Eppure queste cose accadono…….

Non solo ma le stesse amministrazioni dovrebbero …..


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all’estero!!!!

Salisburgo, Austria



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Malmo : Svezia



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Vertical city



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mentre in Italia…..l’unica cosa che ci permettono….

sempre che non sia in divieto di sosta !!!!


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prof. arch. Roberto CarratùUNIVERSITA’ DEGLI STUDI

SAPIENZA – Facoltà di [email protected]

The end !!!

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