Laboratorio di Costruzione dell’architettura

Riqualificazione architettonica ed energetica di un edificio sito nel

centro storico di Enna.

1. Inquadramento

2. Stato di fatto

1. Analisi climatica

2. Rilievo tecnologico

3. Analisi energetica

3. Mappa concettuale

1. Origine materiali

2. Sistemi di trasporto

3. Costi

2. Stato di fatto 2.1 Analisi climatica

Riepilogo dei dati climatici del luogo (temperatura, umidità dell’aria,

venti, piogge, ore di soleggiamento, radiazione solare) con tabelle e

relativi grafici; per i venti si richiede la velocità per direzione di

provenienza;

Pianta in scala 1:100 dell’alloggio, con indicazione della ventilazione

naturale degli ambienti interni

Sezione in scala 1:100 dell’alloggio con l’indicazione dell’incidenza

delle radiazioni solari in estate ed in inverno e della ventilazione

La disponibilità di dati climatici sistematici è molto ampia, in Italia, le

fonti accreditate sono:

1. Aziende municipalizzate

2. bollettini diramati dalle stazioni meteo dell’Aeronautica Militare,

dislocate negli scali aeroportuali militari

3. tabelle climatiche elaborate dall’UNI (Ente di Unificazione Italiano),

4. dati resi disponibili dal CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche)

5. dati statistici raccolti dall’ISTAT (Istituto Italiano di Statistica.)

6. stazioni di rilevamento meteo dei diversi enti che supportano le

attività agricole e marittime sul territorio italiano.

Temperature

L’andamento medio delle temperature mostra gli sbalzi termici

giorno/notte e quelli stagionali per i periodi critici per il

riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti interni.

Temperature medie mensili

Valori medi invernali

Valori medi estivi e temperature massime (se maggiori di 30°Cfuoriescono dalla zona di comfort).

Escursione diurna di temperatura nella stagione estiva e nella stagioneinvernale.

È opportuno rappresentare questi

dati in forma grafica per dare una

immediata rappresentazione degli

andamenti nei diversi periodi

dell’anno.

Venti

Planimetria dell’edificio con

evidenziate le direzioni dei

venti dominanti (estivi ed

invernali).

La valutazione dei venti

determina la scelta delle

aperture per favorire la

ventilazione naturale all’interno

dell’edificio (raffrescamento in

regime estivo).

Venti rilevanti se superano i

3m/s.

Precipitazioni

La verifica delle medie delleprecipitazioni consente didefinire il parametro energeticoper un eventuale recupero delleacque piovane per usi diversi.

Per il controllo del carico

termico dell’edificio

bisogna limitare le

superfici vetrate

orientate ad est e ovest

schermandole

opportunamente, anche

le superfici opache

dovranno essere

sufficientemente isolate

per aumentarne la

resistenza termica.

Apporti dell’energia solare - I valori della radiazione solare sulle

pareti Sud e l’indice di soleggiamento relativo permettono nella stagione

fredda l’utilizzo degli apporti gratuiti da captazione solare.

Radiazione solare

Il sole percorre il suo arco giornaliero da est verso ovest lungo un arco.

Questo arco è più basso in inverno (raggiungendo la minima altezza

sull’orizzonte a mezzogiorno del 21 dicembre) e più alto in estate

(raggiungendo la massima altezza a mezzogiorno del 21 giugno,

momento dell’anno nel quale le ombre sono le più corte in assoluto).

Queste variazioni stagionali

fanno in modo che le facciate

degli edifici, a seconda della

loro esposizione ai punti

cardinali, siano più o meno

riscaldate in estate e in inverno.

Ma c’è una costante: il lato sud

riceve i raggi solari in ogni

periodo dell’anno, quello nord

mai.

Radiazione solare

Il soleggiamento in relazione:

- al rapporto altezza/distanza di corpi di fabbrica prospicienti l’edificio

oggetto di studio

- all’angolo di incidenza della radiazione solare (in estate ed in inverno)

Il diagramma solare rappresenta la

volta celeste proiettata su di un piano.

Su di esso sono tracciati i percorsi

solari nelle diverse stagioni in modo

tale che si possa individuare la

posizione del sole nel cielo in un dato

momento.

• Angolo nel piano VERTICALE tra il sole e il

piano orizzontale passante per il punto della

superficie terrestre considerato. • Si legge

sulla scala degli angoli da 0° a 90° sull’asse

N-S del diagramma.

• Angolo nel piano ORIZZONTALE tra il Sud e

il piano verticale passante per il punto della

superficie terrestre considerato.

• Si legge sulla scala circolare esterna del

diagramma (S-E positivo, S-O negativo).

+

-

LINEE DI DATA • Sono le linee curve nel

diagramma solare dirette

approssimativamente da Est a Ovest e

rappresentano il percorso del Sole dall’alba

al tramonto.

LINEE DELL’ORA • Sono le linee curve nel

diagramma solare dirette

approssimativamente da Est a Ovest e

rappresentano il percorso del Sole dall’alba

al tramonto.

CONDIZIONI DI SOLEGGIAMENTO

• Posizionare l’edificio in analisi nel

diagramma, centrato e orientato

• Considerare la linea di data

relativa al periodo dell’anno che si

vuole analizzare. Esempio: Solstizio

d’Inverno – G

• Scegliere l’ora relativa alla

condizione di soleggiamento che si

vuole determinare. Esempio: ore 10

• Unire il punto trovato con il centro

del

diagramma: la retta indica l’angolo

azimutale solare, cioè la direzione

dei raggi

solari che incidono sull’edificio.

• Leggere sulla scala degli angoli

l’altezza

solare e calcolare la lunghezza

dell’ombra

in base all’altezza dell’edificio.

PERIODI DI INSOLAZIONE • Tracciare una

linea di base con stessa angolazione del

prospetto in analisi, passante per il centro del

diagramma. A •Dall’intersezione della linea

di base con la carta del sole, leggere sulle

linee di data quante e quali ore il prospetto in

analisi è soggetto a insolazione

Latitudine di Enna: 37°33′55″ N

Effetti aerodinamici sull’edificioOmbre del vento

•Ombre di vento.

Effetto di calma di vento che si verifica nella zona posteriore, rispetto al fronte

esposto all’impatto di vento, degli edifici. L’ampiezza di tale zona varia con le

dimensioni e la morfologia dell’edificato, tuttavia, per edifici caratterizzati da un

rapporto dimensionale circa pari tra altezza e lunghezza del fronte, o caratterizzato

dalla prevalenza della dimensione orizzontale, risulta essere di una profondità pari a

circa due volte l’altezza dell’edificio stesso. Ciò significa che nella parte del corpo

edilizio posteriore a quella di impatto di vento, fino ad una distanza dall’edificio pari a

circa due volte la sua altezza, si verifica una calma di vento e la zona interessata

risulta essere in depressione (pressione negativa o bassa pressione; al contrario

della zona di impatto che sarà caratterizzata da alta pressione). All’aumentare della

distanza da tale limite della zona di calma di vento (L= 2h) il vento ricomincia

gradualmente a riacquistare la sua velocità originaria, fino a riprendere la velocità di

flusso libero ad una distanza pari a circa 7 volte l’altezza dell’edificio.

•Effetto barriera.

E’ sostanzialmente un fenomeno di riduzione, talvolta notevole, della velocità del

vento ad opera di un edificio o serie di edifici a prevalente sviluppo longitudinale

disposti più o meno frontalmente rispetto la direzione di provenienza dei venti.

L’effetto barriera è incrementato se gli edifici sono disposti su più file tra loro

parallele: negli spazi interstiziali la velocità del vento risulta mediamente essere

pari al 30 per cento di quella di flusso libero che impatta la prima fila di edifici

direttamente esposti rispetto la direzione di provenienza del vento.

•Effetto canale.

L’effetto canale è caratterizzato da un fenomeno di incanalamento dei flussi eolici

che, incontrando canyon urbani (ampie vie urbane) disposti parallelamente alla loro

direzione di provenienza, vi si incanalano dando luogo a condizioni di alta

ventilazione in tali spazi. Le riduzioni della velocità di vento risultano inapprezzabili,

o comunque minime, dovute esclusivamente al fattore di attrito con le pareti

verticali del canyon urbano. Talvolta si possono verificare fenomeni di aumento

della velocità del vento dovuti al restringimento della sezione viaria, assetto

morfologico che induce il cosiddetto “effetto Venturi”.

•Effetto Venturi.

Il restringimento della

sezione viaria, del

canyon urbano provoca

un naturale aumento

della velocità del vento,

dovuto all’adattamento

del flusso delle masse di

aria alla minore portata

d’aria della sezione

viaria.

Posizionamento orizzontale delle aperture

La ventilazione interna dipende dalla

differenza di pressione che si instaura fra

due parti dell’edificio: in modo naturale, il

flusso d’aria si sposta dalla zona a maggior

pressione (area sopravento) verso quella

in depressione (area sottovento).

Installando deflettori esterni perpendicolari

alla direzione dei venti prevalenti, è

possibile generare uno stato di

sovrappressione/depressione in prossimità

di aperture esistenti.

In prossimità dell’apertura A si crea una zona di depressione conseguente all’azione del

vento sull’aggetto. I flussi d’aria, infatti, incontrando il deflettore, creano su di esso una

zona di sovrappressione cui corrisponde, sul suo lato opposto, una zona a pressione

inferiore.

Viceversa, in corrispondenza dell’apertura B il vento, grazie alla presenza del deflettore,

genera uno stato di sovrappressione. La compresenza dei due aggetti consente quindi

un naturale movimento dei flussi d’aria all’interno dell’ambiente, dalla zona a pressione

maggiore (B) verso la zona in depressione (A).

Il moto convettivo dell'aria si basa sul principio della salita dell'aria calda. La temperatura dell'aria interna infatti aumenta con la quota, questo significa che la forza del “motore convettivo” sarà tanto più potente quanto più lo spazio da aerare è esteso in altezza, per via della maggiore differenza di temperatura tra la base e la sommità.

Sezione

Piante