Riscaldare risparmiando: la progettazione bioclimatica.

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IL MURO D’ARIA Alle nostre latitudini il sole ci delizia del- l’energia equivalente ad un barile di petrolio (quasi 160 litri) per metro quadrato. Il punto è come raccoglierla ed utilizzarla per creare un microclima gradevole all’interno delle nostre abitazioni. Queste non vanno viste indistinta- mente come “costruzioni” da misurare in metri quadrati, ma come punto di arrivo di una filosofia costruttiva che le vede come impianti di captazione dell’energia, adibiti al soggiorno degli occupanti. Un esempio ci viene dal Muro di Trombe. Félix Trombe era un ingegnere chimico francese, appassionato speleologo, che realizzò un sistema sem- plice per accumulare e trasferire gradual- mente la radiazione solare all’interno dell’edificio. Si tratta di una parete, costituita da materiale caratterizzato da una elevata massa termica (pietra, mattoni, cemento, acqua), rivolta verso Sud, davanti alla quale è posto un vetro isolato, meglio se doppio; tra la parete ed il vetro esterno è lasciata una intercapedine d’aria, collegata da boccole di ventilazione allo spazio interno, in modo da formare un grande collettore solare ter- mico con funzioni strutturali. Al di sopra del muro di Trombe è opportuno porre un aggetto, magari con funzioni di ter- razzo per il piano soprastante oppure di semplice cornicione della copertura, oppor- tunamente dimensionato, in modo da schermare parte della radiazione solare in eccesso durante i mesi estivi. Il sistema po- trebbe facilmente surriscaldarsi, rendendo disagevole la permanenza nei locali attigui: pensiamo alla temperatura all’interno delle nostre automobili lasciate qualche ora sotto il solleone! Va tenuto presente che il sole “gira” alto durante l'estate, mentre sta basso sull'orizzonte durante i mesi freddi. L’aggetto funziona come il “paraluce” mon- tato attorno all’obiettivo delle macchine foto- grafiche: un cono che indirizza solo i raggi solari utili, schermando quelli obliqui. La vetrata deve poter essere apribile “a libro” per i lavori di normale pulizia fino a ¾ della sua altezza; nella parte superiore ha una apertura a ribalta; il motivo sarà chiarito in seguito. Buon senso consiglia di consi- derare anche un accesso alla parte esterna della vetrata: questo può svolgere la doppia funzione di terrazzino o corridoio esterno di collegamento tra parti dello stesso edificio, rendendone agevole i lavori di pulizia. Infine le boccole (sia superiori che inferiori) sono dotare di una piccola serranda – co- mandata elettricamente - che ne consente l'apertura e la chiusura: in altre parole la messa o meno in comunicazione con l’inter- capedine. COME FUNZIONA Immaginiamo una serena giornata invernale, il cielo terso, il sole basso sull'orizzonte. I raggi giungono sul vetro quasi perpendicolari, at- traversano l'intercapedine e riscaldano la superficie della massa termica, colorata di nero (ma anche il blu, il grigio antracite ed il marrone scuro vanno bene). L'aria inizia a salire verso l'alto, dalle boccole superiori entra nella stanza, richiamando aria fresca posta vicino al pavimento; si crea così un moto convettivo a circolazione naturale. Circa un terzo del calore così catturato entra con l'aria calda, i restanti due terzi sono accumulati dalla parete e ceduti per ir- raggiamento (come onde di calore) nelle successive 6 – 12 ore. Scendono le tene- bre: il calore potrebbe sfuggire dall'am- biente interno innescando un moto continua... 1 a LA MIA casa Riscaldare risparmiando: la progettazione bioclimatica

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La casa del futuro avrà forse sensori di presenza che azioneranno luci, controlleranno i termostati e regoleranno le tapparelle; tutto questo richiederà energia, rendendoci ancora più dipendenti da Paesi ad alta instabilità politica ed esposti alle bizze dei mercati finanziari.

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IL MURO D’ARIAAlle nostre latitudini il sole ci delizia del-l’energia equivalente ad un barile di petrolio(quasi 160 litri) per metro quadrato. Il puntoè come raccoglierla ed utilizzarla per creare unmicroclima gradevole all’interno delle nostreabitazioni. Queste non vanno viste indistinta-mente come “costruzioni” da misurare inmetri quadrati, ma come punto di arrivo diuna filosofia costruttiva che le vede comeimpianti di captazione dell’energia, adibiti alsoggiorno degli occupanti. Un esempio civiene dal Muro di Trombe. Félix Trombe era uningegnere chimico francese, appassionatospeleologo, che realizzò un sistema sem-plice per accumulare e trasferire gradual-mente la radiazione solare all’internodell’edificio. Si tratta di una parete, costituitada materiale caratterizzato da una elevatamassa termica (pietra, mattoni, cemento,acqua), rivolta verso Sud, davanti alla quale èposto un vetro isolato, meglio se doppio; trala parete ed il vetro esterno è lasciata unaintercapedine d’aria, collegata da boccoledi ventilazione allo spazio interno, in mododa formare un grande collettore solare ter-mico con funzioni strutturali.Al di sopra del muro di Trombe è opportunoporre un aggetto, magari con funzioni di ter-razzo per il piano soprastante oppure disemplice cornicione della copertura, oppor-tunamente dimensionato, in modo daschermare parte della radiazione solare ineccesso durante i mesi estivi. Il sistema po-trebbe facilmente surriscaldarsi, rendendodisagevole la permanenza nei locali attigui:pensiamo alla temperatura all’interno delle

nostre automobili lasciate qualche ora sottoil solleone! Va tenuto presente che il sole“gira” alto durante l'estate, mentre stabasso sull'orizzonte durante i mesi freddi.L’aggetto funziona come il “paraluce” mon-tato attorno all’obiettivo delle macchine foto-grafiche: un cono che indirizza solo i raggisolari utili, schermando quelli obliqui.La vetrata deve poter essere apribile “alibro” per i lavori di normale pulizia fino a ¾della sua altezza; nella parte superiore hauna apertura a ribalta; il motivo sarà chiaritoin seguito. Buon senso consiglia di consi-derare anche un accesso alla parte esternadella vetrata: questo può svolgere la doppiafunzione di terrazzino o corridoio esterno dicollegamento tra parti dello stesso edificio,rendendone agevole i lavori di pulizia.Infine le boccole (sia superiori che inferiori)sono dotare di una piccola serranda – co-mandata elettricamente - che ne consentel'apertura e la chiusura: in altre parole lamessa o meno in comunicazione con l’inter-capedine.

COME FUNZIONAImmaginiamo una serena giornata invernale, ilcielo terso, il sole basso sull'orizzonte. I raggigiungono sul vetro quasi perpendicolari, at-traversano l'intercapedine e riscaldano lasuperficie della massa termica, colorata dinero (ma anche il blu, il grigio antracite ed ilmarrone scuro vanno bene). L'aria inizia asalire verso l'alto, dalle boccole superiorientra nella stanza, richiamando aria frescaposta vicino al pavimento; si crea così unmoto convettivo a circolazione naturale.

Circa un terzo del calore così catturatoentra con l'aria calda, i restanti due terzisono accumulati dalla parete e ceduti per ir-raggiamento (come onde di calore) nellesuccessive 6 – 12 ore. Scendono le tene-bre: il calore potrebbe sfuggire dall'am-biente interno innescando un moto continua...

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contrario: l’aria nell’intercapedine cede ca-lore al vetro, raffreddandosi scende, richia-mando aria calda dal locale. Per questomotivo le boccole sono chiuse fino al giornosuccessivo. A causa della vetrata isolante,la temperatura media della massa termica,costituita dal muro, può essere significativa-mente al di sopra della temperatura mediaesterna. Se il vetro isola abbastanza bene ela temperatura esterna non è troppo bassa,la temperatura media della massa termicasarà significativamente superiore alla tem-peratura ambiente. Si possono facilmenteraggiungere i 60° nelle giornate serene.Passano i mesi; d'estate il sole è alto sull'oriz-zonte, circa 70° sull'Italia. I suoi raggi giun-gono obliqui sui vetri. Alcuni di essi sonofermati dall’aggetto soprastante che impe-

disce un surriscaldamento eccessivoquanto indesiderato della parete. Tuttavia siriscalda comunque per la grande quantitàdi radiazione solare diffusa e riflessa dalpaesaggio circostante. A questo punto si aprela parte superiore della vetrata; le boccole su-periori vengono chiuse e l'aria calda che sitrova nell'intercapedine inizia a risalire efuoriesce, estraendo l'aria dal locale tramitele boccole inferiori. Se la stanza ha una fi-nestra a Nord, possiamo creare un moto diaria naturale, prelevata dal versante frescoe portata all'interno dell’edificio attraverso lacircolazione che si è così instaurata.

ALCUNI SUGGERIMENTILa parete deve avere alcuni requisiti dibase per poter espletare la sua funzione; in-nanzi tutto deve essere commisurata allospazio interno da riscaldare; poi deve es-sere rivolta verso Sud, con una tolleranza dicirca 30° (quindi tra Sud - Sud Est e Sud -Sud Ovest). Inoltre la sua costruzione deveconsiderare un certo spessore (solitamentecompreso tra 25 cm e 40 cm) e la presenzadi materiali ad elevata capacità termica(pietre, mattoni pieni, cemento, ecc.). Que-sta proprietà dipende dalla loro densità:sappiamo che ciò che richiede molto tempoa scaldarsi necessita di altrettanto tempoper raffreddarsi.

Il materiale con queste caratteristiche si ri-scalderà lentamente durante il giorno perpoi restituire l'energia accumulata durantela notte. Si parla di sfasamento dell'ondatermica: la faccia esterna del muro rag-giunge la massima temperatura alcune oreprima che l'onda di calore arrivi sul lato in-

terno. La parete ben progettata fa si chequesto avvenga durante le ore di prevedi-bile occupazione del locale. Supponiamoche il picco avvenga alle 14 del pomerig-gio, lo sfasamento sia di 7 ore. Gli occu-panti avvertiranno il calore alle 21 di sera,mentre stanno consumando la cena.L'acqua è molto interessante, da questo puntodi vista; ha una elevatissima capacità termica(tutti sanno che le località di mare godonodi un clima temperato: l'acqua restituisced'inverno il calore accumulato durantel'estate); per questo motivo qualcuno haproposto dei serbatoi impilabili con cui co-stituire la parete. Altre controindicazioni,causate dalle implicazioni organiche del-l'acqua stessa, ne sconsigliano l'uso. Perquesta ragione i materiali inerti sono i più in-dicati, in quanto consentono di non avereun aggravio di costo e mantenere la fun-zione strutturale della parete stessa. La tin-tura interna può essere di qualsiasi colore,anche chiaro come è consuetudine; alla pa-rete possono essere appoggiati piccoli mo-bili a patto che non ostruiscano le boccoleed il movimento delle relative serrande. Incaso di mobili molto “coprenti” tipo arma-dio, va assicurata una certa distanza (pochicentimetri) che permetta la dissipazione delcalore trasmesso per conduzione dalla pa-rete stessa.

L'unico extra costo è dato dalla coperturavetrata e dal sistema automatico di chiusuradelle boccole. Inoltre la parete opaca sot-trae luce agli ambienti interni, laddove nonsia possibile compensarla con aperture sualtri versanti. Vi sono però anche notevolipregi, dati dal fatto che è assicurata la pri-

LA CAPACITÀ TERMICA DEI PIÙ COMUNI MATERIALI DA COSTRUZIONE DIPENDE PRINCIPALMENTE DALLA DENSITÀ

MATERIALE CALORE SPECIFICO DENSITÀ CAPACITÀ TERMICAKJ/KG °K KG/METROCUBO KJ/MC °K

CEMENTO LEGGERO 1.0 600 600LEGNAME 1.21 600 726INTONACO 1.0 1300 1300MATTONI 0.8 1700 1360CEMENTO 0.84 2100 1760ACQUA 4.2 1000 4200MATERIALE A CAMBIO DI FASE 5.1 1355 6910

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vacy degli occupanti e l'assenza di abba-gliamento, tipico delle pareti rivolte a Sud.Tra i vantaggi ricordiamo che le oscillazionidi temperatura di un muro Trombe sono piùcontenute rispetto ad una semplice serravetrata ed lo sfasamento dell'onda termicaè utile ad integrare altre fonti convenzionalibasate sulla combustione di sostanze fos-sili. Tutto sommato è una tecnologia sem-plice e consolidata anche se poco diffusa eancor meno proposta dai progettisti.

SCENARIO APOCALITTICOFacciamo ora qualche ipotesi di pura fantasia:supponiamo che questa filosofia costruttiva sia

applicata ad una parte consistente delle nuoveabitazioni da un certo periodo in poi e proviamoad immaginare gli effetti sull'economia delPaese. E' facile credere che questo approc-cio non sia ben visto dai guru dell'economiamercantile e della crescita economica illimi-tata. Vediamo perché: a fronte della venditadi qualche vetrata in più, si consuma menocombustibile fossile, avremo meno autoci-sterne in circolazione. Diminuiscono gli in-troiti dei gestori delle autostrade, i fatturatidei benzinai, si immetterà una minore quan-tità di CO2 in atmosfera. Di conseguenzaavremo una contrazione dell'effetto serra,che comporta minori vendite di condiziona-

tori e minor consumo di energia elettricaper quelli già installati. Diminuiranno anchele particelle di PM10 nell'aria e avremo unaminor spesa sanitaria, soffriremo con minorfrequenza di disturbi respiratori ed acqui-steremo qualche medicinale in meno di cuinon dovremo smaltire la confezione. Nonbutteremo in discarica il vecchio condizio-natore e la società di repero vedrà scen-dere il suo giro d'affari. Tutto questopotrebbe tradursi in una decremento (pa-rola ripugnante !) del Prodotto InternoLordo. Per lo Stato minori entrate, il gettitodell'IVA scende. Qualcuno ancora si stupiscese nessuno ne parla ? 1aLA MIA casa