Raffrescamento passivo in edilizia

Tecniche di raffrescamento passivo in edilizia: esempi antichi e moderni, raccontati attraverso
un “conduttore”, realizzato come fosse un fumetto, quando “parla” (cioè si sente il commento
dello speaker) compare una nuvoletta con le lettere dell’alfabeto per indicare che sta parlando.
Il raffrescamento passivo è un aspetto fondamentale della buona architettura, quella attenta a
creare le condizioni di confort negli ambienti attraverso un corretto utilizzo degli elementi del
microclima e del sito; dei materiali da costruzione e della tipologia del progetto.

Tecniche di raffrescamento passivo in edilizia: esempi antichi e moderni, raccontati attraverso un “conduttore”, realizzato come fosse un fumetto, quando “parla” (cioè si sente il commento dello speaker) compare una nuvoletta con le lettere dell’alfabeto per indicare che sta parlando. Il raffrescamento passivo è un aspetto fondamentale della buona architettura, quella attenta a creare le condizioni di confort negli ambienti attraverso un corretto utilizzo degli elementi del microclima e del sito; dei materiali da costruzione e della tipologia del progetto.

ProduttoreENEA
RegistaFederico Ramundo
Autori
  • Ugo Farinelli,
  • Cettina Gallo,
  • Alessandro Griffini,
  • Luciano De Martino
Contattiscrivi al produttore
Data01/01/1993
LinguaItaliano

Descrizione completa

La necessità di utilizzare metodi passivi di raffrescamento nella progettazione di un edificio si basa su solide motivazioni. Ragioni economiche. Negli ultimi anni è aumentato enormemente il numero dei condizionatori venduti ed è aumentata la domanda di elettricità necessaria al loro utilizzo, ...

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La necessità di utilizzare metodi passivi di raffrescamento nella progettazione di un edificio si basa su solide motivazioni. Ragioni economiche. Negli ultimi anni è aumentato enormemente il numero dei condizionatori venduti ed è aumentata la domanda di elettricità necessaria al loro utilizzo, il che rende necessarie nuove centrali elettriche. A queste motivazioni se ne aggiungono altre ambientali e climatologiche, in quanto la maggior parte degli impianti di refrigerazioni utilizzano per il loro funzionamento o CFC ossia i Fluoro Cloro Carburi che, come sappiamo sono fra i principali responsabili del buco dell’ozono. L’anidride carbonica proveniente da tutti i processi di combustione e in particolare dalle centrali elettriche è il principale responsabile dell’effetto serra. Obiettivo del raffrescamento passivo di un edificio è creare una sensazione di benessere termico senza utilizzare impianti di condizionamento artificiali. La sensazione di benessere termico che proviamo in un ambiente non dipende solo come è ovvio, dalla temperatura dell’aria ma anche dal suo movimento e dalla sua umidità; per esempio un vento secco aiuta la traspirazione dando un senso di fresco. Un’altra variabile importante è la temperatura delle pareti con le quali il corpo scambia il calore per irragiamento.

Come procedere?

Per evitare l’innalzamento delle temperature nell’aria si possono seguire, insieme o separatamente, due vie:

-       ridurre le fonti di riscaldamento

-       raffreddare gli ambienti

Il carico termico dovuto a fonti di riscaldamento interne quali lampade, frigoriferi e macchine elettriche in genere può essere ridotto con l’utilizzo di apparecchi che scaldano meno, come le lampade ad alta efficienza. Oppure smaltendo all’esterno il calore prodotto dalle diverse apparecchiature. Le fonti di riscaldamento esterne sono costituite dal calore condotto attraverso le pareti dalle infiltrazioni d’aria calda e dall’insolazione. Un buon isolamento termico riduce l’apporto di calore dall’esterno e il contributo radiante. Il calore proveniente dall’esterno può essere temperato dalla capacità termica della costruzione. Un esempio è costituito da tradizionali costruzioni del Sud Italia quali i trulli o i dammusi che sono caratterizzati da mura di notevole spessore; raffreddandosi durante la notte e riscaldandosi molto lentamente durante il giorno riducono le oscillazioni di temperatura giorno-notte. Recentemente, in alcuni casi, si è proposto di prevedere una massa termica che viene raffreddata dall’aria notturna e viene protetta dall’irraggiamento solare attraverso barriere mobili. La massa raffreddata durante la notte permette di abbassare la temperatura degli ambienti durante il giorno e provoca una sensazione di fresco. La riduzione dell’insolazione alle finestre si ottiene usando diversi tipi di schermature.

Altri sistemi in corso di sperimentazione sono

-       i vetri termocromatici, dei vetri a sandwich, con una sottilissima pellicola di materiale trasparente che ha le caratteristiche di ridurre fortemente l’apporto solare divenendo opaca quando si raggiunge una certa temperatura prefissata.

-       I vetri elettrocromici, al passaggio di corrente elettrica modificano le proprietà di assorbiemnto ottico attenuando l’intensità della radiazione che li attraversa.

Anche l’impiego di pellicole metallizzate riflettenti riduce l’apporto solare. L’insolazione si riduce, fra l’altro, incrementando l’albedo di un edificio, per esempio dipingendo di bianco o con colori chiari pareti e tetti. In un clima caldo e secco sono molto efficaci sistemi di spruzzatori d’acqua, fontane o pellicole d’acqua in movimento, come quelle realizzati per l’Expo 1992 a Siviglia. Fontane e getti d’acqua infatti, grazie all’evaporazione, riducono la temperatura dell’aria. Anche la vegetazione attorno all’edificio è importante, infatti oltre ad ombreggiare, traspirando crea un ambiente più fresco. In queste torri del fresco, gli spruzzatori, posti in cima, raffrescano l’aria sottostante. Le torri del fresco, alte trenta metri, sono rivestite di materiale plastico bianco per aumentare la portata d’aria fredda verso il basso dovuta all’effetto camino. Un’altra tecnica usata a Siviglia per raffrescare gli spazi aperti è quella di far scorrere dell’acqua sotto i pavimenti: il materiale dei blocchetti di cui è fatto il pavimento poroso e favorisce l’evaporazione dell’acqua sottostante, raffreddandosi. Il raffreddamento si può ottenere dissipando il calore terreno: la dispersione avverrà per convenzione quando l’aria dell’edificio è fatta circolare e raffrescata in tubi sotterranei o per conduzione, nel caso di un edificio interrato.  Ai metodi per ridurre il riscaldamento vanno affiancati quelli per raffreddare l’aria.E’ intuitivo che il calore può essere ceduto all’aria esterna solo quando questa è più fredda. Per esempio durante la notte. E’ il principio sfruttato in questo edificio per uffici in Germania, dove l’aria fresca notturna raffredda la massa termica che si è riscaldata durante il giorno. Questo sistema è peraltro utilizzato fin dall’antichità in Iran nelle torri a vento; durante la notte si raffredda, di giorno l’aria a contatto con la muratura si raffredda a sua volta, scende verso il basso entrando nell’edificio e spinge fuori l’aria calda preesistente. Ovviamente quando c’eè brezza questo processo è accelerato. Un secondo esempio riguarda alcune ville del ‘500 vicino Vicenza: durante l’estate, dei cunicoli sotterranei, portano aria fresca dalle cantine a 11, 12 gradi. La ventilazione è un altro elemento essenziale per aumentare il benessere termico. E’ importante per il progettista conoscere i venti prevalenti di un luogo, la loro velocità, direzione e frequenza. Nella progettazione urbanistica è possibile utilizzare i movimenti d’aria, potenziarne le capacità di raffrescamento con soluzioni tipo i camini a vento. Finestre orizzontali, schermi, eccetera, possono aumentare le ventilazioni incrociate. Vi sono poi una serie di sistemi di raffrescamento non completamente passivi in quanto richiedono l’attivazione di flussi d’aria mediante ventilatori. Per i climi caldi e secchi il sistema più semplice consiste nel soffiare dall’esterno attraverso filtri imbevuti d’acqua: l’aria che entra negli ambienti è raffrescata ed è umida. In questo caso l’energia impiegata è molto inferiore a quella richiesta da un condizionatore tradizionale che dia gli stessi risultati. Il bisogno dell’uomo di vivere in quella che abbiamo definito una “situazione di benessere termico” è stato perseguito nel tempo da tutta la civiltà.  Molte delle tecniche di raffrescamento passivo che abbiamo descritto, si basano su principi noti ed ampiamente utilizzati già in passato.

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