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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