CASA SOLARE | GIORGIO BEDIN

RELAZIONE - VEDI ANCHE IL LINK "RISORSE"; REPORT - SEE YOU ALSO THE LINK "RISORSE". Parole chiave: Guadagno solare diretto. Protezione estiva. Recupero energetico. Integrazione architettonica. 1. Introduzione I sistemi solari passivi (edifici solari passivi) derivano dal fatto che la quantità di energia solare che entra attraverso una finestra verticale orientata a Sud, dotata di vetri di alta qualità, alla Latitudine di 45°- 46°, è maggiore di quella che viene dispersa nel medesimo periodo. Se il locale retrostante alle finestre, correttamente orientate, è caratterizzato da particolari caratteristiche di isolamento termico, massa di accumulo termico e recupero di calore dall’aria di espulsione, il bilancio termico stagionale del locale può essere nullo. Il fabbisogno di riscaldamento del locale sarà necessario, allora, solo per i limitati periodi di cattivo tempo durante i quali la temperatura dell’aria interna, per mancanza di luce solare, scende sotto i valori accettabili. Questi fabbisogno è molto contenuto e può essere fornito da impianti attivi semplici e di dimensioni molto ridotte. Inoltre, se si accettano condizioni di variabilità della temperatura interna entro determinati limiti, si può giungere a rinunciare al riscaldamento integrativo dell’ambiente. Il comportamento delle costruzioni solari passive, dotate anche delle schermature contro l’irraggiamento estivo, può essere conosciuto, in fase di progettazione, mediante un adatto programma di calcolo. I rilievi dei consumi reali di energia e dell’andamento delle temperature interne, nella stagione fredda, ha confermato la bontà della simulazione del programma di calcolo adottato. Di seguito vengono descritti quattro casi di costruzioni solari passive, di questi, i primi tre, sono stati costruiti e completati, si conosce, quindi, il loro comportamento energetico sia estivo che invernale. Il quarto, invece, è un intervento su un edificio esistente, che si vuole riqualificare energeticamente e ricondurre ad un sistema solare passivo, ed è in corso di progettazione. 2. Casa solare a Onigo - Treviso Italia Era il lontano 1983 quando proposi al mio committente di costruire una “casa solare”. La prima crisi energetica aveva sensibilizzato l’opinione pubblica ed egli accettò. Ma non fu solo il potenziale risparmio energetico a convincerlo, ma anche la grande quantità di luce naturale che penetrava nelle stanze. Grandi vetrate poste a Sud, un porticato di protezione della parete e delle poche aperture poste a Nord, una notevole massa strutturale favorita anche dalle caratteristiche antisismiche della casa ed un grosso spessore di isolamento a cappotto sule pareti ed esternamente al pavimento ed alla copertura (10 cm di PU in situ), sono alcune caratteristiche del progetto. La protezione solare estiva veniva affidata a sporgenze fisse sia verticali che orizzontali-inclinate ed alle alberature. Il risultato architettonico ed i contenuti tecnici sono conseguenti agli input adottati. Le prestazioni energetiche sono state simulate mediante una procedura grafico-analitica molto impegnativa, con l’uso del diagramma solare cilindrico, del calcolatore della radiazione solare, del calcolatore delle ombre, delle maschere di ombreggiamento, del calcolo del contributo termico solare unitario, del fabbisogno stagionale di riscaldamento ausiliario e del calcolo della temperatura interna media e della fluttuazione giornaliera della temperatura. La simulazione è stata fatta per ogni finestra esposta a Sud, per ogni locale riscaldato dal sole e per ogni mese di riscaldamento (da Ottobre ad Aprile). Dal calcolo energetico risultavano dispersioni termiche molto ridotte, e, di queste, il 70% veniva fornito dal sole. Non si riuscì a costruire la casa come progettata per incomprensibili limitazioni da parte dell’Amministrazione Comunale, e la zona notte venne modificata. Le prestazioni e le caratteristiche “solari” furono conservate nella zona giorno. Negli anni appena successivi alla costruzione (1985), sviluppai un programma di calcolo semplificato che conteneva tutte le procedure ed i dati climatici, formali, dimensionali e fisico-tecnici, necessari per una completa simulazione energetica solare passiva. L’applicazione a posteriori di questo programma sul fabbricato come costruito confermava alcuni risultati del calcolo manuale e dava le nuove prestazioni del sistema solare in conseguenza delle imposte importanti modifiche architettoniche solari. Dal grafico n. 8 si nota che il contributo solare al riscaldamento del fabbricato è di 5996 kWh/anno, mentre il fabbisogno di riscaldamento ausiliario è di 4083 kWh/anno, pari a 35 kWh/mq anno. Il calcolo si riferisce alla sola parte solare del fabbricato in quanto paragonabile al fabbricato originario. I risultati sono un po’ superiori a quelli ottenuti per via grafico-analitica che davano, ottimisticamente, 25 kWh/mq anno. I consumi reali si conoscono solo per il fabbricato complessivo ed ammontano in media a 70 kWh/mq anno. I grafici 9-10 e 11 ci mostrano l’andamento della temperatura media interna della casa estesa a 72 ore (in verde), quando il sole ha illuminato la casa solo nel primo giorno (in rosso) e l’andamento della temperatura esterna è quella in blu. Un sistema solare passivo ben progettato dovrebbe mantenere il più orizzontale possibile la temperatura media interna. Quando la temperatura scende sotto il limite di accettabilità (20°C), diventa necessario il riscaldamento integrativo. Un adeguato spessore di isolante termico ed un ricambio controllato dell’aria con recupero di calore mantiene alta la temperatura interna in Gennaio. Una buona quantità di massa interna riduce di molto l’aumento di temperatura in Settembre. Una corretta schermatura riduce di molto l’energia solare in Aprile, senza ostacolare l’irraggiamento in Gennaio. Il fabbricato ha richiesto pochissimi interventi di manutenzione e incontra il favore degli occupanti dal 1985.