6.4.5. Stato del cielo

Dall’analisi dei dati a disposizione si può constatare che la località in esame è caratterizzata da inverni con cieli prevalentemente nuvolosi e/o nebbiosi, in cui le ore disponibili per l’irradiazione solare si possono quantificare in un terzo di quelle potenzialmente disponibili, mentre si hanno estati con cieli prevalentemente sereni, e con abbondanti ore di soleggiamento.

Fig. 8. Stato del cielo

6.4.6. Radiazione solare

Fig. 9. Radiazione solare

6.4.7. Diagrammi solari

Qui di seguito sono riportati i diagrammi solari relativi ai tre edifici previsti nel progetto.

Fig. 10. Diagramma solare per le case a schiera.

Fig. 12. Diagramma solare per edificio per uffici.

6.5. Diagrammi bioclimatici

Dall’analisi dei diagrammi bioclimatici semestrali relativi solamente ai fabbisogni climatici (fig. 13, fig. 14), cioè considerando soltanto la temperatura e l’umidità relativa, si può notare che a partire dalla seconda metà di novembre fino alla fine del mese di febbraio il periodo si identifica con la stagione invernale ed è caratterizzato da un forte sottoriscaldamento sia durante il giorno che la notte. Per rientrare nella zona di comfort sono necessari circa 420 W/mq. Nei periodi compresi fra il 15 settembre e il 15 novembre e dal 1 marzo a 15 giugno, cioè durante la primavera e l’autunno, è necessario fornire 280 W/mq solo durante la notte per rientrare nella zona di comfort. Per quanto riguarda l’estate, essa è caratterizzata da giornate molto calde e afose, in cui per rientrare nella zona di comfort si necessita di una ventilazione, variabile da 0,25 m/s a 3 m/s a seconda dell’ora della giornata. Le notti invece rientrano completamente nell’area del confort.

Se invece analizziamo il diagramma bioclimatico semestrale relativo ai fabbisogni energetici (fig. 14 e fig. 15), cioè considerando oltre alla temperatura e all’umidità relativa anche la radiazione solare incidente e la velocità del vento, possiamo notare alcune differenze sostanziali fra i due diagrammi. Nella stagione invernale, durante il giorno possiamo notare delle aree in cui si necessita di meno calore per rientrare nella zona di comfort, mentre per la notte il grafico rimane invariato. Mentre per quanto riguarda l’autunno e la primavera, notiamo che durante il corso del giorno appaiono già delle aree in cui bisogna controllare l’irraggiamento solare, altrimenti si corre il rischio di un eccessivo riscaldamento, mentre per la notte il grafico non si modifica sostanzialmente; lo stesso si può dire per il periodo estivo.

Concludendo si può affermare che l’area in esame si caratterizza con inverni freddi, in cui per rientrare nella zona di comfort, almeno durante il giorno, si necessita di assorbire una quantità di radiazione solare variabile da 140 W/mq a 420 W/mq a seconda del giorno e dell’ora. Per quanto riguarda il periodo autunnale e primaverile, essi sono caratterizzati da giorni in cui si necessita il controllo della radiazione solare per evitare surriscaldamenti all’interno degli edifici, mentre il periodo notturno rientra quasi interamente nella zona di comfort. Per quanto riguarda il periodo estivo, esso è caratterizzato sia il giorno che la notte da una forte umidità relativa, che obbliga, oltre ad un controllo della radiazione solare, allo sfruttamento delle brezze estive rinfrescanti per aumentare la traspirazione del corpo umano, per rientrare all’interno della zona di comfort.

Fig. 17. Diagramma bioclimatico annuale, mediato, della località in esame.

 6.6. Analisi del progetto di piano

6.6.1. Relazione introduttiva

La società italiana negli ultimi vent’anni ha subito delle grandi trasformazioni, come del resto è accaduto in tutti i paesi industrializzati. Il numero dei componenti del nucleo familiare è andato via via diminuendo passando dai quattro componenti negli anni ’70 agli 1,75 medi dei giorni nostri. A ciò va aggiunto il progressivo invecchiamento della popolazione, l’Italia è l’unico paese al mondo in cui gli ultrasessantacinquenni superano in numero i ragazzi con meno di 15 anni. Per ultimo e non perché sia meno importante, in Italia, si fa sempre più significativo il fenomeno dell’immigrazione, in continuo aumento, soprattutto dai paesi extracomunitari. Anche se non grave come in altre città italiane, il problema della casa si manifesta anche nel comune di Alfonsine; e riguarda principalmente quelle categorie sociali più deboli come: anziani, giovani coppie, single, lavoratori pendolari, famiglie monoreddito, immigrati e disabili. Affitti sempre più cari, alti costi di costruzione, case popolari con lunghe liste di attesa, impediscono loro di ottenere un alloggio e quindi di formare una famiglia. D'accordo con il comune, il progetto vuole dare una risposta a questo problema, assicurare un tetto sotto cui vivere a quelle persone in difficoltà.

Il progetto prevede la realizzazione di tre corpi di fabbrica, due destinati alla residenza e il rimanente ad attività commerciali, terziarie nonché alcuni servizi per il quartiere. Per quanto riguarda le residenze si sono previste varie soluzioni tipologiche in grado di soddisfare le richieste di nuclei familiari composti da un minimo di una persona ad un massimo di quattro.

Gli edifici sono posizionati parallelamente ai confini dell’area e situati nella zona settentrionale del lotto. Questa scelta è maturata, viste le caratteristiche bioclimatiche degli edifici progettati, dalla possibilità che eventuali nuove costruzioni realizzate lungo il perimetro sud dell’area, possano con la loro sagoma portare ombra sugli edifici previsti, compromettendo il funzionamento bioclimatico di essi. I tre edifici planimetricamente formano una corte chiusa la quale viene destinata a piazza pubblica, con funzioni di aggregazione sociale sia per i residenti dell’area che dell’isolato; la restante parte è destinata a verde pubblico ad uso ricreativo. Sotto la piazza è prevista la realizzazione di un parcheggio sotterraneo che soddisfi i bisogni dei residenti dell’area. L’area in oggetto ha la particolarità di essere interclusa fra altri lotti edificati e di essere accessibile solo da due percorsi da creare appositamente, peraltro già previsti dal Piano Regolatore. Tali collegamenti saranno resi pedonali, salvo l’accesso alla rampa per il parcheggio sotterraneo. E’ comunque possibile l’accesso alla corte interna da entrambi i percorsi per mezzi autorizzati e di soccorso.

6.6.2. Descrizione del progetto

Il piano interrato destinato a parcheggio per i residenti dell’area prevede la costruzione di 20 parcheggi in box e 9 posti auto a servire 26 appartamenti. Si accede al parcheggio mediante una rampa carrabile larga 6 metri. Il parcheggio è dotato di 3 uscite pedonali di cui una dotata di piattaforma elevatrice per disabili. La struttura è in cemento armato e per prevenire eventuali infiltrazioni dell’acqua di falda è previsto una doppia parete e un doppio solaio, con allontanamento meccanico delle acque infiltrate. Il parcheggio è illuminato e aerato per mezzo di griglie poste nella bocca di lupo e da aperture verticali su una parte ribassata della piazza.

L’edificio destinato al terziario comprende un’attività commerciale al piano terra e sei uffici ai piani superiori. Inoltre vi sono due spazi destinati a servizi di quartiere. La distribuzione degli ambienti avviene tramite un ballatoio interno semipubblico, illuminato da una vetrata schermata da una serie di frangisole esterni in legno per evitare un eccessivo riscaldamento durante il periodo estivo. Tale elemento è concepito anche come segnale di riconoscimento dell’intervento in quanto è nell’unico punto direttamente visibile dalla strada pubblica. In particolare durante le ore notturne la luce artificiale filtrante fra le doghe di legno segnala significativamente l’intervento.

L’edificio è servito da una piattaforma elevatrice per i disabili posta in prossimità della scala. In posizione opposta rispetto alla scala di distribuzione si ha una scala di sicurezza esterna per fornire una seconda via di fuga.

Gli uffici sono illuminati da una vetrata affacciata sulla piazza interna e schermata da scuri a libro in legno. E’ prevista la possibilità di ventilazione trasversale degli uffici per migliorare in confort estivo.

La struttura è in cemento armato tamponata da blocchi di laterizio alveolato e rivestita da una muratura in laterizio faccia a vista. La copertura è in lamiera, opportunamente ventilata e separata dagli ambienti abitabili da un sottotetto adatto ad alloggiare e nascondere eventuali apparecchiature impiantistiche.

L’edificio principale destinato ad alloggiare prevalentemente monolocali e bilocali, si dispone nel lato nord del lotto e presenta una facciata esposta a sud composta da serre addossate, apribili in estate per eliminare il surriscaldamento dovuto all’effetto serra. L’edificio è dotato al piano terra di locali adibiti a cantine e servizi comuni. Gli appartamenti al piano terra hanno sul retro un giardino privato. Nel lato nord sono inseriti i due ballatoi esterni di distribuzione dei vari appartamenti. Sia le serre che i ballatoi sono in strutture leggere a secco addossate al corpo di fabbrica principale e appoggiate sui setti portanti trasversali uscenti dal corpo; tale scelta è giustificata dalla volontà di non creare ponti termici in prossimità di tali elementi aggettanti. Internamente si affacciano sul lato nord i servizi illuminati da piccole aperture alte sia per problemi di introspezione che per limitare la dispersione termica. A sud si hanno invece le zone giorno e i monolocali. Le aperture e l’orientamento favoriscono la ventilazione estiva dei locali.

La struttura portante è realizzata in blocchi di laterizio alveolato e i solai sono di tipo misto legno-c.a. A nord la facciata è rivestita con una muratura faccia a vista.

La copertura è in legno ventilata e il manto di copertura è in lamiera. Gli aggetti assicurano una adeguata ombreggiatura delle facciate in estate e protezione dalle intemperie.

Le abitazioni a schiera sono destinate a famiglie di 3-4 persone e sono dotate di ingresso indipendente e giardino privato sul retro. Al piano terra si ha la zona giorno mentre al secondo piano si hanno le camere da letto e i bagni. Gli sbalzi delle strutture servono per creare un percorso coperto sul davanti e una zona d’ombra sul retro. L’edificio si sviluppa lungo l’asse nord-sud. Per assicurare un apporto solare soddisfacente si è inserito nel sottotetto un collettore solare affacciato a sud e strutturato in modo da ricevere il massimo apporto solare in inverno e protetto in estate.

La struttura portante è realizzata in blocchi di laterizio alveolato ed è rivestita alla base da mattoni faccia a vista. I solai sono in laterocemento. La copertura è ventilata e il manto di copertura è in lamiera.

La piazza riprende il disegno e i materiali della piazza principale del paese, in via di ultimazione, cercando in questo modo di omogeneizzare i vari spazi pubblici del paese oggi privi d’identità. I pilastri dell’edificio per uffici scandiscono con il loro interasse, il ritmo dei riquadri, pavimentati con cubetti di porfido posati a coda di pavone, mentre le riquadrature, in pietra d’istria oltre che ornamento, fungono anche da canalette per la raccolta e lo scolo dell’acqua piovana.

Tutta la piazza è incorniciata da una fascia di acciottolato di città che riprende le pavimentazioni presenti ad Alfonsine prima della seconda guerra mondiale.

Una zona rialzata racchiude due aiuole e permette la seduta. La corte sul lato sud termina con un muro a gelosia, richiamante i vecchi fienili romagnoli e emiliani, con la funzione di aumentare la velocità delle brezze estive sfruttando l’effetto Venturi dei vuoti; il muro regge una pergola in legno che ha lo scopo di creare una zona d’ombra riparata dalla calura estiva.

Lo spazio verde presente all’interno dell’area è destinato prevalentemente ad uso ricreativo per i bambini dei residenti e del quartiere, il quale è completamente sprovvisto di spazi pubblici e di aggregazione. Nell’area è previsto l’inserimento di giochi per bambini, un’area di sosta ombreggiata da cui si può controllare lo spazio bimbi.

Le essenze previste di impiantare sono due: l’acero riccio e l’acero rosso, piante molto veloci nella crescita e di dimensioni ridotte.

La scelta di piantarli in filari lungo l’asse sud-est sud-ovest oltre ad avere un effetto piacevole dovuto ai colori diversi nelle stagioni, verde e rosso in primavera e estate, giallo e rosso in autunno, hanno la funzione di incanalare e raffrescare le brezze estive provenienti dal settore di sud-est, dirigendole verso la piazza.

Gli altri filari presenti nell’area lungo i confini settentrionali e realizzati piantando dei carpini, hanno la doppia funzione di: ombreggiare gli edifici e di creare una barriera frangivento contro i freddi venti del nord durante il periodo invernale.

6.7. Energia

6.7.1. Verifica di legge

Calcolo del fabbisogno energetico convenzionale Metodo A – UNI 10379 della unità abitativa più disperdente secondo la Legge n°10 del 9/1/91.

6.7.2. Metodo di calcolo della temperatura interna estiva degli ambienti secondo la norma UNI 10375.

Condizioni di progetto

1 profilo delle temperature esterne per valori medio-massimi

2 schermatura finestre aperte: tenda pesante bianca

3 coefficiente di assorbimento pareti opache: 0,3 (colore chiaro)

4 serra con ventilazione naturale

5 ventilazione naturale locali ottimale: loc.1: 2,0 r/h

loc.2: 1,5 r/h

loc.3: 0,5 r/h

Condizioni di progetto

1 profilo delle temperature esterne per valori medio-massimi

2 schermatura finestre aperte: tenda pesante bianca

3 coefficiente di assorbimento pareti opache: 0,3 (colore chiaro)

4 serra con ventilazione naturale

5 ventilazione naturale locali ottimale: loc.1: 2,0 r/h

loc.2: 1,5 r/h

loc.3: 0,5 r/h

6 isolamento a cappotto parete est-ovest: eraclit (3 cm)

Condizioni di progetto

1 profilo delle temperature esterne per valori medi

2 schermatura finestre aperte: tenda pesante bianca

3 coefficiente di assorbimento pareti opache: 0,3 (colore chiaro)

4 serra con ventilazione naturale

5 ventilazione naturale locali ottimale: loc.1: 2,5 r/h

loc.2: 2,5 r/h

loc.3: 0,5 r/h

Condizioni di progetto

1 profilo delle temperature esterne per valori medi

2 schematura finestre aperte: tenda pesante bianca

3 coefficiente di assorbimento pareti opache: 0,3 (colore chiaro)

4 serra con ventilazione naturale

5 ventilazione naturale locali ottimale: loc.1: 2,5 r/h

loc.3: 0,5 r/h

6 isolamento a cappotto parete est-ovest: eraclit (3 cm)

A – Analisi invernale

Con riferimento all’alloggio tipo, l’analisi ha verificato la conformità ai requisiti richiesti dal regolamento di esecuzione della Legge 10/91 (D.P.R. 412/93). La metodologia di calcolo adottata è quella indicata dal regolamento stesso (tipo A), per tener conto dei contributi gratuiti di origine solare, soprattutto in funzione della presenza di una serra solare.

I risultati più importanti sono di seguito così sintetizzati:

? L’isolamento termico è costituito dalle stesse strutture portanti in blocchi termici forati alveolati, senza la necessità di interventi supplementari di coibentazione, quali cappotti esterni, fatta eccezione per la limitazione dei ponti termici in corrispondenza dei cordoli dei solai.

? Le superfici vetrate della serra e quelle ricavate nella parete ad essa addossata possono essere realizzate in vetro semplice.

? Il guadagno solare calcolato (35%) è più che soddisfacente, in rapporto alle condizioni climatiche ambientali.

? Il valore limitato del fabbisogno termico dei singoli ambienti permette l’adozione di sistemi ausiliari di riscaldamento a bassa temperatura (pannelli radianti a parete) che, oltre a consentire un risparmio di combustibile, a parità di temperatura operante, migliora il comfort ambientale.

B – Analisi estiva (mese di luglio)

Il metodo di calcolo adottato fa riferimento alla normativa UNI 10375, implementato per un’analisi di ottimizzazione dei parametri che maggiormente influenzano il comportamento dell’edificio in regime termico non stazionario, come evidenziato nei risultati di seguito esposti:

? Le soluzioni di schermatura interna ed esterna adottate rendono minimi i fattori di assorbimento della radiazione solare attraverso le superfici vetrate della serra, per cui il comportamento termico dell’edificio è sostanzialmente influenzato dalle trasmissioni termiche attraverso i componenti opachi dovute alla temperatura esterna.

? L’adozione, per le pareti esterne, di limitati valori del coefficiente di assorbimento della radiazione solare (colori chiari), non influenza apprezzabilmente i profili della temperatura interna degli ambienti, così come pure una soluzione di ombreggiamento dell’edificio tramite il verde (alberi), la cui valenza principale si può invece manifestare nella modulazione e controllo delle brezze estive per incrementare i coefficienti di scambio liminare con le superfici esterne e la ventilazione naturale trasversale.

? Una coibentazione supplementare dei componenti perimetrali provoca un peggioramento delle condizioni interne, mentre una riduzione dell’isolamento termico produrrebbe un’efficace attenuazione del profilo della temperatura interna, ma ciò è in contrasto con i requisiti di coibentazione imposti dalla normativa per il periodo invernale.

? Le caratteristiche termiche dei materiali massivi da costruzione sono in generale tali da produrre un forte sfasamento del flusso termico, dell’ordine delle 12 ore, ma anche una notevole attenuazione dello stesso, per cui non è possibile sfruttare efficacemente questo meccanismo, ossia ottenere flussi termici minimi in corrispondenza delle temperature esterne massime e viceversa, per attenuare il profilo della temperatura interna.

? I valori del ricambio orario dell’aria introdotti nel calcolo sono da considerarsi ottimali nel senso che un loro aumento, come pure una loro diminuzione, peggiorano le condizioni di temperatura interna.

? La risposta dell’edificio a un profilo di valori orari della temperatura esterna medi mensili è soddisfacente: il valore massima calcolato della temperatura interna è di 27.7 °C che, unitamente ad un valore medio di umidità relativa del 43%, nelle ore intorno al massimo di temperatura, colloca il punto rappresentativo delle condizioni ambientali interne, sul diagramma bioclimatico, tra la curva limite della zona di benessere (a 0.25 m/s) e quella di richiesta di ventilazione a 0.35 m/s, quindi in un’area ampiamente soddisfatta dalle brezze estive che caratterizzano la località.

? Per il profilo di valori orari della temperatura esterna medio - massimi la temperatura interna massima calcolata è di 31.9 °C, a cui corrisponde sul diagramma bioclimatico, sempre per un valore di U.R. del 43%, una richiesta di ventilazione con velocità dell’aria prossima ai 0.75 m/s, ma solo per una frequenza media di circa 8 giornate nel mese di luglio.

I risultati di questa analisi consentono di concludere che sarebbe eccessivo e quindi inutilmente oneroso il ricorso a sistemi ausiliari di raffreddamento, sia attivi che passivi.

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