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Parte seconda – Involucro evoluto a comportamento dinamico

VALUTAZIONE DELLE PRESTAZIONI OFFERTE

Igiene, salute e benessere

ambientale Rumore Risparmio energetico

□ Inserimento dell’edificio nel contesto □ Tenuta all’acqua □ Tenuta all’aria □ Livello dell’illuminamento naturale □ Temperatura superficiale e temperatura operante □ Controllo della ventilazione □ Protezione dalle intrusioni di

animali nocivi

□ Controllo dell’inquinamento acustico

□ Protezione dal rumore esterno

□ Contenimento dei consumi energetici invernali

□ Controllo dell’apporto energetico solare

□ Controllo dell’inerzia termica □ Contenimento dei consumi elettrici

Tab. 3.4 Schema per l’analisi degli elementi costitutivi di un involucro evoluto a comportamento dinamico e per la valutazione dei requisiti ad esso associati.

A seguito di un confronto sistematico dei Regolamenti Urbanistici Edilizi dei principali comuni della Regione Emilia Romagna, si è riscontrato che la metodologia di controllo dei livelli prestazionali indicata nel RUE di Bologna fosse rappresentativa della maggior parte dei Regolamenti presi in esame. Si è pertanto basata la seconda parte, in particolare modo quella relativa alla valutazione delle prestazioni offerte, su quella del Comune di Bologna. Lo strumento regolamentare comunale è un elemento

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che, per natura, nasce necessariamente legato ad una prassi costruttiva, progettuale e tecnologica tradizionale: si configura infatti come uno strumento di semplificazione, e talvolta di appiattimento, delle possibilità offerte dalla progettazione architettonica e tecnologica. Come, però già indicato nelle delimitazione del campo di indagine (vedi Introduzione), si è ritenuto ugualmente interessante un confronto critico e ragionato con lo strumento urbanistico, puntando principalmente l’attenzione sui rimandi normativi regionali e alla normativa UNI. La tabella 3.4 è conseguente a tale lavoro di comparazione: l’obiettivo è quello di verificare se i fenomeni fisici correlati, oggetto di studio della presente ricerca, siano già presenti e valutati all’interno dei vigenti strumenti urbanistici comunali. Si è preferito suddividere la valutazione delle prestazioni offerte in tre differenti ambiti: uno relativo all’igiene, alla salute e al benessere ambientale, nel quale sono elencate le prestazioni offerte che vanno sostanzialmente a beneficio dell’utenza o comunque relative ad un ambito d’azione più ristretto; uno relativo al rumore, che valuta sia la protezione dal rumore proveniente dall’esterno, sia il controllo del rumore prodotto all’interno; infine uno relativo al risparmio energetico, nel quale vengono riportate le prestazioni di controllo dell’inquinamento ambientale – atmosferico.

È necessario inoltre riconoscere l’importanza relativa all’introduzione di significativi concetti: per quanto riguarda ad esempio il controllo dell’illuminazione naturale, il progettista ha la possibilità di scegliere due sistemi di verifica differenti, una più complesso ma decisamente più preciso (il fattore di luce diurna medio) e uno più tradizionale e semplice (rapporto tra superficie vetrata e superficie del vano): è questa la distinzione tra parametri prestazionali convenzionali e sperimentali. Tale possibilità di scelta spesso comporta una definizione del livello prestazionale offerto dalle soluzione tecnologiche attuate genericamente medio-basso. La presente ricerca vorrebbe suggerire elementi di possibile riflessione volta all’individuazione di parametri applicativi meno convenzionali e più sperimentali, utili nel caso di revisione di strumenti normativi esistenti.

Nell’analisi dei singoli casi approfonditi, ad ogni prestazione effettivamente raggiunta è stata associata una valutazione del livello prestazionale – buono, sufficiente, insufficiente – attraverso una simbologia colorata.

3.4.1 Livelli prestazionali di igiene, salute e benessere

ambientale

In riferimento all’inserimento dell’edificio nel contesto, perché il requisito sia soddisfatto deve essere valutata la disponibilità di irraggiamento solare in riferimento alle diverse superfici dell’involucro dell’edificio di progetto con particolare riferimento

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alle superfici trasparenti ed a quelle interessate dalla presenza di sistemi solari passivi o attivi (fotovoltaico o solare termico). La valutazione deve essere compiuta almeno per il 21 dicembre alle ore 10, 12 e 14 e per il 21 luglio alle ore 12, 14 e 16. I risultati di questa valutazione devono essere finalizzati alle scelte progettuali relative a forma e orientamento dell’edificio, distribuzione delle superfici trasparenti e collocazione dei sistemi solari.

In sede di progetto, lo stesso dovrà contenere uno studio del soleggiamento che analizzi le ombre portate e le ostruzioni prodotte dagli elementi naturali e artificiali, esistenti e di progetto. Tale analisi dovrà essere riferita all’intera area oggetto di intervento, evidenziando la esposizione solare nel periodo estivo ed invernale, e individuando le migliori soluzioni progettuali atte all’ottimizzazione del progetto rispetto al livello prestazionale richiesto. Devono essere riportati i dati sulla radiazione solare sulle superfici orizzontali e su quelle verticali esposte a sud, est ed ovest.

Criticità individuata ed elementi di possibile riflessione: la valutazione da compiere (“almeno per il 21 dicembre alle ore 10, 12 e 14 e per il 21 luglio alle ore 12, 14 e 16”) risulta approssimativa. In contesti climatici, come quello considerato dalla presente ricerca, l’analisi dei comportamenti delle stagioni intermedie ricopre un ruolo importante in termici di funzionamento globale dell’involucro. Inoltre la limitazione a certe ore della giornata, nelle quali vi è presenza del carico di picco (vedi paragrafo 4.3), non rendono merito del comportamento complessivo dell’involucro, ma solo di una, seppur significativa, esigua porzione del problema. Per la tenuta all’acqua, è necessario prevedere che la finitura superficiale delle pareti degli spazi nei quali possano verificarsi fenomeni di condensa superficiale o getti d’acqua sulle pareti stesse deve garantire l’impermeabilità. Gli infissi devono essere convenientemente scelti in ragione dei fattori di esposizione all’acqua dell’edificio (vento, posizione e altezza dell’edificio). I fenomeni di risalita d’acqua per capillarità dalle fondazioni, dai vespai e dalle altre strutture a contatto con il terreno devono tassativamente essere impediti.

Criticità individuata ed elementi di possibile riflessione: anche in questo caso, la previsione normativa fornisce sommarie e contraddittorie indicazioni. Il problema della tenuta all’acqua diventa una elemento di valutazione positiva se considerato negli involucri opaco su opaco, costituiti principalmente dalle facciate ventilate. La pelle esterna dell’involucro, infatti, prevede spesso giunti non perfettamente sigillati: le motivazioni risiedono da un lato nelle caratteristiche tecniche dei materiali impiegati, dall’altro invece nella necessità di un riscontro d’aria della facciata

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ventilata per evitare fenomeni di condensa. La normativa potrebbe prevedere una distinzione del problema, in base al sistema costruttivo impiegato.

In riferimento al livello dell’illuminamento naturale, sia per edifici residenziali che non abitativi, perché il requisito sia soddisfatto, il fattore di luce diurna medio (FLDm, definito come rapporto, espresso in percentuale, fra l’illuminamento medio dello spazio chiuso e l’illuminamento esterno ricevuto, nelle identiche condizioni di tempo e di luogo, dall’intera volta celeste su una superficie orizzontale esposta all’aperto, senza irraggiamento diretto del sole):

- non deve essere inferiore al 2% negli spazi di attività principale e per almeno un bagno;

- non deve essere inferiore al 1% negli interventi sull’esistente.

Criticità individuata ed elementi di possibile riflessione: la normativa in questo caso prevede la possibilità di verifica tramite parametri di tipo convenzionale e non sperimentale (come invece richiesta dal fattore di luce diurna medio). Il progettista può infatti ricorrere al tradizionale rapporto di superficie illuminante e ventilante, in funzione della superficie dei vani interni. Le indicazioni normative inoltre sono limitate per quanto riguarda destinazioni d’uso di tipo terziario o specialistico. L’obiettivo potrebbe essere quello di puntare verso obbligatorietà di verifica tramite parametri sperimentali.

In riferimento alla prestazione temperatura delle superfici interne, perché il requisito sia soddisfatto, nel periodo di funzionamento dell’impianto di riscaldamento, la temperatura superficiale ϑi [°C] deve essere contenuta entro i limiti di seguito

riportati.

Per le superfici interne opache il ϑi deve essere superiore alla temperatura di

rugiada per le partizioni e chiusure, con particolare attenzione alle eventuali zone di ponte termico, degli spazi per attività principale, secondaria e spazi di circolazione e collegamento interni alle unità immobiliari, è consigliato che la temperatura delle pareti sia compresa in un intervallo di ± 3 °C rispetto alla temperatura dell’aria (è opportuno provvedere alla coibentazione delle superfici nelle quali possono formarsi ponti termici, quali colonne, montanti, velette, punti d’angolo, canne fumarie, ecc.); Per le superfici vetrate e infissi, i valori della temperatura superficiale devono essere tali da evitare fenomeni di condensa non momentanea, relativamente agli spazi per attività principale, secondaria e spazi di circolazione e collegamento interni all’unità immobiliare.

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In riferimento alla prestazione temperatura operante (o interna di benessere), perché il requisito sia soddisfatto, nel periodo di funzionamento dell’impianto di riscaldamento, la temperatura dell’aria interna ti per gli spazi chiusi per attività

principale e secondaria deve essere: 18°C < ti < 22°C; non deve inoltre presentare,

misurata lungo la verticale dell’ambiente, in punti compresi tra metri 1,8 dal pavimento e metri 0,60 dal soffitto, differenze superiori a 2°C. La temperatura operante top per gli usi abitativi deve essere: 18°C < top< 20°C.

Criticità individuata ed elementi di possibile riflessione: le temperature superficiali ed operanti vengono valutate solo nel periodo di funzionamento dell’impianto di riscaldamento. Come precedentemente descritto nel requisito di inserimento dell’edificio nel contesto, tale indicazione risulta limitante. Come si vedrà successivamente17, nelle stagioni intermedie, la possibilità di recuperare calore

dall’intercapedine per portarlo all’interno dei vani rappresenta un apporto gratuito non previsto dalla normativa e per il momento non valutabile parametricamente.

In riferimento alla ventilazione, perché il requisito sia soddisfatto deve essere applicato quanto previsto nella D.A.L. 156/200818 della Regione Emilia-Romagna,

riportato di seguito. Per una efficace gestione delle aperture e dei sistemi per la ventilazione naturale nel periodo estivo devono essere assolte le seguenti condizioni (ove per “n” si intende numero di ricambi misurato in metri cubi d’aria ricambiati in un’ora):

- negli interventi di nuova costruzione, negli spazi per attività principale deve essere garantita la presenza di superfici apribili tali da permettere ricambi

17 Vedi capitolo 6 Controllo e verifica del comportamento dinamico di involucri evoluti: esperienze a confronto.

18 Allegato 3, requisito 6.4, punto D, dell’Atto di indirizzo e coordinamento regionale sui requisiti di rendimento energetico e sulle procedure di certificazione energetica degli edifici’ (Delibera della Assemblea regionale 156/200818 Regione Emilia-Romagna, in attuazione del Decreto legislativo 192/2005 e s.m.): al fine di ridurre gli apporti termici durante il regime

estivo e raffrescare gli spazi dell’organismo edilizio devono essere adottate soluzioni progettuali che garantiscano di utilizzare al meglio le condizioni ambientali esterne e le caratteristiche distributive degli spazi per favorire la ventilazione naturale dell’edificio, con particolare riferimento alla ventilazione notturna (free cooling).

La ventilazione naturale può essere realizzata mediante: - ventilazione incrociata dell’unità immobiliare,

- captazione di aria raffrescata da elementi naturali e/o facciate esposte alle brezze estive e/o da zona dell’edificio con aria raffrescata (patii, porticati, zona a nord, spazi cantinati, etc), - camini di ventilazione o altre soluzioni progettuali e/o tecnologiche.

Nel caso che il ricorso a tali sistemi non sia praticabile o efficace, è possibile prevedere l’impiego di sistemi di ventilazione ibrida (naturale e meccanica) o ventilazione meccanica nel rispetto del comma 13, articolo 5, Decreto del Presidente della Repubblica 26 agosto 1993, n. 412.

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discontinui in misura equivalente a quella necessaria al soddisfacimento del requisito della superficie illuminante per un n > 0,2 mc/hmc;

- negli interventi su edifici esistenti, nell’impossibilità di garantire, per vincoli oggettivi, i rapporti tra superficie delle aperture e superficie di pavimento previsti per le nuove costruzioni nemmeno intervenendo sul numero e sulla dimensione delle aperture, è necessario garantire una superficie ventilata apribile (ricambi discontinui) equivalente a quella necessaria al soddisfacimento del requisito di superficie illuminante del corrispondente uso per l’edilizia esistente;

Criticità individuata ed elementi di possibile riflessione: la ventilazione viene qui considerato solo come fattore di riscontro d’aria. Nei sistemi per involucro oggetto della presente tesi di ricerca, la ventilazione è invece fondamentalmente relativa alla possibilità di avere aria ferma o in movimento all’interno di un’intercapedine. È però da notare19 come spesso la ventilazione d’intercapedine fornisca un contributo

positivo al riscontro d’aria necessario all’interno dei vani. L’obiettivo potrebbe essere quello di individuare parametri sperimentali dei due differenti aspetti e correlarli tra loro, per verificare le reciproche influenze.

Ai fine del soddisfacimento del requisito di protezione dalle intrusioni di animali nocivi si precisa che tutte le aperture di aerazione devono essere dotate di griglie o reti di adeguate dimensioni, da realizzarsi con materiali resistenti al morso di ratti e roditori in genere; i fori di aerazione di solai, vespai e pareti con intercapedine ventilata devono essere protetti con reti a maglie fitte; le aperture delle canne di aspirazione e di aerazione forzata devono essere munite di reti a maglie di dimensione adeguata poste alla sommità delle stesse.

Criticità individuata ed elementi di possibile riflessione: tale requisito risulta particolarmente significativo nella valutazione delle griglie di ventilazione in ingresso ed in uscita degli involucri evoluti a comportamento dinamico. Nella progettazione di tali sistemi è riscontrabile una contraddittorietà intrinseca: da un lato infatti è necessario prevedere griglie con maglia fitta per evitare l’intrusione di animali o fogliame, dall’altro però le portate richieste all’interno dell’intercapedine, necessarie per innescare moti convettivi, richiedono asole di maggiori dimensioni. Sarebbe necessario distinguere i due requisiti, proponendo soluzioni distinte e indicazioni progettuali in funzione della tipologia di facciata.