Con l’introduzione di materiali strutturali sempre più performanti, l’eliminazione dei vincoli costruttivi che tanto limitavano il plan libre (come lo definiva Le Corbusier) ha portato alla libertà di plasmare l’involucro su canoni estetici sempre più liberi. Un’architettura sempre più generalizzata, che ha perso le specificità e le tipicità dei luoghi e reso le costruzioni sempre più simili a qualunque latitudine e in qualunque condizione.

Se da una parte la maggior libertà architettonica consente di avvicinarsi maggiormente ai gusti ed alle necessità degli utilizzatori finali, dall’altra allontana sempre più dalle esigenze di adattamento alle condizioni climatiche. Lo scollamento sempre più diffuso fra comportamento termofisico dell’edificio e le leggi della termodinamica viene oggi compensato con l’impiantistica termotecnica. Le condizioni interne, qualunque siano quelle esterne, possono oggi essere create ad hoc in conformità a qualunque necessità tecnologica e/o fisiologica, è sufficiente pagare la bolletta energetica che la suddetta impiantistica comporta. Bastano però alcuni accorgimenti in fase progettuale per ridurre i costi energetici.

I VANTAGGI DI UN CORRETTO ORIENTAMENTO

Generalmente il posizionamento di un edificio all’interno di un lotto avviene in funzione delle normative edilizie e dell’esigenza di massimizzare lo sfruttamento della superficie edificabile. Laddove vi sia possibilità di scelta, però, l’orientamento del fabbricato dovrebbe essere tale da ottimizzare gli effetti dell’azione delle forzanti ambientali, in particolare del sole.

Un uso sapiente, equilibrato e ben studiato della corretta esposizione dell’edificio e delle vetrate consente di ottimizzare l’influenza della componente termica dell'energia solare nelle diverse stagioni (favorendo gli apporti gratuiti in inverno, contenendo invece l’irraggiamento estivo) e di migliorare l’illuminazione naturale dei locali ed il comfort degli occupanti.

IL PERCORSO DEL SOLE

Ai fini della scelta dell’orientamento delle facciate di un edificio è importante il percorso apparente del sole nel cielo. Nel nostro emisfero esso avviene in senso orario dall’alba al tramonto con picco di luce e calore a sud: nella stagione estiva il tragitto è molto più ampio determinando più ore di luce, mentre nella stagione invernale l’arco descritto dal sole è più basso, il tragitto è molto più breve e l’energia dei raggi solari è disponibile soprattutto quando essi provengono da sud.

La radiazione solare che penetra negli ambienti interni determina un incremento della temperatura delle superfici e, indirettamente, dell'aria, producendo, pertanto, effetti diversi a seconda del periodo dell'anno. Nelle stagioni invernale, primaverile e autunnale contribuisce a mantenere l’equilibrio termico e a ridurre l’utilizzo di energia primaria per il riscaldamento; durante i mesi estivi, invece, può causare un surriscaldamento all'interno dell'edificio e dunque un carico per l'impianto di climatizzazione estiva. Inoltre, la radiazione solare può implicare discomfort visivo dovuto ad abbagliamento o ai livelli di illuminamento indesiderati.

L’orientamento degli edifici dovrà, pertanto, essere studiato in modo da proteggersi dalla radiazione solare in estate senza comprometterne la fruizione nei mesi invernali.

PARAMETRI PER LA PROGETTAZIONE

Si è già accennato al percorso apparente del sole: il sole illumina direttamente le pareti orientate verso est ed ovest, passando per il sud. La luce risulta uniformemente diffusa a nord, è incostante e disuniforme ad est e ovest, e può provocare abbagliamento e differenze di luminanze a sud.

Occorre poi considerare la stagione (riscaldamento vs raffrescamento): ad essa è legata l’intensità della radiazione solare, ed il numero di ore di sole.

Altro parametro in gioco è l’inclinazione dei raggi solari: il sole basso sull’orizzonte (situazione che si verifica in inverno o al mattino ad est) corrisponde ad una maggior quantità di radiazione; il sole alto sull’orizzonte ha una minor penetrazione, ed è più facilmente controllabile attraverso il corretto posizionamento di aggetti o schermature esterne.

Nello schema seguente sono riassunte le principali caratteristiche delle varie esposizioni.

Dal punto di vista bioclimatico sembra oggi di maggiore interesse l’orientamento dell’asse principale degli edifici secondo la direzione est-ovest, ovvero con la disposizione delle facciate principali a sud e a nord, purché vengano schermate adeguatamente le componenti trasparenti a sud di modo che la radiazione solare possa penetrare in inverno ed essere ostacolata in estate. Si sottolinea che il versante su cui si registrano, a parità di altre condizioni, temperature dell'aria, o meglio “temperature sole-aria” più elevate - e quindi un maggiore discomfort potenziale estivo - è quello ovest, in quanto irraggiato nelle ore pomeridiane, durante le quali si raggiungono anche i massimi picchi della temperatura dell'aria esterna.

ORIENTAMENTO E RIDUZIONE DEI CONSUMI ENERGETICI

A partire dalle prime fasi di progetto molto è possibile fare per la creazione di un microclima interno soddisfacente, garantendo sin dal principio i migliori standard qualitativi e il rispetto della normativa vigente in materia.

Le scelte relative al controllo solare fanno riferimento ad un complesso quadro di esigenze/requisiti imposti da leggi e norme tecniche sulla limitazione dei consumi energetici: in particolare, si devono conciliare le esigenze di riscaldamento con quelle di raffrescamento, seppur di carattere opposto, e raggiungere condizioni di comfort termico e visivo. Il tutto, senza mai dimenticarsi della minimizzazione dei consumi energetici.

Oggi in Italia il principale riferimento normativo è costituito dal DM Requisiti Minimi del 26 giugno 2015. Oltre ai requisiti su riscaldamento e raffrescamento, il DM prevede dei limiti su un altro parametro direttamente influenzato dall’orientamento dell’edificio: l’Area Solare Equivalente, di cui si è parlato in un precedente articolo (leggi qui).

La progettazione energeticamente cosciente è diventata un obbligo inalienabile per tutti i progettisti, non solo nel campo residenziale ma anche per la creazione di luoghi di lavoro confortevoli ed economicamente sostenibili.