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La TORRE DEL VENTO, una soluzione naturale al problema della climatizzazione degli ambienti

Created: 05 Gen 2018  / Categories: Architecture / 0 Comments

L’architettura bioclimatica si basa su un modello abitativo che soddisfa i requisiti di comfort ambientale tramite il controllo passivo del microclima, minimizzando l’uso di impianti meccanici, massimizzando l’efficienza degli scambi tra edificio e ambiente.

La regolazione delle condizioni microclimatiche interne si ottiene controllandoattentamente le caratteristiche geometriche, localizzative e tecnologiche della costruzione edilizia.

La legislazione definisce i criteri di “risparmio energetico” per ridurre al minimo il consumo dell’energia necessaria al riscaldamento/condizionamento dell’edificio (l’energia consumata nell’edilizia residenziale per riscaldare gli ambienti e per l’acqua calda sanitaria rappresenta circa il 30% dei consumi energetici nazionali, e rappresenta circa il 25% delle emissioni totali nazionali di anidride carbonica, una delle cause principali dell’effetto serra e del conseguente innalzamento della temperatura del globo terrestre) e incentiva l’uso di risorse rinnovabili (vento, sole). Per ridurre al minimo l’impatto ambientale si devono prima di tutto ridurre i consumi energetici.

Poiché le condizioni esterne dipendono dal sito e, per un dato sito, variano nel tempo, un edificio bioclimatico ideale dovrebbe disperdere pochissimo quando c’é freddo (captando l’energia solare che lo investe e immagazzinandola per limitare le oscillazioni termiche) e disperdere molto nei periodi caldi, soprattutto respingendo l’energia solare che altererebbe le condizioni interne. Questo comportamento ideale può solo essere approssimato mediante una serie di accorgimenti e configurazioni.

Importantissimi sono la forma e l’orientamento dell’edificio: forme compatte riducono le dispersioni termiche e limitano i guadagni estivi sia dovuti alla radiazione solare che alla trasmissione attraverso le murature. L’orientamento influenza il comportamento delle superfici al fine della captazione solare o dell’interazione con i venti.

Anche la posizione dell’edificio nel territorio rispetto agli altri edifici, a superfici alberate o a specchi d’acqua influenza molto gli scambi termici fra edificio ed ambiente. Per ridurre le dispersioni occorre isolare termicamente le pareti dell’edificio, ridurre le superfici vetrate sulle pareti che ricevono poca radiazione solare ed utilizzare vetri doppi/tripli con schermature mobili che tengano conto del cammino solare apparente.

Le superfici esposte a sud sono maggiormente esposte alle radiazioni solari e quindi sono in grado di captare più energia delle altre. Durante il periodo estivo le problematiche sono diametralmente opposte: l’energia solare non é più desiderata , anzi é proprio quella che dobbiamo evitare per avere condizioni più confortevoli all’interno degli edifici. A questo scopo si possono utilizzare schermi esterni (fissi o mobili).

La forma e le dimensioni debbono favorire il raffrescamento notturno e la ventilazione. A questo proposito, un parziale interramento dei lati a nord favorisce, in genere, sia le condizioni invernali che quelle estive a causa della stabilità della temperatura del terreno.

Le Torri Iraniane, o torri del vento, sono una prova tangibile di come, antiche popolazioni abbiano applicato i concetti di termofisica sopra esposti portando le costruzioni all’estrema ottimizzazione in relazione al sito, ai materiali disponibili e alla cultura. Si tratta di esempi mirabili dell’arte di costruire innata nei popoli e che deve essere riscoperta oggi con la coscienza e conoscenza necessarie. Giocando sull’azione del vento tali edifici, comparsi in Iran intorno al decimo secolo, utilizzano sistemi ingegnosi di architettura bioclimatica spontanea per rendere più confortevole le abitazioni esposte ad un clima particolarmente caldo in estate(torrido di giorno e freddo di notte, com’é tipico delle zone desertiche). La torre del vento é una sorta di camino diviso in più sezioni da setti verticali in mattoni.Durante la notte la torre si raffredda, durante il giorno l’aria a contatto con muratura si raffresca a sua volta e, diventando più densa per la diminuzione della temperatura, scende verso il basso ed entra nell’edificio.

In presenza di vento questo processo viene accelerato. L’aria entra nella torre dal lato opposto al vento (sottovento e quindi in depressione) scende e passa nell’edificio attraverso porte che si aprono sulla sala centrale e sullo scantinato. La pressione dell’aria fresca spinge fuori l’aria calda che é presente all’interno dell’edificio attraverso le porte e le finestre. Durante il giorno la torre si riscalda: questo calore viene ceduto all’aria esterna durante la notte, creando un effetto camino con una corrente ascendente: se vi é necessità di ulteriore raffrescamento si può usare questa corrente per aspirare l’aria fresca notturna esterna all’interno dell’edificio attraverso porte e finestre. Quando c’é vento anche di notte l’aria può fluire verso il basso nella sezione della torre esposta ad esso, scaldandosi al contatto con la muratura mentre vi sarà una corrente ascensionale nella sezione sottovento della torre. Aprendo e chiudendo opportunamente le comunicazioni tra le varie sezioni della torre e l’edificio é possibile utilizzare il sistema per raffrescare gli ambienti a seconda delle necessità .

Le torri del vento sono spesso usate in congiunzione con tetti o cupole che contribuiscono al comfort ambientale nella calura estiva. Infatti l’aria calda tende a salire nella volta, al di sopra della zona abitata e, inoltre, un tetto a cupola riceve la stessa radiazione solare di un tetto piano di pari superficie apparente ma ha una superficie di scambio convettivo e radiativo notturni notevolmente maggiore (rapporto S/V maggiore). Un effetto ancora maggiore si ha con una cupola che presenti in alto un’apertura per la circolazione dell’aria: quando c’é vento il passaggio dell’aria sulla superficie curva esterna determina un punto di depressione proprio sull’apice della struttura che quindi funge da aspiratore dell’aria calda interna che si é accumulata in alto. L’occhio al colmo della cupola é generalmente sormontato da una calotta nella quale vi sono altre piccole aperture che convogliano il vento per accrescerne l’effetto di risucchio. L’apertura della volta si trova generalmente sopra il locale di soggiorno. I sistemi di raffrescamento naturali più efficaci che si trovano nell’architettura tradizionale iraniana utilizzano anche l’acqua. E’ questa una caratteristica fondamentale della cultura araba; si sfrutta il raffrescamento per evaporazione: l’aria passando sopra la superficie dell’acqua o sopra una parete inumidita cede calore latente al liquido (che vaporizza parzialmente) e quindi si raffresca.

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