Sito - Orientamento - Forma
Costruire la propria casa implica una attenta valutazione dei propri bisogni e necessità quali per esempio la vicinanza al posto di lavoro, in una zona verde ben collegata con i trasporti pubblici al centro urbano, alla vicinanza della scuola per i propri figli…
Uno degli aspetti maggiormente trascurati e sottovalutati per costruire la propria casa è la scelta dell’ubicazione.
Nelle due immagini sono rappresentate dei grafici che descrivono l'orizzonte con l'altezza solare per solstizio invernale ed estivo relativo a due differenti località similmente distanti dal centro di Pisa. Appare evidente come nel primo caso la presenza di rilievi riduca fortemente la quantità di apporti solari gratuiti durante il periodo invernale.
L'orientamento di un edificio
Quantità di radiazione solare diretta incidente sulle superfici verticali con diverso orientamento in una giornata limpida
Altro fattore indispensabile nella progettazione di un edificio sostenibile è il corretto orientamento dell’unità abitativa che in assenza di reali impedimenti dovrebbe essere posizionato con l’asse longitudinale principale lungo la direttrice Est-Ovest con una tolleranza di 30÷40° con gli edifici contigui sufficientemente distanti da garantire nelle peggiori condizioni stagionali (21 dicembre) il minimo ombreggiamento possibile sulle facciate.
Come è possibile constatare dal grafico l’orientamento ottimale alle nostre latitudini è il sud poichè consente di ottenere il massimo apporto di energia sulle facciate degli edifici durante il periodo invernale quando l’altezza del sole è minima e allo stesso tempo consente di ricevere la quantità minima di energia durante il periodo estivo quando il sole è più alto e la radiazione solare più inclinata rispetto al piano d’incidenza (la legge del coseno descrive che la quantità di radiazione ricevuta da una superficie decresce come l’angolo formato dalla normale alla superficie stessa). Gli orientamenti a Est e Ovest sono caratterizzati da variazioni termiche giornaliere maggiori e rischi più elevati di surriscaldamento nel periodo estivo. Il ricorso a sistemi di schermatura necessita di una maggiore attenzione in fase progettuale a differenza delle facciate esposte a sud. L'esposizioni a Nord, Nord-Est, Nord-Ovest offrono il minor contributo in termini di quantità energia ricevuta mentre consentono di avere una luce diffusa costante giornaliera.
La scelta dell’orientamento ottimale dell’edificio è influenzato inoltre dalle caratteristiche morfologiche del sito, dalla presenza di eventuali ombreggiamenti dovuti a costruzioni limitrofe o da vegetazione ad alto fusto sempreverde. Questi fattori tuttavia possono essere sfruttati come elementi per il controllo della radiazione solare soprattutto nei mesi più caldi dove il carico solare è maggiore.
Il fattore forma di un edificio
La forma e la compattezza rappresentano altre peculiarità di un edificio energeticamente efficiente. La superficie dell’involucro infatti influisce in maniera determinante su gli scambi termici tra interno ed esterno: maggiore è la superficie che racchiude il volume (volume riscaldato), maggiori saranno le dispersioni termiche. Edifici con elevate prestazioni energetiche sono caratterizzate da un basso indice S/V (rapporto tra superficie disperdente e volume riscaldato). Un edificio realizzato secondo lo standard passivhaus ha un indice S/V generalmente non superiore a 0,6 m-1.
Successivo allo studio della miglior orientamento dell’edificio segue la valutazione della corrette disposizione dei locali interni. In linea generale gli ambienti dove si svolge gran parte della vita abitativa dovrebbe essere orientata a sud (con una tolleranza di ± 30°) mentre locali di servizio, rampe di scale interne, locali tecnici svolgono la funzione di cuscinetto termico se disposti lungo il lato nord. Le aperture dovranno avere le dimensioni maggiori quelle esposte a sud e ridotte al minimo quelle a nord.
Nelle regioni climatiche calde e umide, la necessità di riscaldamento viene meno e diventa prevalente il bisogno di raffrescamento degli ambienti e di conseguenza occorre privilegiare configurazioni geometriche che garantiscono una ottima ventilazione naturale. Nell’ambito del controllo della radiazione solare che attraversa le chiusure esterne trasparenti un ruolo importante è rivestito dalle schermature solari: accorgimenti e scelte progettuali quali un involucro ad alte prestazioni, opportune caratteristiche termofisiche dei componenti trasparenti non sempre sono sufficienti a garantire le corrette condizioni di comfort degli ambienti indoor.
