SCHERMATURE SOLARI E TENDE TECNICHE
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SCHERMATURE SOLARI E TENDE TECNICHE
SCHERMATURE SOLARI E TENDE TECNICHE Sergio Fabio Brivio Abstract Le facciate sono l'involucro dell'Architettura. Sono l’epidermide dell’edificio, plasmano la forma e ne contengono gli spazi e i loro fruitori, integrano ormai molte funzioni e proteggono dal caldo, dal freddo e dalle intemperie. Non potrebbero esistere edifici senza involucro, semmai oggi giorno grazie alla tecnologia e al vetro l'involucro si può modificare, alleggerire e rendere trasparente fino a farlo quasi scomparire. La facciata fa parte dell’involucro. Senza facciata l'edificio perde il suo spazio e lo (con)fonde con l'esterno. Dal disegno della facciata si può dedurre la destinazione d'uso di una costruzione, sulla cui facciata si possono trasferire messaggi, non solo scritte pubblicitarie. Le aperture trasparenti, le finestre e i serramenti, bucano l’involucro opaco e lo permeano di luce e di vuoti. Dall'interno, attraverso le finestre, si può entrare in collegamento con il mondo circostante; mentre da fuori le aperture ci permettono di leggerne il contenuto e capire di più sulle attivita di chi abita, lavora, studia o riposa in quell’edificio. Le finestre sono come occhi; permettono di vedere il mondo e lasciano intravedere. Le schermature solari sono come palpebre: si aprono e chiudono per regolare la luce e proteggere dal sole, creano le condizioni migliori per vivere gli ambienti dell'edificio. La combinazione di finestra e schermatura, è quindi il nodo più interessante di sviluppo del progetto progettistanico moderno, attorno al quale molti architetti, facciatisti e designer si cimentano alla ricerca di soluzioni integrate, che permettano la positiva simbiosi tra "pelle" e "funzione". Si tratta di una combinazione che se risolta in modo appropriato diventa altamente sinergica. ll frutto di questo lavoro di integrazione non sempre e immediatamente visibile, a volte l’edificio viene progettato senza schermi, affidando erroneamente al solo involucro anche la funzione di riparo dai guadagni termici passivi. Ben presto tale scelta si rivela inadeguata e ormai poco correggilbile. l cui effetti peseranno sulla percezione di benessere dei suoi occupanti. La normativa attuale, sia in Italia che nei maggiori paesi europei si rifà alla direttiva 91/2002 EPBD, che appunto inizia a prescrivere edifici meno energivori e più contortevoli dal punto di vista del clima, dell'illuminazione e dell'impatto ambientale; è in quel momento che avviene un risveglio ed una rinascita della schermatura solare come componente dell'edificio, non piu accessorio ma dispositivo funzionale all'economia della costruzione su cui viene installato. ln termini di risparmio energetico sia sul condizionamento artificiale estivo che sul riscaldamento invernale, una schermatura esterna può incrementare di 5 volte le prestazioni tipiche di una vetrata non protetta. Nelle pagine che seguono una breve rassegna delle migliori realizzazioni recenti suddivise per tipologia e caratteristiche: esempi di un'esperienza di Architettura solare. INDICE Premessa Introduzione 1 1 1. Progetti Schermature esterne 1. Lisbona: Meridiano Building and Hotel 2. Brasilia: Aeroporto Internazionale 3. Lisbona: Editicio Vodafone 4. Fuerteventura: Edificio per uffici 5. Liublijana: Casa per Studenti 6. Anversa: Design Center De Winkelaag 7. Amsterdam: Het Funen Park 8. Hillegersbergz Residenza Rottekade 9. Rotterdam: Residenza Nesselande 1o. Luxembourg Leeuwarden: Centro Storico 11. San Marino: World Trade Center 12. Milano: Editicio per utfici (ristrutturazione) 13. Londra: New Street Square 14. Montebelluna: Residenza Privata 15. Piacenza: Abitazioni 16. Nembro: Nuova Biblioteca Comunale 17. Brasilia: Editicio terziario 18. Bressanone: Ginnasio Gasser 19. Lublijana: Residenza sociale a Cesta V Gorice 2o. Barcellona: La Casa Bianca 21. Lanzarote: Nuova Marina Rubicon 22. Anversa: Pier Blaankenberge (ristrutturazione) 23. Lovanio: Edificio InBev 24. Milano: Edificio Zurigo Assicurazioni 25. Madrid: Hotel de las Libertades 26. Milano: Sede Il Sole 24 ORE 27. Verona: Scuola Materna Aziendale 28. Biella: Residenza Privata 29. Diepenbeek: Edificio Scolastico 3o. Izola: Edilizia Residenziale Sociale 31. Atlanta (USA): Edificio per utfici 32. Milano: Edificio per uffici Helvetia Assicurazioni 33. Milano: Cascina Tregarezzo Mondadori 34. Ginevra: Residenza Privata 35. Italia: Casa d'abitazione privata 36. Italia: Casa d'abitazione privata 37. Grecia: Casa d'abitazione privata 38. Italia: Casa d'abitazione privata 6 8 1o 12 14 16 18 2o 22 24 26 3o 32 36 38 4o 44 46 5o 52 56 58 6o 64 68 7o 72 74 76 78 82 84 86 88 9o 92 94 96 Schermature Integrate 39. Bruxelles: Edificio Banca DECIROOF 4o. Monaco: Edificio Knorr Bremse 41. Milano: World Jewerly Center 42. Cagliari: Nuovo Aeroporto Elmas 43. Dublino: Edificio Riverside One 44. Lussemburgo: Banca Genérale 1oo 1o2 1o4 1o6 1o8 11o Schermature lnterne 45. Rotterdam: World Port Authority 46. Lovanio: Edificio Banca KBC 47. New York: Hearst Tower 48. San Giovanni Rotondo: Aula Liturgica Padre Pio 49. Alphen Aan Den Rijn: Municipio 5o. Milano: Nuovo Quartiere Fiera 51. Buggenhout: Residenza Vermoesen 112 114 118 122 126 128 13o 52. Maranello: Nuovo Ristorante Stabilimento Ferrari 55. Lovanio: Editicio InBev 54. Napoli: Terminal Porto Angioino 55. Livorno: Teatro Nazionale Goldoni 56. Milano: Palazzo Mezzanotte 2. Controllo solare in architettura Cenni storici Radiazione solare ed energia Spettro solare Costante solare Trasmissione energetica Irraggiamento o trasmissione elettromagnetica Induzione o trasmissione per contatto Convezione o trasmissione per trasporto Corpo Nero Effetto serra Vetro e facciate Coefficienti solari del vetro Coefficienti energetici - Fattore di riflessione solare - Fattore di trasmissione solare - Fattore di assorbimento solare - Fattore solare dei vetri - Fattore di ombreggiatura - Fattore di trasmittanza termica Vetrate isolanti e vetrate solari Coefficienti luminosi - Fattore di riflessione luminosa - Fattore di trasmittanza luminosa Schermature e controllo solare Coefficienti delle schermature Coefficienti energetici - Fattore di trasmissione solare della tenda - Fattore di riflessione solare della tenda - Fattore di assorbimento solare della tenda Fattore solare totale - Tenda esterna - Tenda integrata - Tenda interna Indice di protezione solare (IPS) Coefficiente di ombreggiatura (CS) Coefficienti luminosi - Fattore di riflessione Luminosa o visuale - Fattore di trasmissione luminosa - Fattore di trasmissione luminosa totale - Fattore di assorbimento luminoso - Trasmissione ultravioletta-TUV - Fattore di apertura (OF) - Fattore di luce diurna (DF) Schermature esterna non parallele al vetro - Fattore di riduzione solare globale - Fattore di riduzione radiazione diffusa - Calcolo del fattore di riduzione globale - Esempio pratico 3. Progettare con le schermature solari Comfort Abitativo Condizioni climatiche Italiane Benessere termico Benessere Luminoso 132 134 136 138 14o 145 146 146 146 146 146 146 146 146 146 148 149 149 149 149 149 149 15o 15o 15o 151 151 151 152 152 153 153 153 153 153 154 155 155 156 156 156 156 156 156 156 157 157 157 158 158 158 158 158 163 163 164 165 Schermare l’edificio Definire la schermatura - Parametri oggettivi - Parametri soggettivi - Scelta e dimensionamento della Schermatura - Scelta della posizione dei dispositivi schermanti - Scelta della forma e tipologia dei dispositivi schermanti - Scelta in funzione del fattore solare - Scelta in funzione della luminosità naturale e del Daylight Factor 166 168 168 168 169 169 171 171 171 Dispositivi di schermatura solare Tipologie funzionali Sistemi attivi Sistemi passivi Sistemi dinamici Schermature esterne Frangisole zenitali fissi Frangisole verticali fissi Frangisole orientabile azimutale Frangisole orientabile a pale Frangisole a lamelle orientabili Persiane impacchettabili Persiane scorrevoli Schermature avvolgibili Tende da sole Schermature Interne Tende avvolgibili Tende alla Veneziana Tende a caduta Tende a lamelle bande verticali Schermature integrate nel vetrocamera Tende a lamelle orientabili Schermi in tessuto Film a pellicola filtrante Schermi a microlamelle Materiali Tessuti tecnici per esterno Tessuti tecnici per interno 176 176 176 176 176 176 176 176 176 177 177 178 178 178 178 18o 18o . 18o 18o 18o 18o 18o 18o 18o 181 181 181 181 Automazioni e Controlli Controlli Sensori ed automatismi Camando centralizzato Controllo orario Controllo anemometrico Luxometri Controllo pluviometrico Controllo presenza 182 182 182 182 182 182 182 183 183 Risparmio energetico attraverso le schermature Dettato normativo vigente Risparmio energetico potenziale Riduzione degli apporti salari estivi Ottimizzazione dei guadagni passivi invernali Riduzione della trasmittanza termica dei serramenti Integrazione luminosa Ricerca Escorp Keep Kool II 184 184 184 185 185 185 185 186 186 Normativa Tecnica di settore Elenco dettagliato 187 188 4. Schede tecniche Schermature solari interne 1. Frangisole zenitale 2. Frangisole Verticale 3. Frangisole zenitale Orientabile 4. Frangisole azimutale 5. Frangisole Verticale 6. Frangisole alla Veneziana 7. Frangisole scorrevole 8. Tenda a caduta avvolgibile 9. Tenda a bracci retrattili 1o. Tenda a caduta con braccetti 11. Tenda ad attico 12. Tenda veranda 13. Pergola 14. Capottina 15. Persiana pieghevole Tende tecniche da interno 16. Wintergarten 17. Tende a rullo 18. Tende plissettate 19. Tende alla Veneziana 2o. Tende Verticali Tende tecniche integrate 21. Tende alla Veneziana 189 192 192 194 196 198 2oo 2o2 2o4 2o6 2o8 212 214 216 218 222 224 226 226 228 23o 232 234 236 236 Appendice Glossario tecnico di progetto Programmi e software per calcolare le prestazioni delle schermature solari 24o 242 Normativa vigente Normativa europea - Direttiva 2oo2/91/CE del parlamento europeo e del Consiglio 16 dicembre 2oo2 Normativa nazionale - Legge 1o gennaio 1991, n. 1o - D.Lgs. 19 agosto 2oo5, n. 192 - D.Lgs. 29 dicembre 2oo6, n. 311 - D.Lgs. 3o maggio 2oo8, n. 115 - DPR 2 aprile 2oo9, n. 59 Normativa regionale - Lombardia D.G.R. 31 ottobre 2oo7, n. 5773 - Lombardia D.G.R. 13 dicembre 2oo7 n. 15833 (stralcio) - Regolamento regionale Liguria 8 novembre 2oo7, n. 6 - Delibera regionale Emilia Romagna 16 novembre 2oo7, n. 173o Elementi di geografia astronomica 255 3o6 318 33o 345 387 Potenziale risparmio energetico e riduzione di emissioni di gas serra dalle schermature solari e persiane nell’UE 25 Bibliografia generale Ringraziamenti Elenco aziende 392 4oo 4o1 4o2 254 259 269 275 29o 3oo REFERENCES Alessandra, Pennisi, Giovanna, Mottura, Il Serramento nell’involucro edilizio, Maggioli Editore, Rimini, 2oo6 Alessandra, Pennisi, Giovanna, Mottura, Progettare sistemi di protezione solare degli edifici, Maggioli Editore, Rimini, 2oo6 Anders, Hall, Planning, purchasing and installing Solar Shading in public buildings, BELOK project in Sweden, 2oo6-2oo7 (www.keepcool.eu) Tucci, Fabrizio. Involucro ben temperato. Alinea Editrice, Firenze 2oo8. Butera, Federico. Architettura e ambiente: manuale per il controllo della qualità termica, luminosa e acustica degli edifici. Etsalibri, Milano, 1996 Flora, Ferdinando. Astronomia Nautica (Navigazione Astronomica), Hoepli, Milano, 1987 Fiorito, Francesco. Involucro Edilizio e Risparmio Energetico, Flaccovio Dario Editore, Palermo, 2oo9 Gallo, Cettina. L’efficienza Energetica degli Edifici, Il Sole 24 ORE Pirola, Milano, 2oo6 Scudo, Gianni. Caratteri ambientali, climatizzazione naturale e approccio bioclimatico, in «Ambiente costruito», n. 1, Maggioli Editore, Rimini, 1997 Scudo, Gianni, Piardi, Silvia (a cura di), Edilizia sostenibile, Gruppo Editoriale Esselibri, Napoli, 2oo2 Scudo, Gianni. Una casa di luce, in «Ambiente Costruito», Built environment, n. 5, 1999 Giuseppe Quaranta, La domotica per l’efficienza energetica delle abitazioni, Maggioli Editore, Rimini, 2oo9 Lara Bianchi, Le prestazioni termiche dei serramenti, Maggioli Editore, Rimini, 2oo9 Laura Ceccherini e AA.VV., Schermature Solari, Editore Alinea, Firenze, 2oo7 Liou K.L., Introduction To Atmospheric Radiation, Academic Press, 2oo2 Marco Recaldini, Tesi di laurea “Schermature solari e loro contributo nel Risparmio energetico estivo", Facoltà di ingegneria Civile - Architettura, Università di Brescia, 2oo9 Marco Sala (a cura di), Tecnologie bioclimatiche in Europa, Edizioni Alinea, Firenze, 1994 Mario Grosso, Dinamica delle ombre: tecnologia dell’architettura per lo progettazione ambientale, CELID, Torino, 1981 Mario Grosso, Il raffrescamento passivo degli edifici: concetti, precedenti architettonici, criteri progettuali, metodi di calcolo e cosi studio, Maggioli Editore, Rimini, 1997 Mario Pinna, Climatologia, UTET Torino, 1977 Michele Zinzi, (Italy), Gaetano Fasano, Marco Citterio, Italy: impact compliance and control of legislation, ASIEPI Project, 2oo9 Pasquale Cascella, Involucro bioclimatico e solare, Chandra editrice, Roma, 2oo9 Piet Standaert, ESCORP Risparmio Energetico Potenziale Negli Edifici della UE 25, Physibel per Es-So, Bruxelles, 2oo6 Raphael Serra, L’energia nel progetto di architettura, Città Studi, Milano, 1997. Altomonte, Sergio, Peguiron, Giorgio (prefazione), Tucci, Fabrizio (contributi). L’involucro Architettonico come interfaccia dinamica. Alinea Editrice, Firenze, 2oo4. Sergio Fabio Brivio, Schermature Solari e risparmio energetico, in «Arketipo» n. 33, 2oo9 Sergio Fabio Brivio, Schermature solari passive, Eco-sostenibilità del progetto, in «Area» n. 1o6, 2oo9, p. 61-64 Sergio Fabio Brivio, Tende Tecniche e schermature Solari, Edinterni/Assites, Milano, 2oo4 Valerio Manni, Gli schermi esterni per le facciate ed il loro dimensionamento, il progetto sostenibile, n. 13, 2oo7 Victor Olgyay, Progettare con il clima: un approccio bioclimatico al regionalismo architettonico, Muzzio editore, Padova,199o