ARCHITETTURA FARE

Il black out?

Servizio di: Patricia Ferro – Consulente per le attività di formazione di ISES ITALIA

Costruire una casa confortevole richiede molta energia, sia per costruirla sia per mantenere buoni livelli di comfort. Una importante parte di essa può essere presa dal Sole attraverso un’accurata progettazione e l’utilizzo di tecnologie solari per produrre calore ed elettricità.

Building a comfortable home requires a lot of energy, both during construction and to maintain a high level of comfort. With a good plan, a significant amount of this energy can be obtained from the sun by using solar technology to
produce warmth and electricity.

Nelle foto: Un esempio di casa a basso consumo di energia; Lafarge.
Un’abitazione ad alto isolamento acustico, antisismica e personalizzabile: è interamente in legno ma con le sembianze di una classica casa in mattoni; Rasom Holz&Ko.
Una residenza con ben visibili i pannelli solari sulla falda del tetto; Lafarge.

I Coppi Fotovoltaici di Gambale hanno la duplice funzione di elementi di copertura e generatori d’elettricità.
I moduli fotovoltaici sono composti da celle in silicio
policristallino che trasformano la radiazione solare in
energia elettrica. I coppi si raccordano perfettamente
alle tegole portoghesi di Gambale.

L’ENERGIA DEL SOLE

L’energia solare può essere convertita in calore utile all’uomo attraverso un sistema solare termico e in energia elettrica attraverso un sistema solare fotovoltaico. In estate però la produzione di calore nelle case è necessaria sopratt utto per riscaldare l’acqua sanitaria, per cui se tutte le abitazioni avessero anziché boiler elettrici dei collettori solari termici, la potenza impegnata necessaria diminuirebbe. Ma con i collettori solari si può anche produrre freddo e quindi raffreddare l’aria all’interno di un ambiente. Questo costituisce senz’altro un grande vantaggio, poiché un sistema di questo genere produrrà più freddo quanto più alta sarà la temperatura esterna. Una situazione ideale per un sistema solare: quando la richiesta coincide con la domanda. Impianti di aria di raffreddamento solare sono stati già installati in germania e in grecia. Infine ci sono i sistemi fotovoltaici che, se orientati ed integrati correttamente negli edifici, non solo funzionano come parte strutturale dello stesso edificio ma sono in grado di produrre più energia nel momento in cui la domanda elettrica è maggiore. Tuttavia è sempre bene ricordare che prima di applicare qualsiasi tipo di tecnologia solare per la produzione di energia elettrica è economicamente conveniente fare piccoli interventi di risparmio energetico, come cambiare le lampadine ad incandescenza con quelle a basso consumo cosi come adoperare elettrodomestici di classe a. Sarebbe insensato produrre energia elettrica per poi sprecarla.

THE ENERGY OF THE SUN

Solar energy can be converted into useable heat by means of a solar thermal system, and into electricity by means of a photovoltaic system. In summer, the production of heat is only really needed for heating water. So if all houses had solar thermal collectors instead of electric boilers, the amount of power required would fall . Solar collectors can also cool the air inside a room. This is a major advantage because the hotter it is outside the more cool air the system will produce. It is an ideal situation for a solar system, i.e. when supply coincides with demand. Solar air-cooling s ystems have already been installed in germany and greece. Finally, there are photovoltaic systems which, if directed and correctly integrated into buildings, not only work as a structural component of the building itself, but are also able to produce more energy the moment in which there is greater demand for electricity. Nevertheless, it is worth remembering that prior to installing solar technology for the production of electric energy, it pays off to carry out a few small energy-saving operations, such as replacing incandescent light bulbs with energy-saving ones or using class a household appliances. There would be no sense in producing electrical energy to then waste it.

Se le aperture vetrate sono orientate da sud-est a sud-ovest in inverno si crea un "effetto serra" che intrappola il calore all’interno delle abitazioni.

CASA ED ENERGIA: UN BINOMIO INSEPARABILE

Da cosa dipende il nostro consumo di energia termica? Sostanzialmente da tre parametri:
1) dalla qualità dei muri esterni della casa
2) dall’orientamento delle superfici vetrate
3) dalla temperatura degli ambienti interni
Il primo dipende dai materiali con i quali sono stati fatti i muri, la copertura e le finestre. Se sono materiali di elevato potere isolante il calore farà fatica a uscire dall’interno. Ad esempio un muro in mattoni pieni a cassettacon uno strato di isolamento termico all’interno sarà un’ottima barriera al passaggio del calore contrariamente a quanto accadrà in un singolo muro di mattoni forati. I vetri poi sono i maggiori responsabili delle fughe di calore, ma se orientati da sud-est a
sud-ovest possono essere anche ottimi per intrappolare l’energia solare nel periodo più freddo dell’anno attraverso il cosiddetto "effetto serra". Tuttavia, bisogna proteggerli durante la notte per evitare le fughe di calore intrappolato.
Superfici vetrate rivolte verso nord sono ottime per captare la luce esterna, ma dal punto di vista termico rappresentano solo delle perdite. Ai fini dei consumi poi interessa la temperatura degli ambienti interni. Quanto più elevata sarà la temperatura, maggiori saranno i consumi. Spesso però, la sola scelta di indossare un maglione potrebbe influire fortemente nella spesa energetica e quindi abbassare la temperatura di accensione dell’impianto (temperatura di set-point).

HOME AND ENERGY: AN INSEPARABLE PAIR

What does our thermal energy consumption depend on? In short, on three parameters:
1) on the quality of the external walls of the house
2) on the orientation of windows
3) on the indoor temperature of the rooms
The first depends on the materials the walls, roof, and windows are made with. If they are materials with high insulating properties, the heat will have difficulty getting out. For example a wall in box-laid full brick with a layer of thermal insulation inside provides an excellent barrier to the passage of heat, unlike a single wall in air bricks. Windows are the main cause of heat loss, but if they are south-east or south-west facing, they can be very effective in trapping solar energy during the cooler periods of the year by means of the so-called ‘greenhouse effect’. Nevertheless, they need protection at night so as to prevent the loss of trapped heat. North facing glass surfaces are great for catching outside light, but from a thermal point of view they represent only losses. The indoor temperature of the rooms is also of interest with regards to consumption. The higher the temperature the higher the consumption. Yet very often, simply choosing to wear a sweater could result in considerable energy savings, and in so doing the system’s set-point temperature could be lowered.

Architettura del futuro
Architecture of the future

Irraggiamento solare nel periodo estivo: Le radiazioni solari sono mitigate con accorgimenti quali: sporto di gronda del tetto, frangisole, tendaggi oscuranti e vetrature a protezione termica.
Irraggiamento solare nel periodo invernale: I raggi solari penetrano riscaldando e illuminando l’abitazione. Il risparmio energetico e la salubrità degli alimenti sono assicurati.
Accumulo del calore irraggiato: Il calore irraggiato del sole viene trattenuto di giorno dal pavimento e poi rilasciato. I tendaggi pesanti trattengono il calore durante la notte.
Vespaio aerato: La ventilazione consente di allontanare il gas radon e l’umidità di risalita proveniente dal terreno.
Tetto ventilato: La ventilazione della copertura consente il massimo isolamento termico lasciando inalterata la traspirabilità del tetto ventilato.
Ventilazione naturale: L’aerazione naturale è indispensabile per la salubrità dell’abitazione.
Parete ad accumulo "Serra verticale":
Il parapetto verde che delimita le aperture del vano scala assolve la funzione di ossigenare e depurare l’aria.
Lato nord: La parete nord presenta piccole aperture per contenere la dispersione del calore. Su questo lato sono ubicati gli accessori.
La sezione di una casa passiva, con tutti gli accorgimenti costruttivi per risparmiare costi di riscaldamento e condizionamento; Cosmo Haus

Diamo un po’ i numeri

Un vetro semplice trasmette all’incirca 5 watt per ogni metro di superficie vetrata per ogni grado di differenza tra interno ed esterno. Se la differenza è di 10°, e quindi la temperatura esterna è di 8°c e interna di 18°c, da un mq di vetro usciranno 50 w. Il coefficiente di trasmissione di un muro isolato invece può essere di 0,70 w/mqk e più basso ancora, per cui con la stessa temperatura esterna si disperderanno solo 7 w! I vetri doppi, i cosiddetti vetrocamera, hanno invece un coefficiente di trasmittenza di circa 2,8 w/mq k, quasi la metà di un vetro semplice.

Some figures

A single pane transmits about 5 watts for every metre of glass surface for each difference in degree between outside and inside. If the difference is 10°, such that the external temperature is 8°c and the internal temperature 18°c, then 50w will be lost from one square metre of glass. The transmission coefficient of an insulated wall, by contrast, can be of 0.70 w/m2k or even less, meaning that with the same outside temperature only 7w will be lost! Double glazing has a transmittance coefficient of circa 2.8 w/m2k, almost half that of a single pane.

La casa passiva prevede ampie superfici vetrate; Cosmo Haus

Quanto consumano le nostre case?

Circa il 40% dell’energia prodotta in Italia è consumata dagli edifici e un’importante parte di essa serve a riscaldare gli ambienti interni di vita e di lavoro. Gli edifici eretti prima della legge sul risparmio energetico nelle costruzioni uscita a
seguito della crisi energetica del 1974 (la legge 373/1976), hanno un consumo medio annuo intorno ai 180 kWh/mq di riscaldamento. Una casa cosiddetta a basso consumo di energia (low energy house) invece ha un consumo annuo di riscaldamento intorno ai 70 kW
h/mq, mentre una casa solare passiva (solar passive house) arriva ai 15 kWh/mq. Ma
come si riesce ad avere consumi cosi bassi? Isolando termicamente tutti i muri esterni e utilizzando vetri doppi o tripli ed infissi di qualità, controllando la ventilazione, orientando le superfici vetrate verso sud per captare l’energia solare e predisponendo gli ambienti di servizio a nord.

How much does a house consume?

About 40% of the energy produced in Italy is consumed by buildings, and a large part of this is used for heating rooms at home and at work. Buildings erected prior to the law on energy saving in houses (law 373/1976) that came out following the 1974 energy crisis have an average yearly consumption for heating of around 180kWh/m2. A socalled
low-energy house, by contrast, has an average yearly consumption for heating of around 70kWh/m2, whereas
a solar passive house can use as little as 15kWh/m2. So how is it possible to consume so little? By providing thermal
insulation to all exterior walls, using double or triple glazing with quality doors and windows, controlling ventilation,
making sure glass surfaces are south-facing so that they capture all the sun’s energy, and placing service areas north.

Una casa in pannelli di legno multistrato dalle rifiniture in materiali naturali o biocompatibili; Rasom Holz&ko

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