Ormai da tempo, la normativa italiana ha regolato le riduzioni dei consumi energetici negli edifici ad utenza civile. Questa normativa richiede l’adozione in fase progettuale di nuove tecnologie per ottemperare alle sue prescrizioni e richiede di ottimizzare il bilancio energetico dell’edificio da realizzare.
Nel caso di una ristrutturazione o della riqualificazione del patrimonio edilizio già esistente, la messa in opera delle nuove tecnologie di tipo impiantistico potrebbe produrre contrasti estetico-architettonici con l’edificio preesistente alterando la paesaggistica o le specifiche locali.
Una delle tecniche progettuali più adottate dai progettisti è quella di predisporre o adottare superfici vetrate sulle facciate. Ma quelle stesse vetrate per la loro bassa resistenza termica, divengono sorgenti di dissipazione energetica. Tuttavia l’applicazione di tecniche bioclimatiche, quali ad esempio la serra solare, può rappresentare il giusto punto di compromesso fra le limitazioni energetiche dettate dalla normativa e le esigenze estetico-architettoniche.
Allo scopo di trovare quest’equilibrio, molti progettisiti sostituiscono una parte dell’involucro edilizio, costituito da tradizionali materiali da costruzione, con una serra solare al doppio scopo di avere da un lato un risparmio energetico e dall’altro di realizzare un motivo di pregio architettonico in anonime facciate. La serra solare diviene un elemento dell’involucro edilizio che caratterizza il cosiddetto “solare passivo”, per la cui utilizzazione energetica non c’è bisogno di apparecchiature che consumino energia non rinnovabile. La serra viene realizzata tramite un volume addossato alle pareti dell’edificio esposte a SUD e delimitato da superfici trasparenti alla radiazione solare. Tale volume assolve sia la funzione di controllo delle variabili di comfort abitativo (temperatura, grado di umidità,…), sia la funzione di contenimento dei consumi energetici degli edifici. Lo studio sperimentale ha evidenziato, nel caso di interventi di riqualificazione di edifici con utilizzazione prevalente diurna, una nuova metodologia di calcolo che permetta sia di valutare i guadagni energetici ottenibili dall’applicazione di serre solari ad involucri preesistenti, sia la variazione della temperatura interna che si genera all’interno del locale trasformato in serra.
La presenza della serra solare caratterizza un risparmio energetico dovuto essenzialmente all’aumento dell’isolamento termico dell’involucro edilizio, dimuniendo la possibilità di vie di fuga del calore e l’apporto di energia termica di origine solare. L’apporto gratuito al riscaldamento interno, deve essere valutato facendo riferimento alle variazioni termiche causate sia dall’andamento climatico stagionale che dal ciclo giornaliero. Nella progettazione della serra bisogna valutare attentamente le dinamiche energetiche causate dalla presenza della serra durante la stagione estiva, per evitare l’eccessivo riscaldamento del locale, olte a non trascurare i risvolti estetici-architettonici dovuti all’inserimento del nuovo volume nel contesto dell’edificio.
Il guadagno solare che può ottenersi tramite l’inserimento della serra solare può essere valutato in:
– radiazione termica che raggiunge il locale attraverso le superfici vetrate della parete di separazione tra l’ambiente da riscaldare e la serra
– radiazione termica accumulata tra la serra e l’ambiente da riscaldare
– riduzione delle dispersioni termiche per effetto dell’aria calda all’interno della serra
– preriscaldamento dell’aria che fluisce dalla serra all’edificio, che si mantiene uniforme sia all’interno della serra solare che all’interno dell’ambiente da riscaldare.
L’impiego della serra solare risulta particolarmente efficace nel caso in cui la richiesta di energia per il riscaldamento è contemporanea alla disponibilità di energia solare, cioè in ambienti dove si preveda un’utilizzazione prevalentemente diurna, quali per esempio possono essere degli edifici scolastici, degli uffici o quant’altro.
I risultati ottenuti sia mediante simulazioni che tramite sperimentazioni con il rilevamento delle temperature nella serra e nei locali adiacenti, in periodi successivi alla realizzazione della ristrutturazione, dimostrano che, per tutto il periodo in cui è necessario riscaldare i locali, all’interno della serra si mantengono temperature supriori a quella di 20 °C prevista in progettazione. Durante il periodo di riscaldamento, l’apporto energetico delle serre solari testate, è stato valutato corrispondere ad una fornitura energetica gratuita dell’ordine del 50-65% rispetto al fabbisogno. Quindi possiamo concludere ritenendo che l’entità dei risparmi energetici, ottenibili utilizzando delle serre solari, sia un’ottima soluzione per la riqualificazione energetica degli edifici.
Fonte: Bioarchitettura – Termodinamica.
