Casa e percorso solare

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Le carte solari sono un valido aiuto per la progettazione poichè permettono di capire quando un punto dell'involucro è raggiunto o meno dai raggi diretti del sole.
Casa e percorso solare
Arch. Sara Martinelli

soleIl sole è un parametro che incide molto sul benessere all'interno di casa. D'inverno amiamo avere abitazioni piene di luce, mentre d'estate preferiamo ripararci il più possibile dall'irraggiamento per evitare il surriscaldamento degli ambienti.

Durante la fase progettuale risulta così necessario avere sotto controllo l'interazione tra edificio e sole. Come tutti sappiamo, è sempre bene considerare l'orientamento della casa e distribuire gli ambienti in modo che siano illuminati maggiormente in determinati momenti della giornata. Questo discorso è però incompleto. Infatti non è sufficiente posizionare il soggiorno a sud o i servizi a nord. Si può fare molto di più.



Carta del sole


carta del solePer un osservatore che si trova sulla Terra il sole sembra descrivere ogni giorno un arco nel cielo. Tale arco ha un andamento variabile durate l'anno. D'inverno disegna un arco più basso e più corto rispetto al periodo estivo. Inoltre, l'arco è differente in base alla latitudine.

Esistono dei particolari diagrammi, le carte del sole, che individuano in modo preciso la posizione del sole durante tutti i mesi dell'anno e anche durante le ore della giornata. La posizione viene definita secondo il punto di vista di un osservatore collocato sulla Terra ad una specifica latitudine ed è espressa con due coordinate: l'angolo azimutale e l'angolo zenitale. Esistono carte solari suddivise per latitudini, oppure anche software in cui si può inserire la specifica latitudine di un luogo ed ottenere così il diagramma corrispondente.



Utilità della carta del sole in fase progettuale


ombra su una finestraLa carta del sole è uno strumento molto utile ad un architetto per vari motivi. Innanzitutto, permette di individuare con precisione in quali momenti un punto esterno della casa viene colpito dai raggi solari. Questo è molto importante per capire ad esempio se una finestra di cui si conosce l'esatto orientamento viene irraggiata in modo adeguato durante l'inverno ed opportunamente protetta d'estate. Conoscendo i momenti critici, si potranno poi mettere in atto accorgimenti mirati.

Nel caso di un'apertura rivolta a sud, è possibile, sulla base della carta solare, calcolare esattamente la geometria di una schermatura, di una pensilina o di un portico che, rimanendo fissi, riescano a far entrare la luce del sole nel periodo invernale, quando il sole è più basso, e, al contrario, la proteggano nelle ore calde estive, quando invece il sole percorre un arco più alto.



Calcolo della proiezione di ombre sulla casa


La carta solare, unitamente ad una particolare maschera grafica, dà anche l'opportunità di calcolare in quali momenti edifici, alberi od oggetti presenti attorno alla casa in esame proiettano ombra su di essa.

Se ad esempio la sopracitata finestra rivolta a sud è protetta dall'ombra di un edificio vicino durante le ore calde estive, non sarà necessario progettare le schermature di cui abbiamo parlato in quanto risulteranno superflue. Se invece le ombre proteggono la finestra solo in certe ore della giornata, allora si potranno valutare schermature geometricamente studiate per proteggere dal sole durante le ore scoperte.



Calcolo delle zone con luce diretta in casa


illuminazione diretta dentro casaSempre con l'ausilio dell'apposita maschera grafica, con la carta solare si possono individuare i momenti dell'anno in cui certe zone interne alla casa ricevono illuminazione diretta attraverso le finestre e, pertanto, possono diventare fastidiosi per persone od oggetti anche durante l'inverno.

Questo calcolo è utile nel caso in cui ad esempio si debbano posizionare dei divani rivolti verso un televisore. Per quanto possibile, cercherò di non collocarli in un punto in cui la luce diretta possa arrivare agli occhi delle persone sedute, abbagliandole. Gli stessi accorgimenti saranno da valutare anche per posizionare il letto, soprattutto se la finestra della camera è rivolta a est. Cercherò quindi di mettere la testata del letto su una parete che non viene mai raggiunta dalla luce diretta del sole.

Altra utilità è individuare le pareti più adeguate per collocare dei mobili antichi. La luce del sole può infatti essere molto dannosa per il legno. Pertanto, in fase di progettazione dell'arredo interno, collocherò i mobili più delicati, oppure il pianoforte, in una zona che non riceve mai luce diretta.



Correzione di edifici esistenti


La carta del sole è utile anche per correggere i problemi di case già esistenti, talvolta anche senza dover intervenire con opere edilizie. A tal proposito, potrei citare il caso di una camera per i ragazzi con finestra rivolta ad ovest. E' abbastanza comune che tali ambienti tendano a surriscaldarsi notevolmente durante il periodo estivo, poiché ricevono i caldi raggi del sole durante tutto il pomeriggio. La finestra, inoltre, è un punto debole, perché sia che resti aperta o chiusa sarà la zona attraverso cui passerà la maggior parte del calore.

albero davanti alla finestraSe la casa ha la fortuna di avere un giardino, si può sapientemente intervenire con la vegetazione, collocando in punti ben calcolati alberi o cespugli che proiettino ombra sulla finestra durante le ore critiche. Nella situazione in esame è sempre bene scegliere essenze a foglia caduca, così da riparare la finestra d'estate, ma consentire al sole di penetrare nella stanza durante l'inverno.

Come vedete, conoscere il percorso del sole può avere numerosi risvolti nel campo dell'architettura. Non dimentichiamone l'utilità anche per orientare adeguatamente i pannelli solari termici o fotovoltaici al fine di captare la maggior quantità possibile di irraggiamento.

Inoltre, negli ultimi anni, i programmi di modellazione architettonica tridimensionale hanno sviluppato il calcolo automatico dell'illuminazione solare. Dopo aver costruito il modello virtuale della casa, aver individuato i punti cardinali ed indicato il giorno dell'anno e l'ora esatta, il software è in grado di calcolare la posizione del sole rispetto all'edificio e farci vedere il comportamento delle ombre. Questa modalità è molto utile in fase di verifica del progetto e di dimostrazione al committente. Per il progettista risulta comunque sempre molto valido il tradizionale metodo grafico fatto a mano.

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