Forma e orientamento edifici

Caldaie a condensazione, pompe di calore, pannelli solari termici, impianti radianti con grandi superfici e basse temperature e lo sfruttamento delle fonti di energia rinnovabili sono solo alcune delle innovazioni tecnologiche rese disponibili in anni recenti per il benessere in casa, per ridurre la spesa energetica degli edifici e ridurre l'inquinamento.

L'elemento fondamentale per l'abbattimento della spesa energetica degli edifici è costituito dagli stessi edifici, nel senso delle loro specifiche caratteristiche formali e costruttive: una vera rivoluzione edilizia iniziata da qualche decennio, tuttavia molto contenuta nel nostro Paese rispetto alle aspettative. La forma degli edifici, in particolare, ne condiziona significativamente i consumi.

Fattore di forma degli edifici

Uno dei fattori di riferimento per le progettazioni degli edifici a basso consumo energetico è il cosiddetto rapporto di forma. Il rapporto di forma è espresso da S/V, dove S è l'insieme delle superfici disperdenti dell'edificio, mentre V rappresenta il volume lordo dello stesso edificio: poiché un edificio energeticamente efficiente dovrebbe avere un rapporto di forma molto basso, ossia un valore elevato di volume ed un valore basso di superficie disperdente, idealmente il miglior rapporto di forma sarebbe quello sferico.

Un ottimo valore del fattore di forma è un valore inferiore a 0.6 metri quadrati su metri cubi. Come è facile immaginare, nel caso di climi particolarmente rigidi più è compatto è l'edificio e minore è la corrispondente spesa energetica.

Analogamente, per climi particolarmente caldi, più compatto è l'edificio e minori sono i contributi di energia termica radiante ed incidente sulla superficie. A riprova di quanto appena affermato, infatti, basta guardarsi in giro in Italia per notare come gli edifici delle regioni fredde settentrionali hanno aspetti più compatti di quelli nelle regioni calde centro-meridionali.

Nelle regioni centro-meridionali gli edifici sono pensati per sfruttare le caratteristiche geo-climatiche locali, dalla ventilazione naturale alla possibilità di vivere parte della giornata all'Esterno dell'edifico.

In questo caso, le classiche terrazze e/o le rientranze degli edifici incrementano molto il suo apporto di forma, pur offrendo diverse forme di vivibilità degli spazi abitabili e abbattendo il confine tra interno ed Esterno della casa.

Orientamento edifici

L'orientamento degli edifici è un altro dei fattori determinanti per massimizzare lo sfruttamento della radiazione solare nel periodo invernale e ridurne gli effetti, disagevoli, durante il periodo Estivo. La considerazione basilare da fare è che il Sole, durante il periodo invernale, è ben più basso sull'orizzonte di quanto accada nel periodo Estivo; questa condizione, inoltre, si manifesta in maniera maggiore nelle regioni settentrionali rispetto a quelle meridionali.

In ogni caso, avendo una possibilità di scelta, il lato maggiore di un nuovo edificio da costruire dovrebbe essere esposto verso Sud o Sud-Ovest, in modo da massimizzare la percezione della radiazione solare traendone vantaggio durante il periodo invernale.

I fastidiosi effetti contrari possono essere minimizzati, durante il periodo Estivo, se sono presenti sullo stesso lato maggiore aggetti o terrazze che fungono da protezione ombrosa per gli ambienti sottostanti. Nella stessa posizione dovrebbero essere collocati gli ambienti di casa vissuti maggiormente come gli open space, le cucine, i saloni, e in generale tutti gli spazi della zona giorno.

I locali di servizio, ripostigli, bagni e simili, invece, dovrebbero essere collocati sul lato Nord o Nord-Est dell'edificio. Considerazioni analoghe possono essere effettuate, in assenza di vincoli specifici, per la collocazione delle finestre e delle vetrate in generale.

Anche la ventilazione naturale costituisce un elemento da non sottovalutare come risorsa ecosostenibile di energia, in particolare nel periodo Estivo, avendo cura, naturalmente, di ideare appositi sistemi di schermatura per proteggersene, nel periodo invernale.

Secondo le considerazioni appena descritte, edifici disposti a scacchiera rispetto alla direzione del vento o in maniera obliqua rispetto alla stessa direzione rappresentano delle buone soluzioni progettuali e costruttive. In alternativa, le barriere naturali formate da alberi o da grandi piante permettono di conseguire buoni risultati di schermatura.

Infine, nella scelta della forma da assegnare ad un edificio, è importante valutarne anche la localizzazione, che sia esso in città o in un centro rurale, perché le temperature in città, sia in Estate che in Inverno, sono mediamente più alte di quelle in campagna o nei centri rurali: questo fenomeno è dovuto all'effetto di captazione dell'energia termica delle innumerevoli superfici degli edifici in città.