Luce naturale sotto un tetto piano: come distribuire le aperture
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Tetto piano, come progettare la luce naturale
Un ambiente posto direttamente sotto un tetto piano offre innumerevoli possibilità di illuminazione: oltre alle finestre verticali sulle facciate, infatti, è possibile portare luce dall’alto attraverso lucernari, cupole, finestre per tetti piani o sistemi continui di illuminazione zenitale.
Questa possibilità può migliorare molto la distribuzione della luce, soprattutto negli ambienti profondi, nelle stanze con poche pareti esterne o nei locali nei quali le finestre verticali si trovano soltanto su un lato.
Una finestra verticale illumina maggiormente la zona vicina alla parete esterna e la quantità di luce tende a diminuire progressivamente verso il fondo della stanza.
Un’apertura zenitale può invece portare illuminazione direttamente nelle zone centrali, riducendo la dipendenza dalla profondità del locale.
Finestra per tetto piano - Velux
La posizione dell’apertura è importante, perché modifica il modo in cui la luce viene distribuita su pavimento, pareti e superfici di lavoro.
Influiscono sul risultato anche:
- la forma del vano
- l'altezza del soffitto
- il colore delle finiture
- l'eventuale presenza di travi
- la disposizione degli arredi.
In un soggiorno molto ampio, per esempio, più aperture di dimensioni moderate riescono a produrre un’illuminazione più uniforme.
Finestre per tetto piano: considerare profondità e geometria dell’ambiente
La pianta dell’ambiente è il primo dato da analizzare.
Una stanza quasi quadrata e relativamente compatta può essere illuminata efficacemente con una configurazione diversa rispetto a un soggiorno lungo e stretto.
La profondità rispetto alle finestre verticali esistenti è particolarmente importante.
In una stanza priva di finestre verticali sufficienti, ad esempio, le aperture sul tetto diventano la principale fonte di luce naturale e devono essere distribuite correttamente.
La tecnica migliore in tal senso è progettare l'illuminazione dell'ambiente suddividendo la stanza in aree d’uso e valutando per ciascuna di esse da dove possa arrivare la luce.
Una sola grande apertura o più lucernari piccoli: l'effetto cambia
A parità di superficie vetrata complessiva, una grande apertura e più elementi separati non generano necessariamente lo stesso risultato.
Un lucernario ampio concentra la luce in una zona precisa e può diventare un elemento architettonico dominante.
È adatto, per esempio, sopra un tavolo da pranzo, un vano scala, un patio interno o un’area che si vuole evidenziare.
Più aperture distribuite permettono invece di illuminare una superficie maggiore in modo più uniforme.
La scelta deve considerare anche l’uso degli ambienti sottostanti.
Nel caso di una grande apertura sopra un tavolo, deve essere verificato l’irraggiamento diretto, perché se la luce solare colpisce continuamente la superficie di lavoro o le persone sedute, può diventare fastidiosa.
Optando per più aperture di dimensioni contenute, bisogna considerare però che aumentano giunti e raccordi.
Posizione del lucernario rispetto alle pareti
Un’apertura zenitale collocata esattamente al centro del soffitto produce un comportamento diverso da una posta vicino a una parete.
Quando il lucernario è centrale, la luce tende a distribuirsi prevalentemente verso il basso e sulle superfici circostanti.
Se viene avvicinato a una parete chiara, questa può diventare una superficie riflettente che diffonde la luce più in profondità nell’ambiente.
Una parete molto scura, invece, assorbe una parte maggiore della luce e riduce la capacità di riflessione.
Se la stanza presenta travi emergenti o elementi portanti importanti, il lucernario deve essere coordinato con essi e non semplicemente collocato dove produce l’effetto luminoso più interessante.
La soluzione migliore deriva quindi dal compromesso tra distribuzione della luce e fattibilità costruttiva.
Altezza e forma del vano, rapporto con la quantità di luce percepita
Tra il piano della copertura e il soffitto interno può esserci uno spessore considerevole costituito da struttura, isolamento, massetti di pendenza e finiture, vano attraverso cui deve passare la luce.
Se questo vano ha pareti verticali molto profonde, si comporta come un pozzo e può limitare la diffusione laterale della luce, quindi, è determinante la forma delle spallette interne.
Più luce naturale nella zona giorno con le finestre per tetto piano - foto Velux
Svasare il vano verso l’ambiente può aumentare l’angolo attraverso il quale la luce raggiunge il soffitto e le pareti circostanti.
Anche il colore delle superfici interne incide sulla modalità di diffusione della luce.
Due lucernari della stessa dimensione possono infatti produrre risultati diversi se uno è installato su un tetto con pacchetto sottile e l’altro sopra un controsoffitto molto ribassato.
In quest’ultimo caso può essere necessario allargare il vano o modificare la posizione per migliorare la distribuzione.
VELUX offre un ampio ventaglio di soluzioni in grado di adattarsi alle singole esigenze abitative.
La luce zenitale deve essere coordinata con l'uso della stanza
Il punto nel quale si colloca una apertura sul tetto dovrebbe essere deciso anche in relazione agli arredi.
In cucina, ad esempio, un lucernario può illuminare molto bene un’isola centrale o una zona di lavoro lontana dalle finestre verticali.
Bisogna però evitare che il sole diretto renda fastidiosa la permanenza o aumenti eccessivamente la temperatura della zona.
In soggiorno la luce zenitale può compensare la scarsa illuminazione del centro della stanza, ma la sua posizione dovrebbe essere coordinata con televisore e sedute.
Nelle camere da letto deve essere previsto un sistema di oscuramento efficace per consentire il riposo.
La disposizione degli arredi dovrebbe essere stabilita congiuntamente all'illuminazione della stanza.
Finestre per tetto piano: valutare l'orientamento per evitare abbagliamento e surriscaldamento
Un’apertura orizzontale riceve la radiazione solare in modo differente rispetto a una finestra verticale; il sole può colpire il vetro generando una quantità significativa di energia.
Questo può essere utile in determinate condizioni invernali, ma diventare un disagio in estate.
Il controllo solare deve quindi essere considerato insieme alla quantità di luce.
La scelta del vetro può contribuire a limitare gli apporti, ma non dovrebbe essere l’unico strumento.
Schermatura solare per finestra per tetto piano - Velux
È necessario munire la finestra per tetto piano di schermatura esterna, tenda tecnica specifica oppure di un sistema integrato nel prodotto in modo tale da garantire una regolazione flessibile dell'ingresso di luce e calore.
Anche l’abbagliamento deve essere valutato: la luce zenitale può creare forti differenze tra una superficie molto illuminata e zone circostanti più scure.
Questo effetto è meno problematico se le aperture vengono distribuite e se le superfici interne favoriscono la diffusione.
Vetri trasparenti, diffondenti e schermati producono qualità luminose diverse
Non tutte le aperture sul tetto devono necessariamente utilizzare lo stesso tipo di vetro, anzi, è fondamentale assecondare le necessità dell'ambiente in base alle attività svolte al suo interno.
In un soggiorno può essere interessante avere una vista diretta del cielo. In un corridoio o in un disimpegno può essere più utile una luce diffusa e uniforme.
Vetri o elementi diffondenti possono ridurre la visione diretta della sorgente luminosa e distribuire meglio la luce.
Va considerato che una superficie completamente trasparente può creare zone di luce diretta ben definite sul pavimento, che si spostano durante la giornata; una soluzione più diffondente genera ombre meno marcate e un’illuminazione più omogenea.
Un vetro molto selettivo può ridurre l’ingresso di energia solare ma anche modificare la quantità di luce disponibile.
Struttura del tetto piano e posizione delle aperture
Un tetto piano può essere realizzato con solai in laterocemento, calcestruzzo armato, legno, acciaio o altri sistemi.
La possibilità di aprire uno o più vani dipende quindi dalla struttura.
In una nuova costruzione le aperture possono essere previste insieme al solaio e integrate direttamente nello schema portante.
Nell'ambito di una ristrutturazione, invece, l'intervento è più delicato.
Tagliare una porzione del solaio per inserire un lucernario può interessare travetti, travi o armature.
Prima dell’intervento è necessario individuare come lavora la struttura e verificare se la nuova apertura richieda rinforzi.
Anche spostare di pochi centimetri un lucernario può semplificare molto l’intervento se permette di evitare un elemento portante importante.
Quando sono previste più aperture, la loro sequenza deve essere coordinata con la maglia strutturale.
In alcuni casi il ritmo delle travi può diventare proprio la base per determinare il ritmo dei lucernari.
Impermeabilizzazione e pendenze del tetto piano
Un tetto definito piano possiede comunque un sistema di smaltimento dell’acqua.
Il manto impermeabile e le pendenze devono indirizzare la pioggia verso bocchettoni o altri punti di raccolta, ma ogni lucernario rappresenta un elemento che interrompe questa continuità.
Il raccordo deve quindi impedire all’acqua di penetrare nel pacchetto e contemporaneamente evitare che il telaio diventi un ostacolo al deflusso.
Se il lucernario viene collocato lungo il percorso principale dell’acqua, questa può accumularsi contro il rialzo del telaio o essere costretta a deviare lateralmente.
Indirizzare correttamente la pioggia che colpisce la finestra da tetto - foto Velux
La geometria delle pendenze dovrebbe quindi essere coordinata con le aperture.
Su coperture esistenti è importante verificare la posizione degli scarichi e la presenza di avvallamenti.
Anche l’altezza del rialzo rispetto al piano di copertura dipende dal sistema adottato e dalle condizioni di posa previste dal produttore.
Non è opportuno ridurre arbitrariamente questo dettaglio per ottenere un lucernario più vicino al livello del tetto se ciò compromette la tenuta all’acqua.
Finestre per tetto piano: evitare ponti termici lungo il perimetro
Attorno al telaio del lucernario l’isolamento deve essere raccordato senza lasciare vuoti e senza creare una fascia molto più debole rispetto al resto del tetto.
In inverno il bordo dell’apertura può diventare una delle zone più fredde dell’ambiente se il nodo è progettato male.
La presenza di umidità interna può quindi favorire condensa sulle superfici vicine.
Anche la tenuta all’aria deve essere continua: l’aria calda interna non dovrebbe poter penetrare liberamente negli strati della copertura attraverso fessure lungo il telaio.
Il raccordo interno deve quindi essere progettato insieme alla membrana o allo strato di controllo del vapore presente nel pacchetto.
Queste esigenze sono particolarmente importanti quando vengono installati molti lucernari.
Più aperture significano maggiore flessibilità luminosa, ma anche più raccordi da impermeabilizzare, isolare e mantenere.
Finestre per tetto piano apribili o fisse: funzioni differenti
Un lucernario può servire soltanto a portare luce oppure anche a ventilare l’ambiente.
La scelta tra elemento fisso e apribile modifica costo, manutenzione e possibilità di utilizzo.
Un’apertura apribile sul punto più alto della stanza può favorire l’uscita dell’aria calda accumulata, soprattutto se esistono finestre verticali più basse attraverso le quali può entrare aria più fresca.
In un grande open space può essere utile rendere apribile soltanto una parte dei lucernari, lasciando gli altri fissi.
Finestra apribile per tetto piano - Velux
Su soffitti alti, è meglio valutare la motorizzazione di apertura e chiusura del punto luce.
Sono disponibili, inoltre, modelli dotati di sensori di pioggia ma, come ogni automatismo, introducono componenti elettrici e meccanici che devono rimanere accessibili per la manutenzione.
La scelta tra lucernario fisso e apribile deve quindi essere collegata alla strategia di ventilazione dell’intero ambiente.
Un caso concreto: grande soggiorno luminoso vicino alla facciata ma buio al centro
Si può considerare un soggiorno-cucina rettangolare posto sotto un tetto piano.
Su uno dei lati corti è presente una grande portafinestra verso il giardino; la zona immediatamente vicina al vetro riceve molta luce, mentre la cucina e il tavolo collocati nella parte centrale restano più scuri durante buona parte della giornata.
La soluzione: distribuire due aperture più interne, una in corrispondenza della zona pranzo e una verso la cucina, cosicché la luce venga portata direttamente nelle parti più profonde.
La dimensione dei due elementi può essere più contenuta rispetto a un unico grande lucernario e la distribuzione diventa più uniforme.
Prima della realizzazione, è importante verificare:
- la struttura del solaio
- le pendenze del tetto
- la posizione dello scarico pluviale.
Una delle aperture viene leggermente spostata per evitare un elemento strutturale e per non interferire con il percorso dell’acqua sulla copertura.
Questo tipo di scelta mostra come la posizione ottimale non derivi da un unico criterio, ma dall’intersezione tra luce, struttura e tenuta del tetto.
Manutenzione delle finestre per tetto piano
Le aperture sul tetto sono direttamente esposte a pioggia, polvere, foglie e altri depositi.
Il vetro deve poter essere pulito e i raccordi perimetrali devono rimanere ispezionabili.
Anche eventuali sistemi di apertura, motori, tende e sensori necessitano di manutenzione, pertanto, la possibilità di raggiungere questi componenti dovrebbe essere valutata prima dell’installazione.
Un lucernario collocato sopra un vano scala molto alto può essere efficace dal punto di vista luminoso, ma richiede una strategia precisa per la pulizia e per eventuali interventi futuri.
All’esterno bisogna controllare periodicamente che foglie e detriti non si accumulino contro il telaio o nei percorsi dell’acqua.
Anche eventuali schermature esterne devono poter essere raggiunte per sostituzioni o regolazioni.
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