Sistemi di schermatura dal sole

Sistemi di schermatura dal sole
di Denise Barbaroux 

1) Introduzione
Nella progettazione di sistemi di schermatura si devono considerare numerose variabili, a partire dalle condizioni ambientali ed ergonomiche degli spazi interni, fino alla calibrazione energetica e al contenimento dei consumi dovuti agli impianti tecnici. Un altro aspetto decisivo è la composizione morfologica del sistema, nonché la funzionalità che permette la regolazione dell’incidenza dell’irraggiamento solare e le condizioni luminose.

La definizione di schermatura solare si riferisce a tutti i meccanismi naturali o artificiali che sono in grado di controllare i flussi luminosi e di calore. Secondo la norma UNI 8369, del 1988, una schermatura è un "elemento tecnico con funzione di controllare in modo specifico l'energia radiante, l'illuminazione, il flusso termico e la visibilità degli spazi interni ed esterni". Il D.L. 192/2005 dà una definizione più aggiornata: una schermatura è "un sistema che, applicato all'esterno di una superficie vetrata trasparente permette una modulazione variabile e controllata dei parametri energetici e luminosi in risposta alle sollecitazioni solari". Queste definizioni non dicono nulla su quali debbano essere le condizioni ambientali affinché sia richiesto un sistema di schermatura.

La scelta di adottare un sistema schermante dovrebbe essere concepito durante le prime fasi della progettazione dell'edificio, poiché la loro presenza influisce sul bilancio energetico, sia a livello di riscaldamento, che di raffrescamento, ma anche sulla forma.

Dopo gli anni 70 l'argomento legato all'importanza del contenimento dei consumi energetici è diventato sempre più importante, e da allora si è assistito a un continuo susseguirsi di maggiori attenzioni per cercare di ridurre tali sprechi, specialmente nel settore edile. Sono stati studiati nuovi metodi di isolamento termico, con una conseguente riduzione dell'uso degli impianti, sia in inverno che d'estate.

Con il passare del tempo i progetti architettonici sono stati studiati in maniera sostenibile, cercando di contenere i consumi di risorse non rinnovabili e la qualità dell'abitare, tramite le prestazioni energetiche ma anche attraverso condizioni di comfort di benessere.

2) Evoluzione dei sistemi di schermatura - un po' di storia
Le aperture di facciata e i relativi sistemi di schermatura sono da sempre oggetto di evoluzione. Le funzioni che svolgono sono svariate, dalla semplice protezione dalle intrusioni, a separazione dall'ambiente esterno, al controllo della ventilazione, dell'illuminazione, del rumore e delle radiazioni solari.

Fin dal passato gli esempi tramandati che sono all'origine delle schermature solari sono numerosi: ad esempio tipici dell'architettura mediterranea sono i portici degli edifici utilizzati dagli antichi popoli classici greci e romani. Sempre nello stesso ambiente romano il termine latino tentorum, che definiva la tenda militare, originò la parola tenda, intesa sia come separatore di ambienti, che drappo per finestre.

Il termine velarium invece indicava il velo manovrato da funi, sopra gli spalti del Colosseo, per proteggere gli spettatori dal calore estivo durante le manifestazioni. Successivamente questa tenda verrà utilizzata per riparare le finestre.  Inizialmente però la separazione tramite tenda era usata più che altro negli edifici pubblici o nobiliari, dato che le piccole case popolari erano dotate di semplici aperture sfornite di protezioni.

Durante il Medioevo comincia ad essere usata un'altra tipologia di schermatura, più leggera: il canopeum, formata da una tettoia in legno o in telo e sostenuta da semplici pali, impiegata per coprire baldacchini.

Nel Rinascimento l'uso di elementi tessili per decorare e riparare le finestre è sempre maggiore: drappi in velluto, damaschi, tendoni, sostenuti da semplici bastoni o cavi.

In Inghilterra ed in Francia verso il XVIII secolo aumenta la tendenza ad addobbare facciate e balconi di abitazioni private con tende multicolore sorrette da strutture fisse o semimobili: queste avevano la funzione doppia di decorare ma anche di riparare l'interno dal calore e dal sole.

I frangisole cominciano a fare la loro comparsa con l'inizio della costruzione di edifici industriali, caratterizzati infatti da campate molto alte e larghe. Qui la luminosità e la ventilazione dovevano essere tenute sotto controllo, durante le varie stagioni, tramite sistemi frangisole.

Nel XX secolo molti architetti cominciano a progettare i propri edifici inserendo schermature solari, che erano viste anche come elementi architettonici.



3) La radiazione solare
La radiazione solare rappresenta la principale fonte di energia per la superficie terrestre; arriva sulla Terra come radiazione diretta ma anche in maniera diffusa. L'intensità della radiazione solare dipende dall'altezza del sole sull'orizzonte e quindi in che momento della giornata viene considerata, e dalle condizioni meteorologiche. Inoltre la percentuale di radiazione diretta o diffusa influisce molto a livello del progetto; questo perché la radiazione solare arriva sulla terra con una precisa direzione mentre la radiazione diffusa arriva sul globo da tutte le direzioni. In questo modo la radiazione incidente si può schermare tramite alcuni accorgimenti, mentre la radiazione diffusa è molto più complessa da gestire.

Le facciate esposte verso nord ricevono meno irraggiamento solare, anche durante la stagione estiva. Le facciate orientate verso est ricevono la maggior parte delle radiazioni prima di mezzogiorno, mentre quelle esposte a ovest la riceveranno durante il pomeriggio. Le facciate esposte a sud ricevono l’irraggiamento solare quasi per tutto il giorno; ecco il motivo per cui è preferibile ottimizzare le superfici vetrate su questo lato, per avere il massimo guadagno solare.

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