Il Sole incide sul comportamento termico di un edificio e sulla qualità dell’illuminazione naturale, motivi per cui il progettista non può fare a meno di studiarne i movimenti e l’irraggiamento. Uno studio fattibile attraverso diversi strumenti, dai grafici ai software di progettazione e modellazione.
La radiazione solare incidente sulla Terra influisce in modo più o meno netto sul comportamento degli edifici, rivelandosi, a seconda dei casi, come una componente favorevole o indesiderata. Il contributo energetico fornito dal Sole non può essere trascurato, ma anzi è fondamentale un’adeguata conoscenza di questo parametro, che entra a pieno titolo tra gli strumenti di progettazione. L’irradiazione solare dipende dalla collocazione geografica del sito, dall’inclinazione del terreno, da eventuali rilievi od ostacoli e dalle condizioni climatiche, tutti fattori da valutare e conoscere.
Il ruolo del Sole nella progettazione di un edificio
Il percorso effettuato dal Sole e la quantità di energia trasmessa sotto forma di calore sono dati che possiamo conoscere e valutare. La radiazione solare offre apporti gratuiti agli edifici, nel cui bilancio energetico si somma questa componente all’energia prodotta dagli impianti. La radiazione solare può essere scomposta in 3 componenti: quella diretta proveniente dal Sole, quella indiretta, e, quindi, diffusa attraverso l’atmosfera e le particelle che compongono l’aria, e, infine, quella riflessa dalle superfici colpite dalla radiazione diretta. Questo ci fa capire come sia di considerevole interesse valutare, in fase di progettazione, anche il contesto in cui si colloca un edificio, con attenzione a superfici riflettenti o ostacoli fissi presenti nei dintorni.
Se la componente solare da un lato può essere utile per accumulare energia, dall’altro può diventare un grosso problema, provocando fenomeni quali il surriscaldamento. Mentre possiamo decidere semplicemente di spegnere un impianto e non produrre calore oltre il necessario, non possiamo spegnere il Sole. Gli strumenti per regolare gli apporti solari ci sono, quali schermature e una progettazione consapevole dell’involucro. Possiamo dire che il Sole può essere considerato come uno strumento di progettazione, con notevole influenza sulla forma, l’orientamento, le aperture, le stratigrafie e i materiali scelti, le schermature. Dove posiziono un portico? Con quali caratteristiche? Devo prevedere dei sistemi di ombreggiamento? Di che tipo e forma? Dove apro le finestre, con quali dimensioni e forma? Queste e altre domande sono fondamentali per una progettazione bioclimatica, sostenibile e consapevole, e le risposte si possono dare dopo un corretto studio del Sole.
Non solo calore, ma anche luce
Benché molto importante, l’apporto di calore dovuto al Sole non è l’unico motivo per cui è utile uno studio solare, in quanto è determinante anche per una corretta progettazione dell’illuminazione naturale. Un accurato studio del Sole permette di conoscerne la direzione, la sua inclinazione e anche di valutare l’impatto delle ombre sia a terra dell’edificio in progettazione (o oggetto di studio) che portate da ostacoli vicini.
Lo studio della geometria solare
Per studiare la geometria solare si considera il percorso apparente del Sole, che, quindi, sorge ad Est e tramonta ad Ovest, stando sopra un piano orizzontale, appunto, l’orizzonte. Due delle principali grandezze da prendere in considerazione sono l’altezza solare, cioè l’angolo formato dalla linea che congiunge Sole-Terra rispetto al piano orizzontale, e l’azimut, l’inclinazione della proiezione della linea Sole-Terra sul piano orizzontale rispetto all’asse del Nord. Queste grandezze forniscono un’indicazione sulla localizzazione del Sole in ogni momento della giornata e ci sono dei diagrammi solari che riportano dei dati medi mensili di queste grandezze in riferimento a un determinato sito.
I software per lo studio del Sole
La possibilità di simulare i percorsi del Sole e le ombre nei software usati per la progettazione aiuta in modo sicuramente intuitivo il progettista nel proprio lavoro. Allo stesso modo, esistono diverse applicazioni e software online, ad esempio quelli elaborati da ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile), che permettono di calcolare il movimento del Sole, la radiazione globale giornaliera e le ombre portate.
