Bioclimatica: la ventilazione naturale

Principi di bioclimatica: La ventilazione naturale

Per bioclimatica si intende l’architettura che “usa gli elementi naturali del sito (il sole, la ventilazione naturale, l’acqua, il terreno e la vegetazione) per realizzare edifici termicamente efficienti in grado di soddisfare i requisiti di comfort termico, indipendentemente dall’uso di impianti di climatizzazione” – Wikipedia.

Molto spesso sentiamo o vediamo intorno a noi indicatori di prestazione energetica (classi energetiche) legati ad abitazioni o elettrodomestici, che etichettano con una lettera il comportamento più o meno virtuoso di tali manufatti.

Eppure l’architettura ha da sempre sfruttato i principi della fisica, e più nello specifico della termodinamica per governare i venti ed ottenere da essi benefici in termini di comfort igrometrico.

Vediamo dunque quali sono le principali strategie applicate fin dall’antichità per rendere veramente eco-friendly un’abitazione. Il sapiente uso delle leggi della natura ci permettono in molti casi di ridurre al minimo l’intervento tecnologico.

VENTILAZIONE NATURALE

La ventilazione naturale consiste negli scambi di aria che avvengono tra due ambienti distinti, interno/esterno, interno/interno e per effetto di variazioni di temperatura o pressione (cosiddetti gradienti).

Questi possono essere sfruttati sia perché naturalmente esistenti nell’ambiente circostante, ovvero appartenenti al macro-clima dell’area geografica di appartenenza (i cosiddetti venti prevalenti) ed incanalati all’interno dell’abitazione, sia generati “forzatamente” attraverso strategie passive inerenti l’involucro e la geometria dell’edificio, che genera un particolare micro-clima.

MACRO-CLIMA: SCALA LOCALE

Naturalmente ogni luogo ha caratteristiche proprie (genius loci), ed i venti prevalenti ne costituiscono un’importante componente bio-climatica:

• essi possono essere convogliati tramite tunnel di ventilazione realizzati con muri e finestre;
• bloccati e limitati qualora fossero controproducenti in quanto freddi o eccessivamente violenti tramite barriere naturali costituite da siepi e alberature;
• possono essere umidificati tramite superfici d’acqua quali fontane e laghetti o tramite la naturale evapo-traspirazione di piante e giardini;

Quando un edificio è investito dal vento, subisce sulla parete direttamente interessata forti pressioni. Altrettante depressioni caratterizzano in fronte opposto al verso di provenienza del vento (sottovento). E’ buona regola, quindi, al fine di ottenere il maggiore passaggio d’aria, concentrare le aperture in ingresso nella zona a maggiore pressione e quelle di uscita nella zona sottovento.

I locali di servizio quali wc e cucina, saranno quindi posti sul lato sottovento dell’edificio, così da evitare spiacevoli e maleodoranti movimenti d’aria verso gli ambienti di soggiorno.

Per casi particolarmente complessi, anche alla scala urbana, è possibile utilizzare dei software in grado di simulare il comportamento del vento sui volumi di progetto, alla stregua dei tunnel del vento utilizzati nell’aerodinamica delle automobili e degli aeroplani.

MICRO-CLIMA: AMBIENTI INTERNI

Per quanto riguarda invece la micro-ventilazione interna all’abitazione, essa si basa sui cosiddetti “moti convettivi”.

I moti convettivi si basano sul principio secondo il quale l’aria calda tende a salire, in quanto meno densa dell’aria fredda a livello molecolare.

Questo gradiente di temperatura genera appunto dei movimenti d’aria che se indotti artificialmente possono produrre effetti di benessere e comfort igro-termico (ovvero dipendente anche dall’umidità) a costo zero. Tra i più sono appunto i camini di ventilazione, i muri-trombe, le torri del vento e altro ancora.

EFFETTO CAMINO

Il cosiddetto effetto camino è un meccanismo a sviluppo verticale, generato naturalmente dalla differenza di temperatura che può essere ottenuta da un semplice cavedio, un vano scale, un lucernario riscaldato da vetrate con l’effetto serra, etc etc.

EFFETTO VENTURI

Il comportamento “fluido” dell’aria fa si che la sua velocità dipenda dalla pressione indotta dal contenitore nel quale essa è costretta a passare.

In particolare, al diminuire della sezione di passaggio aumenta la velocità del flusso. Praticando delle apertura similari a quelle dei torrini o degli oculi in prossimità di una cupola, si ottengono effetti di tiraggio dell’aria forzati in maniera naturale, che agevolano il ricambio dell’aria all’interno degli ambienti circostanti.

CONSIDERAZIONI FINALI

A conclusione di questo breve capitolo riguardante la bio-climatica, ci tengo a sottolineare l’importanza della buona architettura, che è sempre perpetrata attraverso la conoscenza delle antiche sapienze e mai dominata dalla tecnologia che ne compensa le lacune progettuali.