PROGETTO
VISTA DA SUD
© Raffaele Zucchi . Published on October 23, 2014.
Il progetto prevede la realizzazione di 8 alloggi duplex disposti a schiera lungo l’asse Est-Ovest, . ognuno di superficie utile mq.88,00; costituiti da p. cantinato, p. terra e
p. primo , con giardino privato sia a nord che a sud.
La scelta di realizzare il garage nel piano cantinato è scaturita da considerazioni funzionali (locali tecnici distinti dall’abitazione), bioclimatiche (vespaio areato per isolare l’edificio dal suolo) economiche (senza aggravio di spesa)
I percorsi pedonali e carrabili sono ben distinti, a sud l’accesso carrabile a nord quello pedonale.
Al piano terra,a quota +1,10 rispetto alla strada, con accesso dal giardino a Nord, sono ubicati il soggiorno, con affaccio sul giardino sud attraverso il patio, il locale igienico e la cucina,con affaccio sul giardino nord;
al primo piano,a quota +4,10, con accesso attraverso la scala interna, sono ubicate, a sud, due camere da letto con patio, a nord, una camera da letto e il bagno,
al piano cantinato, a quota –1,60, con accesso dal piano terra attraverso la scala interna, sono ubicati il locale tecnologico ( caldaia, serbatoio di accumulo acqua per uso sanitario e per riscaldamento, pompa di sollevamento),il serbatoio di accumulo acque piovane e relativa pompa di sollevamento, un locale deposito con area per la raccolta differenziata e il garage con accesso carrabile da sud.
I due alloggi di testata a Est e Ovest hanno i requisiti dell’accessibilità per i diversamente abili, rampa di accesso con pendenza 8%, bagno, disimpegni e porte con spazi di manovra adeguati e montascale per accedere al primo piano.
La struttura portante verticale è in muratura di tufo, quella orizzontale è costituita da solai in laterocemento e travi in c.a, le fondazioni e i muri di contenimento del cantinato sono in c.a.
Le murature esterne sono in parte in tufo a vista (prospetto sud) e in parte in intonaco a calce.
Gli intonaci e le pitture interne sono a calce con colori di terra.
Gli infissi sia esterni che interni sono in legno.
Le pavimentazioni interne sono in cotto, i rivestimenti in maiolica
Il patio a sud è realizzato con struttura verticale in tufo, gli orizzontamenti sono con travi e soprastante assito in legno, staccato dalla struttura in c.a. per evitare ponti termici,il lato anteriore è dotato di un sistema di avvolgibili in legno orientabili e regolabili in funzione della variabilità climatica.
Il cupolino a copertura del condotto di ventilazione è realizzato con struttura in acciaio e pannelli fotovoltaici traslucidi.
Il captatore di luce è realizzato con struttura in acciaio, lamiera di rame all’esterna e lamiera riflettente all’interno.
La coibentazione del solaio di copertura è realizzata con il tetto giardino, con sottostante impermeabilizzazione traspirante.
Impianto di riscaldamento radiante, a parete nella zona notte e a pavimento nella zona giorno, alimentato con caldaia a gas a condensazione e collegata ai pannelli solari ad integrazione.
Produzione di acqua calda per usi sanitari con pannelli solari
Impianto elettrico con cavi sottotraccia, con percorso a stella e dotato di disgiuntore sulla linea della zona notte, l’illuminazione esterna sarà alimentata con i pannelli fotovoltaici.
PROSPETTO EST
© Raffaele Zucchi . Published on October 23, 2014.
Le principali categorie di intervento di carattere bioclmatico e bioecologico sono:
1) massimizzazione del riscaldamento naturale passivo;(muri massivi, patio aperto, tetto giardino a sud, aperture a sud, verde sempreverde a nord)
2) ottimizzazione del raffrescamento naturale passivo;(muri massivi, patio ombreggiato, , cantinato ventilato, giardino a nord,verde a foglia caduca a sud))
3) diffuso impiego della ventilazione naturale; (condotti di ventilazione,aperture contrapposte, patio aperto, percorsi d’ingresso nord-sud)
4) contributo e potenziamento dell’illuminazione naturale;(dimensionamento delle aperture in funzione dell’orientamento e della destinazione, captatore di luce che convoglia la luce da sud sulla finestra a nord, cupolino in copertura)
5) controllo del comfort termoigrometrico e mitigazione dell’umidità relativa;(materiali naturali traspiranti, infissi in legno, ventilazione,cantinato ventilato)
6) potenziamento dell’isolamento naturale;(forma compatta dell’involucro,isolanti in sughero, tetto giardino)
7) impiego dei processi di evapotraspirazione con uso dei processi vegetazionali;
8) predisposizione all’integrazione architettonica di solare attivo, sia fotovoltaico per produzione di energia elettrica per l’illuminazione esterna, che collettori solari per produzione di energia termica per impianti di riscaldamento radiante;
9) ottimizzazione della gestione ecologica delle acque;(recupero acque piovane e riuso per irrigazione e scarico bagni)
10) impiego di sistemi per la raccolta dei rifiuti;(area interna per raccolta differenziata)
Per illustrare le azioni, le modalità, i criteri di scelta e le conseguenti applicazioni tecniche bioedili si è assunta come base la GUIDA ALLA REDAZIONE PROGRAMMATICA DEI CRITERI BIOCLIMATICI E BIOEDILIZI PREVISTI NEL PROGETTO:
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ESPLOSO
© Raffaele Zucchi . Published on October 23, 2014.
1) ELEMENTI DI VALUTAZIONE DEL LUOGO
Elementi di disturbo ecologico
bassa presenza di radon (20-40 Bq) non rende necessari interventi specifici.
Condizioni bioclimatiche.
Il clima è mediterraneo con piogge prevalenti nel periodo autunno-inverno, scarse nella stagione primaverile, nulle in estate; le escursioni termiche sono notevoli a causa della lontananza dal mare; la caduta di neve è scarsa.
Il profilo climatologico evidenzia inverni (da dicembre a marzo) molto freddi, con temperatura massima media inferiore ai 10°, ed estati calde con temperatura massima media compresa tra i 27° e i 32°.
I venti prevalenti spirano da nord.
Dati climatici
Comune: Matera
Altezza sul livello del mare (m): 200
Latitudine: 40° 39’
Longitudine: 16° 38’
Gradi giorno (GG): 1,148
Zona climatica: D
Periodo convenzionale di riscaldamento (giorni): 166
Velocità media del vento (m/s): 2.9
Direzione prevalente del vento: N
Zona di vento: 1
Temperatura esterna di riferimento (°C): – 2.0t
Natura dei terreni. La “murgia”è costituita geologicamente da calcari dell’era secondaria con prevalenza del cretaceo superiore, disposti a strati orizzontali separati fino a grandi profondità (“gravine”), da veli di terra rossa nei calcari più recenti, bruna o nerastra in quelli più antichi.
Rapporti con il costruito
Il contesto è costituito da volumi bassi che non creano condizioni di reciprocità tra i volumi
Elementi di mitigazione naturali\artificiali
-cantinato come camera d’aria,murature massive, tetto giardino, patio a sud, spazi tampone a nord, canali di ventilazione,
Insolazione delle facciate La radiazione solare giornaliera media giornaliera va da un minimo di 6,4 (MJ/m°-giorno) in dicembre ad un massimo di 23,9 nel mese di giugno.
Tipologia
A schiera, compatta e adatta a ridurre le escursioni termiche, esposta a sud per ottimizzare l’orientamento eliotermico.
2) RELAZIONI CON IL CONTESTO
-Il contesto è quello tipico delle Murge, senza emergenze di rilievo sia dal punto di vista paesaggistico che da quello architettonico, ad eccezione del borgo quaroniano che si intravede dal lotto interessato.
-Il sistema della mobilità veicolare è distinto da quello pedonale
- le abitazioni, sono caratterizzate mediante una evidenziazione delle strategie di controllo climatico realizzate. Un ruolo fondamentale è attribuito ai vialetti d’accesso alle diverse abitazioni che determinano spazi vuoti che si susseguono ai volumi compatti degli edifici e che rimandano ai vuoti delle piccole chiostrine che ricoprono gli ingressi.
3) ORIENTAMENTO
Il Piano di Zona ha già previsto la disposizione della tipologia a schiera secondo l’asse Est Ovest, che consente di ottenere il massimo soleggiamento.
-Gli ambienti all’interno degli alloggi sono posizionati in relazione ai loro bisogni di riscaldamento, al fine di minimizzare la domanda totale di energia. Sono esposti a sud il soggiorno e due camere da letto, a nord i bagni la cucina e una camera.
-La penetrazione dei raggi solari è favorita dal congruo dimensionamento delle superfici finestrate.
-Le vetrate esterne avranno dimensioni differenziate e vetri con diverse caratteristiche di emissività, di trasmissione luminosa e di fattore solare a seconda del diverso orientamento, limitando la dispersione energetica delle vetrate a Nord e viceversa regolando il guadagno energetico delle vetrate a Sud.
-La qualità del microclima interno sarà garantita dall’uso di materiali traspiranti e igroscopici.
4) VENTILAZIONE NATURALE
-Lo studio delle condizioni climatologiche della zona mostra una presenza di venti dominanti provenienti da Nord.
-Assicurare le condizioni di comfort termoigrometrico all’interno degli edifici attraverso la ventilazione naturale.
-La ventilazione naturale, abbinata ed integrata con strategie di controllo della radiazione solare o di raffrescamento passivo, consente di raggiungere elevati livelli di comfort termoigrometrico.
-Il ricambio dell’aria all’interno dell’abitazione avviene mediante la ventilazione verticale che sfrutta la scala, camino di ventilazione, e la ventilazione incrociata attraverso le aperture sulle facciate sia sopravento sia sottovento e le griglie di ventilazione poste sui muri della scala. Entrambi i sistemi di ventilazione consentono una riduzione dei carichi di raffrescamento dell’ordine del 50%.
5) TRACCIATO REGOLATORE DEI PROSPETTI
-Nella definizione dei prospetti si è mirato alla adozione di una forma degli edifici coerente con la tradizione costruttiva locale e con la situazione paesaggistica integrandola con l’uso di tecnologie bioclimatiche attive e passive.
-il prospetto Nord compatto è caratterizzato dalla presenza del captatore di luce che permette l’illuminazione della camera a nord, l’impianto si compone di un’area captante che raccoglie la luce da sud per indirizzarla sulla parete nord, il prospetto sud in tufo a vista è caratterizzato dal patio che, con i brise-soleil chiusi,protegge le aperture dal sole estivo e d’inverno è aperto al sole.
La progettazione ha portato ad una architettura che, unendo la tradizione costruttiva locale agli accorgimenti tecnici e tipologici per l’uso attivo e passivo dell’energia solare (chiostrina, patio, pannelli solari, fotovoltaico etc.), all’uso del verde come guadagno termico e per il raffrescamento (tetto-giardino), ha fatto sì che questi accorgimenti diventassero elementi di figurabilità degli edifici progettati, qualità che conferisce ad un oggetto fisico una elevata probabilità di evocare in ogni osservatore una immagine vigorosa.
Le condizioni climatiche della zona portano comunque alla scelta di edifici compatti, in grado di difendersi dalle temperature sfavorevoli sia durante l’inverno che durante l’estate, e di aprirsi alle condizioni favorevoli in modo da utilizzare i benefici della radiazione solare nella stagione fredda e della ventilazione naturale nella stagione calda, quindi è ideale la tipologia a schiera dotata di massa con buona inerzia termica per il controllo della temperatura.
L’inserimento nel paesaggio degli edifici sarà garantito dalla presenza del tetto-giardino e dal verde dei giardini privati, mentre l’inserimento nel costruito è garantito dall’uso dei materiali e tecniche costruttive locali.
I patii, le chiostrine, i tetti- giardino, i pannelli solari, i sistemi fotovoltaici, il captatore di luce, saranno gli elementi di identità e riconoscibilità dell’intervento.
6) ILLUMINAZIONE E COLORI
-L’illuminazione degli ambienti risulta fortemente influenzata dalla esposizione, obbligata dalla forma del lotto
-Le aperture trasparenti sono state progettate in modo da ottenere un adeguato livello di illuminazione naturale degli ambienti, variandone la dimensione a seconda dell’esposizione della parete. Le aperture a Nord sono strombate esternamente verso l’alto per una maggiore captazione della luce ed internamente per la riflessione della luce.
-Il captatore di luce, in particolare, fornirà una maggiore luminosità alle camere a Nord. Questo elemento è costituito da un’area captante fissa che raccoglie la luce da Sud per indirizzarla verso le finestre poste sulla facciata Nord.
-Il cromatismo delle facciate sarà prevalentemente affidato al colore proprio dei materiali utilizzati (tufo calcareo, legno, vetri, pannelli solari, fotovoltaico) con inserimento di pareti trattate con intonaco a calce.
Negli alloggi il colore sarà quello della terra delle pitture a calce.
7) IL VERDE COME ELEMENTO COSTRUTTIVO
-Un accorto impiego del verde consente di ridurre i consumi energetici per il riscaldamento del 10-20% e quelli per la climatizzazione estiva del 20-50%.
-Sistemazione del giardino di pertinenza delle unità abitative con essenze locali sempreverdi a nord e a foglia caduca a sud.
Il tetto giardino offre notevoli vantaggi:
• Risparmio nei costi di risanamento. L’impermeabilizzazione dura più a lungo perché viene protetta dai raggi UVA, dalle intemperie e dalle escursioni termiche. Su una copertura a verde le temperature estive si aggirano intorno ai 25° C, mentre su una tradizionale possono superare gli 80° C.
• Risparmio nei consumi energetici. La copertura a verde fornisce prestazioni di isolamento termico in inverno e di raffrescamento in estate, rispetto ad una impermeabilizzazione tradizionale può portare fino ad un risparmio del 30/50 % dei costi di riscaldamento e/o condizionamento.
• Riduzione dell’inquinamento acustico. Un tetto verde assorbe le onde acustiche (traffico, aerei,ecc.) riducendone la diffusione.
• Il substrato leggero delle coperture a verde, con uno spessore di15 cm, abbatte di circa il 99,4% le onde elettromagnetiche nei campi di frequenza da 1,8 a 1,9 GHz delle reti cellulari e dei radiotelefoni Dect.
• Effetto sul microclima. I giardini pensili assorbono l’acqua piovana,la trattengono e restituiscono all’ambiente circostante mediante evaporazione ed evapotraspirazione, rinfrescando l’aria e aumentandone l’umidità relativa.
• Fissaggio delle polveri.
• Creazione di aree di compensazione.
• Miglioramento della qualità della vita. Aumento delle superfici a verde, più congruo inserimento dell’edificato nel paesaggio.
8) LA PROTEZIONE TERMICA
-L’edificio bioclimatico assegna una importante funzione all’involucro: quella di regolatore termico capace di far raggiungere all’interno livelli di comfort ottimali senza l’impiego di sistemi meccanici o impianti che richiedono un alto consumo energetico. Tutto ciò mediante la scelta e l’impiego di materiali e tecniche ambientalmente compatibili.
-La protezione termica dell’edificio è stata ipotizzata in base alle caratteristiche climatiche della località e sulla possibilità di introdurre scelte tecnologiche sostenibili dal punto di vista ecologico ed economico. Si è pertanto ipotizzato l’impiego di materiali naturali reperibili in loco e di realizzare pareti perimetrali coibentate con materiali naturali ed aerate.
Il pacchetto è così costituito:
- muratura esterna in tufo di cm 25;
- intonaco cm 2;
- pannello di sughero biondo cm 3;
- camera d’aria statica cm 9;
- controparete in laterizio cm 8;
- intonaco a calce cm 2.
L’impiego di tale tipologia costruttiva comporta maggiori riduzioni del flusso termico disperso rispetto alle tradizionali tipologie di muratura perimetrale.
-Lo spazio all’interno della chiostrina è irradiato direttamente dal sole attraverso la copertura trasparente.
-Il tetto verde eleva notevolmente la massa termica della copertura, riducendo nel contempo, per il suo aspetto, l’impatto sull’ambiente.
-L’ombreggiamento della facciata Sud è dato dal patio e dalle schermature mobili tramite veneziane di legno che consentono contemporaneamente la ventilazione e l’ombreggiamento, regolabile con il movimento delle lamelle.
9) FORME DI CONTENIMENTO IMPIANTISTICO
-Muratura Massiva
-Collettori solari per la produzione di acqua calda sanitaria e per il riscaldamento radiante , a parete e a pavimento,a bassa temperatura, ad integrazione della caldaia a metano.
-Recupero delle acque piovane, con cisterna di accumulo all’interno del piano cantinato, per l’irrigazione del giardino e gli scarichi dei bagni.
-Pannelli fotovoltaici per l’alimentazione dei corpi illuminanti degli spazi esterni dei fabbricati.