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Progettazione solare passiva

1970
Edificio residenziale con caratteristiche di progettazione solare passiva come pareti trombate e finestre rivolte a sud.

La progettazione solare passiva è una strategia di progettazione edilizia che utilizza i componenti di un edificio - pareti, pavimenti, finestre e orientamento - per raccogliere, immagazzinare, riflettere e distribuire l'energia solare sotto forma di calore in inverno e respingere il calore solare in estate. A differenza dei sistemi di riscaldamento solare attivo, non prevede l'uso di dispositivi meccanici ed elettrici.

La progettazione solare passiva si basa su cinque principi chiave. Il primo è l'apertura (o collettore), che consiste in ampie superfici vetrate (finestre, lucernari) orientate verso il percorso del sole, tipicamente a sud nell'emisfero settentrionale. Questi permettono alla luce solare di entrare nell'edificio. Il secondo principio è quello dell'assorbitore, che prevede superfici dure e scure sul lato esposto al sole di una massa termica. Queste superfici assorbono la radiazione solare in entrata e la convertono in calore.

Il terzo principio è la massa termica, ovvero un materiale in grado di immagazzinare quantità significative di calore. Materiali come il calcestruzzo, mattoneSi utilizzano comunemente pietra e acqua. La massa termica è posizionata in modo da essere irradiata dalla luce solare che entra attraverso l'apertura. Assorbe il calore in eccesso durante il giorno e lo rilascia lentamente nello spazio di notte, moderando le fluttuazioni della temperatura interna.

Il quarto principio è la distribuzione, la metodo attraverso il quale il calore solare circola dai punti di raccolta e accumulo alle diverse aree dell'edificio. Ciò può avvenire per convezione naturale, conduzione e irraggiamento. Ad esempio, l'aria calda sale e può circolare attraverso le bocchette alte, mentre l'aria più fredda viene aspirata dalle bocchette basse.

L'ultimo principio è il controllo. Questo implica meccanismi per gestire gli effetti del sole, in particolare per prevenire il surriscaldamento estivo. Sporgenze del tetto, tende da sole, persiane e alberi decidui sono elementi di controllo comuni. Sono progettati per bloccare il sole estivo ad alta angolazione, consentendo al sole invernale a bassa angolazione di penetrare nell'edificio.

UNESCO Nomenclature: 3303
- Architettura

Tipo

Sistema astratto

Interruzione

Sostanziale

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • Le antiche pratiche greche e romane di orientare gli edifici per catturare il sole invernale
  • La descrizione di Socrate della "casa a megaron" progettata per il guadagno solare
  • L'invenzione del vetro trasparente, che consente grandi finestre
  • Ricerche sul trasferimento di calore e sulla termodinamica nel XIX secolo

Applicazioni

  • muri di Trombe nelle case residenziali
  • finestre rivolte a sud con sporgenze calcolate nell'emisfero settentrionale
  • materiali ad alta massa termica come pavimenti in cemento o pietra
  • spazi soleggiati o solarium annessi agli edifici
  • strategie di illuminazione naturale per ridurre il fabbisogno di illuminazione elettrica

Brevetti:

NA

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