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Serre solari: funzionamento e vantaggi

L’architettura bioclimatica sfrutta gli elementi naturali per una progettazione efficiente e sostenibile. La serra solare è un utile sistema per captare la radiazione solare e mitigare il clima interno, ma la progettazione deve essere attenta a specifiche caratteristiche tecniche e rispettosa dei Regolamenti Edilizi

A cura di: Arch. Gaia Mussi

Serre solari per la progettazione efficiente e sostenibile

Le serre solari bioclimatiche sono sistemi solari passivi per il miglioramento dell’efficienza energetica e del comfort. Una soluzione tipica dell’architettura bioclimatica che fonda le sue radici nell’Europa del ‘500, quando si addossavano delle serre agli edifici per coltivare piante esotiche e frutta mediterranea.

 

Nella seconda metà del Novecento, con la maturata coscienza del problema ambientale ed energetico, il valore della serra negli edifici passivi divenne sempre più chiaro. Il loro funzionamento non richiede l’installazione di alcun impianto e trova la sua efficacia nella forma, nella progettazione e nei fenomeni fisici di accumulo, diffusione di calore e irradiazione solare.

Una serra è utile nella stagione invernale per riscaldare gli ambienti interni, accumulando calore nelle ore diurne e mitigando le dispersioni nelle ore notturne.

 

Serra solare con serramenti apribili

 Le serre bioclimatiche sono luoghi in cui la permanenza è piacevole anche nei mesi invernali, sono ambienti luminosi e dal clima piacevole nelle ore diurne più soleggiate.

Le caratteristiche di una serra solare

Uno spazio, per essere definito serra solare, deve rispettare una serie di caratteristiche tecniche. Ogni Regolamento Edilizio locale tratta la materia e generalmente le serre solari vengono assimilate a locali tecnici, escludendole dai calcoli volumetrici. Ma in generale, un ambiente delimitato principalmente da superfici vetrate (almeno il 70% del totale, tuttavia in alcuni comuni è richiesto il 100%) considerato come una serra non deve avere funzione abitativa, non prevede un impianto di riscaldamento e ha un orientamento compreso tra rotazioni di massime da Sud di 30°.

 

Nei regolamenti edilizi si trovano indicazioni anche rispetto volumi e dimensioni: in genere la superficie della serra non può superare il 15% di quella dell’abitazione, il suo volume deve essere inferiore a una precisa percentuale del volume riscaldato – principalmente il 10% - e sono da rispettare le regole urbanistiche in merito a limiti di altezza e distanze. Chiaramente una serra solare deve garantire un risparmio energetico, che deve essere attestato e calcolato. Nel caso si vogliano ridurre le dispersioni solari verso l’esterno, oltre a una ponderata scelta dei vetri, è possibile inserire elementi isolanti mobili.

 

Serra solare addossata ad un’abitazione privata Le serre solari si realizzano adiacenti alla facciata meridionale della casa e ci si deve rivolgere ad aziende specializzate per la fornitura di prodotti e soluzioni adatte alle proprie esigenze.

Forme e tipologie di una serra solare

Una serra può essere addossata all’abitazione o in parte integrata, ma in ogni caso la forma dovrebbe massimizzare la captazione solare e l’inclinazione della copertura essere tale da renderla perpendicolare ai raggi nelle ore di maggior apporto solare. Una volta superata la superficie vetrata, la radiazione solare si trasforma in calore, grazie al noto effetto serra. Elementi massivi posizionati all’interno accumulano il calore e poi lo disperdono gradualmente nell’ambiente. A questo scopo si possono realizzare pareti verticali, pavimenti o inserire oggetti autonomi, come componenti d’arredo o specchi d’acqua, dotati della massa necessaria.

 

In base alle modalità con cui viene trasmesso il calore, si possono individuare tre diverse tipologie di serre solari:

-          Serra a guadagno diretto: il guadagno solare avviene all’interno dell’abitazione. Molto spesso possono esserci divisori trasparenti e regolabili tra la serra e l’interno, il pavimento funge da accumulo. In questa tipologia va posta molta attenzione alle dispersioni e all’isolamento delle superfici vetrate della serra durante il periodo freddo.

-          Serra a scambio convettivo: l’abitazione e la serra sono separate da una superficie verticale opaca, con apposite aperture utili allo scambio per convezione. Queste bocchette o serramenti, poste ai piedi e in cima della parete, possono essere regolate. L’isolamento è posto in corrispondenza del muro divisorio.

-          Serra a scambio radiante: tra la serra e l’abitazione è presente una parete pesante e si cercherà di massimizzare lo scambio radiante. La parete accumula calore e lo cederà quando l’ambiente interno si raffredderà. Il muro non deve essere isolato, ma è consigliabile prevedere una coibentazione mobile da porre sul lato esterno della parete durante le ore notturne, così da ridurre le dispersioni.

 

Tipologie di serre solari

1. Serra a guadagno diretto, che non prevede muri di separazione tra l’interno e la serra; 2. Serra a scambio convettivo, le cui bocchette possono essere regolate da termostati; 3. Serra a scambio radiante, per la quale sono ottimi elementi di accumulo i laterizi pieni, il calcestruzzo ed elementi lapidei o in terra.

Attenzioni progettuali 

Qualsiasi serra si voglia realizzare, la prima fase della progettazione riguarderà necessariamente un’attenta valutazione del luogo con considerazioni in merito la latitudine e l’inclinazione della radiazione solare, la temperatura dell’aria e degli ambienti della casa, l’orientamento delle facciate, la presenza di ostruzioni e ombreggiamenti e ultima, ma non certo per importanza, la normativa locale.

 

Molta attenzione va posta nel comportamento estivo della serra solare, di cui si deve assolutamente prevenire il surriscaldamento con la predisposizione di schermature mobili o ombreggiamenti vegetali, che non compromettano il suo funzionamento invernale. Inutile sottolineare l’importanza della scelta del vetro nella progettazione di una serra solare, che può essere rinforzato per motivi di sicurezza e avere proprietà differenti. Si può optare per vetri o vetrocamere basso-emissivi, selettivi o a controllo solare, così come è possibile valutare materiali differenti come il policarbonato compatto. In ogni caso la scelta deve considerare sì la trasmittanza termica, ma anche quella luminosa, il fattore solare e le proprietà acustiche.

 

Serra solare, con serramenti apribili

I serramenti di una serra solare devono essere apribili, in modo da favorire la ventilazione ed evitare il surriscaldamento estivo. Fonte Immagine: Baltera

 

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