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Serra solare e bioclimatica, 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. Ne parliamo con l’Ing. Carlo Pagliai

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Serra solare e bioclimatica, funzionamento e vantaggi
Indice degli argomenti:

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.

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 di solito le serre bioclimatiche 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°.

Le caratteristiche di una serra solare

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.

Come funziona la serra solare

Non una semplice struttura dedicata all’ampliamento della casa, ma un sistema solare passivo in grado di sfruttare l’energia solare e accumulare calore durante il giorno.  Come funziona una serra solare? Come deve essere progettata? Vediamo nel dettaglio le caratteristiche di questo interessante manufatto.

Come funziona la serra solare
Img by Zaza Design

L’inclinazione della copertura deve essere progettata al meglio per catturare i raggi in modo ottimale. Quando i raggi colpiscono la superficie dei vetri e la superano si trasformano in calore per mezzo del fenomeno fisico dell’effetto serra. Nella bioserra sono inseriti degli elementi capaci di accumulare il calore ricevuto e rilasciarlo nell’ambiente (in modo graduale nel tempo).

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

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.

Serre solari: forme e tipologie

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.

I serramenti di una serra solare devono essere apribili
I serramenti di una serra solare devono essere apribili, in modo da favorire la ventilazione ed evitare il surriscaldamento estivo. Img by Baltera 1960

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

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.

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.

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.

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.

Differenze tra serra solare e veranda

Molto spesso si sente utilizzare il termine veranda in sostituzione di serra solare. Seppur somiglianti, le due strutture presentano diverse differenze dal punto di vista normativo. A cosa serve la serra solare? Questa struttura apporta numerosi benefici importanti, consente di riscaldare gli spazi domestici in modo intelligente senza sprechi di energia, aumentando la luce a disposizione in casa, dà modo di vivere un ambiente esterno anche nel periodo invernale.

Serra e veranda apparentemente sembrano molto simili: si tratta infatti di due soluzioni che consentono di chiudere un terrazzo / spazio aperto e ricavare nuovi locali. Ma quali sono in realtà le differenze tra la serra solare e la veranda? Dal punto di vista progettuale presentano una struttura simile, ma di fatto per la realizzazione della bioserra vengono messi in campo materiali costruttivi di alto livello come vetri bassi emissivi.

Differenze tra serra solare e veranda

Si comprende dunque come queste due strutture siano differenti: la serra solare va a creare un sistema di riscaldamento passivo utilizzando l’energia solare, al contrario la veranda va semplicemente a chiudere uno spazio aperto e non ha degli obiettivi particolari.

La serra bioclimatica deve essere esposta a sud per ottenere una migliore esposizione ai raggi solari, non ha schermature fisse ma sistemi mobili, è costituita prevalentemente da vetrate e le sue dimensioni possono arrivare ad occupare fino al 15% dell’abitazione. Per essere considerata tale, una serra solare non deve avere impianti di condizionamento o di riscaldamento e deve avere come funzione specifica quella di garantire una migliore efficienza energetica per l’edificio. Proprio per questo motivo il calcolo del guadagno energetico deve essere svolto da un professionista che deve certificarne il reale beneficio (circa il 10% del fabbisogno di energia).

Le differenze sono tali anche sul piano normativo: la veranda e la bioserra richiedono degli iter diversi da rispettare. La veranda determina un aumento della cubatura della casa e richiede i necessari permessi per la sua realizzazione, mentre la serra solare viene identificata come volume tecnico e non richiede autorizzazione edilizia.

Serre solari, verande: a cosa servono e quali sono le normative? Risponde l’Ingegner Carlo Pagliai

Ing. Carlo Pagliai

Per chiarire meglio questo punto e fugare ogni dubbio, abbiamo chiesto all’Ing. Carlo Pagliai di aiutarci ad approfondire questo tema facendo chiarezza sulle differenze tra i manufatti, sulle normative e sugli incentivi fiscali.

Ingegnere, può farci una breve panoramica della differenza tra serra solare e veranda?

Certamente, la veranda consiste in uno spazio abitativo destinato anche all’utilizzo con permanenza umana; in sostanza è uno spazio che ha la stessa finalità di una normale stanza. La serra solare invece ha un’altra finalità: acquisire calore solare in regime invernale per cederlo all’edificio o appartamento adiacente. Chiaramente la serra solare deve essere costruita in maniera tale da evitare il problema opposto, cioè il surriscaldamento estivo, per questo si realizza con vetrate e copertura apribili. Inoltre non può essere utilizzata a scopo abitativo, cioè con permanenza umana; al massimo deve essere ispezionabile, e non deve contenere impianti, arredi o oggetti che la possano rendere abitabile o consentire appunto la presenza continuativa di persone. Purtroppo c’è chi considera il confine tra questi due manufatti un po’ troppo labile.

Qual è la normativa in merito?

Non esiste una specifica normativa nazionale che disciplina la serra solare in maniera precisa, ma in questo senso hanno ampiamente provveduto a farlo le Regioni e i Comuni; molti di essi infatti hanno introdotto definizioni e procedure per realizzarle, disponendo limiti e condizioni severi per evitare un utilizzo improprio o conversione in veranda.

Quali sono i permessi necessari per realizzare una serra solare?

Anche qui dipende molto dalle norme regionali e anche dai Comuni. Per quello che è ho visto sono qualificati come manufatti accessori, cioè elementi edilizi destinati a servire gli edifici in maniera permanente. Per tale motivo sono assoggettati (almeno) alla Segnalazione Certificata di Inizio Attività, in quanto comportano in tutti i casi modifica di sagoma edilizia.

Si può usufruire dell’Ecobonus o di altri incentivi per realizzare la serra solare?

Anche qui occorre prudenza nella valutazione e si risponde con un altro “dipende”. Faccio fatica a inquadrarla nella categoria Superbonus 110%, tuttavia si potrebbe ragionare se e come possa essere incentivabile dall’Ecobonus 65% a titolo di schermatura solare (se opportunamente dimostrato da progetti e calcoli energetici).


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