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FOCUS

La luce naturale nel daylighting design

di Rosa di Gregorio

Un edificio progettato con il giusto bilanciamento tra illuminazione e schermature potrebbe avere un’autonomia luminosa pressoché totale, con riduzione dei consumi e dell’inquinamento

17/11/2021 - La luce è da sempre uno dei temi cardine per l’architettura, è considerata un "materiale" della costruzione ed è vista come componente fondamentale nella percezione dello spazio costruito.
 
Il daylighting è una disciplina progettuale di grande attualità che promuove un maggiore utilizzo della luce naturale all’interno degli edifici. L’arte di impiegare il daylighting coinvolge aspetti che vanno ben oltre il mero calcolo di quanta radiazione solare si debba fare entrare in un edificio.
 
Il primo obiettivo del daylighting è ottimizzare il comfort visivo minimizzando l'uso di luce artificiale. Obiettivo che persegue, pertanto, la sostenibilità ambientale. Tanto è vero che ENEA annovera il daylighting fra le strategie per la realizzazione degli edifici Nzeb.
 
“Il problema di illuminare gli spazi interni emerge come effetto collaterale della funzione protettiva che originariamente viene attribuita all’involucro edilizio. In sostanza per ripararci dall’aggressività dell’ambiente esterno (freddo, caldo e pioggia soprattutto), abbiamo nel tempo accettato di dover rinunciare alla luce naturale e all’aria fresca” - ha affermato Giulio Camiz, architetto e Training Specialist di VELUX, che abbiamo coinvolto per comprendere al meglio quali vantaggi offre il daylighting e quali effetti positivi produce (in termini di livello di illuminamento).
 
L’arch. Camiz ha proseguito dicendo che: “recentemente il rapporto tra lo spazio esterno, come ambiente ottimale, e le prestazioni dei luoghi costruiti sono tornati al centro dell’interesse del mondo della progettazione. L’idea è quella di prendere da fuori quanto c’è di buono, pur tenendo sotto controllo i bilanciamenti relativi al resto delle funzioni di base di un edificio.
 
Anche senza considerare il sole, la luce ambientale esterna, in particolare quella proveniente dalla volta celeste, è in grado di fornire tra i 6.000 lux (cielo molto coperto) e i 30.000 lux (cielo sereno).
 
L’illuminamento mediano diffuso orizzontale in Italia, secondo la UNI 17037/19 è di 19.200 lux. La risorsa a disposizione è incredibilmente abbondante. Tutto sta dunque nel riuscire a lasciare che l’interno degli ambienti veda il cielo, il più possibile.”

 VELUX Daylight Visualizer


Daylighting, come si realizza

VELUX ha fornito una descrizione sintetica degli steps per progettare secondo i principi del daylighting. Ha inoltre sottolineato che il processo progettuale della luce non è sempre uguale ma, essendo alcuni passaggi fondamentali, è possibile definire una to do list:
 
1. Stabilire degli obiettivi fin dall’inizio. Il “daylight goal” o “daylight target”, se legato a parametri quantitativi, può coincidere con una soglia minima di tipo normativo o superarla per cercare valori ottimali; ciò è da verificare analiticamente durante il percorso progettuale. Se invece riguarda aspetti visivi, come la composizione dello spazio o il bilanciamento delle intensità luminose, è bene che il daylight target sia stabilito fin dalle prime fasi e visualizzato attraverso modelli reali o strumenti di renderizzazione.
 
2. Domandarsi se e come la luce si distribuisce nello spazio, in relazione alla funzionalità e all’equilibrio visivo che si vuole ottenere. Una metodologia sul progetto della luce è evidente laddove la variazione delle luminanze (numero, posizione e intensità delle sorgenti luminose) è in qualche modo coordinata con le variazioni volumetriche e funzionali, ad esempio cambi di giacitura o profondità e/o con il numero e il posizionamento delle attività da svolgere.
 
L’equazione è: spazio più articolato oppure più funzioni da svolgere = più sorgenti luminose
 
3. Effettuare verifiche analitiche e visive in ogni fase principale dell’iter progettuale. Usare software di calcolo e di renderizzazione, tornare indietro anche su alcune scelte di base (geometriche, ad esempio) se i risultati non sono soddisfacenti. In tal senso, i parametri di base ancora più largamente usati sono il Fattore di Luce Diurna (puntuale, minimo, massimo, medio e mediano) e l’illuminamento nelle sue molteplici letture, ad esempio la Daylight Autonomy o la Useful Daylight Illuminance.
 
Le performance visive, architettonico‐spaziali e termico‐energetiche, legate al daylighting da cosa dipendono?
 
"Le due strategie per governare il rapporto tra luce e architettura sono quella visiva e quella funzionale. Sebbene esse differiscano in quanto a metodi di lettura e valutazione, si avvalgono degli stessi strumenti, ovvero:
- geometria, cioè la forma dello spazio interno ed esterno, l’ampiezza della superficie trasparente, la quantità di cielo visibile;
- caratteristiche superficiali, cioè trasparenze, colori, rugosità e specularità.
 
Il ricorso alla multidirezionalità delle aperture e la disponibilità di finestre in posizione zenitale sono, probabilmente, le soluzioni più efficaci.
 
Le prestazioni energetiche sono legate alle stesse variabili ma le valutano in modo diverso. Non conta tanto lo spettro del visibile, quanto quello infrarosso. I temi più critici, in questo caso, sono l’eccessiva superficie vetrata (che aumenta le dispersioni termiche) e la presenza di luce solare diretta (che contribuisce al surriscaldamento).”
 
Il daylighting è una tecnica progettuale valida per nuove costruzioni e ristrutturazioni?
 
“La metodologia è la stessa, ha detto Giulio Camiz, poiché le dinamiche del fenomeno fisico sono le stesse. Quello che cambia è la quantità di variabili che nelle due condizioni è possibile modificare: per esempio, se in una ristrutturazione non è possibile agire su numero, forma, dimensione e posizione delle aperture, gli strumenti a disposizione del progettista sono limitati alla geometria dell’interno e al trattamento delle superfici e degli arredi.
 
La nuova costruzione dovrebbe essere invece l’ambito in cui prendere decisioni ottimali per la prestazione e la percezione luminosa dello spazio, oltre che per il bilancio energetico. Il tutto prescindendo dal linguaggio architettonico, che è unico e personale.”
 
Nel prossimo focus dedicato al daylighting design affronteremo gli aspetti legati all’ombreggiamento.


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