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Serre solari: caratteristiche tecniche e guadagno energetico

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Per essere considerata tale, una serra solare deve soddisfare una serie di requisiti che variano da Comune a Comune. Le Norme sul governo del territorio in Italia, nell’ambito dell’edilizia sostenibile, fanno riferimento alle Leggi Regionali e ai Regolamenti Edilizi ed Urbanistici locali. In genere la realizzazione delle serre solari è incentivata e stimolata attraverso benefici di carattere urbanistico e vengono escluse dai computi urbanistici, cioè non costituiscono un volume in aggiunta a quello esistente perché vengono assimilate a locali tecnici. Vediamo allora quali sono le caratteristiche tecniche delle serra solare e il guadagno energetico ottenibile durante la stagione invernale.

CARATTERISTICHE TECNICHE DELLE SERRE SOLARI

  • Innanzitutto la serra non deve essere riscaldata dall’impianto di climatizzazione dell’edificio cui si appoggia;
  • l’orientamento varia in un arco compreso tra sud–est e sud–ovest;
  • la serra non deve avere importanti ombreggiamenti dovuti a manufatti e/o piante;
  • la superficie vetrata deve essere prevalente, dove la prevalenza significa che il rapporto tra superficie vetrata e superficie totale ( verticali, orizzontali e inclinate) sia almeno il 70%; in alcuni casi le amministrazioni esigono il 100%;
  • il volume lordo della serra in genere non può superare il 10% del volume riscaldato dell’edificio; questa percentuale varia a seconda del Comune ed in alcuni casi è si può arrivare ad una percentuale incentivante ammessa del 20%;
  • la serra solare deve prevedere dei sistemi di schermatura estiva dei raggi solari e superfici vetrate apribili per consentire una ventilazione naturale senza pregiudicare la climatizzazione invernale;
  • la destinazione funzionale non deve determinare la nascita di un nuovo locale per la presenza continuativa delle persone; in pratica non deve configurasi legalmente come locale di abitazione e/o luogo di lavoro;
  • altro aspetto di fondamentale importanza è il guadagno energetico durante la stagione invernale dovuto alla presenza della serra solare; il disavanzo positivo deve essere in genere almeno del 20% rispetto alla soluzione senza serra solare. Si possono riscontrare anche notevoli differenze tra Comune e Comune, comprese addirittura tra il 5% e il 25%;
  • una serra solare deve comunque rispettare il Regolamento Urbanistico per quanto riguarda le altezze, le distanze dai confini e dai fabbricati, etc.

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Dal punto di vista funzionale, il parametro del guadagno termico delle serre solari è senza dubbio il più significativo; la serra solare deve produrre un guadagno energetico come se fossero, paradossalmente, delle macchine che funzionano con dei carburanti economici!

Le serre come sistemi solari passivi

Sono però dispositivi che fanno parte dei sistemi solari passivi, così chiamati in quanto il loro funzionamento non richiede elementi impiantistici ed il risultato è garantito dalle sole scelte formali, architettoniche e dei materiali.

Le soluzioni formali tengono conto

  • del fenomeno fisico dell’effetto serra;
  • del fenomeno di diffusione del calore;
  • del fenomeno della radiazione solare;
  • della capacità di accumulo di calore dei materiali
  • delle caratteristiche termiche degli involucri coinvolti.

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Il calcolo del guadagno energetico delle serre solari

Il calcolo del guadagno energetico della serra solare è dato dalla seguente espressione:

(Q° – Q) /Q° > 0,2 minimo

Dove
Q° = fabbisogno annuo di energia in assenza della serra solare durante la stagione invernale, che si può ricavare dall’Attestato di Certificazione Energetica, se in possesso;
Q = fabbisogno annuo di energia in presenza della serra solare durante la stagione invernale che si ricava attraverso delle relazioni che fanno capo a nozioni e ragionamenti di Fisica Tecnica applicata.

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I concetti di riferimento e da analizzare assieme ai tecnici sono i seguenti:

  1. Isolamento e riduzione delle dispersioni del calore;
  2. Apporti solari diretti;
  3. Apporti solari indiretti e Capacità termiche.

A questo punto si rende necessaria la consulenza di un buon Termotecnico competente in collaborazione con un altrettanto ottimo progettista che traduca in soluzioni formali accettabili e di buon gusto architettonico i fabbisogni energetici ottimali e necessari.

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Luca Facchini

Luca Facchini Architetto

Laureato all’Università di Firenze, dipartimento di Urbanistica - Progettazione Urbana nel 2001. Socio e Consigliere di INBAR, Sezione di Firenze. Ha fatto parte di Edilpaglia. Si occupa principalmente di Riqualificazione Energetica sensibilizzando la Committenza all’impiego di processi e materiali Biocompatibili.

Antonia Guerra

Ciao Fabrizio,
non sarebbe esattamente la stessa cosa, ma una serra installata sul lastrico solare, quindi riscaldata direttamente dai raggi del sole, funzionerebbe come un sistema a guadagno diretto, in cui l’ambiente adiacente ad essa riceve il calore dal muro termoaccumulatore, nel tuo caso ultimo solaio di calpestio e lastrico solare.

Dovrai prestare grande attenzione alla scelta dei materiali.
Essendo la serra solare esposta su tutti i lati (perché non adiacente a nessun muro dell’edificio) dovrai schermarla dove necessario. In particolare, il lati esposti ad est ed ovest dovrebbero essere in muratura ad alta inerzia per evitare indesiderati guadagni solari diurni estivi e limitare le dispersioni notturne.

fabrizio fante

buongiorno, volevo chiedere se la serra solare deve essere necessariamente installata in aderenza ad una facciata o può essere collocata anche sul lastrico solare. grazie, attendo cortese risposta

Elisabetta Cavrini

Secondo me la formula per la valutazione dell'efficienza della serra solare è assolutamente incompleta. Del bilancio positivo non fa parte il beneficio fisico e psicologico di coltivare piante al suo interno, che se poi sono piante eduli danno un vantaggio ancora superiore. Il pavimento della serra dovrebbe essere di terra sormontata da ghiaia, con piante di agrumi, verdure, e tutto quello che si può desiderare per appagare la nostra necessità di vivere immersi nel verde. Riuso delle acque bianche (con particolari accorgimenti) per l'annaffiatura delle piante. Caducifoglie all'esterno della serra per ombreggiarla in estate e lasciare totale trasparenza in inverno. In aggiunta, una shade-house a nord: pergola piena di piante da ombra che in estate filtra l'aria raffrescandola prima che si immetta all'interno dell'abitazione. Un camino solare al centro la aspira verso l'alto completando il vortice del benessere. E' un peccato che la scienza lavori spesso per compartimenti stagni. Una serra solare, così come qualsiasi altro fabbricato, soprattutto se adibito ad abitazione, deve porsi costantemente in relazione con la vegetazione e le piante devono essere fin dall'inizio parte integrante e funzionale del progetto. Per essere tali servono progettisti che le piante le conoscano davvero e abbiano sufficiente sensibilità per capire che non basta disegnare dei cerchi su un foglio di carta perché questi prendano vita e diventino lussureggianti. Il bosco verticale, così come i muri vegetali, sono splendidi esercizi di stile ma non sono la soluzione. Ecosostenibile è un'altra cosa...

mauro

E' un ottima soluzione che si scontra con la realtà dei costi. Infatti a Campi Bisenzio ho provato a realizzarla su di un attico , i preventivi sono salatissimi dai 1600 ai 2000 euro al Mq, se invece realizzi la struttura in taglio termico i costi salgono. Tutte le iniziative vengono di fatto scoraggiate da questa realtà che sembra incontrastata visto il settore di nicchia che solo poche aziende in italia coprono.