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Integrali di Climate Responsive Buildings

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Architettura sostenibileProf. Avlokita AgrawalDipartimento di Architettura e PianificazioneIstituto indiano di tecnologia, RoorkeeLecture -18Fundamentals of Climate Responsive Buildings – IBuongiorno. Benvenuti a questa lezione per il corso online su Architettura Sostenibilee lezione precedente nella lezione precedente discutevamo degli strumenti percapire la risposta dell'edificio al contesto climatico dato. E poi noiavevamo parlato della classifica climatica e abbiamo imparato a usare il tavolo di Mahoney aidentificare le strategie di progettazione adeguate per il contesto climatico dato che si basavasulla comprensione delle temperature dell'aria, dell'umidità, delle precipitazioni e dei dati eolici.Oggi prima di passare ad usare un altro strumento, capiremmo molto rapidamente le strategie di progettazioneproposte attraverso le quali è stato suggerito attraverso la tabelladi Mahoney. Quindi, analizziamo rapidamente quelle strategie di progettazione passive che vengono proposte inMahoney's table vanno su ognuna di esse una ad una.(Fare Slide Time: 01.32)Così, il tipo di strategie di progettazione passiva che stiamo guardando al nostro orientamento edilizio,piano form design elementi, il tetto a forma di fenestrazione, dove stiamo parlando didisposizione configurazione e orientamento tutti questi tetti e materiali da parete e la vegetazione. (Riferimento Slide Time: 01.49)A partire dall'orientamento all'edificio prima. Quindi, l'orientamento all'edificio determina principalmente la quantitàdi radiazioni che l'edificio riceverà. Da quando sappiamo chiaramenteche il sole si sposta da est a ovest nell'emisfero settentrionale stiamo parlando diIndia in questo caso. Quindi, si sale da est e scende a ovest. Così,prevalentemente è così che il percorso del sole sarà.Così, un orientamento dove l'asse nord sud è più grande che ha più esposizione versoest e ovest non è preferibile per i climi caldi e gran parte di un paese ha caldo, caldoo clima tropicale. Quindi, questo orientamento non è preferito. Inoltre, il motivo è perché quandoil sole arriva a sud si trova ad altissime altitudine e la radiazione solare può moltoessere convenientemente tagliata utilizzando ombreggiamenti orizzontali. Quindi, è sempre preferibile nelle aree hotper avere il tuo edificio orientato in modo tale da avere un asse ovest est più lungo.Qui quando si parla di orientamento all'edificio influiscono automaticamente sull'orientamentodella strada. Quindi, se abbiamo più edifici orientati con il loro asse più lungo inest direzione ovest, sappiamo automaticamente che abbiamo strade che si trovano nella direzione nordsud e in tal caso le strade rimangono ombreggiate anche per la maggior parte del giorno.Così, l'orientamento da strada preferibile è a nord sud che facilita gli edifici come questoe aiuta le strade a rimanere ombreggiati per gran parte della giornata. (Riferimento Slide Time: 03.52)Ora, stiamo parlando del modulo del piano. Quando si parla di varie sistemazioni per la forma del piano, si parla con rispetto di determinati parametri. Uno stiamo parlando diil flusso d'aria intorno al piano dell'edificio e attraverso di esso. La seconda cosa che stiamo parlandodi perimetro a rapporto di area. Il rapporto tra perimetro e area porta anche la superficie al rapporto di volumenon direttamente, non esattamente uguale, ma direttamente proporzionale.Così, stiamo guardando il rapporto perimetrale in area perché è un indicatore importante diil trasferimento di calore potrebbe essere perdita o potrebbe guadagnare. Ecco, questi sono i 2 motivi a causa diche parliamo del modulo del piano. Ora quando si parla di climatizzati caldi o freddidovremmo ridurre al minimo il perimetro al rapporto di superficie.Così, come garantire un minimo trasferimento di calore perché più grande è il perimetro, più grande sarebbela superficie e più sarebbero le superfici disponibili per il trasferimento di calore. In caldoumido scalato per l'altra mano dovremmo avere un perimetro più ampio al rapporto di areaperché più grande è la superficie più grande è la possibilità per il trasferimento di calore e il movimento dell'aria. (Riferirsi Slide Time: 05.13)Da questa prospettiva se guardiamo a diverse planforme, vedreremmo quindi che la migliore piattaformache si adatta per il minimo trasferimento di calore è una forma circolare ed è per questo che se noiguardiamo la maggior parte delle tradizionali piattaforme edilizie in climi secchi caldi troviamoche spesso sono circolari.Si guarda a bungas di Rajasthan, guardiamo le capanne da Camerun, capanne daKutch scopriremmo che di solito sono circolari in piano. Che minimizza il perimetroal rapporto di area. L'ottimale è un quadrato e una piattaforma di costruzione che ha un sacco diwings in uscita e un sacco di penetrazione un sacco di punture nella forma del piano risulterannoin un edificio che ha un ampio perimetro di area ratio e quel tipo di forma sarebbeadatto per un clima umido caldo e questi per caldo e freddo. (Riferimento Slide Time: 06.21)Avanti, arriviamo agli elementi di progettazione. Quando si parla di elementi di design, noiparliamo dei corpi idrici dove dovrebbero essere collocati, stiamo parlando di vegetazione.Ora ognuno di questi elementi di design ha impatti sulla temperatura, sull'umidità, sull'aria. Così, la vegetazionepuò assorbire le radiazioni e può influenzare il raffreddamento. Può anche canalizzare l'aria.Allo stesso modo, il corpo idrico se cade sulla radice l'aria da dove l'aria entra nell'edificioin direzione del vento può prelevare l'aria può prelevare umidità umiditàdal corpo idrico e aggiungere all'umidità. Così, in un clima secco caldo un corpo idricopianificato nella via da dove si entra il vento è preferito mentre in un clima freddoè possibile non. Poi ci troviamo anche a guardare cortili e verande come elementi di design.Ora i cortili e i verandahs sono richiesti per ombreggiature per il taglio della radiazione solare direttanegli edifici. Quindi, sono più preferibili in climi caldi caldi in caldoclimatizzati. Cortili e verande facilitano anche il movimento dell'aria a causa del riscaldamento differenzialea causa dell'ombreggiatura che c'è. Così, gli infissi rimangono cool,i verande e i cortili sono a temperatura moderata e gli outdoors sono a una temperatura superiore.Così, induce il movimento dell'aria a causa di questo riscaldamento differenziale ed è per questo che i verandee i cortili sono anche gli elementi di design altamente preferiti per i climi umidiperché induce il movimento dell'aria. (Riferimento Slide Time: 08.15)Si aiutano ad assorbire. Quindi, stiamo guardando la vegetazione che aiuta nelle radiazioni assorbenti.Nel caso in cui guardiamo il corpo idrico immagazzina il calore durante il giorno e lo rilascia allanotte.Possiamo anche combinare la vegetazione insieme a una casa verde. Stiamo guardando acortili e verande che aiutano non solo nell'ombreggiatura e, ma anche la ventilazione cheè ciò di cui abbiamo appena discusso.(Fare Slide Time: 08.41) Oltre il movimento dell'aria e la radiazione solare e controllando la temperatura dell'aria, questi elementiaiutano anche a controllare la luce del giorno. Supponiamo di piantare alberi decidui versosud.Così, in estate questi alberi decidui avrebbero sbattuto l'edificio e controllare la radiazione direttae anche l'illuminazione del giorno mentre negli inverni quando hanno versato le loro foglie, essipermettono di penetrare all'interno dell'edificio un sacco di luce solare e di giorno. Così, insieme questielementi controllano un sacco di parametri ambientali(Vedi Slide Time: 09.21)Il prossimo stiamo guardando la forma del tetto. Quindi, se abbiamo un tetto piatto, dà la massimaesposizione alla radiazione solare. È esposto per una durata più lunga del tempo perché èpiatto e riceve il sole quasi per tutta la giornata. Mentre se abbiamo dei tetti domici la metà dila cupola si farebbe ombreggiare da solo. Lo stesso avviene con le volte seè correttamente orientato. Ora per questo motivo troverete sempre che negli alpinisti estremamente caldile cupole sono il modulo di via preferito.Così, non è per caso che l'uso delle domine fosse più in mezzo a est e sievoluto da lì. È stata la necessità che ha portato le persone a capire di realizzarericerca che la cupola è la forma più preferita. In oltre la radiazione solare diretta èanche a fare con la quantità di precipitazioni che viene ricevuta. Quindi, se c'è una quantità molto elevata di precipitazione il tetto inclinato è preferito ovviamente,che è una comprensione molto comune. Quindi, i tetti domicali sono buoni per le aree in cui noivogliamo dove c'è una quantità molto elevata di radiazioni solari, ma vogliamo tagliarlo.I tetti di slot sarebbero buoni per tagliare in parte le radiazioni solari parzialmente e anche perfacilitare la gestione delle piogge pesanti e dei tetti piatti sono ottimi per le zone freddeperché vogliamo la quantità massima di esposizione solare su questi tetti.Ecco perché in maggioranza dei climatizzatori troveremmo dei tetti in pendenza dove l'esposizioneè in gran parte verso il sud o troveremmo dei tetti piatti dove nei climi freddidove non c'è precipitazione o molto meno precipitazioni, troveremmo dei tetti piatti. Così, inLeh Ladakh, Spiti valley che si asciuga a freddo troviamo questi tetti piatti freddi nelle regioni freddementre negli stati nordest dove è freddo e umido dove la pioggia è ancheci troveremmo a scorrere dei tetti e a Rajasthan in climi estremamente caldi dove noitroveremmo strutture come bungas che troveremmo queste forme di tetto domiche.(Vedi Slide Time: 11.47)Avanti, parliamo della disposizione e della configurazione della fenestrazione. Ora la fenestrazionein epoche odierne diventa uno degli elementi più importanti dell'edificio perchépermette di influenzare il movimento dell'aria e di qui la temperatura all'interno. Permette la luce. Controlla anche la quantità di aria che sta entrando e uscendo.Così, controlla l'obbligo di ventilazione. Se si guarda all'obiettivo fisiologico inclima estremamente caldo e freddo, non vogliamo un'interazione degli esterni con i indoors per quanto riguarda lo scambio di calore. Così, in entrambi questi climi, caldo secco e freddopreferiremmo finestre più piccole molto piccole non erano molto di scambio termicoattraverso la convezione. Questo è ciò che le finestre facilitano la fenestrazione facilita.Tuttavia, in un clima umido vorremmo che un bel movimento aereo accada perchéè ciò che porta il comfort. Così, in caldo clima umido le dimensioni del fenestratosono preferite per essere grandi. Quindi, le aperture enormi sono preferite in caldo clima umido. Oraquando si parla di caldo secco e freddo si scalda il tipo di materiale che la fenestrazioneavrebbe dovuto avere anche la materia.Così, se abbiamo isolato la vetrata doppia finestra vetrata che permette di arrivare un sacco di radiazioni, ma blocca l'aria che sarebbe preferita in clima freddo. Quindi, finestre di vetro fisseche permetteranno a un sacco di sole di penetrare. Quindi, la finestra dovrebbe essereorientata verso la direzione del sole. Così, a sud rivolto alle finestre e anche inclinato ad uncerto livello. Così, che un sacco di sole possa penetrare in quella è una disposizione ideale in un clima freddo.Tuttavia, se guardiamo al clima caldo, non vogliamo la radiazione solare diretta, non vogliamotanta luce diurna perché è comunque molto chiara e luminosa. Quindi, pochissima quantità diapertura farebbe e non vogliamo anche alcun movimento aereo. Così, in climi calditradizionalmente si troverebbero delle persiole di legno. Così, le persiole in legno avrebbero il controllo di tutti iquesti 3. Ecco come sono state progettate le fenestrazioni per quanto riguarda il materialeinteressato. Se guardiamo alla disposizione la disposizione determina la quantità di ariaportata all'interno della stanza. (Riferirsi Slide Time: 14.32)Quindi, se si guarda SP 41 dove sono state proposte molte sistemazioni di finestre.Questo è in piano che vediamo. Quindi, se abbiamo delle finestre disposte in angoli opposti supareti opposte della stanza, permetterà a quasi tutta la stanza di ventilare correttamente.Comunque, se abbiamo queste finestre queste aperture lì il ventonon circolerebbe proprio attraverso l'intera stanza.Così, per potenziare il movimento dell'aria è preferibile, si consiglia che le finestre sianofornite sulle aperture sulle pareti opposte e preferibilmente gli angoli.Così, che l'intera stanza rimanga ben ventilata. (Riferirsi Slide Time: 15.24)Quando stiamo parlando dell'orientamento come ho appena parlato della vetrata meridionaleorientata verso sud massimizzerebbe il guadagno di calore e di quisarebbe preferito nei climi freddi.Mentre se la finestra è in direzione est e ovest massimizzerebbe il guadagno di caloredurante la mattina e la sera. A quel tempo mattina e sera il sole potrebbe essere a temperatura inferioretemperatura appositamente mattinata non necessariamente evenienza. Ma dobbiamo anche tenere a menteche è estremamente difficile far ombra di queste finestre a causa della bassa altitudine del Sole.Quindi, se forniamo finestre a est e ovest nella maggior parte dei casi il solepenetrerebbe all'interno dell'edificio. Quindi, le finestre devono essere opportunamente orientate, il fenestratodeve essere opportunamente orientato al controllo. Oltre a progettare la dimensione, l'orientamento e la disposizione della fenestrazione possiamo anche aggiungere controlli o fenestrazionelungo. (Riferimento Slide Time: 16.31)Così, abbiamo diversi tipi di controlli che possiamo prendere in considerazione. Uno più comunee popolare i dispositivi di ombreggiatura potrebbero essere sia orizzontali che verticali eSono sicuro nella tua climatologia che hai già letto sui diagrammi del percorso del sole ecome progettare i dispositivi di ombreggiamento, come capire il movimento del sole e come tagliarlousando dispositivi orizzontali così come quelli verticali.Ora, in questi ultimi tempi questi dispositivi di ombreggiatura sono di più tipi non solo quelli fissi.Abbiamo quelli outdoor che si muovono, abbiamo gli interni che si muovono, abbiamo gli interniche si muovono e così via. Oltre a questo abbiamo scaffali luminosi. (Riferirsi Slide Time: 17.18)Ora, gli scaffali della luce sono un concetto molto interessante dove sopra la finestra. Quindi, questa è la finestrae sopra di esso abbiamo uno scaffale che è una caratteristica permanente in cui la luce è ela superficie superiore di questo scaffale luminoso è abbastanza riflettente molto luminosa nel colore.Così, la luce che sta cadendo su questo scaffale luminoso si riflette sul soffitto e questo tettoè mantenuto anche a un colore molto leggero è anche colorato e questo ulteriorediffonde la luce all'interno. Quindi, questo è uno scaffale luminoso dove la glassa diretta direttamente su una superficie di lavoroè tagliata e la luce diffusamente si diffonde ed è penetrata più in profondità nella stanza.Così, lo scaffale luminoso è molto buono per distribuire la luce e in modo diffusamente senzacausando uno sguardo ad una zona più grande a una zona più ampia della stanza. Oltre a ciò anche noiabbiamo finestre che sono recesse. Quindi, ci si sta ombreggiando tutto intorno. Quindi, c'è un tipo di scatoladi ombreggiatura e aiuta a tagliare sulla radiazione solare diretta. Possiamo anche avere minimesfumature che aiutano anche a controllare le piogge e allo stesso tempo in ombreggiatura.Così, a seconda dell'orientamento e del diagramma del percorso solare questi dispositivi di ombreggiatura possonoessere progettati. (Riferimento Slide Time: 18.46)Avanti, arriviamo a materiali da parete. Ora dipende dall'obiettivo fisiologico. Sesi ricorda molto chiaramente quando si parlava dei climi caldi e freddi e freddici vuole sempre meno trasferimento di calore per avere luogo.Per farlo dobbiamo avere una massa termica molto elevata, in modo che in estati estremequesta massa termica sia in grado di immagazzinare il calore che riceve dall'esterno e non trasferirloall'interno mentre lo stesso calore che viene assorbito durante le estati estreme è ulteriormenterilasciato durante le inverni che sono variazioni stagionali di questa struttura. Insieme a quella lìci sarà anche una variazione diurna di questa struttura che si traduce in quello che chiamiamo come tempo lag.Così, quello che normalmente troviamo nelle strutture tradizionali in clima secco caldo è che c'è unamassa termica pesante che assorbe calore durante il periodo estremamente caldo del giorno diciamoestremo mezzogiorno quando la temperatura è di circa 45 43 gradi centigradi. E durante la notte diquando la temperatura esterna è scesa a una fascia confortante e le personepossono trascorrere il loro tempo all'aperto che è il momento in cui la struttura rilascia il calore cheha assorbito agli infissi.E questo è il momento in cui gli interni saranno risciacquati per tutta la notte e il calorepuò essere rilasciato dalla struttura all'ambiente ambientale all'aperto. Così, a seconda diall'obiettivo fisiologico saranno selezionati i materiali per la parete. In dry drye climatizzati freddi, vorremmo utilizzare materiali che hanno una massa termica pesanteche hanno in grado di immagazzinare molto calore. In un alpinismo umido perché è comunque molto umido vorremmo materialimolto leggeri. Non vogliamo che questi materiali conservino calore, ma vogliamo che questi materiali apermettano la ventilazione dell'aria e questa è la base che usiamo per selezionare i materiali a parete.La quantità la terminologia che utilizziamo qui per capire la proprietà è il valore U.È la quantità di calore che viene trasferita da una superficie all'altra ad una temperatura dell'unità digrado di variazione da un'area dell'unità della parete o della superficie.Superiore è il valore u più alto è il tasso di trasferimento di calore. Inferiore è il valore u inferiore è la quantitàdi calore che viene trasmessa da un lato all'altro lato. Quindi, in dry dry eclimatizzati freddi vorremmo dei materiali di walling con un valore u molto basso. Ora qualsiasi materiale di isolamentoper quella materia ha un basso valore u. Così, in climi caldi e freddi noivogliamo usare materiali isolanti. Ecco perché si sarebbe visto che in paesi estremamente freddiabbiamo pareti che hanno materiale isolante impacchiti tra le pareti.Ora, questa retata riduce il flusso di calore da un lato all'altro perché la variazione diurnae la variazione tra interni ed esterni è estremamente elevata. Io sonoa parlare della temperatura dicono che gli outdoors sono meno 25 gradi centigradi e all'interno per il comfortvuoi mantenere intorno ai 20 gradi centigradi.Così, stiamo osservando una differenza di temperatura di circa quaranta gradi centigradi daoutdoor to indoor. Ora se forniamo un materiale isolante nella parete anche il tetto che vi hosarà in grado di ritagliare il trasferimento di calore dall'interno all'outdoor in questo caso.(Fare Slide Time: 22.44) Lo stesso concetto vale per il tetto esattamente lo stesso dove vogliamo materialidi spessore intenso, basso valore u per climi caldi e freddi.(Fare Slide Time: 23.00)Un'altra funzione di design che abbiamo già discusso, ma qui ne stiamo discutendorispetto al movimento dell'aria è la vegetazione. Ora la vegetazione distende il vento, l'arianell'edificio o lontano dall'edificio a seconda di come lo piantamiamo. Se siamopiantare alberi enormi o se stiamo piantando piccole macerie, dipenderemo da volontàguida come l'aria sia deviata o deviata nell'edificio o lontano dall'edificio ariassume ciò che abbiamo discusso finora.Possiamo inserire queste strategie per il riscaldamento passivo, il raffreddamento passivo, la ventilazione passiva e l'illuminazione digiorno in gruppi in questi gruppi. (Riferirsi Slide Time: 23.49)Quindi, se guardiamo alle strategie di riscaldamento passivo, cercheremmo di orientare l'edificioin modo tale da aumentare il guadagno di calore. L'edificio forma il pianoforma tale che ne ha una superiore ha un perimetro inferiore al rapporto di area. Dobbiamo crearespazi buffer e doppie facciate come la serra dove gli spazi del buffer sono quelliche interagiscono con gli outdoors e immagazzinano la quantità di calore che viene ricevutadurante il giorno e lo passa gradualmente all'interno.La pianificazione territoriale qui in tempi correnti il materiale della fenestrazione come il vetro ad alte prestazioni, è preferito anche il vetro basso e il vetro. Se stiamo parlando del lato attivodi esso, potremmo parlare della ventilazione di recupero del calore prima che sia ventilatol'aria è ventilata dal calore viene recuperata dall'aria esaustiva. Fascia bassa arapporto area parete in cui stiamo parlando della piccola dimensione delle aperture e dell'alta superficieal rapporto di volume.Stiamo parlando dell'ombreggiatura esterna operabile come strategia di riscaldamento passivo perchéin inverni vorremmo più radiazioni solari solari per arrivare all'interno dell'edificio, ma nondurante la stagione estiva. Alta massa termica e dobbiamo minimizzare le infiltrazioniappositamente durante il periodo freddo della stagione fredda. (Riferimento Slide Time: 25:23)Se si osservano le strategie di raffreddamento passivo potremmo di nuovo andare per l'ombreggiatura esterna operabile, ma in una ombreggiatura esterna fissa sul clima funziona anche bene perché perpiù parte dell'anno il clima del posto è caldo è caldo. La massa termica simileal freddo si arrampica a bassa finestra al rapporto a parete, la ventilazione passiva una ventilazione indotta incaso di clima secco caldo è altamente preferita. Il raffreddamento notturna che ho riportato comeuna notte di risciacquo o di sfumatura notturna, finestra di finestre sovrapposte sopra un altroraffreddamento evaporativo nel caso ci sia disponibilità di acqua.Quindi, in caso di architettura tradizionale del medio oriente troveremmo torri eolici ebadanti che sono dotati di quella che una spruzzatrice che quando l'aria arrivain mezzo a quelle torri eoliche è raffreddata in modo evaporativo ed è umidificata anche prima cheentri negli interni. E nelle condotte temperanti della terra stiamo parlando delle gallerie aeree della terrache prendono il vantaggio della temperatura di terra rimanendo a una costante. (Riferimento Slide Time: 26:46)Poi stiamo parlando delle strategie di ventilazione passive. Qui si parla dile finestre operabili che stanno diventando sempre più scarse in caso di ariacondizionati e gli edifici commerciali non abbiamo finestre operabili mentre dobbiamodisporre di finestre operabili per facilitare la passiva come ventilazione. Di nuovo, spazi cuscinettoe fa ç ades la forma dell'edificio al fine di distogliere il vento all'interno dell'edificio, la vegetazione, la pianificazione territoriale e l'orientamento tutto al fine di distogliere il vento nell'edificioventilazione forzataPoi caratteristiche architettoniche strategiche come la vegetazione, l'apertura a corridoi centraliatrio che ne è uno è gentile è il cortile aperto alle torri di vento e ventotorri sono spesso un mezzo molto interessante per indurre la ventilazione passiva. (Riferimento Slide Time: 27:46)Per l'illuminazione di giorno dobbiamo guardare come è previsto lo spazio. Dobbiamo guardare i soffitti altiquando sono accoppiati con le finestre alte. In tal caso guardare gli scaffali della luceskylights e i lucernari a tubo leggero sono spesso ottimi mezzi per portare la luce del giorno aaree più profonde.Chiara storie nelle fabbriche e tantissimi edifici industriali troviamo un sacco di magazzini chiariutilizzati. E qui quando si parla di illuminazione di giorno, osserviamo gli internicolori e finiture e alcune delle caratteristiche architettoniche strategiche comepiantare la ventilazione decidua o la vegetazione. Mi fermerò qui per questa lezione e nellaprossima lezione parleremmo del software che si chiama consulente climatico.Così, quando si guarda alla lezione successiva in cui lavoro al consulente climatico dovresteavere il software del consulente climatico. È un software gratuito per scaricare e utilizzare il software disponibileonline è possibile scaricarlo installandolo sui propri sistemi quando si guarda la lezione quandosi ascolta la mia lezione in modo da poter lavorare le mani sul software del consulente climatico.Grazie ci vediamo nella lezione successiva.