Lo sfruttamento del vento per la progettazione della ventilazione naturale degli edifici

The target of the thesis is to identify a procedure able to exploit climate in order to create better living conditions. This attempt originates from the certainty that an appreciable house comfort can be more cheaply achieved through a reduction of mechanical air-conditioning. This process can be divided into four steps, where only the last step represents the architecture, which is achieved through the study of climatic variables, a biological evaluation and the study of appropriate technological solutions, therefore avoiding traditional methodologies but exploiting technological progress in order to increase the house comfort in the current massive urbanization. Climatic data to be studied for a conscious architectural design are in general temperature, relative humidity, radiation and wind effects. Moreover, microclimatic study has to be also performed since often, especially in the urban environment, it ultimately affects the climatic conditions on site, even through a change of the direction of the prevailing breezes (consider, for instance, heat islands). In this sense the natural ventilation of buildings has been taken into consideration, intended as technology supporting the building-machine. With the objective of verifying the wind influence and interaction with the urban system and the extent to which this affects a design which could be defined traditional, a numerical approach has been followed by a practical experimentation in order to analyze the wind flows insisting at an urban microclimatic level on a study area already affected by an architectonic design. The results obtained point out the interaction between wind flows and built-up area, and open new study opportunities in the wind field addressed to identify a method able to better define on site conditions for an efficient and conscious design within the architectural as well as urban context.

Lo scopo della tesi è quello di individuare una procedura in grado di sfruttare il clima per creare migliori condizioni dell’abitare, che nasce dalla convinzione che sia possibile raggiungere un notevole comfort abitativo in modo più economico attraverso la riduzione degli impianti meccanici di condizionamento. Possiamo dividere questo processo in quattro fasi, dove solo l’ultima è l’architettura alla quale si arriva attraverso lo studio delle variabili climatiche, una valutazione biologica e lo studio di soluzioni tecnologiche adeguate, dato che non si vuole tornare alle metodologie tradizionali ma utilizzare i progressi tecnologici per rendere migliore il comfort abitativo, nella odierna massiccia urbanizzazione. I dati climatici che devono essere studiati per una progettazione architettonica consapevole sono generalmente temperatura, umidità relativa, radiazione ed effetto dei venti; a questi va aggiunto lo studio del microclima che spesso, soprattutto in ambito urbano, modifica sostanzialmente le condizioni climatiche di sito localmente anche con una modificazione della direzione delle brezze dominanti (si pensi come esempio alle bolle di calore). In questo senso si è presa in considerazione la ventilazione naturale degli edifici da intendersi come tecnologia in aiuto alla macchina-edificio. Nell’intento di verificare l’influenza e l’interazione del vento con l’impianto urbano e quanto questo incida in una progettazione che definiremmo tradizionale, si è proceduto con una sperimentazione prima numerica e poi pratica per studiare i flussi di vento che insistono a livello di microclima urbano su di un’area di studio sulla quale già insisteva una progettazione architettonica. I risultati che ne sono derivati evidenziano l’interazione tra flussi ventosi ed abitato ed aprono nuove possibilità di studio in ambito eolico per individuare un metodo che possa meglio definire le condizioni di sito per una progettazione efficiente e consapevole in ambito architettonico ed urbanistico.