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L'illuminazione naturale negli spazi abitativi "mansarda":problematiche connesse all'abitabilità delle mansarde storiche torinesi

Igor Ravasio

L'illuminazione naturale negli spazi abitativi "mansarda":problematiche connesse all'abitabilità delle mansarde storiche torinesi.

Rel. Chiara Aghemo, Valentina Serra, Piergiorgio Tosoni. Politecnico di Torino, Corso di laurea in Architettura, 2004

Abstract:

L'inversione di tendenza, che si è sviluppata nell'arco del XX secolo, nei confronti dell'ambiente "sottotetto" e la nuova concezione dell'utilizzo dello spazio ha sancito il passaggio della mansarda da locale romantico, affascinante ma scomodo per viverci, a luogo privilegiato, vivibile e confortevole. Di conseguenza si associano a questo luogo dell'abitare moderno una serie di problematiche che riguardano l'abitabilità e il rispetto delle normative di qualità ambientale, tra cui quella della luce naturale. Il lavoro di tesi proposto nasce dall'interesse di sviluppare, per l'illuminazione naturale della mansarda,una proposta d'interventi mirati, allo scopo di raggiungere condizioni di benessere visivo, anche in luoghi in cui spesso non vengono rispettati i limiti normativi prescritti a causa di caratteristiche geometriche particolari e di conformazioni spaziali poco dinamiche.

L'articolazione della tesi si compone di tre fasi principali:

> La prima fase rappresenta un momento di indagine conoscitiva articolata in elementi diversi:

Analisi storica dei processi di trasformazione che hanno interessato le mansarde torinesi dalla fine del Settecento ai giorni nostri. Uno studio accurato delle normative che si sono evolute nel tempo e dei Piani Regolatori torinesi è alla base dell'individuazione di tipologie diverse di finiture vetrate delle coperture storiche (es. abbaini in legno, in muratura ecc...), il cui mutamento ha inevitabilmente influenzato anche la forma geometrica della finestra, le sue dimensioni e, di conseguenza, le sue caratteristiche di trasmissione della luce.

Analisi della normativa tecnica in relazione all'illuminazione naturale. L'obiettivo è di mettere in luce lo sviluppo tardivo delle normative, la carenza di legislazione specifica riguardo il controllo del comfort visivo e la necessità da parte delle Amministrazioni di sensibilizzare a una progettazione più attenta alle problematiche dell'illuminazione naturale all'interno di ambienti residenziali, in particolare quelli mansardati. Si da ampio spazio alle nuove normative regionali italiane sul recupero a fini abitativi dei sottotetti esistenti e alle interessanti variazioni, in funzione delle caratteristiche particolari del locale mansardato, proposte da alcune di queste leggi in relazione ai valori minimi consentiti dei parametri d'illuminazione naturale.

Una classificazione tipologica esemplare di mansarde sparse sul territorio torinese, attraverso una ricerca condotta all'Archivio Storico della città Torino. Alla base di tale catalogaziene di casi ci sono attente valutazioni di carattere cronologico e tipologico, nel rispetto delle considerazioni effettuate nel primo passo di analisi storica. In altre parole, questo è il momento di individuazione di casi concreti di mansarde rintracciabili sul territorio, corrispondenti alle tipologie di finestra specificate nel corso dell'analisi storica precedente. Questa raccolta di materiale d'archivio ha portato, attraverso passaggi successivi, alla classificazione di diciotto mansarde rappresentative di sei classi storico-tipologiche di superficie trasparente. A esse sono associate diciotto schede in cui sono raccolti il materiale grafico e le caratteristiche tecniche che richiedono gli attuali Regolamenti edilizi (altezza minima e media), il Fattore medio di luce diurna e il rapporto illuminante rispetto allo stato di progetto storico delle mansarde analizzate.

>La seconda fase è a sfondo progettuale e si propone di fornire alcune linee guida sulla "messa a norma" delle mansarde, in relazione agli indici d'illuminazione naturale previsti dalla normativa. Sono state calcolate le superfici vetrate integrative per il raggiungimento dei minimi prescritti e sono state fatte delle ipotesi teoriche di intervento sulle mansarde classificate attraverso la soluzione tradizionale del "lucernario a raso", che sfrutta la pendenza delle coperture. A essa è affiancata come possibile alternativa in ambienti che lo consentono o, meglio, come sistema integrato per casi particolarmente privi di luce, la soluzione innovativa e tecnologicamente avanzata del condotto di luce tubolare. Per entrambe le tipologie è stata effettuata anche un'analisi di mercato, che ha consentito di formulare ipotesi sul possibile onere di spesa per interventi di "messa a norma" su sottotetti storici.

>La terza fase, la più interessante, consiste in una sperimentazione condotta presso il Centro di Ricerca e Sperimentazione Illuminotecnica (CERSIL) del Dipartimento di Energetica di Torino, con l'utilizzo del Ciclo Artifìcale, su un modello in scala di una mansarda scelta fra le diciotto analizzate. Sono state prefigurate una serie di configurazioni del modello che tenessero conto delle diverse ipotesi di calcolo e progettuali effettuate, in modo da verificare sperimentalmente i dati ottenuti analiticamente. Oltre all'approccio di verifica dei valori di Fattore medio di luce diurna, la fase sperimentale è servita anche per effettuare verifiche sulla profondità della luce in ambiente, attraverso l'utilizzo di soluzioni alternative, al fine di creare un aumento prestazionale della superficie vetrata esistente. Con questo s'intende l'applicazione di mensole inteme tipo "light shelves" che consentano una maggiore penetrazione della radiazione solare in ambiente. Lo scopo è di trovare soluzioni alternative, in mansarde particolarmente difficili, atte a sopperire alla necessità di elevate superfici finestrate per integrare quelle esistenti.

Le conclusioni mettono in luce, da una parte, l'importanza di studi accurati sui parametri e sui metodi di calcolo disponibili, prendendo atto che la mansarda, con le sue peculiarità che la contraddistinguono da un'abitazione comune, è da trattare come ambiente a sé, con una normativa tecnica specifica e attenta alle sue caratteristiche geometriche. D'altra parte si giunge a considerazioni finali riguardo la possibilità di prevedere interventi a "basso impatto" nei confronti delle coperture storiche, applicando soluzioni avanzate di trasporto della luce integrabili nel rispetto delle valenza storica e architettonica del manufatto edilizio.
Relatori: Chiara Aghemo, Valentina Serra, Piergiorgio Tosoni
Tipo di pubblicazione: A stampa
Numero di pagine: 411
Parole chiave: Manutenzione - Mansarda- Illuminazione
Soggetti: S Scienze e Scienze Applicate > SJ Illuminotecnica
A Architettura > AB Architettura degli interni
Corso di laurea: Corso di laurea in Architettura
Classe di laurea: NON SPECIFICATO
Aziende collaboratrici: NON SPECIFICATO
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/149
Capitoli:

1. ELENCO DEI PRINCIPALI DOCUMENTI DELLA LEGISLAZIONE ITALIANA, RELATIVI ALL'ILLUMINAZIONE

2. GLI SVILUPPI NORMATIVI NAZIONALI DEGLI ULTIMI DECENNI

2.1. Circolare del Ministero dei Lavori pubblici 22/05/1967 n. 3151, indirizzata all'edilizia civile sovvenzionata

2.2. Decreto del Ministero della Sanità 5/07/1975, indirizzato all'edilizia residenziale

3. IL TEMA DEL RECUPERO DEL SOTTOTETTO ATTRAVERSO LA LEGISLAZIONE REGIONALE

3.1. Regione Piemonte: Legge Regionale n. 21 del 6 agosto 1998: "Norme per il recupero a fini abitativi dei sottotetti"

3.2. Confronto con le prescrizioni legislative delle altre Regioni d'Italia

3.3. Confronto e analisi critica della legislazione regionale

3.3.1. Rapporto fra superficie finestrata ed area calpestabile

3.3.2. Altezze medie e le loro modalità di calcolo

3.3.3. Possibili interventi per garantire i minimi consentiti

3.3.4. Superficie minima dei locali

4. I REGOLAMENTI D'IGIENE DELLA CITTÀ DI TORINO E LE RELATIVE PRESCRIZIONI TECNICHE

5. IL PROCESSO DI NORMAZIONE TECNICA SVOLTO DALL'ENTE NAZIONALE ITALIANO DIUNIFICAZIONE

5.1. Norma UNI 10530, "Principi di ergonomia della visione"

5.2. Norma UNI 10840 (marzo 2000): "Locali scolastici. Criteri generali per 'illuminazione artificiale e naturale"

5.3. Norma UNI EN ISO 9241-6, "Requisiti ergonomici per il lavoro di ufficio con videoterminali (VDT)"

CAPITOLO III

TIPOLOGIE DI MANSARDA ATTRAVERSO UNA RICERCA E UNA CLASSIFICAZIONE DI MATERIALE D'ARCHIVIO.

1. LA FILOSOFIA DELLA CLASSIFICAZIONE

1.1. La ricerca d'archivio

1.2. Classificazione e ordinazione dei dati

2. LE TIPOLOGIE DI FINITURA DEL TETTO: CARATTERISTICHE E DIFFERENZE

2.1. La tipologia ottocentesca più diffusa: l'abbaino

2.1.1. L'abbaino in muratura o lucello

2.1.1.1. L'abbaino di dimensioni anomale

2.1.2. L'abbaino in legno

2.1.3. L'abbaino lamiera metallica o latta

2.2. Il tetto "alla mansart"

2.3. Le tipologie che si sono sviluppate nell'arco del Novecento, fino ai giorni nostri

2.3.1. L'abbaino in muratura nell'edilizia contemporanea (Modificazioni conseguenti all'art. 116 del Regolamento d'Igiene)

2.3.2. Il lucernario a raso

2.3.3. Le aperture con terrazzo o tetto "a tasca"

3. LA CLASSIFICAZIONE CRONO-TIPOLOGICA D'ARCHIVIO GENERALE

3.1. I limiti delle prime classificazioni

3.2. La classificazione definitiva

4. IL PROCESSO D'ANALISI DEL MATERIALE D'ARCHIVIO

4.1. La necessità di un'ulteriore selezione d'esempi

4.2. La scheda "tipo" e le sue caratteristiche salienti

5. LE SCHEDE D'ANALISI E LA PELA TI VA DOCUMENTAZIONE GRAFICA

CAPITOLO IV

VERIFICHE QUANTITATIVE IN RELAZIONE ALL'ILLUMINAZIONE NATURALE: PROCEDURE DI CALCOLO, ELABORAZIONI E CONFRONTO DEI RISULTATI.

1. CONDIZIONI AL CONTORNO PER IL CALCOLO DEL FATTORE MEDIO DI LUCE DIURNA E DEL RAPPORTO ILLUMINANTE

1.1. Calcolo del Fattore medio di luce diurna

1.1.1. Fattore di trasmissione luminosa

1.1.2. Fattore finestra

1.1.3. Fattore di riduzione del fattore finestra

1.1.4. Fattore di riflessione luminosa medio

1.2. Calcolo del rapporto illuminante

2. CONFRONTO DEI DATI OTTENUTI

2.1. Le relazioni fra "tipologia" e superficie vetrata

2.2. La relazioni fra Fattore medio di luce diurna e rapporto illuminante

2.3. Rapporto fra i valori calcolati e i valori prescritti dal Regolamento d'Igiene di Torino

3. CONCLUSIONI

CAPITOLO V

ANALISI DI MERCATO DELLE PRINCIPALI ALTERNATIVE PROGETTUALI PER IL CONTROLLO DELL'ILLUMINAZIONE NATURALE.

1. LE ALTERNATIVE PROGETTUALI PIÙ ' DIFFUSE SUL MERCATO

2. SOLUZIONI TRADIZIONALI: IL LUCERNARIO A RASO

2.1. Schema base, componenti e loro caratteristiche

2.1.1. I meccanismi d'apertura

2.1.2. Combinazioni di vetro-camera disponibili

2.2. Schema integrato vetro-schermo

2.3. Principali aziende produttrici e analisi dei prezzi

2.3.1. Conclusioni generali

3. SOLUZIONI INNOVATIVE: IL LUCERNARIO TUBOLARE

3.1. I sistemi di captazione e trasporto della luce naturale e il rapporto con la soluzione tradizionale del lucernario a raso

3.1.1. Che cos'è un lucernario tubolare

3.2. Il sistema "SOLATUBE"

3.3. Rapporto fra lucernari tubolari e normativa tecnica

3.3.1. Caratterizzazione della prestazione luminosa del sistema "SOLATUBE"

3.4. Analisi dei costi unitari e d'installazione

CAPITOLO VI

LINEE GUIDA D'INTERVENTO PER LA "MESSA A NORMA" DELLE MANSARDE STORICHE

1. PREMESSA

2. FASE TEORICO-ANALITICA DI "MESSA A NORMA" DEI LOCALI MANSARDATI

2.1. Ipotesi n. I e Ipotesi n. 3: la "messa a norma" attraverso l'applicazione dei due Rapporti illuminanti proposti dalle normative italiane

3. ANALISI DI FATTIBILITÀ: SCELTA E APPLICAZIONE DELLE TIPOLOGIE D'INTERVENTO ATTRAVERSO I SISTEMI TRADIZIONALI

3.1. I vincoli e le dinamiche d'intervento su edifici storici

3.2. Il lucernario a raso: vantaggi e svantaggi della "messa a norma" attraverso soluzioni tradizionali

4. IPOTESI N. 2: LA "MESSA A NORMA" ATTRAVERSO L'IMPOSTAZIONE DEL FATTORE MEDIO DI LUCE DIURNA COME ALTERNATIVA AL RAPPORTO ILLUMINANTE

5. ONERI DI SPESA PER LA "MESSA A NORMA" ATTRAVERSO L'APPLICAZIONE DEL LUCERNARIO A RASO, IN RELAZIONE ALLE IPOTESI D'INTERVENTO EFFETTUATE

CAPITOLO VII

SPERIMENTAZIONE A SUPPORTO DELLA "MESSA A NORMA" DEI LOCALI MANSARDATI ANALIZZATI: APPLICAZIONE DEL CIELO ARTIFICIALE DEL LABORATORIO CERSIL DI TORINO A UN MODELLO IN SCALA DI LOCALE "SOTTOTETTO" RAPPRESENTATIVO.

1. CARATTERISTICHE PRINCIPALI DEL LOCALE MANSARDATO INDIVIDUATO PER LA SPERIMENTAZIONE

1.1. Caratteristiche tecniche, geometriche e materiali per la realizzazione del modello in scala

1.2. Obiettivi, impostazione e preparazione del lavoro di sperimentazione presso il Cielo Artificiale del Laboratorio Cersil di Torino

1.3. Light shelves come sistemi di miglioramento della prestazione della superficie trasparente esistente

2. CONFIGURAZIONI PROGETTUALI ANALIZZATE: DOCUMENTAZIONE SPERIMENTALE E VALUTAZIONI CONCLUSIVE

2.1. Analisi e confronto dello stato di fatto

2.2. Altezza media a norma rispetto alle prescrizioni regionali

2.3. Soluzione con lucernario a raso

2.4. Soluzione con sistema "SOLATUBE"

2.5. Applicazione di light shelves alla superficie vetrata

CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE

ALLEGATO A

I REGOLAMENTI STORICI DELL'OTTOCENTO E DEL NOVECENTO DELLA CITTA'DI TORINO

ALLEGATO B

IL REGOLAMENTO D'IGIENE E IL REGOLAMENTO EDILIZIO VIGENTI DELLA CITTA' DI TORINO

ALLEGATO C

METODO DI CALCOLO DEL FATTORE MEDIO DI LUCE DIURNA

ALLEGATO D

CALCOLO DEL FATTORE MEDIO DI LUCE DIURNA DELLE MANSARDE ANALIZZATE.

ALLEGATO E

CALCOLO DEL FATTORE MEDIO DI LUCE DIURNA DELLA MANSARDA ANALIZZATA SPERIMENTALMENTE: ELENCO E ANALISI DI CALCOLO DELLE CONFIGURAZIONI PROGETTUALI APPROFONDITE AL CERSIL DI TORINO
Bibliografia:

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