Luce naturale e benessere negli edifici: il ruolo dell'illuminazione zenitale. = Daylighting and wellbeing in buildings: The role of rooflighting

La luce naturale riveste un ruolo essenziale nella progettazione di un ambiente interno, non solo per il suo contributo al benessere psicofisico degli individui, ma anche per la sua capacità di migliorare l’efficienza energetica degli edifici. Tradizionalmente, l’illuminazione naturale è stata prevalentemente garantita attraverso aperture verticali, come finestre e vetrate, che consentono l’ingresso della luce diurna. Tuttavia, l’evoluzione delle tecnologie e delle strategie progettuali ha portato a un crescente interesse verso i sistemi di illuminazione zenitale, che sfruttano aperture dall’alto per massimizzare l’apporto di luce naturale all’interno degli spazi architettonici. Il lavoro di tesi si propone di valutare l’efficacia e i benefici dell’illuminazione naturale ottenuta mediante sistemi zenitali rispetto ai sistemi verticali tradizionali per ottenere una condizione di comfort visivo e non visivo, che ad oggi assume sempre più importanza nella progettazione architettonica. Nella prima parte si focalizza l’attenzione agli effetti che la luce esercita sul benessere umano, non solo gli aspetti visivi legati alla qualità della luce e alla percezione spaziale, ma anche quelli non visivi, come la regolazione del ritmo circadiano, l’influenza sulla produzione di ormoni come la melatonina e il cortisolo, e gli impatti sullo stato di vigilanza e benessere psicofisico. In seguito vengono introdotti i principi teorici che sottendono l’illuminazione zenitale, le varie tipologie di sistemi e le sue applicazioni in diversi contesti architettonici, il tema del vetro e delle schermatura che influisce sulla prestazione dei sistemi zenitali, oltre ai criteri normativi che ne guidano la progettazione. E infine si racchiude questo aspetto tecnico-scientifico della tesi in una raccolta di casi studio esistenti per capire come questi sistemi zenitali vengono applicati, in quali contesti sono maggiormente impiegati e che in che modo. Le condizioni di illuminazione in ambiente interno con l’uso di questi sistemi zenitali determinano le condizioni di comfort delle persone, oltre a favorire il loro rendimento e produttività. In quest’ottica si vuole, nella seconda parte della tesi, fare una verifica di questi requisiti non più attraverso una lettura di scheda di progetto ma di una serie di simulazioni per osservare che prestazioni offrono dei sistemi di illuminazione zenitale in rapporto ad un quadro di esigenze più ampio, tramite un modello tipo su due ambiti di applicazione, quello scolastico e quello industriale, mettendo a confronto tipologie di sistemi zenitali diversi. Attraverso un’analisi critica dei risultati ottenuti dalle simulazioni si cercherà di evidenziare come i sistemi zenitali rispondono ai requisiti di illuminazione fotopica e melanopica secondi criteri di un quadro normativo vigente, per migliorare la qualità della luce negli spazi interni di lavoro. L’ obiettivo finale di questa ricerca è di fornire un quadro chiaro e approfondito dei vantaggi e delle sfide connesse a mettere in pratica dei sistemi di illuminazione zenitale, al fine di supportare i progettisti nella scelta delle soluzioni più adeguate, sia per la progettazione che la valutazione degli edifici, al fine di garantire un’illuminazione naturale ottimale negli spazi costruiti.