La serra solare, uno strumento per l'architettura bioclimatica

Come abbiamo visto in precedenza, lo scopo principale dell'architettura bioclimatica è la realizzazione di edifici che raggiungano il massimo delle prestazioni energetiche e garantiscano comfort termico mediante l'utilizzo di strategie passive compatibili con il contesto climatico-ambientale del luogo nel quale si trovano. Tra i diversi strumenti utilizzati per il raggiungimento di questi obiettivi, uno dei più comuni è la serra solare bioclimatica, una costruzione particolarmente apprezzata dagli utenti poiché consente al tempo stesso di elevare le prestazioni termiche degli edifici e di poter godere di una stanza in più nella propria casa. 

(Un piccolo orticello ricavato in una serra solare)

In termini generali, una serra solare è una struttura adiacente all'abitazione realizzata con superfici trasparenti che consente la penetrazione e la cattura dei raggi solari con innalzamento della temperatura interna. È, dunque, un sistema solare di tipo passivo, cioè un sistema che consente la climatizzazione dell'edificio senza ricorrere a soluzioni impiantistiche. Non si tratta, tuttavia, di una semplice veranda. Affinché si possa parlare di serra solare bioclimatica è necessario che questa stanza trasparente sia progettata e dimensionata in modo tale da contribuire alla climatizzazione dell'edificio garantendo comfort termico e contenimento dei consumi energetici sia in inverno che in estate, evitando sprechi energetici nella stagione invernale e surriscaldamenti nella stagione estiva.

Per questo motivo è necessario non solo che la sua progettazione sia eseguita da personale specializzato, ma anche che la sua realizzazione tenga conto delle condizioni climatiche del luogo nel quale ci si trova, variandone struttura, materiali, forma, orientamento e dimensione in base alle condizioni climatico-ambientali del sito.

Miglioramento delle prestazioni termiche dell'edificio

Se correttamente progettate in base alle condizioni climatico-ambientale del luogo, le serre solari, realizzabili sia in edifici di nuova costruzione che su strutture già esistenti, contribuiscono al miglioramento del comfort termico dell'abitazione sia in estate che in inverno. Per tale ragione è necessario che, oltre alle superfici vetrate, le serre solari prevedano anche l'utilizzo di masse di accumulo, di aperture ed eventualmente di opportune schermature mobili per la protezione estiva dai raggi solari.

In inverno la necessità primaria è quella di accumulare il maggior calore possibile durante il giorno. Ovviamente le prestazioni invernali di una serra solare bioclimatica varieranno in base al contesto meteorologico: in una giornata fredda ma soleggiata le prestazioni termiche saranno maggiori rispetto a quelle ottenute in una giornata nuvolosa o nebbiosa. In ogni caso, per massimizzare le prestazioni invernali è opportuno che la serra nel periodo invernale sia completamente chiusa e che si minimizzino le dispersioni di calore verso l'esterno. A seconda del contesto climatico nel quale ci si trova, si opterà per la presenza di più o meno aperture della schermatura vetrata. Le aperture (finestre e serramenti in genere) sono particolarmente utili nel periodo estivo, perché consentono un'adeguata ventilazione della serra solare e dello stesso edificio in presenza di temperature esterne elevate. 

(l'interno di una serra solare bioclimatica, con porte aperte per favorire la ventilazione nel periodo estivo)

In estate, infatti, la necessità primaria è quella di proteggere l'edificio dai raggi solari e dal calore esterno, attraverso l'apertura dei serramenti e l'utilizzo di schermature mobili (tende da esterni, veneziane, doghe ecc) per la protezione dai raggi solari, da manovrare in autonomia in base alle necessità giornaliere o stagionali. Va ribadito, tuttavia, che le aperture, anche se ben isolate, prevedono sempre una minima dispersione di calore verso l'esterno. In base al contesto climatico in cui ci si trova, dunque, si prevederà l'installazione di più o meno aperture nella propria serra solare. Se, ad esempio, ci si trova in luoghi a clima freddo, lo scopo principale della serra sarà l'incremento delle prestazioni termiche invernali. In questo caso si sceglierà un numero di aperture ridotto, tale da minimizzare le dispersioni di calore e si opterà eventualmente per l'utilizzo di doppi vetri. In contesti climatici caldi o temperati (come nei paesi mediterranei), la serra avrà un numero di aperture maggiore, prevedendo in alcuni casi anche l'apertura totale della struttura, per favorire la ventilazione nel periodo estivo. In quest'ultimo caso è possibile anche prevedere la presenza di aperture nella parte bassa e in quella alta della superficie vetrata, per poter usufruire dell'effetto camino, con l'ascesa verso l'alto dell'aria calda e la sua fuoriuscita dall'apertura superiore (con il medesimo principio di funzionamento della parete ventilata). 

Una stanza in più

Oltre a migliorare le prestazioni termiche invernali ed estive dell'abitazione, una serra solare bioclimatica rappresenta la possibilità di avere una stanza abitabile in più nella propria casa, una stanza trasparente dove trascorrere parte della giornata, dove rilassarsi, o dove installare un piccolo giardino domestico, al riparo dal freddo esterno. Per questo motivo è opportuno che la serra solare bioclimatica sia progettata da professionisti abilitati e che si rispettino i vincoli costruttivi e di tutela paesaggistico-architettonica previsti dalla normativa nazionale e dalle diverse normative regionali e comunali in materia di dimensionamento e di efficienza energetica. 

Bibliografia

-A. Rogora, Progettazione bioclimatica per l'architettura mediterranea. Metodi, esempi, Wolters Kluver Italia, 2012
-Claudio Zappone, La Serra Solare, Sistemi Editoriali, 2009