La misura della qualità dell'architettura e l'efficacia delle strategie progettuali : il caso Solar Decathlon

This essay arises from the personal interest of the authors in investigating some design strategies which contribute to achieve high comfort performances of the living space. The quality of life inside a building is influenced by many interconnected aspects, whose function is to guarantee optimal internal conditions so that occupants could live in perfect harmony with the surrounding environment. The historical evolution of architecture, until the advent of buildings systems, shows how this objective is reachable thanks to a bioclimatic approach, where the constructive features of buildings represent the best answer to the specific climate contest in which they are built. In recent times, the attention to outdoor stresses could have an efficient impact on the standard of thermal comfort predicted and, in the meantime, could reduce thermal loads. The aim of this paper is to evaluate the impact of passive design strategies on thermal comfort conditions, through the dynamic simulation of a building energetic model as a reference. The initial phase of the work deals with an accurate study of the Solar Decathlon contest, an avant-garde international competition in terms of sustainable building design. Through the analysis of the best houses prototypes of the last five editions, the connection between morphological and technological strategies adopted by designers is outlined. The assessment is conducted according to “quality indexes” of performance, deducted from the evaluation system of the competition. The software Design Builder is used to determine the influence of these solutions: the reference model, presumed without technical plants, is located in three different Italian sites whose climate conditions differ considerably from each other; then, the relevance of every passive design strategy is examined in relation to comfort parameters, inspecting the correlation between each solution and comfort indexes assumed. From the results, a series of useful information for designers in the preliminary stage are summarized, giving them a qualitative tool for assessing the most efficient configuration of the building concerning occupants comfort quality.

Il presente elaborato di tesi muove dall’interesse personale degli autori nell’indagare alcuni aspetti progettuali che concorrono ad assicurare elevati livelli di comfort abitativo. La qualità della vita all’interno di un edificio è influenzata da molteplici fattori interdipendenti atti a garantire condizioni ottimali dello spazio confinato tali da assicurare agli occupanti una perfetta armonia con l’ambiente circostante. L’evoluzione storica dell’architettura, fino all’avvento dei sistemi impiantistici, dimostra come quest’obiettivo sia raggiungibile solamente tramite un approccio bioclimatico, dove le caratteristiche costruttive degli edifici rappresentano la miglior risposta allo specifico contesto climatico della località di insediamento. In chiave moderna, l’attenzione alle forzanti esterne può contribuire in maniera efficace sul grado di benessere atteso e, contemporaneamente, ridurre i carichi termici. Scopo della trattazione è di valutare l’incidenza delle strategie progettuali passive in termini di comfort interno, tramite simulazioni in regime dinamico di un modello energetico di un edificio di riferimento. Le prime fasi di lavoro riguardano un accurato studio del contest Solar Decathlon, manifestazione internazionale all’avanguardia in materia di innovazione edilizia sostenibile. Mediante l’analisi dei migliori prototipi delle ultime cinque edizioni, sono state individuate le principali connessioni tra scelte morfologiche e tecnologiche compiute dai progettisti, esaminate secondo particolari “indici di qualità” prestazionali dedotti dagli schemi di valutazione del concorso. Per verificare l’impatto di tali soluzioni, si è ricorso al software Design Builder: il modello di base, privo di alcun sistema impiantistico, prevede la sua collocazione in tre località italiane caratterizzate da climi molto diversi fra loro; successivamente, si è indagata la rilevanza sui parametri di comfort di ciascuna strategia passiva desunta dai casi di studio, ricercando una correlazione tra prestazioni della specifica soluzione e miglioramento di tali indici. Dai risultati ottenuti, è stato possibile raccogliere una serie di indicazioni utili ad ogni progettista in fase preliminare, fornendo uno strumento qualitativo per la determinazione delle configurazioni più efficienti per il benessere degli occupanti.