Un’ulteriore differenza tra metodo semi-stazionario e metodo dinamico si ha nel calcolo del fattore di ombreggiamento. Come anticipato il calcolo orario utilizza il metodo previsto nell’allegato E della UNI EN ISO 52016 che permette di simulare in funzione della posizione del sole come l’ombra di un aggetto o ostruzione vada a ridurre l’area del componente trasparente esposta alla radiazione diretta.
L’equazione per il calcolo del fattore di ombreggiamento è la seguente:
Il metodo semi-stazionario prevede invece l’utilizzo di tabelle mensili che forniscono direttamente il fattore di ombreggiamento in funzione del valore degli angoli rappresentati dalle immagini sottostanti, della latitudine e dell’esposizione.
Nell’esempio seguente verranno confrontati i due metodi separatamente considerando la sola finestra esposta e a sud e inserendo un aggetto avente altezza sopra la finestra di 0,5 m e profondità di 1,5 m.
Dinamico Componente a SUD |
Irraggiamento Con Aggetto Orizzontale [MJ /m²] |
Irraggiamento Senza Aggetto Orizzontale [MJ /m²] |
Scostamento |
Gennaio |
55,79 |
60,80 |
-8% |
Febbraio |
61,69 |
74,53 |
-17% |
Marzo |
68,33 |
101,74 |
-33% |
Aprile |
79,45 |
110,83 |
-28% |
Maggio |
88,08 |
105,80 |
-17% |
Giugno |
91,88 |
104,88 |
-12% |
Luglio |
97,58 |
117,62 |
-17% |
Agosto |
92,71 |
121,82 |
-24% |
Settembre |
79,00 |
115,04 |
-31% |
Ottobre |
76,14 |
99,87 |
-24% |
Novembre |
57,13 |
64,48 |
-11% |
Dicembre |
56,71 |
60,28 |
-6% |
Totale |
904,49 |
1137,69 |
-20% |
Semi-Stazionario Componente a SUD
|
Irraggiamento Con Aggetto Orizzontale [MJ /m²]
|
Irraggiamento Senza Aggetto Orizzontale [MJ /m²]
|
Scostamento |
Gennaio |
110,05 |
145,38 |
-24% |
Febbraio |
99,16 |
140,46 |
-29% |
Marzo |
89,06 |
150,19 |
-41% |
Aprile |
67,44 |
128,95 |
-48% |
Maggio |
56,34 |
109,19 |
-48% |
Giugno |
56,53 |
106,66 |
-47% |
Luglio |
61,21 |
120,97 |
-49% |
Agosto |
65,55 |
134,87 |
-51% |
Settembre |
83,17 |
152,89 |
-46% |
Ottobre |
114,75 |
175,19 |
-34% |
Novembre |
106,15 |
144,22 |
-26% |
Dicembre |
120,33 |
155,06 |
-22% |
Totale |
1029,74 |
1664,03 |
-38% |
Il metodo semi-stazionario tende ad avere una riduzione del carico di irraggiamento per effetto dell’ombreggiamento maggiore del metodo dinamico, questo probabilmente dovuto anche al fatto che il fattore di ombreggiamento viene applicato sia alla componente diffusa che quella diretta.
Confrontando i due metodi tra loro si nota come la presenza di aggetti tenda ad amplificare la differenza tra i valori di apporti solari calcolati.
Ripetendo la stessa analisi con una ostruzione distante 10 m e alta 6 m si ottengono invece i seguenti risultati:
Dinamico Componente a SUD |
Irraggiamento Con Ostruzione [MJ /m²] |
Irraggiamento Senza Ostruzione [MJ /m²] |
Scostamento |
Gennaio |
49,78 |
60,80 |
-18% |
Febbraio |
68,84 |
74,53 |
-8% |
Marzo |
100,37 |
101,74 |
-1% |
Aprile |
110,72 |
110,83 |
0% |
Maggio |
105,80 |
105,80 |
0% |
Giugno |
104,88 |
104,88 |
0% |
Luglio |
117,62 |
117,62 |
0% |
Agosto |
121,82 |
121,82 |
0% |
Settembre |
114,46 |
115,04 |
-1% |
Ottobre |
97,27 |
99,87 |
-3% |
Novembre |
57,82 |
64,48 |
-10% |
Dicembre |
44,25 |
60,28 |
-27% |
Totale |
1093,63 |
1137,69 |
-4% |
Semi-stazionario Componente a SUD |
Irraggiamento Con Ostruzione [MJ /m²] |
Irraggiamento Senza Ostruzione [MJ /m²] |
Scostamento |
Gennaio |
72,40 |
145,38 |
-50% |
Febbraio |
99,44 |
140,46 |
-29% |
Marzo |
134,42 |
150,19 |
-11% |
Aprile |
107,54 |
128,95 |
-17% |
Maggio |
84,73 |
109,19 |
-22% |
Giugno |
79,25 |
106,66 |
-26% |
Luglio |
94,35 |
120,97 |
-22% |
Agosto |
112,48 |
134,87 |
-17% |
Settembre |
136,84 |
152,89 |
-10% |
Ottobre |
152,94 |
175,19 |
-13% |
Novembre |
85,67 |
144,22 |
-41% |
Dicembre |
60,63 |
155,06 |
-61% |
Totale |
1220,69 |
1664,03 |
-27% |
Come già notato con gli aggetti, il metodo semi-stazionario calcola una maggiore attenuazione dell’irraggiamento dovuta agli ombreggiamenti. Soprattutto nei mesi centrali dell’anno, si notano riduzioni degli apporti solari, anche se il componente esposto a SUD, non dovrebbe risentire della presenza dell’ostruzione, data l’elevata altezza del sole sull’orizzonte.
A conclusione di questo articolo è interessante osservare come il metodo dinamico per ciascuna ora dell’anno vada a calcolare l’irradianza entrante attraverso i componenti trasparenti simulando la posizione del sole e quindi l’effettiva incidenza dei raggi solari sulla superficie vetrata.
I grafici mostrano come il contributo dell’irradianza sia maggiore man mano che aumenta l’incidenza del sole rispetto ad una finestra. Proprio come avviene nella realtà, nelle prime ore del giorno, la finestra esposta a Est riceve un maggior irraggiamento di quella esposta ad ovest. Si può inoltre notare come l’irraggiamento vari a seconda del periodo dell’anno; analizzando, infatti, il grafico di luglio si può osservare come l’irraggiamento che attraversa il componente esposto a Sud sia inferiore rispetto ai mesi di aprile o ottobre. Questo è dovuto al fatto che a luglio, nonostante l’irraggiamento del sole sia maggiore, la sua altezza elevata sull’orizzonte genera un angolo di incidenza minore. Come già discusso questo livello di dettaglio non è possibile con il metodo semi-stazionario.