Il vento per rinfrescare naturalmente anche grandi edifici. Il caso della Lanchester Library

Per migliorare le prestazioni energetiche di un edificio è opportuno agire contemporaneamente su due fronti: da un lato l'utilizzo delle energie rinnovabili è certamente una soluzione per diminuire il consumo di combustibili fossili, riducendo i costi in bolletta e, soprattutto, le emissioni di gas serra. Dall'altro lato, l'installazione di impianti a energia rinnovabile, per quanto utile e consigliata, può non essere sufficiente se non è accompagnata da una attenta progettazione che riduca gli sprechi all'origine e che consenta, essa stessa, di sfruttare le fonti rinnovabili – sole e vento su tutte – indipendentemente dalla presenza di impianti. Stiamo parlando ovviamente dell'adozione di strategie passive, cioè di quegli strumenti da adottare fin dalla progettazione di una struttura, che consentono di massimizzare gli apporti delle fonti energetiche che la natura ci mette gratuitamente a disposizione.

Una delle strategie passive che possono essere utilizzate per il raffrescamento di un edificio è la ventilazione naturale, strumento che consente il controllo delle correnti d'aria all'interno dell'edificio senza l'utilizzo di impianti meccanici. Indipendentemente dai metodi specifici con i quali è ottenuta, alla base di un sistema di ventilazione naturale vi è il principio secondo il quale l'aria calda tende a salire verso l'alto con effetto camino: l'aria fresca prelevata da aperture posizionate in basso spinge l'aria più calda verso l'alto facendola fuoriuscire da altrettante aperture posizionate in alto, così da mantenere l'ambiente a temperatura pressoché costante. Il più delle volte questo sistema è associato alla presenza di una massa termica (solitamente le pareti dell'edificio) che, rinfrescatesi durante la notte, consentono di mantenere una temperatura interna gradevole anche in presenza di temperatura esterna elevata. È a grandi linee il principio di funzionamento delle antiche torri del vento iraniane, che da secoli consentono di mantenere temperature interne gradevoli anche in presenza di un clima esterno caratterizzato da temperature spesso molto elevate. 

La Lanchester Library

Da qualche anno le necessità di risparmio energetico hanno portato ad una riscoperta di questo e di altri tipi di strategie bioclimatiche, adattando gli strumenti conosciuti da secoli nelle diverse aree del mondo alle esigenze della società contemporanea. Uno dei più interessanti esempi di utilizzo contemporaneo dei sistemi di ventilazione naturale su modello delle antiche torri del vento iraniane è la Lanchester Library, la nuova biblioteca dell'Università di Coventry (Regno Unito) completata nel 2002 per opera dello studio di architettura Short and Associates. 

(Lanchester Library, la biblioteca dell'università di Coventry)

Questa imponente struttura di circa 10 mila metri quadri è il più grande edificio del mondo rinfrescato con sistema di ventilazione naturale. Come per le torri del vento iraniane, anche la biblioteca dell'università di Coventry è rinfrescata naturalmente grazie alla presenza di alcune torri posizionate lungo il suo perimetro. L'aria viene aspirata all'interno dell'edificio mediante alcune aperture presenti lungo tutti i lati del piano terra. Da qui attraversa i quattro atrii laterali (utilizzati anche come strumento di illuminazione naturale) e i quattro piani dell'edificio, tutti dotati di prese d'aria in grado di aprirsi e chiudersi a seconda della temperatura interna dell'edificio. Una volta riscaldata, l'aria fuoriesce dalle aperture posizionate sulla sommità delle torri e dall'atrio centrale. 

(Vista satellitare della Lanchester Library. Si notino i quattro atrii laterali e l'atrio centrale, utili sia per la ventilazione che per l'illuminazione naturale dell'edificio)

Le cime delle torri sono dotate anche di elaborate costruzioni metalliche che non solo rappresentano una soluzione estetica particolarmente originale, ma hanno anche la funzione precisa di deviare i venti molto forti che potrebbero ostacolare la fuoriuscita dell'aria interna, permettendo all'edificio di continuare a respirare indipendentemente dalle condizioni climatiche esterne.

(Le torri della Lanchester Library)

Questo efficace sistema di ventilazione consente alla biblioteca di mantenere una temperatura pressoché costante per tutto l'anno con un notevole risparmio energetico. Dal monitoraggio dell'edificio in seguito alla sua costruzione è emerso infatti che la temperatura interna dell'edificio oscilla sia in estate che in inverno tra i 21 e i 24 gradi. Si è inoltre appurato che i costi energetici dell'intero edificio sono dimezzati rispetto ai costi energetici di un edificio simile climatizzato in modo convenzionale. La biblioteca, infatti, è quasi interamente indipendente dalla climatizzazione artificiale, presente solo in una piccola area dove si trovano i computer. 

Sostenibilità ambientale e funzionalità

Per quanto sia l'aspetto che l'ha resa famosa in tutto il mondo, il sistema di ventilazione naturale non è l'unica qualità della Lanchester Library. Fin dai primi momenti della sua progettazione, lo studio di architettura ha collaborato a stretto contatto con il personale universitario affinché le esigenze di sostenibilità ambientale non compromettessero la funzione primaria di qualsiasi biblioteca: la sua fruibilità da parte di studenti e studiosi. Da questa proficua collaborazione è scaturita la decisione di progettare un edificio flessibile, la cui disposizione interna può essere facilmente modificata in base alle necessità contingenti, così come la scelta di realizzare i quattro atrii laterali e l'atrio centrale per favorire l'illuminazione naturale della struttura. Gli utenti sembrano apprezzare: aperta dalle 8 a mezzanotte (il sabato e la domenica è aperta dalle 11 alle 19), con i suoi 1100 posti studio, la biblioteca ha una media di 4500 visitatori al giorno. 

(Una delle aule studio della Lanchester Library)

Foto da www.coventry.ac.uk