LA PROGETTAZIONE DELL’ILLUMINAZIONE NATURALE PER UNA CASA SOSTENIBILE, SALUBRE E CONFORTEVOLE

L’illuminazione naturale, nota anche come illuminazione diurna, è una tecnica che porta in modo efficiente la luce naturale in casa utilizzando vetri esterni (finestre, lucernari, ecc.), riducendo così i requisiti di illuminazione artificiale e risparmiando energia. È stato dimostrato che l’illuminazione naturale aumenta i livelli di salute e comfort per gli occupanti dell’edificio.

L’illuminazione naturale gioca un ruolo importante nel comfort, nella salute e nell’umore dell’essere umano, ma varia a seconda di dove ci troviamo. In architettura, è parte integrante della progettazione di un edificio e porta valore aggiunto.

Comprendere l’importanza dell’illuminazione naturale, in particolare sulla salute mentale dell’uomo, inizia ad avere sempre più applicazioni di illuminazione per il settore sanitario

L’essere umano riconosce nella luce naturale un elemento di vitale importanza e in questo senso è l’elemento chiave per mantenere un buon equilibrio psico-fisico durante la giornata. Gli stimoli esterni come la luce o il buio ci aiutano a regolare gli orologi biologici e a tenerci sincronizzati con l’alternanza giorno/notte. Quasi tutte le funzioni del corpo umano variano in base a questi ritmi, noti come cicli circadiani. Gli orologi che governano i ritmi circadiani sono controllati dal cervello, sono regolati dal sole attraverso il sistema visivo e condizionano profondamente la nostra salute e il nostro benessere. La luce naturale è necessaria alla produzione di vitamina D, ecco perché è chiamata anche “vitamina del sole“. Si tratta di una sostanza in grado di favorire l’assorbimento intestinale del calcio e del fosforo (minerali essenziali per la robustezza dell’osso) e, quindi, dotata di un ruolo protettivo nei confronti dello scheletro e di malattie come l’osteoporosi. Ma non solo.

Tra le patologie neurologiche influenzate dall’illuminazione c’è anche l’epilessia. Nei Paesi industrializzati l’epilessia (di cui è bene ricordare che esistono svariate forme con diversissimi gradi di gravità) interessa circa 1 persona su 100. Occorre sapere che alcuni soggetti, sono particolarmente sensibili all’effetto di luci intermittenti, sia naturali che artificiali (luci al neon, luci psichedeliche, schermi televisivi, etc.). Nelle scuole è importantte valutare accuratamente questo aspetto per facilitare l’inclusione degli studenti affetti da questa patologia, favorendo l’apprendimento.

La luce naturale, combatte ansia e depressione, l’obesità, protegge il cuore, regola il ritmo veglia/sonno, consente la produzione di ormoni, combatte i disturbi della vista, favorisce la concentrazione e la produzione della melatonina per il nostro benessere, ecc

Un recente sondaggio condotto da Future Workplace e riportato dal The Harvard Business Review conferma quanto la luce naturale sia importante per le persone. Oltre 1.600 dipendenti, infatti, hanno affermato che la prima cosa da fare per rendere migliori gli ambienti di lavoro sarebbe escogitare dei modi per permettere l’accesso alla luce naturale e la vista sull’esterno.

Il Decreto Ministeriale 5 luglio 1975 “DM 75” (G.U. 18-7-1975, n. 190), all’articolo 5 recita:

“Tutti i locali degli alloggi, eccettuati quelli destinati a servizi igienici, disimpegni, corridoi, vani-scala e ripostigli debbono fruire di illuminazione naturale diretta, adeguata alla destinazione d’uso. Per ciascun locale d’abitazione, l’ampiezza della finestra deve essere proporzionata in modo da assicurare un valore di fattore luce diurna medio non inferiore al 2 per cento, e comunque la superficie finestrata apribile non dovrà essere inferiore a 1/8 della superficie del pavimento. Per gli edifici compresi nell’edilizia pubblica residenziale occorre assicurare, sulla base di quanto sopra disposto e dei risultati e sperimentazioni razionali, l’adozione di dimensioni unificate di finestre e, quindi, dei relativi infissi.”

Questo conferma, come in fase di progettazione è fondamentale tener conto dei criteri che regolano l’uso della luce diurna.

Una difficoltà connessa allo studio dell’illuminazione naturale all’interno degli ambienti è dovuta al fatto che la luminanza della volta celeste varia notevolmente durante l’arco del giorno. In conseguenza più che a valutare l’illuminamento assoluto all’interno di ambienti, spesso si preferisce il criterio relativo, e cioè valutare il rapporto esistente tra l’illuminamento interno ed esterno.
Questo rapporto o fattore di luce diurna η, è più precisamente definito come: η = E/ Ee

e, cioè, come rapporto tra l’illuminamento E in un punto dell’ambiente e l’illuminamento Ee che, nello stesso istante, assumerebbe una superficie orizzontale posta all’esterno, schermata dall’irraggiamento solare diretto ed esposta alla luce proveniente dall’intera (non ostruita) volta celeste. Il fattore di luce diurna η viene spesso espresso in unità percentuali. Esso può essere facilmente misurato con un luxmetro in ogni punto del piano di lavoro di un ambiente. A questo fine occorre misurare l’illuminamento E del punto e contemporaneamente anche l’illuminamento esterno Ee .
A titolo informativo, l’illuminamento naturale in un punto di un ambiente deve ritenersi:

• insufficiente se il valore di η risulta < 0,3 %;
• discreto se il valore di η è compreso tra 0,5 e 1%;
• buono se il valore di η risulta > 1%;
• ottimo se il valore di η risulta > 4%.

Ci sono diversi tipi di luce naturale che entrano in un edificio, eccone alcuni:

• Luce diffusa e uniforme proveniente da aperture più grandi e regolari, ad esempio: finestre a strisce intorno a una stanza;
• Luce diretta dalla luce solare diretta nella posizione desiderata sul pavimento o su un’altra superficie;
• Luce zenitale dal soffitto come un lucernario;
• Luce riflessa da qualsiasi superficie e reindirizzata nello spazio.

Che l’edificio sia piccolo o grande, è importante analizzare tutti gli elementi della sua posizione geografica. La luce che entra nell’edificio varia in base a diversi fattori:

• La posizione e l’orientamento dell’edificio in relazione al sole;
• La posizione e le dimensioni delle finestre e delle aperture;
• Le stagioni;
• la copertura nuvolosa;
• Lo spazio intorno all’edificio.

Tutti questi fattori sono correlati e consentono, tra le altre cose, una migliore efficienza energetica.

LA POSIZIONE E L’ORIENTAMENTO IN RELAZIONE AL SOLE

Nel complesso, uno dei fattori più influenti è l’orientamento dell’edificio in relazione al sole. La sua luce non solo migliora il comfort visivo degli ambienti, ma migliora anche l’efficienza energetica dell’edificio. Quando si pianifica un nuovo progetto, è necessario innanzitutto considerare la destinazione d’uso dell’edificio e dei vari vani e come potrebbero beneficiare della luce naturale tenendo conto della posizione dell’mmobile e di quella del terreno sul quale è edificato.

Per sfruttare al meglio la luce solare, è importante dare la priorità a salotti, cucine, soggiorni, vani scala principali, da orientare a sud e destinare l’esposizione a alle camere, locali tecnici e scale di servizio, ad esempio.

LA POSIZIONE E DIMENSIONE DELLE FINESTRE E DELLE APERTURE

Anche la posizione e le dimensioni delle finestre e delle aperture influiscono sulle esigenze delle stanze e degli spazi interni. Oltre al comfort visivo, consentono il controllo del tipo di illuminazione desiderata in base all’utilizzo. Se la finestra è posizionata sul soffitto (lucernario), nella parte superiore o al centro del muro, la luce che entra nella stanza è diversa, il che crea un’illuminazione specifica per l’uso.

LE STAGIONI

Le stagioni hanno molto a che fare con la progettazione di un edificio. In inverno, la posizione del sole è di circa 22° e in estate di circa 68°. Ciò significa che in inverno il sole è più basso che in estate. A causa della variazione delle altezze del sole durante tutto l’anno, la luce naturale che filtra in un’apertura non è la stessa a seconda delle stagioni. Ad esempio, per una finestra al centro del muro, il sole estivo penetra meno direttamente nelle stanze, lasciando così più aree ombreggiate che aiutano a controllare il calore di un determinato spazio. In inverno, al contrario, la sua presenza è più imponente e importante e quindi fornisce comfort agli utenti con il suo calore più diretto.

Ancora una volta quindi, l’uso dello spazio definisce dove sono disponibili le aperture.

LA COPERTURA NUVOLOSA

La luce naturale varia notevolmente a seconda della copertura nuvolosa del cielo. Alcune giornate sono soleggiate, altre, poco o molto nuvolose, creando variazioni sulla diffusione della luce. Non dobbiamo dimenticare anche la luce notturna. Sotto un cielo stellato con una bella luna, porterà una magnifica luce in uno spazio come un tetto di vetro, per esempio e queste diverse condizioni cambieranno l’atmosfera all’interno di un edificio e il clima indoor.

LO SPAZIO ESTERNO ALL’EDIFICIO

Per poter godere della luce naturale, occorre valutare gli ostacoli che si trovano intorno all’edificio. Se si trova in un’area urbana usufruire della luce naturale sarà più difficile. Tuttavia, se si trova in periferia oppure campagna, è più facile trarre il massimo beneficio dalla luce diurna.

Nel complesso gli edifici con una buona illuminazione naturale possono quindi godere di numerosi vantaggi: l’utilizzo della luce naturale riduce la dipendenza dalla luce artificiale, risparmiando energia e riducendo le emissioni di CO2, offre una luce di alta qualità che può rendere gli ambienti interni più confortevoli e piacevoli per gli occupanti, contribuendo al loro benessere, può migliorare la qualità dell’aria interna, riducendo la necessità di ricorrere all’illuminazione artificiale e ai suoi effetti indesiderati come l’effetto flicker o l’eccessiva produzione di calore e può anche influenzare positivamente il design degli spazi, creando giochi di luce e ombra che aggiungono valore estetico agli interni.

Quindi, l’illuminazione naturale può contribuire a creare ambienti più sostenibili, salubri e confortevoli. Pertanto, è importante considerare l’illuminazione naturale come parte integrante della progettazione degli edifici, al fine di massimizzarne i benefici per gli occupanti e per l’ambiente.