Tesi di Laurea: BIPV ed edilizia storica a Marcianise (CE)

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AVERSA (CE)

Tesi di Laurea in Architettura Tecnica su “Integrazione del fotovoltaico in uno spazio monumentale: ipotesi per la copertura della Corte di Palazzo della Cultura in Marcianise (CE)” discussa da Federica Aloi presso l’Università della Campania “Luigi Vanvitelli” – Dipartimento di Ingegneria. 

L’obiettivo del lavoro di tesi è stato lo studio dell’integrazione del fotovoltaico nell’edilizia storica. Il lavoro è stato condotto utilizzando, come caso studio, il seicentesco Palazzo della Cultura, già Palazzo del Monte dei Pegni (MMM), in Marcianise.

Nella trattazione sono state inizialmente presentate le principali fonti di energia rinnovabile ad oggi conosciute e maggiormente utilizzate, soffermandosi in particolare su quella solare. L’energia solare viene sfruttata e accumulata tramite l’utilizzo di pannelli fotovoltaici, dei quali è stato descritto il funzionamento e la composizione, unitamente al loro sviluppo e diffusione in Italia. Sono stati illustrati tre livelli differenti di integrazione di tali pannelli con gli edifici, soffermandosi sull’integrazione totale (Building Integrated PhotoVoltaics – BIPV), per un utilizzo del fotovoltaico in ambienti ed edifici sottoposti a vincoli di carattere storico-artistico.

I moduli BIPV, che presentano il duplice vantaggio di integrazione architettonica ed efficienza energetica, sono stati studiati e applicati su un edificio sottoposto a vincolo storico, Palazzo della Cultura a Marcianise (CE), eretto nel 1564. Il caso studio dispone di un’ampia corte provvista di palco e gradinate accessibili al pubblico, sede di eventi culturali. Per un maggiore utilizzo di quest’area, si è pensato di progettare appunto una struttura con una duplice funzionalità: coprire il palco e la platea in modo da poter utilizzare questi spazi anche in situazioni meteo non del tutto favorevoli, e sfruttare la struttura stessa per produrre energia utilizzando moduli BIPV.

Per la progettazione della copertura del palco, sono stati studiate due tipologie di pannelli, proposte da due diverse aziende, Sunage SA e Solmonte (gruppo STG). Effettuate le dovute valutazioni tecniche ed architettoniche e a valle di un’analisi rischi-benefici, sono stati selezionati i moduli integrabili SUNCOL di Sunage SA, nella colorazione “giallo olivastro” (RAL 1020), che si integra al meglio con i colori già presenti nell’edificio, ed una potenza di 145 Wp/mq.

Ogni pannello è spesso 10 mm, con telaio in alluminio, e si compone di 5 elementi, quali: back glass, incapsulante, celle fotovoltaiche, incapsulante e front glass. I moduli fotovoltaici sono stati progettati su misura, in collaborazione con l’azienda produttrice e modellati in BIM. Il primo step è stato la creazione del vetro fotovoltaico come nuovo materiale, a cui è stato assegnato il colore scelto; successivamente sono stati realizzati i moduli, applicati poi in facciata superiore.

La copertura è stata progettata in modo totalmente indipendente dalla struttura del palazzo, garantendo così la reversibilità dell’intervento.

La copertura è articolata su due livelli diversi:

  • una cupoletta più piccola costituita da tre lastre di vetro che seguono l’andamento delle travi, come copertura del palco, posta ad un livello superiore, a 5,50 m dal piano di calpestio;
  • a livello inferiore, posta a 0,60 m dalla precedente, si trova la copertura con moduli integrabili SUNCOL, che favoriscono l’ombreggiamento grazie alla colorazione del vetro e alla presenza delle celle fotovoltaiche.

Grazie alla conformazione delle due coperture, si innesca un effetto camino che crea un ricircolo naturale dell’aria attraverso l’intercapedine, evitando accumuli di calore sotto la superficie.

Alla luce delle prove di fitting effettuate con pannelli da: 1350mm x 800mm e 800mm x 1350mm, si ottiene una differenza di n. 4 pannelli in più a vantaggio della seconda configurazione; pertanto, sono stati scelti i pannelli da 800mm x 1350mm. Questi ultimi, inoltre, avendo una base minore si distribuiscono meglio lungo la superficie e si adattano meglio alla forma della struttura. Sono stati disposti 100 pannelli BIPV che garantiscono una produzione energetica di 14500 Wp/mq che può essere usata a servizio degli impianti nell’intera area del cortile.

In conclusione, si può ritenere che i pannelli BIPV, anche grazie alla possibilità di customizzare le finiture e i colori, possono costituire, a patto di garantire la reversibilità dell’intervento, una valida soluzione per l’integrazione del fotovoltaico nell’edilizia monumentale.

 

Relatore: Prof. Luigi Mollo
Correlatrici: Ing. PhD Rosa Agliata, Arch. PhD Elena Lucchi
Data della discussione: 11/06/2021