IT202100030602A1 - Sistema integrato di copertura di una struttura edilizia - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

SISTEMA INTEGRATO DI COPERTURA

DI UNA STRUTTURA EDILIZIA

Il presente trovato riguarda un sistema integrato di copertura per l?efficientamento di una struttura edilizia. Il sistema ? particolarmente utile per fronteggiare i fenomeni atmosferici contemporanei, divenuti sempre pi? estremi a causa del cambiamento climatico e per sfruttarli al meglio dal punto di vista energetico.

L?idea di un tetto energetico/climatico integrato parte dalla considerazione che i sistemi di copertura tradizionale non siano pi? adeguati ad affrontare l?aggressivit? dei fenomeni atmosferici di oggi e senz?altro di quelli futuri.

Oggi ci troviamo spesso ad assistere ad eventi climatici talmente estremi da danneggiare i nostri edifici, come nel caso di grandinate con intensit? tanto forti da bozzare o rompere vetrate o anche piogge torrenziali in grado di riversare a terra in poco tempo quantit? di acqua che normalmente si avrebbero in un lungo periodo.

In questi casi spesso accade che i sistemi di copertura tradizionali e i canali di gronda non riescano a raccogliere e far defluire altrettanto velocemente al suolo queste enormi quantit? di acqua. Situazioni di emergenza simili sono quelle realizzate dalle trombe d?aria, fenomeni anch?essi fino a qualche anno fa quasi sconosciuti nel nostro territorio, ma che oggi accadono frequentemente. Quando si verificano questi forti venti ci troviamo di fronte a tetti parzialmente o completamente divelti.

Altri gravi fenomeni possono manifestarsi con nevicate copiose che vanno ad incidere enormemente sui pacchetti di copertura tradizionali, sia per l?enorme carico improvviso, sia per i problemi legati al gelo. Inoltre, in condizioni estive altrettanto anomale spesso si incorre in periodi di forte siccit? con temperature torride che mettono a dura prova le propriet? dei materiali e le loro specifiche dilatazioni termiche.

Tutte le situazioni elencate comportano senza dubbio dei danni materiali pi? o meno onerosi da sostenere, oltre a situazioni di precariet? e disagio per la conseguente perdita o limitazione d?uso della propria abitazione, dei luoghi di lavoro e di vita quotidiana in generale.

Una volta ripristinate le strutture, poi, nel caso in cui si continuino ad utilizzare tecnologie di tipo tradizionale, ormai poco adatte a fronteggiare questo tipo di esasperate condizioni climatiche, la durata delle stesse potrebbe rivelarsi, svantaggiosamente, anche di breve durata.

Uno dei problemi pi? rilevanti del cambiamento climatico in corso ? l?estrema variabilit? delle precipitazioni atmosferiche: a lunghi periodi di siccit? si alternano spesso fenomeni temporaleschi brevi, ma violenti e distruttivi. L?acqua, una delle risorse fondamentali per la vita, gi? di per s? un bene preziosissimo, per effetto di tali emergenze climatiche ? divenuta anche una risorsa rara (almeno in certi luoghi del pianeta) per cui oggi non pu? pi? essere sprecata dovendo al contrario essere sfruttata e convogliata adeguatamente da parte dei nostri comuni sistemi abitativi.

Scopo del presente trovato ? quello di ovviare agli inconvenienti evidenziati mediante un sistema di copertura nuovo e di massimo efficientamento energetico, esemplificato con riferimento ad una struttura abitativa, ma applicabile, in generale, alle tipologie edilizie pi? diversificate.

In accordo con l?invenzione le caratteristiche tecniche del trovato sono definite nelle rivendicazioni allegate. I vantaggi del trovato ed ulteriori caratteristiche tecniche saranno meglio evidenti nella descrizione che segue fatta con l'ausilio degli uniti disegni in cui: - la figura 1 mostra una costruzione edilizia dotata di una falda di copertura comprendente tre partizioni di copertura diversamente configurate tra loro, secondo orientamenti esplicati in una vista di dettaglio;

- la figura 2 mostra una intera pannellatura di copertura con componenti orientati in un assetto tale da consentire alle acque pluviali di defluire in una vasca di raccolta sottostante;

- la figura 3 mostra una intera pannellatura di copertura con componenti orientati in conformit? con la captazione della radiazione solare;

- la figura 4 esemplifica una configurazione di pannellatura congegnata similmente ad una copertura di tetto tradizionale, utilizzabile in particolare in caso di grandine o neve;

- la figura 5A ? una sezione secondo un piano di traccia V-V di figura 4 in cui i componenti di copertura sono orientati in assetto di captazione della radiazione solare;

- la figura 5B ? una sezione secondo il piano di traccia V-V di figura 4 in cui i componenti della copertura sono configurati con un assetto tale da permettere alle acque pluviali di raggiungere una vasca sottostante;

- la figura 5C ? la sezione V-V in cui i componenti sono configurati in assetto di inseguimento della radiazione solare incidente su di essi;

- la figura 5D ? la sezione V-V con componenti configurati a protezione del tetto e a salvaguardia delle superfici captanti della pannellatura fotovoltaica;

- la figura 6 ? una vista assonometrica di un componente della pannellatura mostrato con parti asportate per meglio evidenziarne delle altre;

- la figura 7 ? una sezione secondo un piano di traccia VII-VII in figura 6, ruotata di 180? rispetto all?orientamento di figura 6, e mostrata in scala di ingrandimento;

- la figura 8 ? una rappresentazione assonometrica parziale di tre esempi indicativi e non limitativi di tre possibili forme alternative dei componenti della pannellatura del sistema di copertura;

- la figura 9 illustra, con una sezione parziale, il posizionamento della pannellatura di copertura rispetto all?involucro abitativo.

Con riferimento alle figure degli uniti disegni in figura 1 con 1 ? individuato nel suo insieme un sistema 1 di copertura polifunzionale di una struttura edilizia individuata con riferimento 6. Il sistema di copertura 1 essenzialmente comprende una pluralit? di pannelli 2 solari - che possono essere indifferentemente, sia pannelli solari termici, che pannelli solari fotovoltaicied una vasca 3 di alloggiamento dei pannelli 2 medesimi. I pannelli 2 solari sono orientabili intorno ad un proprio asse x di rotazione in modo tale da assumere orientazioni angolari variabili e selettivamente assumibili in funzione delle diverse condizioni meteoriche.

Come esemplificato in figura 1, i pannelli 2 sono affiancati e posti in successione tra loro per definire delle partizioni 7 del sistema 1 di copertura configurabili secondo necessit?.

Osservando in comparazione le figure 1,2,3,4 si nota che gli assi x di rotazione dei pannelli 2 giacciono tutti su un unico piano di giacitura di una pannellatura 8. Tale configurazione consente vantaggiosamente di ottenere pannellature 8 di varia estensione sfruttando caratteristiche di modularit? che sono proprie dei singoli pannelli 2. Dalla figura 2 si nota in particolare che la pannellatura 8 ? configurabile in un assetto in cui i pannelli 2 espongono alla radiazione solare una propria faccia piana 9 di captazione dell?energia solare. Come sar? meglio descritto nel seguito, i pannelli 2 sono orientabili intorno al proprio asse x di rotazione di angoli variabili tra 0? e 360? - preferibilmente, tra 0? e 200? -in modo tale, da assumere ad esempio, l?assetto di figura 4 in cui una superficie 4 di estradosso convessa dei pannelli 2 ? esposta agli agenti atmosferici, mentre la superficie 9 piana, di captazione della radiazione solare, ? rivolta verso la vasca 3 in assetto inoperativo e protetto dall?azione degli agenti atmosferici. Nelle figure 5A e 6 si nota in particolare che il sistema 1 di copertura ? configurato con i pannelli 2 disposti in assetto di captazione orizzontale. La vasca 3 sottostante funge unicamente da intercapedine 10 aerata del tetto. E? evidente che in condizioni di forte soleggiamento, a fronte della massima capacit? di cattura energetica della radiazione solare da parte dei pannelli 2, l?intercapedine 10 contribuisce a raffrescare il tetto e a migliorare l?efficienza del sistema di copertura nei confronti del confort abitativo degli ambienti sottostanti.

Nella figura 5B, al contrario, mentre i pannelli 2 sono configurati in assetto inoperativo della propria faccia 9 piana di captazione (che ? sostanzialmente verticale), la vasca 3 funge da contenitore di raccolta delle acque pluviali che attraversano la pannellatura 8. Naturalmente l?acqua raccolta dalla vasca 3 pu? essere convogliata in un idoneo serbatoio di accumulo non rappresentato nei disegni, poich? del tutto convenzionale, laddove sar? contenuta per essere disponibile in occasione di utilizzi o servizi successivi.

La figura 5C mostra una configurazione della pannellatura 8 in cui i pannelli 2 solari sono orientati in un assetto tipico dell?inseguimento delle migliori condizioni di incidenza della radiazione solare nelle diverse ore di soleggiamento giornaliero.

La figura 5D mostra la pannellatura 8 dell?assetto di figura 4, rappresentata in una configurazione utile per ottenere la massima protezione edilizia in condizioni di precipitazioni particolarmente avverse ed invasive di tipo invernale.

Da quanto sopra esposto si pu? dedurre che le transizioni di stato della pannellatura 8 nelle varie situazioni atmosferiche possono essere gestite con idonei servomeccanismi attuatori che possono essere controllati automaticamente e, se del caso, anche da remoto.

In figura 7 si nota che il pannello 2 pu? presentare vantaggiosamente anche una resistenza elettrica 5 disposta preferibilmente su una faccia interna della superficie 4 di estradosso. Tale resistenza 5 elettrica pu? essere attivata per riscaldare la superficie 4 di estradosso durante la stagione invernale in modo da sciogliere la neve gravante sulla pannellatura 8 evitando la sua trasformazione in ghiaccio. Da quanto sopra esposto si evince che il sistema 1 di copertura secondo il trovato raggiunge pienamente scopi ed obiettivi precedentemente presentati mediante un nuovo ed originale sistema di copertura, polifunzionale, integrato e finalizzato all?efficientamento energetico di una struttura edilizia. Il trovato cos? concepito ? suscettibile di evidente applicazione industriale e pu? essere inoltre anche oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell?ambito delle rivendicazioni che seguono.

Il sistema di copertura secondo il trovato ? inoltre applicabile, con qualche semplice adattamento, pi? che altro di natura dimensionale, ad ogni tipologia di edificio, sia esso storico che moderno e si propone di assolvere ad una serie di funzioni connesse al ?pacchetto di copertura? di tipo energetico, di approvvigionamento idrico, di comfort termico e di resistenza meccanica, attraverso un?unica soluzione esteticamente minimale ed adattabile ad ogni tipo di condizione atmosferica. Inoltre, la sostituzione dei componenti di copertura tradizionali quali tegole, coppi, pannellature e canali di gronda con il sistema di copertura del trovato, ridurrebbe significativamente i pesi e i costi di realizzazione del tetto nel suo complesso. Anche il contributo estetico non va sottovalutato poich? tale soluzione di tetto innovativo ha lo scopo di integrare organicamente funzioni, tecnologie e componenti ad oggi disconnessi, come ad esempio l?integrazione nel sistema di pannellature solari di elementi che ad oggi vengono confusamente accostati nella costituzione di un pacchetto di copertura di tipo tradizionale.

Tutti i dettagli del trovato possono essere sostituiti infine da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Sistema (1) di copertura polifunzionale integrata per l?efficientamento di una struttura (6) edilizia, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un pannello (2) solare ed un vano (3) di detta struttura (6) edilizia, detto uno o ciascun pannello (2) essendo associato a detto vano (3) in assetto angolarmente orientato intorno ad un asse (x) di riferimento in funzione di varie condizioni atmosferiche.

2. Sistema (1) di copertura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralit? di detti pannelli (2) affiancati e posti in successione tra loro per definire almeno una partizione (7) di copertura in cui i pannelli (2) sono orientati in assetto coordinato tra loro.

3. Sistema (1) di copertura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto asse di riferimento ? un asse di rotazione (x), attorno al quale detto uno o ciascun pannello (2) ? orientabile con angolo selettivamente variabile.

4. Sistema (1) di copertura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralit? di detti pannelli (2) dotati di assi (x) di riferimento giacenti su un comune piano di giacitura di una pannellatura (8).

5. Sistema (1) di copertura, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto uno o ciascun pannello (2) ? orientabile con un angolo di rotazione compreso tra 0? e 360?.

6. Sistema (1) di copertura, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto uno o ciascun pannello (2) ha una propria superficie di estradosso dotata di profilo (4) convesso, la quale ? orientabile variabilmente in funzione di vari eventi atmosferici interessanti detta struttura (6).

7. Sistema (1) di copertura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto vano (3) di alloggiamento ? una vasca di raccolta delle acque pluviali.

8. Sistema (1) di copertura, secondo una delle precedenti rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che detti pannelli (2) sono congegnati per connettersi l?uno all?altro ed essere gestiti da un sistema di controllo remoto.

9. Sistema (1) di copertura, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto uno o ciascun pannello (2) incorpora una resistenza (5) elettrica per il riscaldamento della pannellatura (8).

10. Sistema (1) di copertura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto pannello (2) ? un pannello fotovoltaico.