La ventilazione bioclimatica mira a sfruttare le condizioni naturali dell’ambiente e le caratteristiche dell’edificio stesso, favorendo il comfort termico. Nell’ambito di queste strategie, gli atri bioclimatici svolgono un ruolo fondamentale negli edifici multipiano. Una soluzione ideale per apportare luce naturale, facilitare la circolazione dell’aria e fungere da spazi intermedi tra l’esterno e gli ambienti climatizzati.

Inoltre, in determinati edifici può essere interessante integrare le strategie passive con sistemi efficienti di movimentazione dell’aria, come i ventilatori HVLS. Questa soluzione permette di adattare il funzionamento dello spazio alle reali condizioni di utilizzo.

Che cos’è la ventilazione bioclimatica?

L’architettura bioclimatica mira ad adattare l’edificio al clima e a sfruttare le risorse naturali disponibili prima di ricorrere a sistemi attivi di climatizzazione.

L’obiettivo di una ventilazione bioclimatica adeguata è fare in modo che la configurazione stessa dell’edificio contribuisca a moderare le condizioni interne. Questo permette di ridurre il fabbisogno energetico e migliorare le prestazioni dei sistemi di climatizzazione.

Ogni progetto presenta esigenze specifiche. Per questo motivo, le strategie vengono selezionate valutando diversi fattori, tra cui:

  • Orientamento dell’edificio.
  • Altezza dello spazio.
  • Distribuzione dei diversi piani.
  • Ostacoli architettonici.
  • Temperature esterne.
  • Radiazione ed esposizione solare.
  • Venti prevalenti.
  • Distribuzione dell’aria in tutto lo spazio.
  • Differenza di temperatura tra il giorno e la notte.
  • Transmittance thermique du vitrage.
  • Posizione e dimensioni delle aperture.
  • Sistemi di climatizzazione esistenti.
  • Occupazione e orari di utilizzo.

Tra le soluzioni di climatizzazione che possono far parte di una progettazione bioclimatica degli edifici troviamo:

  • Ventilazione naturale e incrociata.
  • Atri e spazi intermedi.
  • Protezione e controllo solare.
  • Sfruttamento della radiazione solare in inverno.
  • Inerzia termica dei materiali.
  • Camini solari.
  • Ventilazione notturna.
  • Soluzioni vegetali e ombreggiamento.

L’ Institut Català d’Energia (ICAEN), ad esempio, presenta diverse strategie di questo tipo nelle sue pubblicazioni sull’architettura bioclimatica.

Il ruolo degli atri nell’architettura bioclimatica

Un atrio è uno spazio interno di grande altezza, normalmente collegato a diversi piani o zone di un edificio.

Oltre a fungere da elemento di collegamento o a fornire illuminazione naturale, può far parte della strategia energetica del progetto. Quando è progettato correttamente, può agire come zona di transizione o spazio cuscinetto tra l’esterno e gli ambienti interni climatizzati, contribuendo a moderare le condizioni termiche degli spazi adiacenti.

A seconda della stagione e delle caratteristiche del progetto, l’integrazione di atri nell’architettura bioclimatica può contribuire in diversi modi al comportamento termico dell’edificio.

During colder months, solar radiation entering through glazed surfaces can increase the temperature of the atrium and reduce the temperature difference between the outdoors and indoor spaces. In this way, solar heat gains can be used to contribute to the thermal performance of the building.

Negli atri di grande altezza, parte dell’aria calda può accumularsi vicino alla copertura a causa della stratificazione termica, generando differenze di temperatura tra le zone superiori e le aree occupate. I ventilatori HVLS possono favorire la destratificazione termica, ridistribuendo questo calore verso le zone inferiori.

Combinare i ventilatori HVLS con gli atri bioclimatici può offrire diversi vantaggi in inverno:

  • Migliore distribuzione termica: Riduce le differenze di temperatura tra le zone inferiori e superiori.
  • Maggiore sfruttamento del calore: Ridistribuisce parte dell’energia accumulata in altezza verso le aree occupate.
  • Comfort più uniforme: Aiuta a mantenere condizioni termiche più stabili in tutto lo spazio.
  • Movimento dell’aria controllato: I ventilatori funzionano a bassa velocità per evitare correnti d’aria fastidiose per gli occupanti.

Per definire correttamente la strategia, è necessario valutare aspetti fondamentali dell’edificio, come l’orientamento e la trasmittanza termica delle superfici vetrate, oltre ad altri fattori rilevanti.

Durante i mesi caldi, l’obiettivo è limitare l’ingresso eccessivo della radiazione solare e facilitare l’evacuazione del calore accumulato. Negli atri vetrati, la radiazione solare può aumentare rapidamente il carico termico dello spazio e favorire l’accumulo di aria calda sotto la copertura. Questo non influisce soltanto sull’atrio, ma anche sulle abitazioni, sugli uffici e sulle altre zone adiacenti.

Per controllare questo surriscaldamento, è necessario combinare elementi come la protezione solare, vetri adeguati, aperture apribili e ventilazione naturale. Quando sono presenti ingressi d’aria nelle zone inferiori e uscite a quote superiori, può verificarsi il cosiddetto effetto camino: l’aria calda sale e viene evacuata dalla parte superiore, favorendo contemporaneamente l’ingresso di aria esterna dalle zone più basse.

Quando questo movimento naturale dell’aria non è sufficiente, i ventilatori HVLS possono integrare la strategia e offrire diversi vantaggi:

  • Distribuzione più uniforme dell’aria: Aiuta a limitare le zone con minore circolazione all’interno dell’atrio.
  • Supporto all’evacuazione del calore: Può favorire lo spostamento dell’aria verso le aperture o i punti di estrazione.
  • Maggiore comfort termico: Il movimento dell’aria sugli occupanti favorisce l’evaporazione del sudore e migliora la sensazione termica.
  • Supporto alla climatizzazione: Permette di combinare movimentazione dell’aria, ventilazione naturale e sistemi HVAC in base alle esigenze dell’edificio.

È importante considerare che i ventilatori HVLS non riducono direttamente la temperatura dell’aria come un sistema di raffrescamento. La loro funzione è generare movimento dell’aria e migliorare il comfort, mentre la loro integrazione con la ventilazione naturale, le aperture e gli altri sistemi dell’edificio dipenderà dalle caratteristiche di ogni progetto.

Ventilazione bioclimatica, atri e ventilatori HVLS: strategie complementari

Negli atri bioclimatici, una strategia efficiente può combinare soluzioni passive e attive per adattare il comportamento termico dello spazio alle condizioni del momento. In questo contesto, i ventilatori HVLS sono progettati per generare un movimento dell’aria ampio e progressivo su grandi superfici. Questo permette di sviluppare soluzioni specifiche per atri, cortili coperti e altri spazi di grande altezza, senza la necessità di installare numerosi ventilatori di dimensioni inferiori.

Inoltre, il loro funzionamento può essere adattato alle esigenze dell’edificio:

  • Funzionamento stagionale: Strategie differenti per inverno, estate e periodi intermedi.
  • Regolazione della velocità: Permette di adattare il movimento dell’aria alle condizioni termiche e di occupazione.
  • Integrazione con HVAC: Può funzionare in modo coordinato con i sistemi di riscaldamento e raffrescamento.
  • Controllo adattivo: Permette di adattare il funzionamento dei ventilatori alle esigenze dell’edificio.
  • Ventilazione notturna: Può integrare strategie di free cooling quando le condizioni esterne sono favorevoli.

Per questo motivo, l’integrazione dei ventilatori HVLS deve essere considerata parte della strategia globale dell’edificio e non una soluzione isolata. Può essere prevista sia nelle nuove costruzioni sia negli interventi di riqualificazione, definendo la posizione, il diametro, il numero di ventilatori e il loro funzionamento in base alle caratteristiche di ogni progetto.

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Ventilazione notturna e sfruttamento dell’inerzia termica

Nei climi in cui le temperature diminuiscono significativamente durante la notte, è possibile utilizzare la ventilazione notturna o free cooling per evacuare parte del calore accumulato durante il giorno. Questa strategia risulta particolarmente interessante negli edifici realizzati con materiali capaci di immagazzinare energia termica.

Durante la notte, quando l’aria esterna è più fresca di quella interna, può essere sfruttata per contribuire a ridurre la temperatura di pareti, solai e altri elementi con elevata inerzia termica. In questo modo, l’edificio inizia il giorno successivo con un carico termico inferiore.

In determinati progetti, i sistemi di movimentazione dell’aria possono integrare questa strategia favorendo una distribuzione più uniforme dell’aria esterna nelle diverse zone dell’atrio e facilitando l’evacuazione del calore accumulato.

Controllo e automazione della ventilazione negli atri

Uno degli aspetti che possono migliorare significativamente il funzionamento di una strategia bioclimatica è l’adattamento delle apparecchiature alle condizioni reali dell’edificio.

La ventilazione non deve necessariamente funzionare sempre con gli stessi parametri. Le informazioni provenienti da sonde e sistemi di gestione possono essere utilizzate per regolare il funzionamento in base a variabili come la temperatura interna ed esterna, gli orari di occupazione e la stagionalità.

Inoltre, quando l’edificio dispone di un sistema di gestione centralizzata con controllo intelligente, i ventilatori possono essere integrati in una strategia congiunta di climatizzazione e movimentazione dell’aria. Questo permette di prevedere diverse modalità di funzionamento per inverno, estate e periodi intermedi, evitando di utilizzare le apparecchiature sempre nello stesso modo, indipendentemente dalle condizioni esistenti.

Progettare l’atrio come parte del sistema energetico dell’edificio

Nell’ambito dell’efficienza energetica degli edifici, un atrio può svolgere un ruolo fondamentale, ma le sue prestazioni dipenderanno in larga misura dallo studio del suo comportamento termico fin dalle prime fasi del progetto. È inoltre importante valutare come l’atrio interagirà con gli spazi adiacenti e con i sistemi meccanici dell’edificio.

Questa visione sta acquisendo sempre maggiore importanza nella progettazione architettonica. Un esempio recente è l’evoluzione della normativa sui cortili interni e sui cavedi di illuminazione di Barcellona, che mira a favorire spazi interni di maggiori dimensioni e a migliorare aspetti come l’illuminazione e la ventilazione naturale delle abitazioni.

La normativa contempla anche la possibilità di integrare atri bioclimatici capaci di sfruttare fenomeni naturali per contribuire al comportamento termico dell’edificio. Sebbene si tratti di un’iniziativa locale, rappresenta una tendenza applicabile a numerosi mercati: integrare le condizioni ambientali nella progettazione fin dall’inizio, anziché risolvere successivamente tutte le esigenze mediante sistemi di climatizzazione meccanica.

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Applicazione della ventilazione bioclimatica in progetti reali

L’integrazione di atri bioclimatici e sistemi di movimentazione dell’aria può essere applicata a tipologie di edifici molto diverse, dalle grandi strutture pubbliche ai progetti residenziali.

I seguenti progetti mostrano come queste strategie possano adattarsi a esigenze, dimensioni e utilizzi differenti, mantenendo lo stesso obiettivo: migliorare la gestione dell’aria e il comfort termico dell’edificio.

Città della Giustizia di Valencia: gestione di grandi volumi d’aria

La Città della Giustizia di Valencia è un esempio di edificio di grande altezza in cui la gestione dell’aria risulta particolarmente importante. In questo progetto realizzato nel 2025, Magnovent ha installato 8 ventilatori HVLS a 30 metri di altezza, con apparecchiature di 7,30 metri di diametro, per favorire la circolazione dell’aria in uno spazio di grande volume.

L’installazione dimostra come i sistemi HVLS possano essere integrati in grandi atri e spazi istituzionali per migliorare la distribuzione dell’aria e integrare le strategie di climatizzazione dell’edificio.

Questi due esempi mostrano come le strategie di ventilazione e movimentazione dell’aria negli atri bioclimatici possano adattarsi a tipologie, dimensioni e utilizzi molto diversi, dai grandi edifici pubblici all’edilizia residenziale collettiva.

Soluzioni per atri bioclimatici con Magnovent

In Magnovent analizziamo ogni progetto per definire la soluzione di movimentazione dell’aria più adatta a ogni atrio, tenendo conto della sua geometria, altezza, utilizzo, impianti esistenti e comportamento termico.

Se stai progettando un nuovo atrio bioclimatico o desideri migliorare il funzionamento di uno esistente, contatta il nostro team e studieremo insieme a te la soluzione più adatta al tuo progetto.

Domande frequenti sulla ventilazione bioclimatica e sui ventilatori HVLS

È uno spazio interno multipiano progettato per contribuire al comportamento ambientale dell’edificio attraverso strategie come l’illuminazione naturale, la captazione solare, la ventilazione o la creazione di una zona termica intermedia.

Un’ampia superficie vetrata può aumentare gli apporti solari e favorire l’accumulo di calore sotto la copertura, soprattutto durante i mesi caldi. Se la ventilazione disponibile non è sufficiente, può anche aumentare il carico termico degli spazi che circondano l’atrio.

No. Le due strategie possono integrarsi a vicenda. La ventilazione naturale dipende dalla progettazione dell’edificio e dalle condizioni esterne, mentre i ventilatori permettono di controllare il movimento dell’aria quando queste condizioni, da sole, non producono il comportamento desiderato.

Sì. Il movimento dell’aria generato sugli occupanti favorisce l’evaporazione del sudore e può migliorare la sensazione termica. Può inoltre contribuire a ridurre le zone di ristagno dell’aria e integrare le strategie di ventilazione naturale quando la configurazione dell’edificio lo consente.

Sì, quando possibile. Integrarli fin dalla fase di progettazione facilita lo studio degli ancoraggi, delle altezze, degli impianti, degli ostacoli e dei flussi d’aria. Tuttavia, è possibile valutare soluzioni anche per edifici già costruiti e progetti di riqualificazione.

I ventilatori HVLS possono essere integrati sia dal punto di vista architettonico sia da quello tecnico. Negli atri in cui il design riveste un ruolo importante, è possibile valutare diverse configurazioni e finiture per adattare visivamente le apparecchiature allo spazio.

Inoltre, a seconda dell’impianto, possono funzionare insieme ai sistemi HVAC e ai sistemi di gestione dell’edificio per adattare il loro funzionamento alle condizioni termiche, agli orari di occupazione o alle diverse modalità stagionali.

Non esiste una configurazione standard. È necessario analizzare il volume, l’altezza, la geometria, la superficie vetrata, le aperture, le condizioni climatiche, l’occupazione e gli impianti esistenti prima di determinare il numero, le dimensioni, la posizione e la strategia di funzionamento dei ventilatori.