Ambiente con finestre ampie e buona distribuzione della luce naturale. Fonte: Wikimedia Commons (CC)
Cos'è l'ombreggiamento e come si forma
L'ombreggiamento di una finestra si verifica quando un ostacolo fisico — naturale o artificiale — si interpone tra la finestra e il disco solare, impedendo l'ingresso della luce diretta. L'effetto dipende da tre variabili principali: le dimensioni e la posizione dell'ostruzione, la posizione del sole nel cielo (che cambia con l'ora e la stagione), e la geometria della finestra stessa.
In ambiente urbano, le ostruzioni più frequenti sono:
- Edifici contigui o adiacenti: la loro altezza e distanza determinano l'angolo di ostruzione rispetto alla finestra
- Aggetti propri dell'edificio: balconi soprastanti, tettini, logge, cornicioni
- Vegetazione: alberi ad alto fusto, in particolare quelli a foglia caduca (efficaci in estate, traspiranti in inverno)
- Elementi della stessa facciata: pilastri, sporgenze laterali, rientranze
L'angolo di ostruzione orizzontale e verticale
Per descrivere quantitativamente un'ostruzione si utilizzano due angoli principali:
- Angolo di ostruzione verticale (o di elevazione): l'angolo rispetto all'orizzonte visibile dalla finestra formato dal punto più alto dell'ostruzione. Un edificio che si vede a 30° di altitudine sull'orizzonte blocca il sole per tutte le ore in cui il sole si trova al di sotto di tale angolo.
- Angolo di ostruzione laterale (o azimutale): descrive quanto l'ostruzione si estende lateralmente rispetto alla direzione di esposizione della finestra.
Esempio pratico: un palazzo alto 15 metri distante 10 metri da una finestra al piano terra crea un angolo di ostruzione verticale di circa 56°. In una città del nord Italia, con l'altitudine solare invernale a mezzogiorno intorno ai 22–25°, tale palazzo blocca completamente la luce solare diretta per tutta la giornata invernale su quella finestra.
Metodi di valutazione dell'ombreggiamento
Esistono diversi approcci per valutare l'entità dell'ombreggiamento, con complessità crescente:
Stima grafica con diagramma solare
Il diagramma solare (o carta solare) rappresenta su un piano le traiettorie del sole nel corso delle diverse giornate dell'anno. Sovrapponendo a tale diagramma il profilo delle ostruzioni visibili dalla finestra, si possono identificare le ore e i periodi in cui il sole è oscurato. Questo metodo è intuitivo e fornisce una visione immediata del problema.
Calcolo geometrico semplificato
Per ostruzioni regolari (edifici a pianta rettangolare, aggetti lineari) il calcolo può essere condotto geometricamente, ricavando gli angoli di ostruzione dalle distanze e dalle altezze note. I valori ottenuti si confrontano con le tabelle di altitudine solare per la latitudine di interesse.
Simulazione software
Per analisi precise, specialmente in fase di progetto, si utilizzano software specifici. Tra gli strumenti accessibili senza licenza commerciale vi sono:
- PVGIS (JRC — Commissione europea): fornisce dati di irraggiamento con possibilità di tener conto dell'inclinazione e dell'orientamento della superficie
- SunCalc e Shademap: strumenti web per la visualizzazione delle ombre in ambiente urbano basati su dati topografici
- DesignBuilder, EnergyPlus: simulazione energetica completa con calcolo dell'ombreggiamento
Ombreggiamento e normativa italiana
Il D.M. 5 luglio 1975 stabilisce che i locali di abitazione debbano ricevere luce naturale adeguata. La norma non fissa valori numerici di illuminamento naturale per l'edilizia residenziale, ma costituisce il riferimento generale per le valutazioni igienico-sanitarie comunali.
La norma UNI EN 17037:2019 introduce criteri quantitativi per la valutazione della luce naturale. In particolare, definisce il concetto di 'target illuminance' e la percentuale di ore annue in cui tale soglia deve essere raggiunta. Per edifici di nuova costruzione, questa norma rappresenta il riferimento tecnico più aggiornato disponibile.
Ombreggiamento stagionale e strategie di gestione
Non tutte le ostruzioni hanno effetti uniformi nel corso dell'anno. Un aggetto orizzontale progettato correttamente può bloccare il sole estivo (alto sull'orizzonte, angolo elevato) senza ridurre significativamente la luce invernale (sole basso). Questo principio è alla base del progetto bioclimatico passivo.
La vegetazione a foglia caduca offre una soluzione naturale: in estate fornisce ombreggiamento, in inverno consente il passaggio della luce. Tuttavia, il programma di crescita degli alberi deve essere considerato nel lungo periodo.
| Tipo di ostruzione | Effetto in estate | Effetto in inverno |
|---|---|---|
| Edificio adiacente | Ombra costante nelle ore interessate | Ombra costante nelle ore interessate |
| Aggetto orizzontale (balcone) | Blocca sole alto (efficace) | Blocco minimo per sole basso |
| Albero a foglia caduca | Riduzione significativa (fogliame) | Riduzione minima (rami) |
| Albero sempreverde | Riduzione significativa | Riduzione significativa |