Il sistema strutturale svolge un ruolo cruciale nel facilitare l’implementazione delle tecniche di sfruttamento della luce diurna e nell’ottimizzazione dell’utilizzo della luce naturale negli edifici. Ecco i dettagli chiave su come il sistema strutturale contribuisce a questo processo:
1. Orientamento dell'edificio: il sistema strutturale, compreso il posizionamento e la disposizione delle finestre, può ottimizzare l'utilizzo della luce diurna considerando l'orientamento dell'edificio. Progettare l'edificio in modo che sia rivolto a sud (o all'emisfero settentrionale) e a nord (o all'emisfero meridionale) massimizza l'esposizione alla luce solare diretta, consentendo a più luce naturale di entrare negli spazi.
2. Posizionamento e dimensione delle finestre: il sistema strutturale determina dove si trovano le finestre e la loro dimensione, che influenza in modo significativo la quantità di luce naturale che può essere raccolta. Posizionando strategicamente finestre più grandi sul lato esposto a sud dell'edificio, dove la luce solare è più forte, gli architetti possono ottimizzare efficacemente l'uso della luce diurna.
3. Vetratura: il sistema strutturale consente anche la selezione e l'installazione di materiali di verniciatura adeguati per le finestre. Tecnologie di vetratura avanzate, come il vetro a bassa emissività (Low-E) o rivestimenti spettralmente selettivi, possono essere incorporate nel sistema strutturale per ridurre l'abbagliamento, controllare il guadagno di calore solare e migliorare la diffusione della luce diurna, massimizzando così la penetrazione della luce naturale e riducendo al minimo il calore indesiderato guadagno.
4. Atri e pozzi di luce: in alcuni progetti architettonici, il sistema strutturale può incorporare atri o pozzi di luce. Queste caratteristiche consentono alla luce naturale di penetrare in profondità negli spazi interni incanalando e disperdendo la luce attraverso aperture a più piani. Integrando atri e pozzi di luce, gli edifici possono ottenere una raccolta più efficace della luce diurna su vari livelli.
5. Mensole leggere: le mensole leggere sono superfici orizzontali fissate al sistema strutturale vicino alle finestre. Riflettono la luce solare in profondità nell'edificio bloccando la luce solare diretta, prevenendo l'abbagliamento e l'eccessivo guadagno di calore. Incorporando ripiani luminosi nella progettazione strutturale, è possibile reindirizzare più luce naturale verso il centro dell'edificio, riducendo la necessità di illuminazione artificiale.
6. Materiali strutturali: I materiali strutturali utilizzati nella costruzione, come acciaio, legno o cemento, possono influenzare la progettazione e la configurazione del sistema strutturale dell'edificio. Considerando le proprietà dei materiali, come la trasparenza o la traslucenza, gli architetti possono selezionare materiali che migliorano la diffusione e la trasmissione della luce naturale, ottimizzando l'utilizzo della luce diurna.
7. Disposizione interna: il sistema strutturale supporta anche la flessibilità della disposizione interna in termini di posizionamento e apertura della stanza. Organizzando gli spazi interni in modo da consentire un flusso di luce naturale senza ostacoli, il sistema strutturale consente una distribuzione uniforme della luce diurna in tutto l'edificio, riducendo la necessità di illuminazione artificiale durante le ore diurne.
In sintesi, il sistema strutturale influenza l'orientamento dell'edificio, il posizionamento e le dimensioni delle finestre, la scelta dei vetri, l'inclusione di atri e pozzi di luce, l'integrazione di ripiani luminosi, la scelta dei materiali strutturali e la disposizione interna. Considerando questi fattori durante il processo di progettazione e costruzione, gli architetti possono utilizzare in modo efficace la luce naturale, ridurre il consumo energetico e creare ambienti interni ben illuminati e confortevoli.
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