ITUB20155889A1 - Edificio migliorato - Google Patents

Description

DESC RIZ IO N E

EDIFICIO MIGLIORATO

La presente invenzione ha per oggetto un edificio del tipo precisato nel preambolo della prima rivendicazione.

In particolare, l'edificio oggetto della presente invenzione è da identificarsi in un edificio a uso abitativo\commerciale o in un edificio a uso industriale quale un capannone o un magazzino.

Come noto, gli edifici sono costituiti da pareti laterali in muratura delimitanti un volume interno; un tetto chiudente superiormente l'edificio; una pavimentazione chiudente inferiormente l’edificio; e delle fondazioni poste sotto alla pavimentazione e danti stabilità all’intera struttura.

Il volume interno può essere suddiviso in ambienti e/o in piani. L'edificio può quindi presentare pareti divisorie suddividenti il volume interno in piani e/o pavimentazioni supplementari suddividenti il volume interno in due o più piani. Al fine di avere un isolamento termico dell’edificio dall’esterno, le pareti laterali sono realizzate con mattoni isolanti.

Tali mattoni isolanti sono mattoni che, alle normali proprietà di resistenza meccanica a compressione, aggiungono peculiari doti d'isolamento termico. I mattoni isolanti sono costituiti da un corpo realizzato in calcestruzzo/laterizio addizionato con polvere di alluminio e avente una struttura ad alveare; e da un riempitivo della struttura alveare in polistirene a bassa conducibilità termica. In alternativa, i mattoni isolanti sono costituiti da due corpi in calcestruzzo chiudenti a sandwich un’anima termicamente isolante in polistirene a bassa conducibilità termica.

La tecnica nota sopra citata presenta alcuni importanti inconvenienti.

Un primo inconveniente è rappresentato dal fatto che tali mattoni isolanti non garantiscono un adeguato isolamento termico all'ed ificio.

Tale inconveniente è particolarmente evidente durante l'estate in cui l’alta temperatura esterna determina un eccessivo riscaldamento dell'edificio e, in dettaglio, degli ambienti interni rendendoli non confortevoli.

Per risolvere questo inconveniente gli edifici sono spesso dotati d’impianti di condizionamento deN’aria interna all’edificio.

Un altro inconveniente è determinato dal fatto che tali impianti presentano costi d’installazione, funzionamento e manutenzione particolarmente elevati.

In questa situazione il compito tecnico alla base della presente invenzione è ideare un edificio in grado di ovviare sostanzialmente agli inconvenienti citati. NeN'ambito di detto compito tecnico è un importante scopo dell'invenzione avere un edificio caratterizzato da un migliorato isolamento termico.

Un altro importante scopo dell'invenzione è quindi avere un edificio che renda pressoché superfluo l’uso d’impianti di condizionamento.

Il compito tecnico e gli scopi specificati sono raggiunti da un edificio come rivendicato nell’annessa Rivendicazione 1 .

Esecuzioni preferite sono evidenziate nelle sottorivendicazioni.

Le caratteristiche e i vantaggi dell’invenzione sono di seguito chiariti dalla descrizione dettagliata di un’esecuzione preferita dell’invenzione, con riferimento all'unita Fig. 1 che mostra un edificio secondo l'invenzione.

Nel presente documento, le misure, i valori, le forme e i riferimenti geometrici (come perpendicolarità e parallelismo), quando associati a parole come "circa" o altri simili termini quali "pressoché" o "sostanzialmente", sono da intendersi come a meno di errori di misura o imprecisioni dovute a errori di produzione e/o fabbricazione e, soprattutto, a meno di una lieve divergenza dal valore, dalla misura, dalla forma o riferimento geometrico cui è associato. Ad esempio, tali termini, se associati a un valore, indicano preferibilmente una divergenza non superiore al 10% del valore stesso.

Con riferimento alle Figure citate, l'edificio secondo l'invenzione è globalmente indicato con il numero 1.

Esso è identificabile in un edificio a uso abitativo/commerciale o in un edificio a uso industriale quale un capannone o un magazzino.

L’edificio 1 definisce un volume interno e comprende pareti esterne delimitanti il volume interno rispetto all’esterno e ciascuna di esse definente una superficie di giacitura.

In particolare, le pareti esterne comprendono una o più pareti laterali 21 definenti, rispetto a un piano orizzontale (ossia perpendicolare al gradiente gravitazionale) il perimetro del volume interno, almeno una parete di copertura 22 identificabile nel tetto dell'edificio; e una parete inferiore 23 opposta alla parete di copertura 22.

La parete inferiore 23 è identificabile nella pavimentazione delimitante inferiormente il volume interno e opportunamente nelle fondazioni.

Si evidenzia come, opzionalmente, l'edificio 1 possa comprendere, all’interno del volume, una o più pareti verticali interne suddividenti il volume interno in ambienti; e/o una o più pareti orizzontali interne suddividenti il volume interno in piani.

Le pareti esterne 21, 22 e 23 sono in materiale da costruzione.

In particolare, esse sono in muratura e, per la precisione, in materiale da costruzione quale calcestruzzo e/o laterizio. In alcuni casi, la parete di copertura 22 è realizzabile in pannelli metallici o in lastre in fibrocemento, pietra, legno o materie plastiche.

Almeno una parete esterna 21, 22 e 23 comprende una parte strutturale, realizzata in detto materiale da costruzione, e almeno un’intercapedine 2a interna alla stessa parete 21 , 22 e 23 ed estendentesi parallelamente alla superficie di giacitura della stessa parete; l'edificio 1 comprende un liquido 3 riempitivo dell'intercapedine 2a e atto a ridurre e, opportunamente, pressoché impedire un passaggio di calore tra l’esterno e il volume interno.

Il liquido 3 riempie almeno parzialmente e, in dettaglio, pressoché interamente l’intercapedine 2a.

Esso è identificabile in acqua o altro materiale liquido similare atto ad assorbire il calore proveniente dall’esterno per convezione. In alcuni casi, il liquido 3 è identificabile in sali fusi.

L’intercapedine 2a ha un'estensione, calcolata lungo la superficie di giacitura, sostanzialmente pari ad almeno la metà e, in dettaglio, ad almeno il 75% dell’estensione, calcolata anch’essa lungo la superficie di giacitura, della stessa parete esterna 21, 22 e 23. Preferibilmente, l’almeno una parete esterna 21, 22 e 23 comprende un’unica intercapedine 2a avente estensione sostanzialmente pari all’estensione della stessa parete 21, 22 e 23 a meno di finestre/porte o altre aperture di accesso al volume interno.

L'intercapedine 2a ha uno spessore, calcolato perpendicolarmente alla superficie di giacitura della parete, pressoché inferiore a 10 cm, in dettaglio, pressoché compreso tra 0,5 cm e 5 cm, più in dettaglio, tra 1 cm e 5 cm e, più in dettaglio ancora, tra 1 cm e 1 ,5 cm.

L’intercapedine 2a è realizzabile sia prevedendo, sui mattoni, interstizi che, durante la realizzazione della parete, sono tra loro sovrapposti e affiancati realizzando l’intercapedine 2a. In alternativa, essa è ottenibile realizzando pareti esterne 21 , 22 e 23 con due file di mattoni reciprocamente distanziate così da definire, tra di esse, l'intercapedine 2a. In ulteriore alternativa, la parete esterna 21, 22 e 23 può comprendere almeno due pannelli inseriti nella muratura, costituente una parete esterna 21, 22 o 23, e reciprocamente distanziati tra loro cosi da delimitare l'intercapedine 2a.

L’edificio 1 può prevedere una pluralità d’intercapedini 2a opportunamente in reciproca connessione di passaggio fluido cosi che il liquido 3 possa passare da un’intercapedine 2a all’altra e, preferibilmente, definire un circuito chiuso. Si evidenzia come detta connessione di passaggio fluido tra attigue intercapedini 2a è realizzabile con condotti o, preferibilmente, con intercapedini 2a direttamente connesse tra loro, ossia senza condotti o altri elementi interposti tra esse, senza soluzione di continuità.

In dettaglio, almeno parte e, per la precisione, la totalità delle pareti laterali 21 comprende un’intercapedine 2a.

Addizionalmente o alternativamente, la parete inferiore 23 può comprendere un’intercapedine 2a opportunamente posta in connessione di passaggio fluido così da permettere al liquido di passare dall'intercapedine 2a delle pareti laterali 21 all'intercapedine 2a della parete inferiore 23.

Opportunamente, l’intercapedine 2a della parete inferiore 23 può essere ricavata nelle fondazioni, ossia sottoterra.

Inoltre, anche la parete di copertura 22 può comprendere un’intercapedine 2a opportunamente posta in connessione di passaggio fluido con le intercapedini 2a delle pareti laterali 21 e/o della parete inferiore 23.

Vantaggiosamente, ogni parete esterna 21, 22 e 23 presenta un'intercapedine cosi che l'intero volume interno sia sostanzialmente circondato dal liquido 3 senza soluzione di continuità a meno di porte, finestre o altre aperture di accesso al volume interno dall’esterno.

L’edificio 1 comprende inoltre almeno un sistema di ricircolo 4 del liquido nell’intercapedine 2a atto a movimentare il liquido 3 nelle intercapedini 2a.

Il sistema di ricircolo 4 è opportunamente integrato nelle pareti esterne 21 , 22 e 23.

Il sistema di ricircolo 4 può comprendere una pompa di ricircolo, un condotto d’ingresso atto a prelevare il liquido da un’intercapedine 2a e condurlo alla pompa di ricircolo; un condotto di uscita atto a prelevare il liquido in uscita dalla pompa di ricircolo e immetterlo in un’intercapedine 2a.

In particolare, il condotto d’ingresso è atto a prelevare il liquido da un punto a basso e, in dettaglio, a minimo potenziale gravitazionale.

Il condotto di uscita è atto a prelevare il liquido da un punto ad alto e, per la precisione, a massimo potenziale gravitazionale.

In alternativa, il sistema di ricircolo 4 può comprendere, preferibilmente per ciascun’intercapedine 2a, almeno una girante sita nell’intercapedine 2a; e almeno un motore atto a comandare la rotazione della girante intorno a un asse opportunamente perpendicolare alla superficie di giacitura.

In particolare, il sistema di ricircolo 4 comprende una pluralità di giranti reciprocamente affiancate cosi da occupare l’intercapedine 2a sostanzialmente per tutta la sua lunghezza (calcolata perpendicolarmente al gradiente gravitazionale e allo spessore dell’intercapedine 2a).

Il funzionamento di un edificio, sopra descritto in senso strutturale, è il seguente.

Supponiamo di essere in estate (ossia in una stagione con alte temperature), il sole, irraggiando l’edificio 1, scalda le pareti esterne laterali 21 e la parete di copertura 22 e, quindi, il liquido 3 contenuto nelle intercapedini 2a di tali pareti 21 e 22.

Il liquido 3, comandato dal sistema di ricircolo 4, circola all’interno delle intercapedini 2a e giunge nell’intercapedine 2a della parete inferiore 23.

Questa intercapedine 2a, essendo la parete inferiore 23 non irraggiata dal sole e a contatto con il suolo (ossia a una temperatura inferiore a quella del liquido 3), permette al liquido 3 di raffreddarsi cedendo il calore alla parete inferiore 23 e al suolo.

Il liquido 3 raffreddato torna alle intercapedini 2a delle pareti esterne 21 e 22 dove è in grado di nuovamente assorbire il calore del sole.

Inoltre, essendo in estate la temperatura del suolo inferiore a quella del volume interno, il liquido 3 raffreddato può prelevare calore dal volume interno climatizzandolo.

Supponiamo adesso di essere in inverno (ossia una stagione con basse temperature).

La parete inferiore 23 è a contatto con il suolo (ossia a una temperatura che, in questo caso, è maggiore della temperatura dell’esterno e, in alcuni casi, del volume interno) e, permette al liquido 3 contenuto nella propria intercapedine 2a di assumere una temperatura maggiore del volume interno.

Il liquido 3 cosi riscaldato giunge nelle intercapedini 2a delle pareti esterne 21 e 22 dove, essendo la sua temperatura maggiore di quella dell'esterno, evita almeno parzialmente il raffreddamento del volume interno.

Inoltre, se il liquido 3 è riscaldato a una temperatura maggiore di quella del volume interno, esso cede calore al volume interno riscaldandolo. L'invenzione consente importanti vantaggi.

Un primo importante vantaggio è rappresentato dal fatto che l’edificio 1, grazie alla presenza, nelle pareti esterne 21, 22 e 23, di essere circondato da un liquido che, assorbendo il calore esterno è in grado di mantenere la temperatura del volume interno relativamente bassa e, quindi, gradevole.

Tale vantaggio è inoltre incrementato dal fatto che, in giorni particolarmente caldi, il liquido 3, scaricando il calore al suolo, è in grado di assumere una temperatura inferiore rispetto a quella del volume interno e, quindi, di condizionare piacevolmente il volume interno.

Allo stesso tempo, quando la temperatura esterna è estremamente bassa, il liquido 3, assorbendo calore dal suolo, è in grado di sostanzialmente schermare dal freddo l'edificio e riscaldare il volume interno.

Un altro vantaggio è quindi dato dal fatto che l'edificio 1 può essere privo d’impianti di condizionamento e, quindi, avere ridotti costi d'installazione, funzionamento e manutenzione.

Un altro vantaggio è dato dalla scelta dello spessore dell’intercapedine 2a che è tale da evitare la formazione di un effetto laminazione che complicherebbe la circolazione del liquido 3 all’interno della stessa intercapedine. Si creano pertanto favorevoli moti convettivi.

L'invenzione è suscettibile di varianti rientranti nell'ambito del concetto inventivo descritto nelle rivendicazioni indipendenti e dei relativi equivalenti tecnici. In tale ambito, tutti i dettagli sono sostituibili da elementi equivalenti e i materiali, le forme e le dimensioni possono essere qualsiasi.

Ad esempio, l’edificio 1 può comprendere un'unità di scarico termico 5 atta ad asportare il calore accumulato dal liquido 3.

Detta unità di scarico 5 comprende almeno uno scambiatore di calore 51 identificabile in un radiatore o altro elemento similare atto a raffreddare il liquido 3; tubature 52 atte a prelevare il liquido da una o più intercapedini 2a, portarlo allo scambiatore di calore 51 e immetterlo in una o più intercapedini 2a; almeno una pompa di movimentazione 53 del liquido in dette tubature 52; e, in alcuni casi, almeno un sensore termico atto a misurare la temperatura di almeno il liquido; e un’unità di comando della pompa di movimentazione 53 in funzione dell’almeno un sensore termico.

In particolare, l’unità di scarico 5 comprende un unico scambiatore di calore 51 posto all’interno dell’edificio 2. Il sensore termico è atto a misurare la temperatura del liquido e del volume interno e a comandare l'avvio della pompa quando la temperatura del liquido è maggiore di quella del volume interno cosi da riscaldare detto volume interno.

In alternativa, l’unità di scarico 5 comprende un unico scambiatore di calore 51 posto all’esterno dell'edificio 2. Il sensore termico è atto a misurare la temperatura del liquido e del volume interno e a comandare l’avvio della pompa quando la temperatura del liquido è maggiore di quella del volume interno cosi da raffreddare il liquido 2 e, quindi, il volume interno.

In altra alternativa, l'unità di scarico 5 comprende due scambiatori di calore 51 uno posto all’esterno e uno all’interno dell'edificio 2; e una valvola atta a permettere di selettivamente utilizzare un solo scambiatore 51. Il sensore termico è atto a misurare la temperatura del liquido e del volume interno e a comandare l’uso dello scambiatore 51 esterno quando la temperatura del liquido è maggiore di quella del volume interno che a sua volta è maggiore di un valore soglia; e a comandare l’uso dello scambiatore 51 esterno quando la temperatura del liquido è maggiore di quella del volume interno che a sua volta è inferiore di un secondo valore soglia.

Claims (10)

1. RIVEN DI CAZI O N I 1. Edificio (1) definente un volume interno e comprendente - pareti esterne (21, 22, 23) delimitanti detto volume interno; - ciascuna di dette pareti esterne (21 , 22, 23) definente una superficie di giacitura; - caratterizzato dal fatto che - almeno una di dette pareti esterne (21, 22, 23) comprende almeno un’intercapedine (2a) estendentesi parallelamente a detta superficie di giacitura; - e dal fatto che detto edificio (1) comprende - un liquido (3) riempitivo all'interno di detta intercapedine (2a) atto a impedire un passaggio di calore tra l’esterno e detto volume interno; e - un sistema di ricircolo (4) di detto liquido (3) in detta intercapedine (2a).
2. 2. Edificio (1) secondo la rivendicazione 1 , in cui detta intercapedine (2a) presenta un'estensione sostanzialmente pari a detta estensione di detta parete (21 , 22, 23).
3. 3. Edificio (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui dette pareti esterne (21 , 22, 23) comprendono pareti laterali (21) definenti il perimetro di detto volume interno, una parete di copertura (22); e una parete inferiore (23) o detta parete di copertura (23); in cui ciascuna di dette pareti laterali (21) comprende detta intercapedine (2a) riempita di detto liquido (3); in cui detta parete inferiore (23) comprende detta intercapedine (2a) riempita di detto liquido (3) e in connessione di passaggio fluido con dette intercapedini (2a) di dette pareti laterali (21).
4. 4. Edificio (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detta parete di copertura (22) comprende detta intercapedine (2a) riempita di detto liquido (3) e in connessione di passaggio fluido con dette intercapedini (2a) di dette pareti laterali (21).
5. 5. Edificio (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui la totalità di dette pareti esterne (21, 22, 23) comprende intercapedini (2a) cosi che la totalità di detto volume interno è circondato da detto liquido (3) senza sostanzialmente soluzione di continuità.
6. 6. Edificio (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta intercapedine (2a) ha uno spessore sostanzialmente compreso tra 1 cm e 5 cm.
7. 7. Edificio (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto liquido (3) è acqua.
8. 8. Edificio (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente un’unità di scarico (5) comprendente almeno uno scambiatore di calore (51) atto a raffreddare detto liquido (3); tubature (52) atte a mettere in connessione di passaggio fluido detto scambiatore di calore (51) con dette intercapedini (2a); e almeno una pompa di movimentazione (53) del liquido in dette tubature (52).
9. 9. Edificio (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detto scambiatore di calore (51) è posto all’esterno di detto edificio (1).
10. 10. Edificio (1) secondo la rivendicazione 8, in cui detto scambiatore di calore (51) è posto in detto volume interno.