Requisiti energetico ambientali delle membrane

1. CLASSE DI ESIGENZA: BENESSERE/IGIENE
1.A CLASSE DI REQUISITO: COMFORT TEMOIGROMETRICO
1.B CLASSE DI REQUISITO: COMFORT VISIVO
1.C CLASSE DI REQUISITO: COMFORT ACUSTICO
1.d CLASSE DI REQUISITO: QUALITà DELL’ARIA
2. CLASSE DI ESIGENZA: AMBIENTE
2.A CLASSE DI REQUISITO: RISPARMIO ENERGETICO
2.B CLASSE DI REQUISITO: RISPARMIO DI RISORSE
1.B CLASSE DI REQUISITO: COMFORT VISIVO

Cercando di immaginare l’illuminazione, sia essa naturale o artificiale, più adatta a un certo luogo, ci si rende conto che la luce non è separabile dagli elementi costruttivi e architettonici, nonché dalle caratteristiche di superficie dei materiali, cioè dei modi con cui si presentano alla vista. Committenti e progettisti pensano allo spazio da edificare già con la sua luce, quella luce che è in grado di valorizzarlo, cioè di renderlo unico e apprezzabile per la sua precisa identità. L’illuminazione è a tal punto integrata con gli spazi in cui c’è permanenza che l’unico modo per progettarla correttamente è concepirla come una vera dimensione dell’architettura, un suo specifico carattere o intimo attributo. I migliori risultati si ottengono quando i diversi operatori coinvolti nel processo di costruzione fondono le rispettive competenze in un lavoro collettivo in cui la risorsa luce diventa la condizione per percepire lo spazio e ciò che esso contiene. Queste considerazioni sono bene espresse in:

Forcolini G.,
(2004), Lighting, Hoepli, Milano

Il tema della luce, ampiamente trattato in numerosi testi di cui si segnalano i più recenti:

Brandi U., (edizione italiana a cura di De Angelis E.)
(2007), Luce naturale e artificiale,UTET Scienze Tecniche, Torino
Forcolini G.,
(1998), Illuminazione d’interni, Hoepli, Milano
Green D.R.,
(2003), Light and dark, Institute of Physics, Bristol, Philadelphia
Palladino P.,
(2005), Il manuale di illuminazione, Tecniche Nuove, Milano

quando lo si tratta abbinato agli involucri tessili assume una particolare connotazione, dovuta a una delle qualità più interessanti degli involucri stessi, cioè la traslucenza. Le tensostrutture a membrana presentano due caratteristiche che determinano particolari condizioni di illuminazione, in genere insolite negli edifici tradizionali, in grado di incidere sul progetto del comfort visivo: da un lato, la configurazione di spazi a tutta altezza, illuminati perciò in modo uniforme attraverso lo strato di copertura; dall’altro, l’effetto di alta diffusione della luce della maggior parte dei tessuti spalmati con cui sono realizzate le membrane, considerato che la radiazione solare viene ampiamente trasmessa e riflessa attraverso la superficie più interna in direzione dell’ambiente sottostante.
La luce naturale che fluisce all’interno di un’architettura a membrana contribuisce a enfatizzare la leggerezza della struttura, come descritto in:

Goldsmith N.,
(1999), Leggerezza e luminosità, in Capasso A. (a cura di), Architettura e leggerezza, Maggioli, Rimini

Il fattore di luce diurna, definito come il rapporto tra la quantità di luce naturale rilevabile su un piano orizzontale di uno spazio interno e quella presente in uno spazio esterno privo di irraggiamento diretto del sole, a parità di condizioni di tempo e di luogo, è molto più elevato in ambienti racchiusi da membrane tessili, valore pari a circa il 10%, contro un 3% della maggior parte degli edifici tradizionali. La quantità di luce filtrata dall’involucro è funzione prevalente della sua trasmittanza luminosa che, in base al tipo di prodotto tessile, può essere compresa tra il 10% e il 95%. Decisamente elevate le prestazioni in campo luminoso dei film in ETFE, con caratteristiche di traslucenza che raggiungono il limite estremo del range indicato, alto assorbimento di radiazioni, basso assorbimento di raggi ultravioletti e di luce visibile, come ben descritto nel seguente studio:

Rudorf-Witrin W.,
(2007), ETFE-FOIL: a new material for “Textile Architecture”, in TensiNet Symposium Proceedings, Milano

Nettamente inferiori le prestazioni, sempre dal punto di vista del comfort visivo, delle membrane tessili in poliestere ricoperte di PVC, caratterizzate da una traslucenza intorno al 12%, anche se in alcuni prodotti è stato raggiunto il 22%, come nella struttura pneumatica chiamata The Cloud, eretta in occasione della vista del Papa a Colonia, in Germania, nell’agosto del 2005. Altri progetti interessanti sono descritti nella memoria:

Canobbio R., Lombardi S.,
(2007), Translucency and artificial light, in TensiNet Symposium Proceedings, Milano

Numerosi sono gli aspetti qualitativi che si devono tenere in considerazione anche quando ci si riferisce a strutture in membrane tessili. La visione tridimensionale è uno di questi ed è particolarmente importante soprattutto negli spazi destinati a ospitare attività che richiedono una buona visione: infatti, se il campo visivo è illuminato in modo indifferenziato, gli occhi ricevono un’immagine uniforme, dove manca la differenza fra tridimensionalità e bidimensionalità. Tale fenomeno è facilmente riscontrabile all’interno di un involucro tessile, in cui le proprietà diffusive della membrana traslucente possono essere responsabili di creare un’eccessiva uniformità del campo luminoso. Un altro aspetto è legato alla percezione dei livelli di illuminamento: un’illuminazione altamente diffusa, come negli involucri a membrana, può risultare povera di contrasti e di ombre marcate, dando l’impressione all’utente di trovarsi di fronte a un ambiente scarsamente illuminato. Importante risulta la distribuzione della luce: all’interno di una tensostruttura, la luce diffusa tende a ridurre il contrasto tra oggetti piani, mentre si riscontra una spiccata differenza tra la luminosità della copertura traslucente e quella delle altre superfici interne, le quali, nonostante lo spazio sia inondato di luce naturale possono apparire cupe. Questo effetto può essere corretto attraverso l’utilizzo di finiture riflettenti per le superfici interne e permettendo alla luce diretta di penetrare all’interno attraverso componenti trasparenti disposti nelle parti più basse dell’involucro.
Affinché al fruitore di uno spazio racchiuso da una membrana tessile sia garantito il comfort visivo, è necessario considerare anche l’aspetto legato alla percezione dei colori: più chiaro è il colore della membrana, migliore è la percezione, grazie alla linearità della trasmissione dello spettro luminoso visibile.
Anche per quanto riguarda l’illuminazione artificiale, un’attenta progettazione delle luci è in grado di esaltare i pregi, riducendo al minimo i difetti; un interessante studio di un’artista americana:

Rousseau I.,
(2006), Spectral light as sculptured space,  http://www.mi.sanu.ac.yu/vismath/russ/index.html

dimostra come sfruttando il colore e la trasparenza della luce attraverso la rifrazione, la riflessione, la trasmissione e la diffrazione, sia possibile creare addirittura delle sculture.
“Nella moderna scultura americana, la luce e la trasparenza sono utilizzati come nuovi materiali…”, così scriveva già anni addietro Burnham in:

Burnham J.,
(1970), Beyond modern sculpture, Brazillier, New York