Sol.Ex.

ACCADEMIA DI BELLE ARTI DI FROSINONE CORSO DI LAUREA DI PRIMO LIVELLO IN DECORAZIONE Tesi di Laurea in Plastica Ornamentale

SOL.EX. REALIZZAZIONE DI UNA STRUTTURA ECOSOSTENIBILE E FUNZIONALE PER L’ARREDO URBANO

Relatore

Laureanda

Prof. Marrocco Donato

Faustini Chiara

Anno Accademico 2014/2015

A mio padre, mia madre e mio fratello Luca, per il sostegno costante e l’amore incondizionato.

A Simone, per la pazienza, il supporto tecnico e morale, per l’incoraggiamento e la fiducia riposta nelle mie capacità, anche quando io stessa non mi sentivo all’altezza.

A Maria Sole, Chiara e Francesca, per aver sempre creduto in me.

Ma soprattutto a me stessa: per questo primo vero traguardo, in una vita di strade percorse a metà.

INDICE Ecosostenibilità Forma Funzioni

13 14 16

LINEE GUIDA

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INTRODUZIONE

11 19

IL MIO PROGETTO

97 101

CONCLUSIONI FINALI

SITOGRAFIA

Costruzione Proposta 1 Proposta 2 Materiali

21 26 50 67

Impianto fotovoltaico

79

Contestualizzazione

92

PVC Gommapiuma Finta pelle

Pannelli solari Inverter Syrio Power Batteria AGM

72 76 78

82 86 89

L’IDEA

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INTRODUZIONE Le comodità e la tecnologia del mondo moderno ci spingono sempre più ad isolarci dall’ambiente naturale che ci circonda.

Spesso per lavoro, a volte anche solo per svago, capita di ritrovarci rinchiusi tra quattro mura con gli occhi puntati sugli schermi di computer, tablet o cellulari, rischiando di perdere il contatto con la natura e le sue meraviglie.

Questo progetto nasce proprio dall’esigenza di ristabilire un contatto fra l’uomo moderno, il quale ormai non riesce più fare a meno della tecnologia, e la natura,

senza dover necessariamente scegliere fra l’una e l’altra.

Per tutte quelle persone che non riescono a fare a meno di cellulari o tablet sempre carichi; per tutte quelle persone che vorrebbero stare più tempo all’aria aperta ma, dovendo lavorare al pc, sono costrette a rimanere chiuse in casa vincolati alla corrente elettrica per alimentare tali dispositivi; per tutti quelli che preferiscono leggere un buon libro oppure l’ebook all’aria aperta, anzichè chiusi in camera; per tutti quelli che ormai non possono più fare a meno della

connessione wi-fi; per tutte queste persone nasce questa idea ecologica ed innovativa, che permetterà loro di usufruire di dispositivi elettronici senza dover necessariamente rinchiudersi in stanze buie isolandosi dal mondo esterno.

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Il mondo moderno è caratterizzato dalla diffusione sempre più estesa di dispositivi tecnologici di ogni genere, ideati per facilitare l’adempimento di sempre più svariate azioni nel minor tempo possibile e con estrema facilità. L’uomo di oggi è letteralmente vincolato alla tecnologia, non è più in grado di farne a meno perché questa gestisce, organizza, pilota la sua quotidianità. Sembra quasi impossibile immaginare una vita senza telefoni cellulari, agende elettroniche, computer portatili, rete wi-fi, in quanto sembra che tutte queste cose siano diventate indispensabili per lo svolgimento di determinate attività che fanno ormai parte del nostro vivere quotidiano. Tuttavia, nonostante la tecnologia nel corso degli anni abbia avuto grandi risvolti positivi nella vita dell’uomo, ha anche inibito in parte la sua sensibilità nei confronti del mondo “atecnologico”. In particolare il rapporto tra uomo e natura va via via indebolendosi in quanto sembra che il mondo tecnologico e quello naturale risultino, per certi versi, quasi incompatibili.

Gran parte dei dispositivi tecnologici utilizzati nella quotidianità sono alimentati da corrente elettrica, o comunque hanno una batteria con un’autonomia limitata; necessitano quindi di essere ricaricati, ma per farlo dobbiamo necessariamente essere in casa, o comunque al chiuso in una struttura dotata di un impianto elettrico con prese di corrente che ci permettono di collegarci ad esso per assorbirne l’energia.

L’uomo, quindi, dipendendo da questi dispositivi, è vincolato anche alla corrente

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elettrica e, potendone usufruire soltanto in luoghi chiusi, non è più spinto a passare del tempo all’aria aperta, nella natura.

Questo progetto nasce proprio dall’esigenza di ristabilire un contatto fra uomo e natura, senza necessariamente privarlo della possibilità di fruire della tecnologia, la quale assume un ruolo sempre più dominante nella sua vita.

L’obiettivo era quello di realizzare una struttura per l’arredo urbano, la quale permettesse al fruitore di poter lavorare comodamente al computer (o anche semplicemente utilizzare il proprio smartphone, tablet, ebook) anche stando all’aria aperta, senza doversi preoccupare della scarsa autonomia della batteria del dispositivo: una struttura che generasse corrente elettrica, dando la possibilità di ricaricare strumenti elettronici senza dover necessariamente stare chiusi tra quattro mura.

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ECOSOSTENIBILITÀ FUNZIONI 12

FORMA

Il primo passo nella progettazione è stato porre delle linee guida da seguire durante l’intero processo creativo, che permettessero di avere ben chiari sin dall’inizio gli elementi fondamentali ed imprescindibili che avrebbero dovuto caratterizzare l’intero progetto.

Essendo il rapporto uomo-natura il punto chiave dell’idea progettuale, una delle linee guida sarebbe dovuta essere l’ecosostenibilità: l’interesse a stabilire un rapporto funzionale ma che fosse soprattutto basato sul rispetto delle risorse naturali,

cercando di creare un impatto il meno invasivo possibile sull’ambiente naturale.

Altra linea guida è la forma dalla quale estrapolare la figura della struttura.

Infine bisognava tenere bene a mente le funzioni che questa avrebbe dovuto avere, così da gestire le misure ed i volumi in modo adeguato, senza rischiare spiacevoli rinunce causate dalla carenza di spazi strutturali.

ECOSOSTENIBILITÀ La natura e l'uomo hanno convissuto per 250 mila anni in perfetta sintonia, ma con l'avvento dell’industria l’uomo ha cominciato a sfruttare il nostro pianeta, il quale offre risorse pressoché illimitate. L'uomo con il suo agire egoistico ha limitato tali risorse: negli ultimi cento anni l'uomo ha avvelenato, sfruttato, sovrappopolato l'ambiente che lo circondava producendo con le sue stesse mani le problematiche ambientali che minano la sopravvivenza della vita sul pianeta .

Di fronte a questo nuovo scenario l'uomo deve riconsiderare i suoi obbiettivi ed agire seguendo l'etica della responsabilità (riassumibile nella formula "agisci in modo che le conseguenze delle tue azioni siano compatibili con la permanenza di un'autentica vita sulla terra") cercando di instaurare un rapporto simbiotico con la natura.

Le nuove tecnologie ecosostenibili mirano ad instaurare un rapporto bilateralmente vantaggioso con la natura.

Le energie rinnovabili sono fonti di energia il cui utilizzo non intacca, né pregiudica le risorse naturali a disposizione dell'uomo.

Queste fonti di energia si rigenerano dopo

ogni ciclo di utilizzo e, quindi, sono inesauribili.

L’energia eolica, ad esempio, è la fonte di energia generata dal vento, dallo spostamento continuo delle masse d'aria. Può essere trasformata direttamente in energia meccanica (es. mulini a vento) e indirettamente in elettricità (es. pale eoliche). L'energia del vento è una delle fonti di energia rinnovabile più antiche. Per millenni è stata l'unica fonte di energia per la navigazione marittima su grandi distanze.

L'energia idraulica è lo spostamento delle masse d'acqua. Le principali fonti di energia idraulica sono generate dal ciclo naturale dell'acqua, dalle onde e dalle maree.

La geotermia è l'energia della Terra e il calore proveniente dal sottosuolo. La temperatura aumenta nelle profondità terrestri. In alcune zone la differenza termica tra gli strati superficiali e quelli sotterranei è maggiore e può essere sfruttata per riscaldare e creare un moto di circolazione naturale dei liquidi.

Le biomasse sono risorse organiche che possono essere utilizzate come combustibili e/o carburanti. Ad esempio, gli scarti della

lavorazione agroalimentare possono essere impiegati come materia prima per produrre energia termica (calore) tramite la combustione. Alcune sostanze organiche (es. zucchero, cereali, oli, ecc.) possono essere trasformati in biocarburanti.

Infine abbiamo l’energia solare, che è la fonte rinnovabile più conosciuta ed è utilizzata per produrre calore e, grazie alla tecnologia fotovoltaica, per produrre elettricità.

Come s’intuisce nel primo capitolo, la struttura per adempiere alle sue funzioni e permettere al fruitore di ricaricare i propri dispositivi, dovrà essere in grado di fornire elettricità: questa sarà, quindi, autoprodotta dalla struttura stessa attraverso l’utilizzo di pannelli fotovoltaici. Sfruttando l’energia solare sarà possibile ridurre al minimo eventuali danni ambientali e, allo stesso tempo, rendere la struttura indipendente in modo da poterla posizionare il qualsiasi area della città senza dover necessariamente intervenire per creare un collegamento con la rete elttrica locale.

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FORMA La forma dalla quale estrapolare la struttura sarebbe dovuta essere egualmente conforme al tema fondamentale del progetto, ricollegandosi alle sue funzionalità.

Come specificato nel precedente paragrafo, la struttura si serve dell’energia solare per generare elettricità; quindi la forma da cui partire avrebbe dovuto avere dei legami con il Sole e rimandare all’equilibrio, che in questo caso si cerca di instaurare tra la natura e l’uomo che sfrutta le sue risorse.

L’esagramma, simbolo meglio conosciuto con il nome di “Stella di Davide” o “Sigillo di Salomone”, è una stella a sei punte formata dalla sovrapposizione di un triangolo equilatero rovesciato su un altro, sintetizzando così nella figura ottenuta i simboli alchemici dei quattro elementi: il fuoco (triangolo con la punta verso l’alto), l’acqua (triangolo con la punta verso il basso), l’aria (triangolo con la punta verso l’alto, troncato dalla base del simbolo dell’acuqa) e la terra (triangolo con la punta verso il basso, troncato dalla base del simbolo del fuoco).

Nel Sigillo di Salomone si rappresenterebbe la finalità ultima della ricerca alchemica, quella

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ARIA

ACQUA

EQUILIBRIO

TERRA

FUOCO

In alto a sinistra.

Simbologia alchemica dell’esagono.

FERR

RAME

O

ARGENTO

ORO IO

O STAGN

M E R C UR

PIOMBO

che Paracelso definisce “la perfetta equazione degli elementi”.

La tradizione ermetica associa a ognuno dei sei vertici (dall’alto in senso orario) i metalli di base e i pianeti corrispettivi (argento-Luna, rame-Venere, mercurio-Mercurio, piombo-Saturno, stagno-Giove, ferro-Marte), riservando all’oro-Sole l’esagono centrale.

In questa rappresentazione simbolica si può anche individuare l’espressione di quelle leggi naturali che fanno sì che la forma esagonale sia di gran lunga la preferita quando forze diverse (in alchimia i quattro elementi; nel caso del progetto la forza dell’uomo e quella della natura) cerchino un equilibrio.

Il sole-Oro alchemico rappresenta quello stato della materia in cui giungono a perfetto equilibrio le diverse e discordanti

forze associate a ognuno dei metalli, così come l’esagono centrale del sigillo di Salomone è l’unico “luogo” in cui è possibile ripristinare l’equilibrio del’Inizio.

L’esagono sarebbe stato, dunque, la forma generatrice dell’intera struttura in quanto, come abbiamo appena visto, simboleggia sia il Sole che l’equilibrio (in questo caso inteso tra uomo e natura).

Di conseguenza, tutti gli elementi della struttura sarebbero dovuti essere estrapolati dall’esagono e dalla sua costruzione geometrica. Tracciando le diagonali all’interno di tale poligono, viene a crearsi una suddivisione equilibrata al suo interno e si possono facilmente individuare delle superfici limitate, dalle quali poter estrudere i vari elementi della struttura.

In alto.

Simbologia dell’esagono nella tradizione ermetica.

A destra.

Suddivisione interna dell’esagono.

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FUNZIONI Da qualche anno a questa parte i grandi centri urbani, le stazioni e gli aeroporti delle grandi città italiane, hanno iniziato ad accogliere postazioni alimentate con pannelli fotovoltaici, grazie alle quali è possibile ricaricare il proprio smartphone o tablet.

Sembra, quindi, che la sensibilità dell’uomo medio riguardo i problemi che riguardano l’inquinamento dell’ambiente, stia crescendo notevolmente. Si cerca, infatti, di trovare delle soluzioni sempre più ecologiche per soddisfare i bisogni dell’uomo moderno.

Tuttavia, queste strutture, postazioni o “stazioni solari”, non sono del tutto funzionali.

Alcune danno la possibilità di ricaricare il proprio dispositivo, ma il fruitore è costretto ad aspettare in piedi in quanto manca una seduta; altre, invece, sono dotate di seduta, ma non di un piano d’appoggio per poter lavorare comodamente al pc; altre ancora hanno delle sedute non fruibili da tutti, soprattutto da persone con problemi motori, perchè troppo basse.

Di conseguenza, un altro dei punti chiave di questo progetto è la fusione di più funzioni in una stessa struttura: il fruitore deve poter

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In alto.

Esempi di strutture già esistenti.

COMFORT

SEDUTA CONFORTEVOLE La struttura è dotata di comoda postazione relax, dove sedersi o stendersi per leggere un libro o attendere la carica del dispositivo.

ILLUMINAZIONE ECOLOGICA La struttura è illuminata con luci LED, a basso consumo energetico.

PIANO DI LAVORO Per permettere al fruitore di lavorare comodamente al pc anche all’aria aperta, la struttura è dotata di un piano d’appoggio.

ALIMENTAZIONE

PANNELLI FOTOVOLTAICI L’intera struttura è alimentata da energia solare, assorbita attraverso pannelli fotovoltaici, per ridurre al minimo l’impatto ambientale.

PRESE DI CORRENTE La struttura sarà dotata di prese di corrente da 220V per l’alimentazione di dispositivi mobili.

FOTOCELLULA CREPUSCOLARE Grazie alla fotocellula crepuscolare le luci si accendono al calare del sole.

SCATOLA DI CABLAGGIO Per raccogliere tutta l’apparecchiatura necessaria alla trasformazione e alla diffusione dell’energia si necessita di uno scomparto apposito.

avere la possibilità sia di sedersi o sdraiarsi comodamente a leggere un libro o caricare il proprio smartphone, sia di lavorare al PC su di un piano d’appoggio adeguato.

Le strutture eventualmente potranno essere dotate di un lettore badge: in questo modo, per potersi collegare alla rete elettrica bisogna inserire il proprio badge identificativo, il quale verrà fornito dal comune che deciderà di installare tali strutture.

Nello schema si possono visualizzare tutte le funzioni di cui la struttura sarebbe necessariamente dovuta essere dotata. Grazie a questi paletti prefissati, è stato più semplice progettare il tutto senza rischiare di non riuscire ad inserire qualche optional per carenza di spazi, in quanto questi sono stati progettati proprio in base a queste specifiche esigenze.

BADGE IDENTIFICATIVO Per usufruire delle funzioni della struttura bisogna utilizzare il proprio badge.

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Dopo aver individuato e fissato i punti chiave del progetto, non restava altro che procedere nell’ideazione e la realizzazione vera e propria.

Come accennato in precedenza, il lavoro ruota attorno alla realizzazione di una struttura fotovoltaica multifunzionale per il contesto urbano, che si parli di una piazza o di un parco, la quale dia la possibilità al fruitore di svincolarsi dalle limitazioni e le rinunce imposte dalla tecnologia. Infatti, sebbene il progresso porta con se sempre più vantaggi sotto determinati punti di vista, spesso bisogna scendere a compromessi per usufruirne al meglio.

Gran parte dei dispositivi moderni non sono del tutto autonomi in quanto necessitano di essere ricaricati, e questo è possibile solamente in luoghi principalmente chiusi.

Ad esempio, gli smartphone o i tablet che si fanno sempre più strada tra le varie tecnologie moderne, hanno un’autonomia limitata: la batteria dura, in media, mezza giornata. Se un ipotetico consumatore necessita del suo dispositivo per più di quel tempo, è costretto a cercare un luogo chiuso, dotato di impianto elettrico, per fornirgli nuova carica.

Ancora più emblematico è l’esempio di chi è costretto a lavorare al pc anche fuori

orario d’ufficio o scolastico: a causa della scarsa autonomia del proprio laptop, si ritroverà forzatamente chiuso in una stanza, collegato costantemente alla rete elettrica per non doversi preoccupare della batteria, la quale potrebbe scaricarsi da un momento all’altro se non fosse collegata alla corrente elettrica.

In questo modo le persone, non potendo più fare a meno di queste tecnologie, tendono sempre più a stare in luoghi chiusi, perdendo quasi totalmente il contatto con il mondo esterno e la natura. Non hanno reali possibilità di fondere natura e tecnologia, sono costretti a scegliere e spesso tale scelta è dettata da esigenze primarie ed improrogabili come il lavoro.

Ma più l’uomo si aliena dall’ambiente naturale, più il suo corpo e la sua mente ne risentono. Bisogna quindi adottare un rimedio che permetta all’uomo moderno di stare a contatto con l’ambiente, pur non dovendo rinunciare alla tecnologia.

Questo è l’obiettivo che mi sono imposta di raggiungere alla fine del lavoro.

COSTRUZIONE Come prima cosa mi sono concentrata sulla forma e le dimensioni. Queste avrebbero dovuto fondersi con le funzionalità che mi ero prefissata di inserire, oltre a soddisfare i canoni estetici conformi ad un contesto urbano.

Come abbiamo visto nel capitolo precedente, la forma dalla quale sono partita è l’esagono regolare. L’intera struttura doveva, quindi, essere realizzata in relazione a questa forma geometrica.

Tracciando all’interno dell’esagono dei segmenti da un vertice all’altro o da un punto medio di un lato all’altro (vedi pag.15), ho ricavato delle superfici chiuse entro le quali, a seguito di una scelta accurata e una ricerca di equilibrio figurativo, ho estruso i vari componenti della struttura.

In alto.

Prove iniziali di riempimento esagono singolo.

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Per creare più movimento e rendere il tutto più armonico, ho anche provato ad assemblare più esagoni di varie dimensioni, creando una struttura che si estendesse sul piano orizzontale.

Così facendo, avrei avuto più spazio per inglobare le varie

funzioni; ma oltre a considerare l’equilibrio “interno”, stavolta avrei dovuto tener presente anche e soprattutto le forze agenti sulla struttura. Oltre ad avere un equilibrio a livello estetico, quindi, sarebbe dovuta risultare fisicamente stabile.

In alto e a destra.

Prove strutturali di ampliamento orizzontale.

Nel riquadro: la soluzione migliore.

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In basso e a destra.

Prove iniziali di riempimento della struttura mutipla.

Dopo aver stabilito quale fosse l’ipotesi strutturalmente piÚ stabile ed equilibrata, sono intervenuta con il riempimento degli spazi interni attraverso la griglia creatami in precedenza. Il punto chiave rimaneva sempre la ricerca di un equilibrio estetico di base, cercando di bilanciare i pieni ed i vuoti e

tenendo sempre a mente le caratteristiche funzionali che avrei dovuto inserire nella struttura. In questo caso, come anche nel caso del singolo esagono, era indispensabile ricavare delle sedute ed un piano d’appoggio, oltre ad una superficie adeguata per l’istallazione dei pannelli fotovoltaici.

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Avendo esaminato tutte le prove di riempimento e avendo tenuto conto degli spazi necessari per l’inserimento delle funzioni prestabilite, sono stata in grado di compiere una scelta adeguata sia per quanto riguarda l’opzione ad esagono singolo, sia per quanto riguarda quella con piÚ esagoni di diverse dimensioni, ed ho deciso di sviluppare entrambe le soluzioni parallelamente.

In alto sinistra.

Scelta definitiva di riempimento dell’opzione ad esagono singolo.

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In basso.

Scelta definitiva di riempimento dell’opzione con piÚ esagoni di diverse dimensioni.

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PROPOSTA 1 La prima opzione è quella ricavata dalla composizione interna di un singolo esagono.

Avendo scelto il riempimento più equilibrato e funzionale, ho deciso di mantenere questa composizione in vista frontale, estrudendo il perimetro dell’esagono per creare una sorta di capsula che avrebbe racchiuso tutti componenti della struttura.

In questo modo ho anche ottenuto una superficie sufficientemente ampia per il posizionamento dei pannelli solari.

Successivamente ho ricavato, dagli spazi pieni della composizione, tutti i componenti interni. La struttura è dotata di due sedute con altrettanti piani d’appoggio per poter lavorare comodamente al pc. Sotto questi piani ci sono, rispettivamente, due prese di corrente per poter collegare il proprio laptop o il proprio dispositivo elettronico; tali prese sono incassate in due solidi romboidali, i quali racchiudono l’intero impianto elettrico della struttura, direttamente collegato ai pannelli fotovoltaici.

Ai lati opposti delle sedute, direttamente lungo la parete della struttura, ho inserito un alveare di morbidi cuscini sui quali potersi stendere e rilassarsi, mentre si legge un libro oppure mentre si aspetta che il proprio dispositivo sia totalmente carico.

Infatti, oltre alle quattro prese posizionate sotto i piani d’appoggio, vi sono altre due prese situate a destra dei cuscini, incassate nella stessa struttura romboidale, ma sul lato opposto.

Le luci sono presenti sia sul soffitto della struttura, sia lungo il profilo dell’elemento triangolare visibile in alto.

Essendo la struttura quasi completamente chiusa, ho deciso di inserire degli elementi trasparenti, sia sull’involucro che all’interno di esso, cercando sempre di mantenere in vista frontale l’alternanza di vuoti e pieni prestabilita.

Nelle pagine seguenti verrà illustrata nel dettaglio la suddivisione degli spazi attribuiti alle varie funzioni.

Prima, però, illustrerò la struttura complessiva per dare modo di avere una panoramica generale e per meglio riuscire a distinguere i vari componenti appena descritti.

Elemento luminoso Pannelli solari

Piano d’appoggio Scatole di cablaggio

Seduta rialzata

Prese di corrente

Alveare di cuscini

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SEDUTE RIALZATE

Da queste sagome romboidali ho estrapolato due sedute rialzate. sono composte da due elementi: la parte inferiore costituisce il piano d’appoggio della seduta, mentre la parte superiore va a formare lo schienale o spalliera.

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PIANI D’APPOGGIO

I due piani d’appoggio, speculari come tutti gli elementi della struttura, sono costituiti ognuno da un elemento rettangolare orizzontale e un elemento di sostegno verticale ricavato dalla costruzione interna dell’esagono. Gli elementi orizzontali sono rivolti verso le due sedute rialzate; gli elementi verticali sono collegati tra loro da un altro elemento triangolare posto al centro.

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SCATOLE DI CABLAGGIO

Gli elementi verticali dei piani d’appoggio sono situati sopra due scatole romboidali che fungono da sostegno. Tali scatole sono apribili tramite un sportelletto ed ospitano l’intero impianto di cablaggio della struttura. Inoltre su di essi sono installate le prese di corrente: due sulla superficie verticale, sotto i piani d’appoggio, e una sulla superficie diagonale fruibile dalla seduta composta dall’alveare di cuscinetti a terra.

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ELEMENTI LUMINOSI

L’ elemento triangolare in alto funge da struttura portante per una striscia di LED situata lungo il suo profilo. Oltre a questa fonte di luce, la quale svolge una funzione principalmente estetica, sul soffitto della struttura sono installati quattro faretti LED per l’illuminazione notturna.

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ALVEARI DI CUSCINI

Sul fondo della struttura, al lato opposto delle sedute rialzate, vi sono due sedute a terra.

Queste sono composte da tanti cuscinetti esagonali che formano una sorta di alveare sul quale sdraiarsi comodamente nell’attesa che la carica del proprio dispositivo sia completa. Infatti, come abbiamo visto, a destra di ogni alveare troviamo la scatola di cablaggio romboidale con la presa installata sul lato obliquo, sul quale sarà possibile poggiare il proprio dispositivo durante la carica.

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PANNELLI SOLARI

Sulla superficie esterna della struttura, in alto, sono installati tre pannelli fotovoltaici: uno è situato sulla superficie orizzontale e due su quelle diagonali, in modo da sfruttare al meglio l’energia solare in tutte le ore del giorno.

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SCALA 1:20

606

1172

586

34

1065

2089 1025

586

2129

2425 1212

1025

606

1065

VISTA SUPERIORE

VISTA LATERALE

SCALA 1:20

2129 1065

2100

1050

1015

1025

35

VISTA FRONTALE

SCALA 1:20 2425

333

1212

667

462

36

1000

569

850

1333

2100

1155

SEZIONE A-A’

SCALA 1:20 2425 1624 58

1155

A

A’

35

58

439

23

523

580

685 523 289

37

SEZIONE B-B’

SCALA 1:20

1740

B

1155

537

58

2129

577

38

1065

1025

23

B’

SEZIONE C-C’

SCALA 1:20 C

2129 1050

243

90

30

1050

C’

667

186 424

30

580

2100

30

500

218

848

306

306

50

492

600

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SEZIONE D-D’

SCALA 1:20 D

50

2129

1050

D’

451

218

852

199 1000

424 750

306

462

49

30

580

306

667

586

1243 40

2100

30

SCALA 1:20

SEZIONE E-E’

E

2129 2089

333

1050

167

2100

500

750

50

492

848 1000

600

250

580

450

E’

216

41

42

43

44

45

47

A destra.

Particolare.

Questa angolazione permette di visualizzare chiaramente i cuscinetti e le scatole di cablaggio con le rispettive prese di corrente.

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In alto.

Particolare cuscini.

Si può notare come l’alveare di cuscini non si estenda per tutta la base della struttura, per dare la possibilità di accedere alla seduta rialzata senza calpestare, quindi rovinare, la gomma. Tuttavia ho comunque continuato la trama praticando delle incisioni esagonali.

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PROPOSTA 2 La seconda opzione è quella ricavata dall’unione di più esagoni di diverse misure lungo il piano orizzontale.

Anche in questo caso ho mantenuto la divisione di vuoti e pieni precedentemente scelta, ripetendola per ogni esagono della costruzione. Per creare gli involucri che avrebbero contenuto i vari elementi, ho estruso tutti gli esagoni, stabilendo una larghezza univoca. In questo modo ho creato una superficie sufficientemente ampia per l’istallazione dei pannelli fotovoltaici, come ho fatto per la prima struttura.

Successivamente ho ricavato, dagli spazi pieni della composizione, tutti i componenti interni.

Anche questa struttura è dotata di due sedute e due piani d’appoggio situati nel primo esagono partendo da sinistra, il più grande. Sotto questi piani ci sono, rispettivamente, due prese di corrente per poter collegare il proprio laptop o il proprio dispositivo elettronico. Il solido pentagonale in alto a sinistra dell’involucro più grande, funge da supporto per una striscia luminosa, che si aggiunge ai quattro faretti presenti sul soffitto.

Spostandoci verso destra, nel secondo involucro esagonale è situata la cassetta

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contenente l’intero impianto elettrico della struttura, direttamente collegato ai pannelli fotovoltaici.

Nell’involucro successivo, il penultimo, ho posizionato l’alveare di cuscini. Essendo questo supporto sospeso da terra, per garantire la sicurezza della struttura ho installato due aste di sostegno, per ridurre al minimo l’impatto visivo e non alterare la composizione inizialmente scelta. Anche qui è presente una presa di corrente per permettere di ricaricare il proprio dispositivo: questa si trova sul solido pentagonale a sinistra dei cuscini. Inoltre, sul soffitto di questo involucro sono installati due faretti per l’illuminazione notturna.

Anche in questa struttura ho inserito degli elementi trasparenti ma, diversamente dalla prima proposta, questi inserti non si trovano sul perimetro esterno degli involucri, bensì negli elementi interni.

Nelle pagine seguenti verrà illustrata nel dettaglio la suddivisione degli spazi attribuiti alle varie funzioni.

Prima, però, illustrerò la struttura complessiva per dare modo di avere una panoramica generale e per meglio riuscire a distinguere i vari componenti appena descritti.

Pannelli solari

Elemento luminoso

Scatola cablaggio

Piano d’appoggio

Presa di corrente

Alveare di cuscini

Seduta rialzata

Aste di sostegno

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SEDUTE RIALZATE

Le due sedute rialzate sono costituite ognuna da una superficie orizzontale che attraversa le due forme evidenziate a sinistra e da un supporto dal profilo triangolare che poggia sulla superficie obliqua della struttura, scaricando cosÏ il peso su di essa e a terra. Per non spezzare la struttura cromatica della vista frontale, il piano orizzontale è costituito da due elementi: uno come se fosse estruso dalla superficie pentagonale, l’altro come se fosse estruso da quella trapezoidale, assumendone il medesimo materiale e colore.

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PIANI D’APPOGGIO

Allo stesso modo delle seduta, i due piani d’appoggio sono costituiti ognuno da un elemento rettangolare orizzontale a ridosso delle superfici evidenziate nella figura a destra. E per lo stesso motivo spiegato prima, questi sono composti da due elementi, uno come se fosse estruso dalla superficie pentagonale e uno da quella trapezoidale, assumendone il colore e il materiale.

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SCATOLA DI CABLAGGIO

La scatola di cablaggio è situata nella struttura esagonale al centro. Ha la forma di un trapezio esagonale ed è sorretta da tre elementi pentagonali, i quali si collegano all’involucro esagonale esterno, permettendo così il passaggio dei cavi dalla scatola ai pannelli, alle prese e alle luci.

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ELEMENTI LUMINOSI

L’elemento pentagonale in alto a sinistra funge da supporto per una striscia LED, la quale si disloca lungo tutto il suo perimentro esposto. Inoltre sono presenti quattro faretti LED sul soffitto del primo involucro esagonale, partendo da sinistra, e due faretti sul soffitto del terzo involucro.

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ALVEARE DI CUSCINI

Partendo da sinistra, nel terzo involucro esagonale ho inserito dei cuscinetti esagonali a formare una seduta lungo il piano orizzontale e quello diagonale. Grazie a questi cuscinetti sarĂ possibile sdraiarsi comodalmente mentre si attende la carica del proprio dispositvo.

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PANNELLI SOLARI

Sulle superfici esterne evidenziate nella grafica a destra sono installati i pannalli fotovoltaici.

Precisamente avremo cinque pannelli, dei quali tre saranno disposti orizzontalmente e due su delle superfici oblique. In questo modo l’energia solare potrà essere assorbita in vari momenti della giornata, in base allaposizione del sole nelle varie ore del giorno.

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PRESE DI CORRENTE

Questa struttura è dotata di cinque prese di corrente. Di queste, una è situata nell’elemento pentagonale a sinistra dell’alveare di cusini, nel terzo involucro esagonale, partendo da sinistra; le altre quattro sono disposte, a due a due, al di sotto dei piani d’appoggio, sull’elemento pentagonale evidenziato nella grafica a sinistra.

58

VISTA SUPERIORE

5861

670

1026

513

973

1381

1013

690

SCALA 1:30

59

VISTA LATERALE SINISTRA

SCALA 1:20

1230

2461

1196

1013 973

60

VISTA LATERALE DESTRA

SCALA 1:20 1013

2461

923 615 308 308

888

308

973

61

VISTA FRONTALE

SCALA 1:30

1066

710 59

29

1421

781

44

677

1755 615

308

62

1465

15

37 819

677

500

965

1182

1172

677

1846

781

1522

37

2461

2344

586

677

SEZIONE A-A’

SCALA 1:20

391

A

391

1230

A’

877

38

298

559

298

59

1376

497

38

2461

25

63

SEZIONE B-B’

SCALA 1:20 B

781

59

1013 959

190

B’

59 64

1373

497

37

2461

19

SEZIONE C-C’

SCALA 1:20 C

1013 800 770

1230

29

195

729 781

C’

65

SEZIONE D-D’

SCALA 1:20 D

1013

308

976

953

308

879 30

66

2461

4 10 188

1846

1758

D’

SEZIONE E-E’

SCALA 1:30 E

40

34

40

34

51

28

188

19

22

68

56

45

E’

108 19

23

67

SEZIONE F-F’

SCALA 1:30

F

68

51

79

488

666 25

68

34 40

249 535

34

F’

366

327

65

66

MATERIALI Dopo la forma e la funzionalità, sono passata alla scelta dei materiali.

Essendo le strutture destinate a luoghi diversi del territorio urbano, ho ritenuto fosse opportuno scegliere due soluzioni cromatiche differenti: una più adatta nel caso in cui la struttura venga installata in una piazza e una nel caso questa venga inserita all’interno di un’area verde, un parco. Questa scelta è

stata dettata dalla volontà di amalgamare il più possibile le strutture con l’ambiente circostante, tentando di creare un’armonia e un equilibrio che richiamasse i temi principali del progetto.

Inoltre, per rimanere fedele anche al valore ecologico sul quale si fonda l’intero progetto, la ricerca mira ad una selezione di materiali riciclabili o comunque quanto meno dannosi possibile per l’ambiente.

Le strutture sono realizzate quasi interamente in PVC, ovvero il polivinicloruro, una materia plastica molto diffusa nell’industria moderna grazie soprattutto alla sua versatilità. Grazie alla varietà di colori, trasparenze, consistenze e texture del PVC, ho avuto la possibilità di utilizzarlo per la totale realizzazione di entrambe le strutture.

PANNELLI FOTOVOLTAICI

PVC (

PVC (

PVC (

SEMI-TRASPARENTE)

PVC (

LEGNO SCURO)

LEGNO CHIARO)

LEGNO MEDIO)

GOMMAPIUMA (

RIVESTIMENTO OPACO)

PANNELLI FOTOVOLTAICI

GOMMAPIUMA (

PVC (

PVC (

TRASPARENTE VERDE CHIARO)

PVC (

PVC (

OPACO VERDE SCURO)

GOMMAPIUMA (

TRASPARENTE VERDE SCURO)

PVC (

SEMI-TRASPARENTE)

RIVESTIMENTO TRASPARENTE)

PVC (

OPACO VERDE CHIARO)

OPACO GRIGIO)

RIVESTIMENTO OPACO)

PVC (CLORURO DI POLIVINILE) Il PVC è un materiale termoplastico di origine prevalentemente naturale costituito per il 57% da sale e per il restante 43% da petrolio e fa un uso ridotto di materie prime a disponibilità limitata e non rinnovabili. È versatile, durevole, resistente al fuoco e alla corrosione, riciclabile e rappresenta il terzo prodotto di plastica più diffuso al mondo, dopo il polietilene e il polipropilene.

Le sue caratteristiche lo rendono un materiale da costruzione particolarmente adatto a determinate circostanze; infatti è insensibile agli acidi, inattaccabile dai microorganismi e delle muffe, è autoestinguente, presenta una elevata rigidità ed è un ottimo isolante termico.

Una caratteristica importante è la sua longevità: infatti il suo utilizzo nel lungo periodo dà risultati positivi, sia dal punto di vista economico che ecologico in quanto molto resistente e avente qualità altamente isolante. È un materiale che resiste bene al vento ed alle intemperie, così come non risente dei salti termici, poiché manifesta una buona resistenza sia al caldo che al gelo.

Inoltre è un materiale molto facile da utilizza-

72

re e semplice da mantenere. La sua manutenzione risulta realmente semplice, perché il PVC è caratterizzato da una superficie perfettamente liscia e satinata che quindi assorbe meno sporco e umidità, in quanto non ha porosità. Cosa che invece non accade con qualsiasi altro tipo di materiale, sia esso di origine naturale o sintetica. Infatti basta un semplice detergente neutro e l'elemento in PVC, qualsiasi esso sia, tornerà come nuovo.

La produzione del PVC viene definita pulita, rispetto ad altri materiali come il legno o l'alluminio. Il suo ciclo produttivo, infatti, comporta una produzione modestissima di polvere, un'emissione minima di ossido di carbonio ed una bassa diffusione di anidride solforosa. Inoltre la produzione del PVC richiede un impiego ridotto di energia, sicuramente inferiore rispetto all'energia impiegata per produrre altri materiali, come ad esempio l'alluminio.

Infine, un’altra caratteristica che abbiamo precedentemente accennato, è legata alla sua capacità di resistere al fuoco: infatti la sua composizione, che prevede una buona percentuale di cloro (circa il 57%) lo rende un

polimero ignifugo. In questo modo il PVC limita, in caso d'incendio, la propagazione della fiamma.

Inoltre, a differenza di altre materie plastiche, il PVC è un materiale autoestinguente. In termini di classificazione, infatti, questo materiale secondo la norma italiana è un materiale di classe 1, all'interno di una scala che va da 0 a 5, dove alla classe 0 corrispondono i materiali non combustibili.

Una recente ricerca indipendente e commissionata da Ecvm (European council of vinyl manufacturers), una divisione di Plastics Europe (associazione europea dei produttori di materie plastiche, che rappresenta il 100% dei produttori di plastica in Europa), ha fatto emergere un risultato veramente sbalorditivo: il PVC, nei confronti di altri materiali naturali come il legno e il metallo, risulterebbe come il miglior prodotto in termini di costi–benefici. Lo studio mostra

che in tre settori importanti delle costruzioni come i serramenti, le pavimentazioni e le tubazioni, il PVC è non solo la soluzione più “efficace” per quanto riguarda i costi d’installazione, ma è anche la migliore scelta per ciclo di vita rispetto agli altri materiali.

Emerge, infatti, dallo studio che il PVC si dimostra come un materiale molto ecologico in termini d’impatto ambientale su tutto il suo ciclo di vita, dimostrato in termini di Ger (richiesta di energia) e di Gwp (Global warming potential – emissioni di gas serra). Presenta pertanto vantaggi in termini di consumi totali di energia e di emissioni di CO2.

Tuttavia, secondo il CHEJ (Center for Health, Environment & Justice ) “Il PVC è nocivo alla salute umana ed all’intero ecosistema durante tutto il suo ciclo vitale, dalla fabbrica, all’uso, sino allo smaltimento.

Però sappiamo che la facilità di pulizia lo rende un

materiale chiave, per esempio, nel settore della salute. In questo campo di applicazione è utilizzato in varie maniere, dalle pareti delle sale operatorie alle sacche di sangue, fino ai guanti dei chirurghi. Effettivamente, se il PVC fosse realmente una plastica dannosa per la salute umana, saremmo tutti in serio pericolo.

Secondo il Dott. Patrick Moore, uno dei fondatori di Greenpeace, “le prove di pericolosità per la salute umana sono state respinte dalla Commissione Europea, da studi approfonditi sul polivinile ed anche dal Green Building Council degli Stati Uniti, un gruppo di attivisti in vari campi, che hanno confutato le critiche mosse al polivinile.” Inoltre Moore sostiene che il PVC è composto solo al 50% da combustibili fossili (le altre tipologie di plastica sono composte al 100% da carburanti fossili): ciò comporta una forte

riduzione sul riscaldamento globale.” Moore sostiente inoltre che “…Gli attivisti che affermano come il polivinile non possa essere riciclato, si sbagliano in quanto circa il 100% degli scarti delle sua lavorazione viene riutilizzato”. Perciò, il polivinile può essere prodotto e riciclato riducendo il fabbisogno di energia e danneggiando di conseguenza in maniera minore l’ambiente; ma ciò è vero rispetto alle plastiche alternative e non ai materiali naturali.

Una delle accuse mosse contro l’industria del PVC, infatti, è l’impossibilità o la difficoltà di riciclaggio.

Moore fa notare che il PVC avendo un ciclo di vita tendenzialmente infinito, è quello meno riciclato.

Pertanto afferma: ’ Non molto polivinile destinato ai consumatori viene riciclato. Chiediti perché? Perché ancora lo utilizzano. E pertanto ha ben poco senso muovere queste accuse alle industrie del polivinile in

merito al riciclaggio quando, grazie alla sua durata, è ancora nelle case, nei tubi dell’acqua, come materiale isolante. Non necessita di essere riciclato perché è ancora utilizzato grazie alla sua resistenza nel tempo.”

Bisogna precisare che il PVC Forum Italia, Centro di Informazione sul PVC, afferma che dobbiamo dimenticarci del vecchio PVC, il quale effettivamente lasciava a desiderare in fatto di ecosostenibilità sociale e ambientale, e guardare al futuro.

Le conclusioni di un convegno sono abbastanza eloquenti: bisogna guardare al nuovo PVC (PVC 2.0 o PVC 3.0) come qualcosa di diverso dal vecchio PVC prodotto anni fa, e quindi valutarlo e gestirlo in modo differente; il programma Vinyl 2010, con le sue innovazioni “ambientali”, ha determinato l’avvio di un percorso che ci ha dato un PVC più sostenibile e socialmente ed economicamente più importante: il

PVC 2.0. Inoltre il nuovo programma VinylPlus permette di immaginare che alla fine del nuovo percorso saremo di fronte ad un’ulteriore evoluzione del materiale, passando dal PVC 2.0 al PVC 3.0.

Tra le varie tecinche di trasformazione del PVC, in questo caso la più adatta è la calandratura.

Derivata dalle tecniche di produzione dell'industria cartaria e della gomma, la calandratura è stata il primo procedimento adottato per la lavorazione delle materie plastiche ed è divenuta di largo uso soprattutto per la trasformazione del PVC in film e fogli di varia larghezza e spessore, con un'ampia gamma di finiture superficiali.

Le principali applicazioni sono: fogli e lastre per la successiva termoformatura in imballaggi o componenti sagomati, fogli rigidi e plastificati, più o meno

sottili, per l'industria cartotecnica o per la stampa (per es. carte di credito) per tovagliati, abbigliamento, rivestimenti murali e decorativi, tende o altri particolari per l'arredamento.

Il materiale plastico viene dapprima addizionato con stabilizzanti, lubrificanti, coloranti, ecc., e successivamente trattato a caldo in apposite macchine, nelle quali viene trasformato in una massa omogenea. Viene quindi immesso nella calandra vera e propria, costituita da una serie di cilindri paralleli (in numero variabile tra 4 e 5) e via via più vicini tra loro. All'uscita della calandra il semilavorato passa alla bobinatrice, se in film, o al taglio, se in lastra.

Come abbiamo visto, il PVC è un materiale estremamente versatile che si presta ad interpretare nuove soluzioni creative e funzionali proposte nel design e nell’arredamento. Ciò che più è apprezzato per queste applicazioni è la possibilità, per il PVC, di essere flessibile o rigido, liscio o ruvido a seconda delle necessità e di poter essere colorato ottenendo infiniti effetti cromatici.

Nel caso specifico di questo progetto, offre la possibilità di scegliere tra pannelli opachi, trasparenti o semi-trasparenti; tra una texture liscia, monocromatica, più adatta per la realizzazione della struttura ambienti strettamente urbani, oppure una texture particolare come quella del legno, per realizzare la struttura nel caso debba essere collocata in un parco, in un’area verde.

Inoltre è possibile ottenere un PVC flessibile e semi-trasparente, che ho scelto per rivestire alcuni cuscini di gommapiuma delle strutture.

75

GOMMAPIUMA Il poliuretano espanso elastico, comunemente chiamato gommapiuma o gommaspugna è un materiale spugnoso derivato dalla polimerizzazione del diisocianato di toluene, un derivato del petrolio.

Contrariamente a quanto il nome potrebbe suggerire, la gommapiuma non deriva dalla gomma, ma appartiene alla famiglia dei poliuretani, e si ottiene miscelando in opportune proporzioni il diisocianato di toluene (o TDI), polioli, siliconi, catalizzatori, espandenti liquidi ed additivi di varia natura, utilizzati per conferire caratteristiche particolari al prodotto finito (ritardanti di fiamma, leganti, coloranti). La

gommapiuma è largamente utilizzata per innumerevoli scopi: come fonoassorbente per la correzione acustica, per imbottiture di materassi, divani, imballaggi, spugne, ed altri. Ha sostituito nel tempo i materiali naturali che si usavano in antichità quali lana, paglia, piuma.

Le principali proprietĂ fisiche sono: leggerezza, galleggiamento, schiacciamento, isolamento termico e acustico, resilienza. La produzione di gommapiuma avviene per stampaggio o per schiumatura, e consiste nella miscelazione dei componenti della miscela, detta formulato, e successiva introduzione dello stesso all'interno di

uno stampo o di una filiera da cui verrà successivamente estratto o estruso il blocco di gommapiuma. La reazione di polimerizzazione del TDI, che avviene grazie ai catalizzatori, è esotermica e causa la gassificazione degli espandenti liquidi nella miscela, generalmente materiali con basso punto di ebollizione come l'alcol etilico o il pentano, che agiscono come un lievito creando una matrice spugnosa a celle chiuse, aperte o semiaperte. Il gas così formato evapora successivamente alla maturazione della gommapiuma, lasciando una struttura cellulare con una densità che varia, a seconda della rigidità della gommapiuma, dai 20 kg ai 250 kg per metro cubo.

Data l’enorme varietà di poliuretani creati, è difficile avere un unico metodo di riciclaggio. Il riutilizzo degli scarti di produzione o della frantumazione di oggetti non più usati è il modo più semplice di riciclo, creando lastre di pezzi pressati tra loro. Altro sistema è trasformare in granuli il materiale e disperderlo in polyol blend per ristampare nuove parti.

Nel mio caso specifico ho deciso di utilizzare la gommapiuma a cellula chiusa per la struttura dei cuscinetti esagonali in quanto questa tipologia di materiale, essendo meno spugnosa, assorbe quantità minime di acqua nel caso il rivestimento dei cuscini dovesse danneggiarsi. A tal proposito, i cuscinetti saranno rivestiti o da un film di PVC verde semi-trasparente (come accennato nel paragrafo precedente), o da finta pelle verde (materiale che verrà descritto nel sottoparagrafo successivo).

77

FINTA PELLE La finta pelle o similpelle e a volte vinilpelle è una pelle sintetica e può essere un tessuto impregnato/spalmato con resine poliuretaniche o completamente sintetico (senza supporto in tessuto), che può avere un aspetto simile alla pelle naturale o al cuoio, un aspetto tecnico, una fantasia e si presta molto alle personalizzazioni. Grazie al suo processo di fabbricazione, la fintapelle ha chiaramente un prezzo notevolmente inferiore rispetto alla vera pelle.

Non va confusa con l'ecopelle, che è un cuoio a ridotto impatto ambientale.

Esistono diverse tipologie di finta pelle, con finiture

lisce e generalmente molto lucenti o ruvide (simili a gomma) e di solito più opache. Inoltre possono essere impresse venature o caratteristiche superficiali simili alle tipiche pelli naturali: infatti rispetto alla pelle naturale presentano una trama omogenea e anche in caso di trama doppia, questa presenta un andamento omogeneo che non è tipico delle pelle naturale.

Inoltre non presentano le anomalie che possono essere presenti nella pelle naturale, come le lesioni lasciate dalle ferite.

I colori vanno dall'imitazione del naturale, sia in tinta unita che con sfumature e macchie ad imitazione del

vero, o in colori e disegni che seguono i dettami della moda. La finta pelle è molto versatile in quanto grazie alla tua finitura è di facile pulizia, non assorbe molta sporcizia ed è idrorepellente. Inoltre il suo formato a rotolo ne facilita la vendita e il taglio ed il suo spessore e la sua consistenza ne agevolano la cucitura. Nonostante la sua leggerezza e flessibilità, a differenza della vera pelle, è resistente all’usura e destinata a durare di più nel tempo. È utilizzata nel settore calzaturiero, per la pelletteria in borse, custodie e valigie, nell'abbigliamento, in tappezzeria, per rivestimenti di poltrone e sedie.

IMPIANTO FOTOVOLTAICO Come abbiamo visto all’inizio, entrambe le strutture sono alimentate da pannelli fotovoltaici in modo da renderle autonome ed ecosostenibili. Infatti, grazie all’impianto fotovoltaico le struttre sono in grado di autoprodurre elettricità attraverso l’energia solare, senza doversi necessariamente collegare alla rete elettrica locale.

L’impianto scelto è un impianto fotovoltaico stand-alone di potenza nominale di 1Kw a 24V, composto da pannelli fotovoltaici, un Inverter Syrio Power SI2000 1600W 24V Onda Pura con regolatore di carica integrato da 50A PWM. Un impianto fotovoltaico stand-alone è un tipo di installazione fotovoltaica che non è connessa alla rete elettrica nazionale, ma è connessa ad un sistema autonomo di accumulo di energia, in genere batterie elettriche, in grado di raccogliere l’elettricità prodotta dall’impianto e restituirla all’utenza nel momento del bisogno.

Il fotovoltaico stand alone costituisce quindi un sistema indipendente ed autonomo di approvvigionamento energetico utilizzabile nei più svariati contesti. Questo sistema “ad

79

isola”, scalabile esattamente come le classiche installazioni fotovoltaiche, può essere realizzato su piccola scala, ad esempio per i lampioncini elettrici ad energia solare, come su grande scala, fino a costituire vere e proprie reti elettriche locali autonome in grado di rifornire di elettricità pulita intere aree disconnesse dalla rete.

Gli impianti off-grid sono quindi sistemi isolati, autonomi, in grado di fornire approvvigionamento elettrico ad utenze isolate: i pannelli solari trasformano la luce solare in corrente continua che, attraverso un regolatore di carica, viene stoccata nelle batterie di accumulo o viene portata all’inverter che la trasforma in corrente alternata per l’autoconsumo immediato da parte dell’utenza.

Se si parla di impianti stand-alone al servizio di edifici o piccole reti elettriche, i sistemi possono provvedere

direttamente sia alla produzione con utilizzo immediato di corrente elettrica alternata (attraverso gli opportuni trasformatori ed inverter) che all’erogazione dell’energia elettrica per il suo stoccaggio in batterie di accumulo.

Una installazione fotovoltaica stand-alone è una delle varianti più utilizzate in situazioni in cui è difficile o impossibile allacciarsi alla rete elettrica in prelievo: o perchè la rete non esiste, o perchè è anti-economico creare un allacciamento alla rete nazionale: si pensi, per esempio, a piccole località isolate in cui portare la rete elettrica diventa più costoso che crearne una nuova, piccola, autonoma ed indipendente.

I sistemi stand-alone possono venire utilizzati, quindi, per creare piccole reti locali autosufficienti, isolate dalla rete nazionale e magari collegate a diverse fonti di produzione energetica: solare, eolico oppure

idro-elettrico.

Oltre che per piccole reti isolate, il fotovoltaico stand alone può venire utilizzato anche per singole abitazioni che possono essere isolate, tipo baite e rifugi, o edifici situati in contesti urbani.

Con la fine degli incentivi, infatti, si inizia a pensare ad un’eventuale convenienza nell’utilizzare sistemi fotovoltaici autonomi, staccati dalla rete elettrica nazionale, in grado di produrre e stoccare sul posto l’energia senza passare dalla rete elettrica di Enel.

Nel caso delle mie strutture, l’impianto consente, se lo si desidera, di installare un gruppo elettrogeno oppure il collegamento alla rete elettrica pubblica ed eseguirà la commutazione automatica rete/fotovoltaico quando il livello delle batterie sarà troppo basso.

All’uscita dell’inverter dovranno essere installati

dispositivi di protezione dei contatti diretti ed indiretti (interruttore differenziale) da 30 mA, corredati da interruttore magnetotermico per la protezione dai sovraccarich e dai cortocircuiti del tipo C10.

Per permettere al fruitore di collegare il proprio PC con il cavo in dotazione all’acquisto, ho dovuto necessariamente inserire delle prese di corrente del tipo 10/16A, come quelle che si hanno in casa. Queste, inoltre, avranno un attacco USB a bordo per la carica di cellulari e/o tablet.

Tuttavia, fornendo una tale potenza, si consente anche di collegare alla struttura dispositivi che assorbono molta più energia del semplice laptop, tablet o smartphone.

Questo potrebbe comportare il consumo eccessivo e repentino della carica della batteria alimentata di pannelli fotovoltaici.

Per tale motivo, sarà disposta una centralina di controllo carichi per il monitoraggio di ogni punto presa, al fine di evitare un uso improprio da parte dell’utente, limitando l’assorbimento massimo da ogni presa a 200W. In questo modo, la prese che assorbiranno più del dovuto verranno automaticamente scollegate, interrompendo il flusso di energia elettrica. Queste, poi, si riattiveranno automaticamente nel momento in cui l’assorbimento di energia richiesta rientrerà nei limiti prestabiliti.

Nel diagramma di fianco è schematizzato l’impianto fotovoltaico in questione.

Nelle pagine successive verranno illustrate le caratteristiche specifiche dei singoli componenti dell’impianto.

PANNELLI SOLARI

GENERATORE

INVERTER

TABLET

LAPTOP

BATTERIA

SMARTPHONE 81

PANNELLI SOLARI MODULO SOLARE POLICRISTALLINO 60 CELLE Elevata affidabilitĂ garantita da 0 a + 5W di tolleranza di potenza in uscita.

Ottime prestazioni con diverse condizioni di luce.

25 anni di garanzia di potenza lineare sulla produzione per coprire gli investimenti.

Garanzia per prestazioni lineari 10 anni di garanzia sul prodotto 25 anni di garanzia sulla potenza lineare

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CARATTERISTICHE ELETTRICHE

ELECTRICAL CHARACTERISTICS / ELEKTRISCHE DATEN CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES / CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS Potenza nominale (Pmax) [W] Nominal Output (Pmax) [W] / Nennleistung (Pmax) [W] Sortie nominale (Pmax) [W] / Salida nominal (Pmax) [W] Flash Test Power Flash

OS240P

OS250P

OS260P

240

250

260

0 / +5

[W] / Leistungstoleranz [W] Test Alimentation [W] / de energía de prueba de Flash [W]

Tensione a Pmax (Vmp) [V] Voltage at Pmax (Vmp) [V] / Spannung, Pmax (Vmp) [V] Tension à Pmax (VMP) [V] / Tensión en Pmax (Vmp) [V]

30

30.5

30.5

Corrente a Pmax (Imp) [A] Current at Pmax (Imp) [A] / Stromstärke, Pmax (Imp) [A] Courant à Pmax (Imp) [A] / Corriente en Pmax (Imp) [A]

8

8.2

8.52

Tensione a circuito aperto (Voc) [V] Open Circuit Voltage (Voc) [V] / Leerlaufspannung (Voc) [V] Tension en circuit ouvert (Voc) [V] / Tension en circuit ouvert (Voc) [V]

37.2

37.8

37.8

Corrente di corto circuito (Isc) [A] Short Circuit Current (Isc) [A] / Kurzschlussstrom (ISC) [A] Courant de court circuit (Isc) [A] / Corriente de cortocircuito (Isc) [A]

8.65

8.87

9.22

Massima tensione di sistema [V] Maximum System Voltage [V] / Systemspannung, max [V] Tension maximale du système [V] / Tensión máxima del sistema [V]

IEC: 1000 / UL: 600

Massima serie di valutazione fusibile [A] Maximum Series Fuse Rating [A] / Maximale Absicherung [A] Série Maximum Note Fuse [A] / Máximo de fusible en serie [A]

12

Cell [%] / Zellwirkungsgrad [%] de la célula [%] rendement de la cellule[%] / la

16.44

17.12

17.81

Module

14.75

15.37

15.98

[%] / Modulwirkungsgrad [%] du module [%] / del módulo [%]

83

CARATTERISTICHE DI TEMPERATURA TEMPERATURE CHARACTERISTICS / TEMPERATURKOEFFIZIENTEN CARACTÉRISTIQUES DE TEMPÉRATURE / CARACTERÍSTICAS DE TEMPERATURA NOCT** / NOCT**: Nominal Operation Cell Temperature Sun 800W/m²; Air 20°C; Wind speed 1m/s Temperature of Pmax / de température de Pmax /

von Pmax de temperatura de la Pmax

OS240P

OS250P 45±2 °C -0.43 %/°C

Temperature of Voc / de température de Voc /

von Voc de temperatura de la Voc

-0.32 %/°C

Temperature of Isc / de température de Isc /

von Isc de temperatura de la Isc

0.047 %/°C

Temperatura di funzionamento Operating Temperature / Betriebstemperatur Température de fonctionnement / Temperatura de funcionamiento

84

-40 °C ~ +85 °C

OS260P

CARATTERISTICHE MECCANICHE MECHANICAL CHARACTERISTICS / MECHANISCHE DATEN CARACTÉRISTIQUES MÉCANIQUES / MECÁNICAS Celle Solari (mm) Solar Cells (mm) / Solarzellen (mm) Cellules solaires (mm) / Células solares (mm) Aspetto anteriore Font Cover / Frontabdeckung Couverture / cubierta frontal

OS240P

OS250P

60(6x10) celle policristalline 60(6x10) poly-crystalline cells / 60(6x10) polykristalline zellen 60(6x10) cellules polycristallines / 60(6x10) células policristalinas 156x 156 mm Spessore di 3,2 millimetri, vetro temperato sotto ferro 3.2 mm thick, low iron tempered glass / 3,2 mm dicke, eisenarmes temperiertes Glas 3,2 mm d’épaisseur, verre de bas fer trempé / 3,2 mm de espesor, de vidrio templado hierro bajo

Aspetto posteriore Back Cover / Rückabdeckung Quatrième de couverture / cubierta trasera

TPT (Tedlar-PET-Tedlar)

Incapsulamento Encapsulant / Verkapselung Encapsulation / La encapsulación

EVA (etilene vinil acetato)

Cornice Frame / Rahmen Cadre / Frame Diodi Diodes / Dioden Diodes/ Diodos Scatola di giunzione Junction Box / Anschlussdose Junction Box / Caja de conexiones Connettori Connector / Anschlusstyp Connecteurs / Conectores Cavi Cables / Anschlusskabel Câbles / Cables Dimensioni (mm) Dimensions (mm) / Abmessung Dimensions / Dimensiones Peso (Kg) Weight / Gewicht Poids / Peso

OS260P

Lega di alluminio anodizzato, doppio strato Anodized aluminium alloy, double wall / Eloxiertem Aluminium, doppelwandig Alliage d’aluminium anodisé, double paroi / Aleación de aluminio anodizado, doble pared 3 diodi di bypass riparabili 3 Bypass diodes serviceable / 3 Bypass-Dioden wart 3 diodes de dérivation reparable / 3 diodos de bypass útil IP65 rated MC4 o connettori compatibili MC4 or compatible connector / MC4 oder kompatibler Aschluss MC4 ou connecteur compatible / MC4 o conector compatible Lunghezza:900mm – Sezione:4.0 mm² Length: 900 mm - Section: 4.0 mm² / Länge:900mm – Abschnitt:4.0mm² Longueur:900mm – Section:4.0mm² / Largo:900mm – Sección:4.0mm² 1640 x 992 x 40 mm 18 Kg

85

INVERTER SYRIO POWER Gli inverter SYRIO POWER rappresentano degli inverter solari Ibridi/Off-grid, che si adattano alla tecnologia di comunicazione ad alta frequenza e sono capaci di offrire l’alta efficenza dei risultati di risparmio energetico.

Dispongono di caricabatterie AC e regolatori di carica per consentire l’utilizzo di batterie fino a 500Ah. Il tempo di trasferimento minore di 10 ms dal programma di utilità per l’alimentazione elettrica autonoma è perfetta per i sistemi informatici ed è l’unico per i sistemi di alimentazione di energia solare ad alta efficienza. Gli inverter SYRIO POWER sono predisposti per l’interconnessione in parallelo per incrementare la potenza generale dell’impianto solare semplicemente aggiungendo altri inverter.

CARATTERISTICHE - Inverter a onda sinusoidale pura - Capacità di connessione in parallelo - Regolatore di Carica PWM integrato - Range di tensione di ingresso selezionabile - Tensione di carica selezionabile adatta per le batterie ad alto rating AH - Configurazione priorità di ingresso AC/Foto voltaico - Compatibile con gruppi elettrogeni - Auto-restart quando ritorna l’alimentazione dalla rete elettrica dopo il black-out -Protezioni di sovraccarico e corto circuito - Caricabatteria intelligente - Funzione di avviamento a freddo

86

MODELLO Potenza Nominale

SI1000

SI2000

SI3000

SI4000

SI5000

1000VA/800W

2000VA/1600W

3000VA/2400W

4000VA/3200W

5000VA/4000W

8000VA

10000VA

INPUT Voltaggio

230 VAC 170-280 VAC (Per Personal Computers)

Campo di tensione selezionabile

90-280 VAC (Per Applicazioni Casalinghe)

Gamma di frequenza

50 Hz/60 Hz (Auto sensing)

OUTPUT Regolamento di tensione AC (Modalità Batteria) Potenza di Picco

230VAC ± 15% 2000VA

4000VA

6000VA 93% 10 ms (Per Personal Computers)

Tempo di Trasferimento

20 ms (Per Applicazioni Casalinghe)

Forma d’onda

Onda Pura

BATTERIA Tensione della batteria

12 VDC

24 VDC

48 VDC

Floating Tensione di carica

13.5 VDC

27 VDC

54 VDC

Allarme Bassa Tensione della Batteria

10.5 VDC

21 VDC

42 VDC

Tensione di Shutdown

10 VDC

20 VDC

40 VDC

Protezione Sovraccarica

15 VDC

30 VDC

60 VDC

20 A

40 A

60 A

Massimo Utilizzo Corrente di Carica REGOLATORE DI CARICA Corrente di Carica Fotovoltaica Miglior Range di Carica Massima VOC in Fotovoltaico Consumo energetico in standby

50A 15~30VDC

30~60 VDC

50~80 VDC

40 VDC

78 VDC

90 VDC

1W

2W

TOTALE CORRENTE DI CARICA ENEL + FOTOVOLTAICO Massima Corrente di Carica Totale

50 A

110 A

87

CARATTERISTICHE FISICHE Dimensioni (P x L x A)

95 x 250 x 330 mm

100 x 272 x 367 mm

110 x 300 x 455 mm

Potenza Nominale

1000VA/800W

2000VA/1600W

3000VA/2400W

4000VA/3200W

5000VA/4000W

8000VA

10000VA

INPUT Voltaggio

230 VAC 170-280 VAC (Per Personal Computers)

Campo di tensione selezionabile

90-280 VAC (Per Applicazioni Casalinghe)

Gamma di frequenza

50 Hz/60 Hz (Auto sensing)

OUTPUT Regolamento di tensione AC (Modalità Batteria) Potenza di Picco

230VAC ± 15% 2000VA

4000VA

6000VA 93% 10 ms (Per Personal Computers)

Tempo di Trasferimento

20 ms (Per Applicazioni Casalinghe)

Forma d’onda

Onda Pura

BATTERIA Tensione della batteria

12 VDC

24 VDC

48 VDC

Floating Tensione di carica

13.5 VDC

27 VDC

54 VDC

Allarme Bassa Tensione della Batteria

10.5 VDC

21 VDC

42 VDC

Tensione di Shutdown

10 VDC

20 VDC

40 VDC

Protezione Sovraccarica

15 VDC

30 VDC

60 VDC

20 A

40 A

60 A

Massimo Utilizzo Corrente di Carica REGOLATORE DI CARICA Corrente di Carica Fotovoltaica Miglior Range di Carica Massima VOC in Fotovoltaico Consumo energetico in standby

50A 15~30VDC

30~60 VDC

50~80 VDC

40 VDC

78 VDC

90 VDC

1W

2W

TOTALE CORRENTE DI CARICA ENEL + FOTOVOLTAICO Massima Corrente di Carica Totale

50 A

110 A

CARATTERISTICHE FISICHE Dimensioni (P x L x A) Peso Netto

95 x 250 x 330 mm 4 Kg

100 x 272 x 367 mm 4.5 Kg

110 x 300 x 455 mm 6.8 Kg

CONDIZIONI OPERATIVE DELL’INVERTER Umidità Temperatura di Esercizio Temperatura di Conservazione

88

5% to 95% di umidità relativa (non condensante) 0°C - 55°C -15°C - 60°C

7.5 Kg

8.5 Kg

BATTERIA AGM Le batterie ermetiche AGM sono state progettate in modo tale da favorire la ricombinazione dei gas fino ad un tasso del 99%. Queste batterie sono state appositamente studiate e progettate per l’impiego nel solare e quindi per il funzionamento a cicli e con bassissima autoscarica. La particolare tecnica costruttiva impiegata nella realizzazione delle batterie è garanzia di tenuta contro possibili fuoriuscite di gas o acido in qualsiasi posizione di funzionamento, senza provocare diminuzione della capacità o della vita attesa.

Nome di riferimento

Caratteristiche elettriche

-

IEC 896 Parte 2

-

-

CEI 21.6

Tensione di mantenimento per elemento: 2,27 V/el. a 20°C

-

BS 6290

-

Compensazione della tensione con la temperatura: -3 mV/°C

-

Autoscarica a 20°C: <2% al mese

-

Corrente di cortocircuito: 18 22xC20 Ampere

89

Modello Model Modell Modèle Modelo

90

Voltaggio Nominale Nominal voltage Nennspannung Tension nominale Tensión nominal

Capacità nominale Rated Capacity Nennleistung Capacité nominale Capacidad nominal

Peso

L

B

H Mon

H Tot

Weight Gewicht Poids Peso

Tipo di terminale

V

Ah

mm

mm

mm

mm

Kg

AGM7-12

12

7.2

151

65

100

100

2.3

T2

AGM12-12

12

12

151

98

101

101

3.6

T2

AGM18-12

12

12

182

77

167

167

5.5

T12

AGM40-12

12

40

197

165

170

170

12.2

T6

AGM55-12

12

55

228

138

208

214

17

T6

AGM80-12

12

80

259

168

208

214

22.3

T6

AGM100-12

12

100

220

29.6

T11

AGM140-12

12

140

344

171

274

280

41.2

T11

AGM210-12

12

210

522

238

218

223

56

T11

330

173

212

Schema

Terminal Terminal Terminal Terminal

Scheme Schema Programme Esquema

+ + +

A1 A1 A1 A2 A2

A5

+ + + -

Tipo di terminale Terminal Terminal Terminal Terminal

L

B

T6 T11

Φ6 Φ8

16 20

Coppia Serraggio Tightening Torque Anzugsmoment H Mon couple de serrage Par de apriete

6 7

3,9 ÷ 5,4 9,6 ÷ 10,7

91

CONTESTUALIZZAZIONE Come abbiamo appurato nei paragrafi precedenti, le strutture sono state pensate in due soluzioni cromatiche differenti, per meglio adattarsi ai contesti nei quali verrebbero installate.

Nel parco prevalgono colori “naturali” come il marrone dei tronchi degli alberi e tutte le sue sfumature, il giallo e l’arancio delle foglie in autunno, il verde prato. Per questo motivo le strutture destinate

ad aree verdi sono progettate con texture naturali e colori caldi, che virano dal noce scuro al chiaro abete, passando per una tonalià media tendente al color ciliegio.

Per quanto riguarda la città, invece, i colori dominanti tendono ad essere più freddi: si ha una prevalenza di grigio per la pavimentazione, mentre i palazzi e le case virano dalle tonalità di grigio/sabbia ai colori

pastello. Quindi le strutture destinate alle piazze assumono colori freddi, a campitura piatta. In questo caso ho scelto un grigio asfalto e diverse tonalità di verde, sia opaco che semitrasparente; ma nulla toglie che il colore possa variare in base alla città in questione o alla zona della città stessa, tenendo conto della prevalenza cromatica caratteristica del luogo.

L’importante è tenere presenti tali linee guida.

La natura non è solo una scenografia che fa da contorno al nostro vivere quotidiano o un luogo dove rifugiarsi nel fine settimana, ma è un essere vivente che, come tale, può interagire con noi. Secondo il dottor Peter Kahn, professore associato di psicologia dell’Università di Washington, il problema sta proprio qui: «Stiamo perdendo non solo la natura ma la nostra interazione con essa», sottolineando come il contatto con il mondo naturale sia essenziale per ottenere benessere sia a livello fisico che psicologico.

Gli esseri umani, in un certo senso sono stati “programmati” per vivere a contatto con la natura.

Se ci pensiamo bene, infatti, l’uomo non è nato per essere rinchiuso in quattro mura di cemento e, come qualsiasi altro animale, preferisce essere libero piuttosto che segregato in una gabbia.

E’ stato dimostrato che l’essere umano ha una predisposizione genetica a conoscere e ad amare la natura che il biologo statunitense, Edward O. Wilson definisce con il termine “biofilia“.

Wilson spiega che: “Insita nella

98

natura umana, c’è un amore per la natura e un senso di connessione con l’ambiente, un bisogno della vicinanza di altri esseri viventi che ha le sue radici nel nostro patrimonio genetico. I nostri antenati hanno vissuto per milioni di anni mantenendo uno stretto contatto con la natura che li circondava, e rispettandone i ritmi; non è pensabile che poche migliaia di anni – in termini evolutivi, un periodo di tempo brevissimo – siano bastati a fare piazza pulita di un’esperienza tanto radicata.”

Quando stiamo a contatto con la natura lo stress e le tensioni quotidiane svaniscono; il mondo naturale stimola e soddisfa tutti i nostri sensi, ci induce a rilassarci, a vedere le cose in una prospettiva diversa e a sentirci in armonia con l’ambiente che ci circonda. La natura rappresenta per noi il luogo perfetto ed ideale dove ci sentiamo più a nostro agio, dove siamo più rilassati, dove possiamo entrare in contatto con noi stessi e ritrovare le nostre origini.

Stare all’aria aperta fa bene al corpo ma anche allo spirito.

Anche la psicologia ha riconosciuto il contatto con la natura come una vera e propria terapia.

Dall’incontro tra psicologia ed ecologia, infatti, è nato il termine ecopsicologia, attraverso la quale si può ritrovare il benessere psicologico, conoscere meglio se stessi e allo stesso tempo sviluppare una maggiore attenzione per l’ambiente. Insomma si può dire che il contatto con la natura è come una sorta di sana medicina, si può prendere ogni volta che se ne sente il bisogno, in quantità illimitate, ma soprattutto non

provoca alcun effetto collaterale.

La tecnologia e la natura, nonostante sembrino due cose completamente opposte e intangibili, possono affiancarsi l’una con l’altra per creare un futuro più sano ed equilibrato.

Ormai non possiamo più fare a meno della tecnologia, neanche se volessimo: per questo bisogna escogitare sempre più soluzioni per evitare di perdere

il contatto con la il mondo naturale, il quale rappresenta la nostra principale fonte di vita.

Sol.Ex. è una delle tante soluzioni possibili per ristabilire un rapporto sano e duraturo tra l’uomo moderno e la natura: una soluzione che permette di fondere le necessità tecnologiche della società moderna con il bisogno, insito in ogni essere umano, di mantenere un contatto con l’universo naturale.

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