IT202100030602A1 - INTEGRATED ROOFING SYSTEM OF A BUILDING STRUCTURE - Google Patents

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Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo attached to a patent application for an INDUSTRIAL INVENTION having as its title

SISTEMA INTEGRATO DI COPERTURA INTEGRATED COVERING SYSTEM

DI UNA STRUTTURA EDILIZIA OF A BUILDING STRUCTURE

Il presente trovato riguarda un sistema integrato di copertura per l?efficientamento di una struttura edilizia. Il sistema ? particolarmente utile per fronteggiare i fenomeni atmosferici contemporanei, divenuti sempre pi? estremi a causa del cambiamento climatico e per sfruttarli al meglio dal punto di vista energetico. The present invention concerns an integrated roofing system for the efficiency of a building structure. The system ? particularly useful for dealing with contemporary atmospheric phenomena, which have become increasingly extremes due to climate change and to make the most of them from an energy point of view.

L?idea di un tetto energetico/climatico integrato parte dalla considerazione che i sistemi di copertura tradizionale non siano pi? adeguati ad affrontare l?aggressivit? dei fenomeni atmosferici di oggi e senz?altro di quelli futuri. The idea of an integrated energy/climate roof starts from the consideration that traditional roofing systems are no longer adequate to deal with aggression? of today's atmospheric phenomena and certainly of future ones.

Oggi ci troviamo spesso ad assistere ad eventi climatici talmente estremi da danneggiare i nostri edifici, come nel caso di grandinate con intensit? tanto forti da bozzare o rompere vetrate o anche piogge torrenziali in grado di riversare a terra in poco tempo quantit? di acqua che normalmente si avrebbero in un lungo periodo. Today we often find ourselves witnessing climatic events so extreme that they damage our buildings, as in the case of intense hailstorms. strong enough to dent or break windows or even torrential rain capable of pouring quantities of water onto the ground in a short time. of water that you would normally have over a long period.

In questi casi spesso accade che i sistemi di copertura tradizionali e i canali di gronda non riescano a raccogliere e far defluire altrettanto velocemente al suolo queste enormi quantit? di acqua. Situazioni di emergenza simili sono quelle realizzate dalle trombe d?aria, fenomeni anch?essi fino a qualche anno fa quasi sconosciuti nel nostro territorio, ma che oggi accadono frequentemente. Quando si verificano questi forti venti ci troviamo di fronte a tetti parzialmente o completamente divelti. In these cases it often happens that traditional roofing systems and gutter channels are unable to collect and drain these enormous quantities to the ground as quickly. of water. Similar emergency situations are those created by tornadoes, phenomena which were almost unknown in our area until a few years ago, but which today happen frequently. When these strong winds occur we are faced with partially or completely torn off roofs.

Altri gravi fenomeni possono manifestarsi con nevicate copiose che vanno ad incidere enormemente sui pacchetti di copertura tradizionali, sia per l?enorme carico improvviso, sia per i problemi legati al gelo. Inoltre, in condizioni estive altrettanto anomale spesso si incorre in periodi di forte siccit? con temperature torride che mettono a dura prova le propriet? dei materiali e le loro specifiche dilatazioni termiche. Other serious phenomena can manifest themselves with heavy snowfalls which have a huge impact on traditional coverage packages, both due to the enormous sudden load and due to problems related to frost. Furthermore, in equally anomalous summer conditions we often encounter periods of severe drought. with scorching temperatures that put the properties to the test? of the materials and their specific thermal expansions.

Tutte le situazioni elencate comportano senza dubbio dei danni materiali pi? o meno onerosi da sostenere, oltre a situazioni di precariet? e disagio per la conseguente perdita o limitazione d?uso della propria abitazione, dei luoghi di lavoro e di vita quotidiana in generale. All the situations listed undoubtedly involve more material damage? or less onerous to bear, in addition to precarious situations? and discomfort due to the consequent loss or limitation of use of one's home, workplace and daily life in general.

Una volta ripristinate le strutture, poi, nel caso in cui si continuino ad utilizzare tecnologie di tipo tradizionale, ormai poco adatte a fronteggiare questo tipo di esasperate condizioni climatiche, la durata delle stesse potrebbe rivelarsi, svantaggiosamente, anche di breve durata. Once the structures have been restored, then, if traditional technologies continue to be used, which are now ill-suited to deal with this type of exasperated climatic conditions, their duration could turn out to be, disadvantageously, short-lived.

Uno dei problemi pi? rilevanti del cambiamento climatico in corso ? l?estrema variabilit? delle precipitazioni atmosferiche: a lunghi periodi di siccit? si alternano spesso fenomeni temporaleschi brevi, ma violenti e distruttivi. L?acqua, una delle risorse fondamentali per la vita, gi? di per s? un bene preziosissimo, per effetto di tali emergenze climatiche ? divenuta anche una risorsa rara (almeno in certi luoghi del pianeta) per cui oggi non pu? pi? essere sprecata dovendo al contrario essere sfruttata e convogliata adeguatamente da parte dei nostri comuni sistemi abitativi. One of the biggest problems? relevant to ongoing climate change? the extreme variability? of atmospheric precipitation: long periods of drought? short, but violent and destructive storm phenomena often alternate. Water, one of the fundamental resources for life, is already in itself? a very precious asset, as a result of these climate emergencies? has also become a rare resource (at least in certain places on the planet) so today it cannot? more? be wasted while on the contrary having to be exploited and channeled adequately by our common housing systems.

Scopo del presente trovato ? quello di ovviare agli inconvenienti evidenziati mediante un sistema di copertura nuovo e di massimo efficientamento energetico, esemplificato con riferimento ad una struttura abitativa, ma applicabile, in generale, alle tipologie edilizie pi? diversificate. Purpose of the present invention? that of overcoming the inconveniences highlighted by means of a new and maximum energy efficient roofing system, exemplified with reference to a residential structure, but applicable, in general, to the most complex building typologies. diversified.

In accordo con l?invenzione le caratteristiche tecniche del trovato sono definite nelle rivendicazioni allegate. I vantaggi del trovato ed ulteriori caratteristiche tecniche saranno meglio evidenti nella descrizione che segue fatta con l'ausilio degli uniti disegni in cui: - la figura 1 mostra una costruzione edilizia dotata di una falda di copertura comprendente tre partizioni di copertura diversamente configurate tra loro, secondo orientamenti esplicati in una vista di dettaglio; In accordance with the invention, the technical characteristics of the invention are defined in the attached claims. The advantages of the invention and further technical characteristics will be better evident in the following description made with the aid of the attached drawings in which: - figure 1 shows a building construction equipped with a roof pitch comprising three roof partitions configured differently between them, according to guidelines explained in a detail view;

- la figura 2 mostra una intera pannellatura di copertura con componenti orientati in un assetto tale da consentire alle acque pluviali di defluire in una vasca di raccolta sottostante; - figure 2 shows an entire roof paneling with components oriented in such a way as to allow rainwater to flow into a collection tank below;

- la figura 3 mostra una intera pannellatura di copertura con componenti orientati in conformit? con la captazione della radiazione solare; - figure 3 shows an entire covering paneling with components oriented accordingly? with the capture of solar radiation;

- la figura 4 esemplifica una configurazione di pannellatura congegnata similmente ad una copertura di tetto tradizionale, utilizzabile in particolare in caso di grandine o neve; - figure 4 exemplifies a paneling configuration designed similarly to a traditional roof covering, which can be used in particular in the event of hail or snow;

- la figura 5A ? una sezione secondo un piano di traccia V-V di figura 4 in cui i componenti di copertura sono orientati in assetto di captazione della radiazione solare; - figure 5A? a section according to a V-V trace plane of figure 4 in which the roofing components are oriented in a solar radiation collection position;

- la figura 5B ? una sezione secondo il piano di traccia V-V di figura 4 in cui i componenti della copertura sono configurati con un assetto tale da permettere alle acque pluviali di raggiungere una vasca sottostante; - figure 5B? a section according to the V-V trace plane of figure 4 in which the roofing components are configured with an arrangement such as to allow the rainwater to reach an underlying basin;

- la figura 5C ? la sezione V-V in cui i componenti sono configurati in assetto di inseguimento della radiazione solare incidente su di essi; - figure 5C? the V-V section in which the components are configured to track the solar radiation incident on them;

- la figura 5D ? la sezione V-V con componenti configurati a protezione del tetto e a salvaguardia delle superfici captanti della pannellatura fotovoltaica; - the 5D figure? the V-V section with components configured to protect the roof and safeguard the receiving surfaces of the photovoltaic paneling;

- la figura 6 ? una vista assonometrica di un componente della pannellatura mostrato con parti asportate per meglio evidenziarne delle altre; - figure 6? an axonometric view of a component of the paneling shown with parts removed to better highlight the others;

- la figura 7 ? una sezione secondo un piano di traccia VII-VII in figura 6, ruotata di 180? rispetto all?orientamento di figura 6, e mostrata in scala di ingrandimento; - figure 7? a section according to a plane of trace VII-VII in figure 6, rotated by 180? compared to the orientation of figure 6, and shown in enlargement scale;

- la figura 8 ? una rappresentazione assonometrica parziale di tre esempi indicativi e non limitativi di tre possibili forme alternative dei componenti della pannellatura del sistema di copertura; - the figure 8? a partial axonometric representation of three indicative and non-limiting examples of three possible alternative shapes of the paneling components of the roofing system;

- la figura 9 illustra, con una sezione parziale, il posizionamento della pannellatura di copertura rispetto all?involucro abitativo. - figure 9 illustrates, with a partial section, the positioning of the covering paneling with respect to the housing envelope.

Con riferimento alle figure degli uniti disegni in figura 1 con 1 ? individuato nel suo insieme un sistema 1 di copertura polifunzionale di una struttura edilizia individuata con riferimento 6. Il sistema di copertura 1 essenzialmente comprende una pluralit? di pannelli 2 solari - che possono essere indifferentemente, sia pannelli solari termici, che pannelli solari fotovoltaicied una vasca 3 di alloggiamento dei pannelli 2 medesimi. I pannelli 2 solari sono orientabili intorno ad un proprio asse x di rotazione in modo tale da assumere orientazioni angolari variabili e selettivamente assumibili in funzione delle diverse condizioni meteoriche. With reference to the figures of the attached drawings in figure 1 with 1 ? identified as a whole is a multifunctional roofing system 1 of a building structure identified with reference 6. The roofing system 1 essentially includes a plurality? of solar panels 2 - which can be either thermal solar panels or photovoltaic solar panels and a tank 3 to house the same panels 2. The 2 solar panels can be oriented around their own x axis of rotation in such a way as to assume variable angular orientations that can be selectively assumed depending on the different weather conditions.

Come esemplificato in figura 1, i pannelli 2 sono affiancati e posti in successione tra loro per definire delle partizioni 7 del sistema 1 di copertura configurabili secondo necessit?. As exemplified in figure 1, the panels 2 are placed side by side and placed in succession to each other to define partitions 7 of the covering system 1 which can be configured as needed.

Osservando in comparazione le figure 1,2,3,4 si nota che gli assi x di rotazione dei pannelli 2 giacciono tutti su un unico piano di giacitura di una pannellatura 8. Tale configurazione consente vantaggiosamente di ottenere pannellature 8 di varia estensione sfruttando caratteristiche di modularit? che sono proprie dei singoli pannelli 2. Dalla figura 2 si nota in particolare che la pannellatura 8 ? configurabile in un assetto in cui i pannelli 2 espongono alla radiazione solare una propria faccia piana 9 di captazione dell?energia solare. Come sar? meglio descritto nel seguito, i pannelli 2 sono orientabili intorno al proprio asse x di rotazione di angoli variabili tra 0? e 360? - preferibilmente, tra 0? e 200? -in modo tale, da assumere ad esempio, l?assetto di figura 4 in cui una superficie 4 di estradosso convessa dei pannelli 2 ? esposta agli agenti atmosferici, mentre la superficie 9 piana, di captazione della radiazione solare, ? rivolta verso la vasca 3 in assetto inoperativo e protetto dall?azione degli agenti atmosferici. Nelle figure 5A e 6 si nota in particolare che il sistema 1 di copertura ? configurato con i pannelli 2 disposti in assetto di captazione orizzontale. La vasca 3 sottostante funge unicamente da intercapedine 10 aerata del tetto. E? evidente che in condizioni di forte soleggiamento, a fronte della massima capacit? di cattura energetica della radiazione solare da parte dei pannelli 2, l?intercapedine 10 contribuisce a raffrescare il tetto e a migliorare l?efficienza del sistema di copertura nei confronti del confort abitativo degli ambienti sottostanti. Observing figures 1,2,3,4 in comparison, it is noted that the modularity? which are specific to the individual panels 2. From figure 2 it can be noted in particular that the paneling 8? configurable in an arrangement in which the panels 2 expose their own flat face 9 for solar energy collection to solar radiation. What will it be like? better described below, the panels 2 can be oriented around their x axis of rotation at angles varying between 0? and 360? - preferably, between 0? and 200? - in such a way as to assume, for example, the arrangement of figure 4 in which a convex extrados surface 4 of the panels 2 is exposed to atmospheric agents, while the flat surface, which collects solar radiation, is facing tank 3 in an inoperative state and protected from the action of atmospheric agents. In figures 5A and 6 it is noted in particular that the covering system 1? configured with panels 2 arranged in a horizontal collection arrangement. The tank 3 below serves only as a ventilated cavity 10 in the roof. AND? It is clear that in conditions of strong sunshine, given the maximum capacity? of energy capture of solar radiation by the panels 2, the cavity 10 contributes to cooling the roof and improving the efficiency of the roofing system in relation to the living comfort of the rooms below.

Nella figura 5B, al contrario, mentre i pannelli 2 sono configurati in assetto inoperativo della propria faccia 9 piana di captazione (che ? sostanzialmente verticale), la vasca 3 funge da contenitore di raccolta delle acque pluviali che attraversano la pannellatura 8. Naturalmente l?acqua raccolta dalla vasca 3 pu? essere convogliata in un idoneo serbatoio di accumulo non rappresentato nei disegni, poich? del tutto convenzionale, laddove sar? contenuta per essere disponibile in occasione di utilizzi o servizi successivi. In figure 5B, on the contrary, while the panels 2 are configured in the inoperative position of their flat collection face 9 (which is substantially vertical), the tank 3 acts as a container for collecting the rainwater that passes through the paneling 8. Naturally the water collected from tank 3 can? be conveyed into a suitable accumulation tank not shown in the drawings, since? completely conventional, where it will be? contained to be available for subsequent uses or services.

La figura 5C mostra una configurazione della pannellatura 8 in cui i pannelli 2 solari sono orientati in un assetto tipico dell?inseguimento delle migliori condizioni di incidenza della radiazione solare nelle diverse ore di soleggiamento giornaliero. Figure 5C shows a configuration of the paneling 8 in which the solar panels 2 are oriented in a typical arrangement for pursuing the best conditions of incidence of solar radiation in the different hours of daily sunshine.

La figura 5D mostra la pannellatura 8 dell?assetto di figura 4, rappresentata in una configurazione utile per ottenere la massima protezione edilizia in condizioni di precipitazioni particolarmente avverse ed invasive di tipo invernale. Figure 5D shows the paneling 8 of the structure of figure 4, represented in a configuration useful for obtaining maximum building protection in particularly adverse and invasive winter precipitation conditions.

Da quanto sopra esposto si pu? dedurre che le transizioni di stato della pannellatura 8 nelle varie situazioni atmosferiche possono essere gestite con idonei servomeccanismi attuatori che possono essere controllati automaticamente e, se del caso, anche da remoto. From the above it is possible? deduce that the state transitions of the paneling 8 in the various atmospheric situations can be managed with suitable actuator servomechanisms which can be controlled automatically and, if necessary, also remotely.

In figura 7 si nota che il pannello 2 pu? presentare vantaggiosamente anche una resistenza elettrica 5 disposta preferibilmente su una faccia interna della superficie 4 di estradosso. Tale resistenza 5 elettrica pu? essere attivata per riscaldare la superficie 4 di estradosso durante la stagione invernale in modo da sciogliere la neve gravante sulla pannellatura 8 evitando la sua trasformazione in ghiaccio. Da quanto sopra esposto si evince che il sistema 1 di copertura secondo il trovato raggiunge pienamente scopi ed obiettivi precedentemente presentati mediante un nuovo ed originale sistema di copertura, polifunzionale, integrato e finalizzato all?efficientamento energetico di una struttura edilizia. Il trovato cos? concepito ? suscettibile di evidente applicazione industriale e pu? essere inoltre anche oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell?ambito delle rivendicazioni che seguono. In figure 7 we note that panel 2 can? advantageously also present an electrical resistance 5 preferably arranged on an internal face of the extrados surface 4. This electrical resistance 5 can? be activated to heat the extrados surface 4 during the winter season in order to melt the snow weighing on the paneling 8, avoiding its transformation into ice. From the above it can be seen that the roofing system 1 according to the invention fully achieves the purposes and objectives previously presented through a new and original roofing system, multifunctional, integrated and aimed at improving the energy efficiency of a building structure. What was found like this? conceived? susceptible to obvious industrial application and can? furthermore, it can also be the subject of numerous modifications and variations, all falling within the scope of the following claims.

Il sistema di copertura secondo il trovato ? inoltre applicabile, con qualche semplice adattamento, pi? che altro di natura dimensionale, ad ogni tipologia di edificio, sia esso storico che moderno e si propone di assolvere ad una serie di funzioni connesse al ?pacchetto di copertura? di tipo energetico, di approvvigionamento idrico, di comfort termico e di resistenza meccanica, attraverso un?unica soluzione esteticamente minimale ed adattabile ad ogni tipo di condizione atmosferica. Inoltre, la sostituzione dei componenti di copertura tradizionali quali tegole, coppi, pannellature e canali di gronda con il sistema di copertura del trovato, ridurrebbe significativamente i pesi e i costi di realizzazione del tetto nel suo complesso. Anche il contributo estetico non va sottovalutato poich? tale soluzione di tetto innovativo ha lo scopo di integrare organicamente funzioni, tecnologie e componenti ad oggi disconnessi, come ad esempio l?integrazione nel sistema di pannellature solari di elementi che ad oggi vengono confusamente accostati nella costituzione di un pacchetto di copertura di tipo tradizionale. The covering system according to the invention? also applicable, with some simple adaptation, more? what else of a dimensional nature, to every type of building, whether historic or modern, and aims to fulfill a series of functions connected to the ?roofing package? energy, water supply, thermal comfort and mechanical resistance, through a single aesthetically minimal solution adaptable to any type of atmospheric condition. Furthermore, the replacement of traditional roofing components such as tiles, tiles, paneling and gutter channels with the roofing system of the invention would significantly reduce the weights and construction costs of the roof as a whole. Even the aesthetic contribution should not be underestimated since? this innovative roof solution has the aim of organically integrating functions, technologies and components that are currently disconnected, such as the integration into the solar paneling system of elements that are currently confusedly combined in the creation of a traditional roofing package.

Tutti i dettagli del trovato possono essere sostituiti infine da elementi tecnicamente equivalenti. All the details of the invention can finally be replaced by technically equivalent elements.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1. Sistema (1) di copertura polifunzionale integrata per l?efficientamento di una struttura (6) edilizia, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un pannello (2) solare ed un vano (3) di detta struttura (6) edilizia, detto uno o ciascun pannello (2) essendo associato a detto vano (3) in assetto angolarmente orientato intorno ad un asse (x) di riferimento in funzione di varie condizioni atmosferiche.1. System (1) of integrated multifunctional roofing for the efficiency of a building structure (6), characterized by the fact that it includes at least one solar panel (2) and a compartment (3) of said building structure (6), called one or each panel (2) being associated with said compartment (3) in an angular position oriented around a reference axis (x) depending on various atmospheric conditions. 2. Sistema (1) di copertura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralit? di detti pannelli (2) affiancati e posti in successione tra loro per definire almeno una partizione (7) di copertura in cui i pannelli (2) sono orientati in assetto coordinato tra loro.2. Covering system (1), according to claim 1, characterized by the fact of comprising a plurality of of said panels (2) placed side by side and placed in succession with each other to define at least one covering partition (7) in which the panels (2) are oriented in a coordinated arrangement with each other. 3. Sistema (1) di copertura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto asse di riferimento ? un asse di rotazione (x), attorno al quale detto uno o ciascun pannello (2) ? orientabile con angolo selettivamente variabile.3. Covering system (1), according to claim 1, characterized in that said reference axis is? an axis of rotation (x), around which said one or each panel (2) ? adjustable with selectively variable angle. 4. Sistema (1) di copertura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralit? di detti pannelli (2) dotati di assi (x) di riferimento giacenti su un comune piano di giacitura di una pannellatura (8).4. Covering system (1), according to claim 1, characterized by the fact of comprising a plurality of of said panels (2) equipped with reference axes (x) lying on a common lying plane of a paneling (8). 5. Sistema (1) di copertura, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto uno o ciascun pannello (2) ? orientabile con un angolo di rotazione compreso tra 0? e 360?.5. Covering system (1), according to one of the previous claims, characterized in that said one or each panel (2) is adjustable with a rotation angle between 0? and 360?. 6. Sistema (1) di copertura, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto uno o ciascun pannello (2) ha una propria superficie di estradosso dotata di profilo (4) convesso, la quale ? orientabile variabilmente in funzione di vari eventi atmosferici interessanti detta struttura (6).6. Roofing system (1), according to one of the previous claims, characterized by the fact that said one or each panel (2) has its own extrados surface equipped with a convex profile (4), which is variably orientable depending on various interesting atmospheric events called structure (6). 7. Sistema (1) di copertura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto vano (3) di alloggiamento ? una vasca di raccolta delle acque pluviali.7. Covering system (1), according to claim 1, characterized in that said housing compartment (3) is a rainwater collection tank. 8. Sistema (1) di copertura, secondo una delle precedenti rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che detti pannelli (2) sono congegnati per connettersi l?uno all?altro ed essere gestiti da un sistema di controllo remoto.8. Covering system (1), according to one of the previous claims 1 to 5, characterized in that said panels (2) are designed to connect to each other and be managed by a remote control system. 9. Sistema (1) di copertura, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto uno o ciascun pannello (2) incorpora una resistenza (5) elettrica per il riscaldamento della pannellatura (8).9. Covering system (1), according to claim 5, characterized in that said one or each panel (2) incorporates an electrical resistance (5) for heating the paneling (8). 10. Sistema (1) di copertura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto pannello (2) ? un pannello fotovoltaico. 10. Covering system (1), according to claim 1, characterized in that said panel (2) is a photovoltaic panel.
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