ITCH20100007A1 - Sistema tubolare composto da due tubi concentrici a sezione variabile per l'illuminazione naturale e la ventilazione naturale di due locali sovrapposti, attraverso la tecnologia della captazione e del trasporto della luce naturale - Google Patents

Description

Descrizione

SISTEMA TUBOLARE COMPOSTO DA DUE TUBI CONCENTRICI A SEZIONE VARIABILE PER

L’ILLUMINAZIONE NATURALE E LA VENTILAZIONE NATURALE DI DUE LOCALI SOVRAPPOSTI, ATTRAVERSO LA TECNOLOGIA DELLA CAPTAZIONE E DEL TRASPORTO DELLA LUCE NATURALE

Testo della descrizione

La presente invenzione si riferisce ad un sistema formato da due tubi concentrici a sezione variabile, uno con superficie trasparente e l’altro con superficie riflettente, atto ad essere collocato all’interno di locali confinati sovrapposti.

In particolari situazioni, in cui non à ̈ possibile adottare sistemi tradizionali (finestre, lucernari, …….) per l’illuminazione naturale gli ambienti di vita, l’uso dei sistemi per il trasporto della luce naturale risulta efficace al fine di fornire la giusta quantità di luce necessaria allo svolgimento di una specifica attività, senza aumentare i carichi energetici estivi e senza cadere in significative perdite di calore in inverno.

Per mezzo dei sistemi di trasporto, la luce naturale può essere introdotta in ambienti che non hanno un affaccio diretto con l’esterno, come ad esempio ambienti ipogei (metropolitane, ambienti sotterranei, …..), oppure all’interno di spazi caratterizzati da elevate dimensioni di pianta dove, il ricorso a sistemi tradizionali, come ad esempio le superfici finestrate, non riescono a garantire luce naturale sufficiente per lo svolgimento delle attività principali.

Se da un lato i sistemi noti sono un’alternativa efficace a quelli tradizionali, presentano alcuni limiti applicativi: infatti, nell’ipotesi di dover illuminare contemporaneamente due ambienti sovrapposti, si presenterebbe il problema dell’ingombro nelle stanze di passaggio da parte del sistema, limitandone così l’utilizzo. Inoltre, i tradizionali sistemi di trasporto offerti dal mercato, non riescono a garantire un adeguato ricambio d’aria, in maniera naturale, degli ambienti, caratteristica questa relegata ad impianti attivi che vi si possono integrare.

In particolare, il sistema oggetto della presente invenzione à ̈ destinato a locali sovrapposti, privi di affaccio diretto verso l’esterno o dove i tradizionali sistemi di illuminazione naturale sono insufficienti per l’illuminazione generale, quali ad esempio spazi ipogei, ovvero spazi al di sotto del livello del suolo o del manto stradale, oppure locali che necessitano di particolari livelli di illuminamento come ad esempio musei, sale espositive, biblioteche.

Il sistema, svolge la funzione di illuminare sia l’ambiente di passaggio che l’ambiente sottostante con luce naturale captata dall’alto e di fornire contemporaneamente una sufficiente ventilazione naturale. I sistemi noti, con riferimento alle suddette funzioni, hanno prestazioni insoddisfacenti sia per efficienza che per ingombro dimensionale, rendendo i locali, dove i tradizionali sistemi risultano insufficienti, inospitali e inadatti ad accogliere normali attività di studio, lavoro e abitazione.

La presente invenzione vuole porre rimedio all’inconveniente costituito da dette insoddisfacenti prestazioni.

A tale proposito, il sistema in oggetto secondo la presente invenzione comprende due tubi concentrici a sezione a variabile di diverso materiale uno per l’illuminazione e la ventilazione dell’ambiente di passaggio con altezza pari a quella dell’ambiente stesso, e l’altro per l’illuminazione dell’ambiente sottostante e un sistema di captazione da porre all’esterno, sulle coperture dei locali. I due tubi concentrici svolgono la funzione di un doppio sistema di diffusione, uno lineare che corre lungo tutta l’altezza del locale di passaggio da illuminare e l’altro puntuale, per l’illuminazione dei locali oltre ad una serie di altri elementi utili alla ventilazione naturale degli ambienti. In particolare il sistema à ̈ composto da:

• un primo tubo interno a sezione variabile dall’interno verso l’esterno del tipo divergente/convergente, a sezione cava, rivestito sia sulla superficie interna sia su quella esterna con materiale altamente riflettente, e in comunicazione con l’ambiente interrato attraverso il sistema di diffusione della luce naturale di tipo puntuale;

• un intercapedine d’aria con sezione variabile, che permette sia il trasporto della luce per l’illuminazione dell’ambiente di passaggio sia la circolazione dell’aria utile alla ventilazione naturale degli ambienti;

• un secondo tubo, anch’esso a sezione variabile dall’interno verso l’esterno dell’ambiente del tipo convergente/divergente, atto a permettere l’illuminazione naturale dell’ambiente di passaggio e la circolazione dell’aria per la ventilazione naturale e lo smaltimento dell’aria interna;

• quattro lame frangivento, inserite tra i due tubi e rivestite con materiale altamente riflettente, necessarie per ri-direzionare i flussi di ventilazione verso il sistema di aperture inferiori e superiori del sistema;

• il sistema di aperture dotate di apposite griglie di apertura e chiusura, poste alla base del tubo esterno e in sommità, integrate nel sistema di captazione esterno, che mettono in comunicazione l’intercapedine d’aria con gli ambienti da illuminare e ventilare, e l’ambiente esterno.

Il principale vantaggio del sistema secondo la presente invenzione risiede nel consentire contemporaneamente un’idonea illuminazione naturale e un’efficace ventilazione sia in regime estivo che in regime invernale, di due ambienti confinati e sovrapposti, mediante l’utilizzo di un unico elemento.

La presente invenzione verrà qui di seguito descritta secondo un suo esempio di realizzazione preferita, fornito a scopo esemplificativo e non limitativo con riferimento ai disegni annessi in cui:

• la figura 1 mostra uno spaccato assonometrico del sistema a montaggio completato inserito in ambiente tipo secondo la presente invenzione;

• la figura 2 mostra due schemi illustrativi del funzionamento del sistema di figura 1;

• la figura 3 mostra una vista prospettica in esploso del sistema secondo la presente invenzione; e

• la figura 4 mostra una sezione dell’alzato del sistema di figura 1.

Con riferimento alle figure, il sistema dell’esempio di realizzazione qui descritto e indicata nel suo complesso con 1 prevede l’applicazione di un sistema realizzato industrialmente, all’interno di due spazi confinati sovrapposti e confinati che chiameremo 11 e 12.

Nelle figure viene rappresentato un sistema composto da due tubi concentrici di altezza convenzionale e diametro variabile differente tra il tubo interno e quello esterno, situato in due locali sovrapposti e privi di affaccio diretto verso l’esterno.

Si intende comunque che tale sistema à ̈ adeguato per un qualunque tipo di locale che potrebbe ricevere illuminazione dall’alto e non frontalmente, a prescindere dalla forma e dalle dimensioni, anche come sistema integrato ai tradizionali sistemi di illuminazione naturale (finestre, lucernari, …).

Per un locale di dimensioni normali, l’ingombro interno complessivo del sistema può essere contenuto entro una misura variabile compresa tra gli 80 ed i 45 cm e in media intorno ai 60 cm.

Il sistema 1 comprende una successione di elementi che, per comodità vengono descritti dall’esterno degli ambienti verso l’interno, ovvero dal sistema di captazione posto all’esterno degli ambienti, passando per il tubo interno rivestito da materiale riflettente ed il tubo più esterno trasparente e rivestito di materiale diffondente, fino al sistema di diffusione della luce posto nell’ambiente 12. Alcune parti del sistema sono inoltre incorporate nella struttura dei solai degli ambienti 11 e 12.

La suddetta successione prevede quindi un sistema di captazione, che nella sua interezza chiameremo 2, atto a captare sia la luce naturale sia i flussi di ventilazione esterni, realizzato in alluminio con spessore orientativo di 3mm e coperto in sommità da una lastra a sezione circolare in policarbonato trasparente 13, con diametro orientativo di 80cm e con spessore della lastra orientativo di circa 5mm. Il sistema 2 fuoriesce dal solaio superiore del locale 11, di circa 35cm e presenta un diametro orientativo di circa 80cm. Sulla superficie verticale del sistema 2, sono presenti delle aperture 14 che mettono in relazione il sistema 1 con gli ambienti interni e l’ambiente esterno, fornite a loro volta di griglie di aerazione apribili e richiudibili. Le suddette aperture del sistema 2 possono avere un’altezza minima di 10 cm. Esse sono capaci di far circolare aria per la necessaria ventilazione sia in regime invernale che in regime estivo. Gli elementi 13 e 14, sono assicurati fra loro da un collarino sagomato 15, in lamiera con spessore di circa 2mm.

L’elemento 3 à ̈ realizzato da uno strato di pellicola riflettente applicato sulla superficie del foro realizzato sul solaio superiore del locale 11, necessario per il passaggio del sistema 1.

All’interno del locale troviamo un primo tubo 4 realizzato con materiale plastico di spessore orientativamente intorno ai 3mm, incassato al solaio superiore dell’ambiente 11 fino a raggiungere il sistema di captazione 2 e poggia sul solaio inferiore dell’ambiente 11 fino a congiungersi con l’elemento riflettente 8 posto all’interno del foro praticato nel solaio inferiore dell’ambiente 11 necessario per illuminare il locale 12 sottostante.

Il tubo 4 presenta una sezione variabile dall’interno verso l’esterno del tipo divergente/convergente con diametri orientativamente di circa 45 cm all’interno dell’ambiente 12 e di 30 cm all’esterno verso il sistema di captazione 2, cavo all’interno e totalmente rivestito di pellicola altamente riflettente, uguale a quella utilizzata per l’elemento 3, su entrambe le superfici. L’altezza del tubo 4, qui rappresentato, può essere descritta orientativamente intorno ai 5,5m considerando un’altezza interna dei locali 11 e 12 dell’esempio, di 4,5m netti.

Il suddetto materiale riflettente, a titolo esemplificativo, può essere il 3M<®>Radiant Mirror film, che à ̈ una pellicola ottica multistrato formata da una serie di strati di polimero trasparente, depositati con precisione micrometrica su un substrato. Grazie all’effetto di interferenza ottica dei diversi strati, la riflettività di questo materiale à ̈ vicina al 99% indipendentemente dall’angolo di incidenza della luce. Ad una distanza variabile orientativamente compresa tra o 4 cm ed i 25cm dal tubo interno, si trova il tubo esterno 5 realizzato in policarbonato trasparente e dello spessore orientativo di circa 3mm. Tale tubo presenta una sezione variabile dall’interno verso l’esterno del tipo convergente/divergente, con diametri orientativamente di 47 cm all’interno dell’ambiente 11 e di 80 cm all’esterno verso il solaio superiore dell’ambiente 11, ed à ̈ rivestito di pellicola diffondente sulla faccia interna, ad esempio di tipo OLF<®>(Optical Lighting Film) prodotto da 3M<®>, sulla superficie interna. Il tubo 5, può essere descritto con un’altezza orientativa di circa 3,5m.

Questa particolare pellicola diffondente à ̈ realizzata da una molteplicità di prismi ottici su un lato e da una superficie liscia sul lato opposto, per creare una diffusione ottica ottimale, à ̈ in grado di generare una efficace diffusione della luce naturale introdotta per garantire opportune condizioni di comfort illuminotecnico, impedendo altresì fastidiosi fenomeni di abbagliamento visivo.

L’intercapedine 10 definita dai due tubi dello spessore orientativamente variabile dai 4cm ai 25cm, permette sia il passaggio della luce utilizzata per illuminare l’ambiente 11 e sia il passaggio dei flussi d’aria utili a garantire una buona ventilazione naturale dell’ambiente 11.

Tra i tubi 4 e 5 e alloggiate all’interno dell’intercapedine 10, ci sono quattro lame frangivento 6. Queste, realizzate in alluminio dallo spessore orientativo di circa 5mm e rivestiti con la medesima pellicola altamente riflettente su ambo le superfici, hanno il compito di ridirezionare i flussi di ventilazione sia verso l’interno che verso l’esterno degli ambienti 11 e 12. Inoltre, il rivestimento con materiale riflettente, amplifica la riflessione della luce all’interno del sistema, così da minimizzare le perdite dovute alla riflessione all’interno del sistema. Le lame frangivento 6 presentano un’altezza orientativa di circa 4,5m dal solaio inferiore dell’ambiente 11 al solaio superiore del medesimo ambiente.

L’ambiente interno 11, e l’intercapedine 10, sono messi in comunicazione grazie ad appropriate aperture poste alla base del tubo 5, coperte da opportune griglie di aerazione 7 richiudibili. Queste fanno parte dell’elemento di appoggio, che qui chiameremo nella sua interezza 16, dell’intero sistema 1 al solaio inferiore dell’ambiente 11 ed à ̈ realizzato in materiale plastico stampato, dello spessore orientativo di 1 cm, nel quale sono integrate le aperture, dotate di apposite griglie di apertura e chiusura, 7.

Le suddette aperture 7 possono avere un’altezza minima di 10 cm. Esse sono capaci di far circolare aria per la necessaria ventilazione sia in regime invernale che in regime estivo nell’ambiente 11.

Il sistema comprende quindi un ulteriore foro 8, simile al foro 3, dal diametro orientativo di circa 45 cm, praticato nel solaio inferiore del locale 11 necessario per illuminare il locale 12. Il foro 8 à ̈ rivestito sulle pareti della medesima pellicola altamente riflettente, necessaria ad illuminare l’ambiente 12.

Il sistema si conclude con un diffusore 9 realizzato in materiale plastico, ad esempio in policarbonato, caratterizzato da una lavorazione di tipo plissé per meglio diffondere la luce all’interno dell’ambiente 12.

Tutto il sistema avrà caratteristiche di rimovibilità mentre le aperture praticate sui solai, potranno in ogni caso essere chiuse, all’occorrenza, con materiale idoneo per ripristinare in qualsiasi momento la finitura superficiale interna ed esterna dell’edificio.

Al sistema sopra descritto un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare ulteriori e contingenti esigenze, potrà apportare numerose ulteriori modifiche e varianti, tutte peraltro comprese nell'ambito di protezione della presente invenzione, quale definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema (1) formato da due tubi concentrici a sezione variabile, uno con superficie trasparente (5) e l'altro con superficie riflettente (4), atto ad essere collocato all'interno di locali confinati (11 , 12), che supporta e definisce una successione di elementi comprendenti dall'esterno all’interno: • elemento di captazione (2) coperto in sommità da uno strato di policarbonato trasparente (13), con aperture per la captazione dei venti esterni necessari per la ventilazione dei locali sottostanti, protette da apposite griglie richiudibili (14); • un foglio di materiale riflettente (3) posto sulla superficie del foro realizzato necessario per il passaggio del sistema (1) sul solaio superiore dell’ambiente 11 ; • un primo tubo (4) a sezione variabile divergente/convergente, sormontato dal captatore (2) e collegato all’elemento (3), a sezione cava e rivestito su entrambe le facce da una pellicola altamente riflettente; • un'intercapedine d'aria (10), a sezione variabile, compresa tra il tubo 4 ed il tubo 5; • un secondo tubo (5) a sezione variabile convergente/divergente realizzato in policarbonato trasparente e rivestito sulla superficie interna con materiale microprismatico diffondente; • sistema di appoggio (7) per il tubo 5, realizzato in materiale plastico stampato nel quale vengono integrate le aperture con apposite griglie (7) per la ventilazione dell’ambiente 11. • Sistema di diffusione della luce naturale (9) del tipo puntuale, realizzato in policarbonato, per l'illuminazione dell’ambiente 12 2. Sistema (1) secondo la rivendicazione 1 , in cui detto materiale altamente riflettente à ̈ una pellicola ottica multistrato formata da centinaia di strati di polimero trasparente, depositati su un substrato per determinare un effetto di interferenza ottica tra i diversi strati. 3. Sistema (1) secondo la rivendicazione 1 , in cui l’intercapedine interna (10) mette in comunicazione gli ambienti interni e l’ambiente esterno, attraverso il sistema di aperture (14) poste al di sopra del sistema (1) ed integrate nel captatore (2) e le aperture (7) poste alla base del tubo esterno (5). 4. Sistema (1) secondo la rivendicazione 1 , in cui le aperture poste nel sistema di captazione (2) esterno e nel sistema di appoggio (7) del tubo trasparente (5), sono protette da grìglie richiudibili che possono operare da chiusura. 5. Sistema (1) secondo la rivendicazione 1 , in cui, sulla superfìcie del tubo esterno (5) può essere applicata, in modo rimovibile, una pellicola di materiale diffondente. 6. Sistema (1) secondo la rivendicazione 7, in cui la pellicola di materiale diffondente à ̈ realizzata in policarbonato trasparente realizzato da una molteplicità di prismi ottici su un lato e da una superficie liscia sul lato opposto.