Riscaldamento della basilica romana S. Croce in Gerusalemme

Le ragioni di un riscaldamento della basilica

La basilica di Santa Croce in Gerusalemme è sempre stata priva di un sistema di riscaldamento efficace e questo non le ha impedito, nei secoli, di adempiere efficacemente alle sue funzioni di Chiesa, edificata per l’esercizio del Culto, che l’hanno resa un edificio-monumento custode di arte e storia degne di essere conservate e tramandate.

Tuttavia, le condizioni climatiche che nel passato erano tollerate oggi possono spopolare le chiese storiche a vantaggio di edifici nuovi e confortevoli, facendo venir meno le funzioni che le rendono vive e condannandole ad un lento e inesorabile declino.

Basilica S. Croce in Gerusalemme

Questa considerazione ha indotto a ricercare un sistema di riscaldamento che consentisse il Culto in un ambiente confortevole e salvaguardasse il tesoro di arte e storia costituito dalla Basilica stessa.

Criterî di scelta dell’impianto

L’individuazione della tipologia di impianto da adottare ha tenuto conto dei risultati dello studio comparato dei sistemi di riscaldamento delle chiese, realizzato nell’ambito del progetto europeo Friendly-Heating (EVK4-CT-2001-00067) pubblicati ne “Il riscaldamento nelle chiese e la conservazione dei beni culturali – Guida all’analisi dei pro e dei contro dei varî sistemi di riscaldamento” Milano Electa 2007 – ISBN 9788837050351.

Si è quindi propeso per un sistema ad irraggiamento con funzionamento intermittente, delimitabile ed orientato alle persone piuttosto che all’ambiente, ottenuto con riscaldatori elettrici al quarzo in atmosfera alogena, ad infrarossi ad onda corta.

Riscaldamento in funzione - vista dall'ingresso

Principî di funzionamento del riscaldamento ad irraggiamento

I sistemi di riscaldamento ad irraggiamento utilizzano la radiazione infrarossa per riscaldare direttamente le superfici dei corpi, evitando di riscaldare l’intera cubatura d’aria ed evitando, quindi, gli effetti negativi connessi con il riscaldamento dell’aria.

Gli apparecchî utilizzati sono dotati di lampade alogene e gruppi ottici, la cui emissione è ben direzionabile come la luce visibile e con la quale è possibile riscaldare zone ben delimitabili nelle quali ci sono le persone, evitando di interessare le zone dove ci siano decorazioni, affreschi, manufatti lignei o altri manufatti deteriorabili.

L’irraggiamento, utilizzato ad intermittenza per brevi periodi in una chiesa di grande cubatura, riscalda l’aria in misura molto ridotta e modifica il microclima in misura trascurabile, lasciando pressoché intatte temperatura ed umidità relativa.

Inoltre non innesca moti convettivi, né sposta polveri o inquinanti che possano depositarsi sulle superfici dell’edificio e sulle opere contenute.

Effetti dell’irraggiamento sul corpo umano

Un riscaldamento ad irraggiamento ben progettato e dimensionato restituisce all’organismo umano la stessa quantità di calore ad esso sottratta per conduzione dall’aria fredda nella quale è immerso e per irraggiamento dalle strutture fredde circostanti, pavimento e pareti.

Riscaldamento del transetto

Uno scambio ben bilanciato è in pareggio, per cui i fedeli non sentono caldo né freddo e possono concentrarsi sulla liturgia senza le distrazioni indotte dal disagio.

Questo sistema ha, evidentemente, il pregio di immettere nell’ambiente esattamente la minima quantità di energia necessaria per il benessere delle persone, con grandi vantaggi sia dal punto di vista dei consumi che da quello della minimizzazione delle alterazioni del microclima.

Caratteristiche degli apparecchî

Gli apparecchî utilizzati sono in estruso di alluminio massiccio con lampade alogene ad onda corta per la produzione di infrarossi ad emissione principale nello spettro compreso tra i 780 e i 1400 nm, onda corta ed alta frequenza.

L’emissione in questa banda di frequenza fornisce una capacità di penetrazione sufficiente per attraversare tutti gli strati d’aria con ridotta dissipazione di energia e di disporre quindi a terra della maggior parte della potenza erogata.

Apparecchi per riscaldamento ad infrarossi

Gli apparecchî sono dotati di parabole in alluminio speculare, morsettiere ceramiche e cavi siliconati per alte temperature.

Le dimensioni di ingombro degli apparecchî sono le seguenti: 1600 x 110 x 80 mm. Osservate da quindici metri di distanza, tali ingombri possono essere considerati trascurabili.

Architettura dell’impianto

Sono stati utilizzati complessivamente venti apparecchî per riscaldamento ad infrarossi da 6 kW, dei quali sei sono collocati sulla cornice marcapiano superiore delle pareti laterali del transetto, a circa 8,5m dal piano di calpestio, fuori dalla vista della navata centrale, e quattordici sono collocati sul cornicione della navata centrale, montati su carrelli motorizzati che li nascondono sul cornicione quando sono spenti.

I carrelli sono costituiti da due guide in acciaio inox con pattini a ricircolo di sfere in acciaio inox per carico verticale di 600 kg e da un attuatore a catena per lo spostamento del carrello. Sia i carrelli che i pattini sono per movimentazione industriale, quindi il movimento è costantemente sicuro e preciso e i meccanismi possono operare anche per anni in assenza di manutenzione.

Riscaldamento efficace da quindici metri

Riscaldamento efficace da quindici metri

L’impianto in navata centrale è quindi nascosto per tutta la buona stagione e per la maggior parte del tempo dei mesi rigidi.

Inoltre, grazie alle emissioni a fascio stretto degli apparecchî, l’impianto fornisce un riscaldamento ottimale da ben quindici metri di altezza.

Filmati – fuoriuscita e ritrazione dell’impianto

Il primo video dura un minuto, il secondo 39 secondi e mostrano fuoriuscita, accensione, funzionamento, spegnimento e ritrazione degli apparecchî.



Il pulsante simile a due parentesi quadre [ ] in basso a destra nei video serve a vederli a tutto schermo.



Particolare dell’accensione degli apparecchî dopo la completa estrazione.



Reversibilità dell’intervento e riscaldamento conservativo

La tipologia di impianto, la potenza e la dislocazione degli emettitori sono studiate nel rispetto dell’edificio, privilegiando un riscaldamento intermittente, delimitabile ed orientato alle persone piuttosto che all’ambiente, in accordo con la EN 15759-1:2011 – “Linee guida per il riscaldamento delle chiese, cappelle ed altri luoghi di Culto”.

In particolare questo tipo di impianto consente di:

– non alterare la struttura con tubi e cablaggi non necessari, evitando la costruzione o l’allestimento di vani tecnici all’interno dell’edificio;

– non danneggiare in alcun modo le murature, effettuando un intervento completamente reversibile in tutte le sue parti, in modo da poter agevolmente smantellare l’impianto a fine vita, eliminandone ogni traccia.

Riscaldamento transetto

La scelta dell’alimentazione elettrica non richiede ricambi d’aria ulteriori rispetto a quelli normalmente richiesti dalla respirazione dei fedeli, di conseguenza, la potenza da impiegare per riscaldare efficacemente le persone è ridotta e si riduce l’interferenza col microclima dell’aula liturgica.

E’ previsto un uso dell’impianto nei mesi freddi per poche ore complessive alla settimana, molto frazionate nel tempo. L’esiguo tempo di accensione, in combinazione con la grande cubatura, non può indurre che piccolissime variazioni della temperatura dell’aria interna e dell’umidità relativa, molto inferiori a quelle normalmente provocate dall’afflusso dei fedeli.

La quasi totale assenza di variazioni di temperatura dell’aria, inoltre, evita di innescare moti convettivi che possano accelerare i processi di deposizione di inquinanti sulle superfici ed il loro annerimento.

Stabilità del microclima

In accordo con la UNI EN 15757:2010 “Specifiche concernenti la temperatura e l’umidità relativa per limitare i danni meccanici causati dal clima ai materiali organici igroscopici”, la scelta del sistema di riscaldamento è ricaduta su una tipologia di impianto che non alteri, se non marginalmente, il clima storico all’interno della chiesa.

Potenza, dislocazione ed orientamento degli apparecchî ed, in particolare, la possibilità di gestirne la posizione di funzionamento grazie ai carrelli motorizzati, prevengono l’irraggiamento diretto, frontale o laterale, delle superfici di manufatti e pareti, prevenendo, quindi, i rischi di rapide variazioni di temperatura ed umidità delle relative superfici.

Elementi di rischio

Nella redazione del progetto si è tenuto conto dei fattori di rischio evidenziati dallo studio citato, effettuato nell’ambito del progetto “Friendly-Heating”, con i seguenti risultati.

Rischio – Sbalzi termici ed igrometrici

L’emissione di infrarossi ad onda corta è ben direzionabile e non comporta variazioni di temperatura e di umidità relativa dell’aria, ma può comportare, se indirizzata su manufatti, rapidi sbalzi di entrambe sulla loro superficie.

Precauzioni

La progettazione dell’impianto prevede il direzionamento delle emissioni sulle persone e tiene conto delle superfici vicine in modo da non indirizzarvi l’emissione di infrarossi e non produrre quindi effetti nocivi.

Rischio – Condensazione

Non producendo vapore e non alterando, se non marginalmente, temperatura ed umidità, l’impianto non aumenta, ma nemmeno previene, l’eventuale condensazione di vapore acqueo sulle pareti e sulle volte, che restano fredde; l’eventuale condensazione resta così la stessa che si avrebbe in assenza di riscaldamento.

Precauzioni

Nessuna.

Rischio – Deposizione di polveri ed inquinanti

I riscaldatori alogeni non emettono alcun tipo di inquinante, possono però bruciare il pulviscolo atmosferico e favorire la deposizione dei residui immediatamente sopra la lampada.

Precauzioni

La progettazione dell’impianto previene questo rischio allontanando dalle pareti gli apparecchî quando sono in funzione, con i carrelli motorizzati.

Rischio – Impatto visivo e danni alle strutture

Benché l’intervento sia reversibile e non danneggi le strutture, può avere un impatto visivo notevole in funzione delle modalità di progettazione ed installazione.

Precauzioni

La progettazione limita l’impatto estetico alla sola breve durata delle messe invernali, sottraendo gli apparecchî alla vista quando sono spenti, con i carrelli motorizzati.

By | 2014-02-25T10:03:44+00:00 febbraio 24th, 2014|Irraggiamento, Riscaldamento|0 Commenti