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Il pozzo canadese, chiamato anche pozzo provenzale, è un sistema geotermico detto di superficie.
Questo sistema serve soprattutto come climatizzatore natuale. Si basa sulla semplice constatazione che la temperatura a 1,60 metri di profondità è quasi costante, ossia circa 17°C (64°F) d'estate e 4°C (40°F) d'inverno.
Principio
Utilizzare l'inerzia termica del sole per pretrattare l'aria che ventila i fabbricati. L'aria così ottenuta è "migliore", più calda in inverno e più fresca in estate. La temperatura del suolo a 2 m di profondità è di circa 15° d'estate e 5° d'inverno (anche se può variare sensibilmente a seconda del clima).
Messa in opera
Fare circolare l'aria in un tubo interrato a circa due metri di profondità (più è in profondità, più ci si avvicina a una temperatura costante di 10°C (vedi: Grafico)). Il flusso viene agevolmente mantenuto grazie a un ventilatore. I tubi non devono avere un diametro troppo grande per facilitare gli scambi termici (+/- quindici centimetri di diametro).
Questo sistema, purtroppo, è utilizzato ancora in maniera insufficiente, anche se il suo costo sarebbe marginale se previsto al momento della costruzione dell'edificio.
Tecniche di fabbricazione
La dimensione di un posso candese non può essere decisa senza considerare il sistema di ventilazione dell'abitazione intera.
Precauzioni
La parte attiva dei tubi interrati non deve essere allocata sotto l'abitazione né lungo le fondamenta altrimenti si avrà un "risucchio" di calore dall'abitazione stessa... e quindi un effetto totalmente negativo (sarebbe la casa a scaldare, o raffreddare, il pozzo!).
Qualità dell'aria
L'obiettivo è di evitare l'inquinamento che potrebbe derivare dal sistema (odori, umidità, batteri, ...).
Ecco, quindi, alcune raccomandazioni:
Per l'ingresso del pozzo canadese utilizzate dei materiali a bassa emissione (vapore, odore…). Es.: alluminio, latta...
Proteggete per quanto possibile l'ingresso del pozzo tramite una griglia fine, per evitare che possano penetrarvi degli animali (roditori, zanzare…)
Se si opta per un filtro (2-5 mm), provvedete alla sua manutenzione regolare ogni 4 mesi. La pratica dice che la filtrazione è più fine dall'esterno verso l'interno.
Posizionate l'ingresso a un'altezza sufficiente (1,20 m) per evitare di aspirare la polvere, e lontano dalle fonti di inquinamento (strada, compost…)
L'ingresso deve essere accessibile per la pulizia.
Non posizionate l'ingresso tra le piante.
Prima della prima accensione, pulite il tubo e controllare anche il flusso e il surplus d'acqua.
Scelta del tubo
Tipo di tubo:
PVC: il più economico, ma non molto ecologico. Può "eventualmente" liberare dei vapori nocivi dovuti ai processi di fabbricazione. Ad oggi, non ci sono studi riconosciuti sul suo utilizzo nell'ambito dei pozzi canadesi.
Polietilene (PE): il più ecologico, ma anche molto caro.
Tubo a spirale per protezione dei cavi elettrici (TPC): a buon mercato se di diametro piccolo. Con spirali all'esterno e liscio all'interno. Può essere posato in parallelo ad altri tubi. Attenzione: questo tipo di tubo non è stato creato per l'interramento, cosa che a lungo termine potrebbe nuocere alla sua tenuta.
Tubo in calcestruzzo o terra cotta: utilizzato per diametri superiori a 300 mm. I raccordi sono difficili da stagnare. Lo scambio termico è importante (la conduttività del calcestruzzo è più alta di quella dei tubi in plastica, relativemente isolanti). Il problema principale di questo tipo di tubo (oltre alla complessa messa in opera) è che non garantisce una vera tenuta stagna tranne nel caso di una messa in opera particolarmente curata. Il radon del suolo, se presente, potrebbe infiltrarsi nel tubo e arrivare a contaminare l'abitazione.
Tubo di ghisa: la rigidità, la resistenza meccanica e l'alta conduttività termica fanno di questo tipo di tubo una soluzione compatibile con un pozzo canadese. Si deve verificare che il rivestimento esterno del tubo resista alla corrosione (tipo zincatura anti-corrosione), oltre che utilizzare giunture in inox.
Consigli
Il tubo deve avere una stabilità sufficiente a sopportare il sotterramento nella terra. Per esempio, prendere un classe CR8 per il PVC.
Il PVC è da scartare per la semplice ragione che il gesso contenuto nel PVC impedisce lo scambio termico. Anche le riparazioni con le guaine TPC sono da evitare, in quanto il loro inteno non è perfettamente liscio e costituisce un nido per i batteri (odori). Con spessori piccoli (buono scambio termico) esiste un solo tubo concepito specificamente per il pozzo canadese: il tubo in Polipropilene blu, che ha uno strato interiore battericida (ai solfati d'argento,) brevettato dalla ditta REHAU (premio per l'innovazione 2007 al salone dell'energia di Lione). Chi dice brevetto, impone di pagare il prezzo della ricerca per avere un buon risultato. Ma a 2 m di profondità, vale la pena pagare dieci volte di più di una riparazione incompetetnte per avere la garanzia di un sistema professionale che non trasforma l'abitazione in una stalla nel giro di qualche mese!
Anche la tenuta stagna è importante per evitare le infiltradioni delle acque sotterranee e la propagazione dei batteri. Controllate in particolare i raccordi tra i diversi tubi e privilegiate delle giunture a labbra, tipo purificazione. Non incollate i raccordi per evitare il rischio di rottura al momento della colata e soprattuto il rischio di emanazione di vapori nocivi dovuti alle colle.
Il materiale usato non deve emanare dei vapori nocivi come potrebbe succedere nel caso del PVC ad esempio quando viene esposto a temperature elevate (> 30°).
Il tubo deve essere preferibilmente liscio all'interno per diminuire le perdite di carico e rimanere in regime laminare. Per la parte esterna, privilegiate i tubi a spirale per aumentare lo scambio termico tra il suolo e il tubo.
Annotazioni collettiva: se non avete piccoli diametri e piccole velocità, il regime di flusso in un tubo non è laminare. Questo non è desiderabile in caso di pozzo canadese. Il regime, quindi, non è laminare. Un buon metodo per capirlo è di calcorare il numero di Reynolds (numero che permette di caratterizzare il regime di flusso). E' importante sapere che il trasferimento termico è più elevato con un flusso turbolento che con un flusso laminare. Inoltre, le perdite di carica nel regime laminare non sono necessariamente più piccole che nel regime turbolento.
D'altro canto, a partità di flusso, per aumentare la superficie di scambio termico è preferibile utilizzare più tubi di diametro piccolo che un solo tubo con un grosso diametro. I tubi dovrebbero essere il più lontani possibili all'interno dello scavo.
Esempio:
un tubo di 20 cm di diametro ha una sezione di 0,031 m2 e una superficie di scambio termico pari a 0,63 m2 per metro lineare. Allo stresso modo, a parità di velocità di flusso, servono 5 tubi di 9 cm di diametro, che presentano una superficie di scambio termico si 1,41 m2 per metro lineare, ossia più del doppio del tubo di 20 cm di diametro.
Annotazioni:
Nelle regioni senza radon, con periodi di gelo non troppo intenso, come in Provenza, i tubi possono essere in terra cotta, come nel passato. In questo modo si produce uno scambio di calore tra il tubo e l'aria che riequilibra l'igrometria dell'aria. Troppo secco nei periodi molto freddi o molto caldi; umido in autunno, quando il suolo non è ancora così pieno d'acqua. Si deve solo trovare un fornitore di tubi vecchia maniera.
Natura del suolo: l'esperienza mostra che i suoli rocciosi hanno una più grande efficacia termica, che compensa le difficoltà di messa in atto, e non devono essere rinforzati. Da notare anche che il suolo sotto il pozzo resta freddo più a lungo in primavera, e che la zona non deve essere usata come orto.
Evacuazione dei condensati
In particolare d'estate, quando l'aria si raffredda, l'acqua può creare condensa. Conviene evacuare questi codensati. Ma è difficile vederli, in quanto l'acqua si trasforma in umidità molto velocemente.
In conclusione, il pozzo canadese è un ammortizzatore di temperatura e di umidità.
Qualche possibilità:
Questo sistema ha una tenuta stagna perfetta dall'ingresso dell'aria fino al sistema di ventilazione. Questa soluzione deve essere privilegiata nelle regioni a forte concentrazione di gas radon nel suolo (si veda paragrafo sul radon) o se il suolo è molto umido (sorgenti, falde sotterranee,...).
Nel caso di abitazioni senza cantina, i condensati possono essere raccolti in un pozzetto situato al livello del punto basso. Questo pozzetto permetterà inoltre d'ispezionare visivamente il tubo per scoprire eventuali problemi.
Un'altra soluzione per una casa senza cantina è di posizionare un tubo più in profondità su un letto di pietrisco per permettere l'infiltrazione dei condensati nel suolo.
Dettaglio del sifone: Il passaggio dell'aria tende a prosciugare il sifone. Un sistema semplice consiste nel posizionare un tubo in un recipiente pieno d'acqua. Una capacità sufficiente in funzione del debito eviterà al sifone di seccarsi. L'eccedente può essere evacuato in uno scarico di acque usate. Attenzione in questo caso a posizionare un secondo sifone in modo da evitare di aspirare dei cattivi odori.
Sul Radon
Il radon è un gas radioattivo di origine naturale. Proviene dalla disintegrazione dell'uranio e del radio presenti nella crosta terrestre. E' presente dappertutto sulla superficie del pianeta e proviene soprattutto dal sottosuolo granitico e vulcanico, oltre che da qualche materiale per costruzioni. Il radon si può accumulare negli spazi chiusi, in particolare nelle abitazioni. I modi per diminuire le concentrazioni di radon nelle abitazioni sono semplici:
areare e ventilare le abitazioni, il sottosuolo e i vespai;
migliorare la tenuta stagna dei muri e dei pavimenti.
Nelle zone più colpite, le autorità locali dovrebbero procedere all'individuazione di questo gas radioattivo almeno nei luoghi aperti al pubblico per periodi prolungati (in particolare negli edifici adibiti a scuole, ospedali...).
Il radon può essere diffuso nelle abitazioni tramite il pozzo canadese se il tubo che porta l'aria dall'esterno non è a tenuta stagna.
Raccomandazioni: come guaine di protezione dei cavi elettrici (lisci all'interno) usate quelle di diam 160 mm o 110 mm per 25m di lunghezza, in modo da evitare le giunture. Si deve prestare particolare attenzione se si ricopre il tubo con della terra, per evitare che si formino delle sacche dove potrebbe fermarsi il radon.
Come ulteriore precauzione, misurate il radon presente nella vostra abitazione per diverse settimane usando un dosimetro che verrà analizzato in laboratorio (20-40 €).
Differenti possibilità di posa dei tubi
Tutte le configurazioni sono possibili, ma si deve guardare al fatto che meno gomiti ci saranno meno perdite ci saranno, e di conseguenza si avrà più potenza di ventilazione. La posa dei tubi sarà fatta in considerazione della configurazione del terreno.
Raccomandazioni:
Al momento del progetto, evitate gomiti e angoli.
Prevedete una pendenza del 2% minimo nel senso dell'aspirazione per evacuare la condensa.
In casi di presenza di una forte concentrazione di radon, sarà possibile solo una soluzione a tenuta stagna.
Tenete una distanza sufficiente tra i diversi tubi. (Min 0.8 m)
Dimensioni del pozzo canadese
1. Calcolo
Il calcolo di un pozzo canadese viene fatto tenendo presenti diversi parametri. Qui trovate i principali:
Il volume dell'abitazione
Il debito necessario per estate e inverno
La scelta della ventilazione dell'abitazione (VMC, areazione naturale, …)
L'architettura (bioclimatica, materiali, isolante, serra, …)
La natura del suolo (sabbioso, argilloso, falde fratiche,…)
Lo spazio disponibile all'interramento del tubo
La posizione geografica
Il budget
Ipotesi
L'idea di questo articolo è di dare le chiavi per trovare la soluzione ideale per la propria configurazione a partire dall'esempio descritto qui sotto. Si tratta di un'edificio: ossatura legno biclimatica com materiali nuovi. L'isolante è di 18 cm in granulato di sughero per i muri e di 24 cm di lana di lino per il colmo. La casa è stata concepita per approfittare al massimo degli apporti passivi del sole. Una serie di pannelli termosolari con superficie complessiva di 20 m2 accoppiato a un bollitore ( puffer ) di 2000l per l'idro-accmulazione (volano termico) si occupa del riscaldamento della casa e dell'acqua calda. Il riscaldamento d'appoggio è una caldaia. La traspirazione dei muri è garantita dalla scelta di materiali traspiranti come il Fermacell, para-vapore, sughero, OSB e assi Mélèze. Una cura particolare viene dedicata alla tenuta stagna dell'insieme per evitare le perdite di energia. Così, è stata scelta una unità di ventilazione con recuperatore statico a doppio flusso incrociato per assicurare uno scambio d'aria e di umidità regolare e permanente dell'abitazione intera, recuperando l'energia rimossa dalla ventilazione. Il volume dell'abitazione è di 800 m3 circa e l'aria viene rinnovata ogni 3-4 ore, ossia 240 m3/h di necessità di apporto d'aria dall'esterno.
Tre metodi di funzionamento
In inverno: l'obiettivo è di riscaldare l'aria prima che entri nell'abitazione. Per ottenere lo scambio termico maggiore, l'aria dovrà circolare a una velocità di circa 1 m/s.
In estate: l'obiettivo è di raffreddare al massimo l'abitazione in caso di alte temperature. La casa bioclimatica è stata progettata per gestire nel miglior modo possibile l'approto passivo del sole tramite le vetrate e quindi per creare delle zone ombreggiate per evitare un alto apporto di calore durante il giorno (tende esterne, piante a sud, …). Il pozzo canadese è un semplice completamento per tutte queste misure. Per ottenere l'efficacia migliore, il debito di aria dovrà essere più alto per rinnovare l'aria dell'abitazione ogni 2 ore.
Nelle stagioni intermedie: la temperatura confort è comresa tra i 18 e i 22° e il sistema sarà disconnesso in caso di bisogno tramite una derivazione, per non rinfrescare l'abitazione quando la temperatura esterna è quasi uguale a quella di confort.
Approfondimenti possono essere scaricati nel sito di ekopedia.it. Un file é disponibile da scaricare su richiesta esclusivamente per mp.
Edited by MetS - 10/8/2015, 07:04. -
mcec.
User deleted
Buona sera,
sono passati diversi anni da quando ha scritto questa interessante informativa sul pozzo canadese.
Io sto costruendo adesso un nuovo edificio e sono intenzionato a costruirne uno soprattutto per cercare di mantenere più fresco d'estate.
Avrei alcune domande ma prima di scrivere troppo vorrei capire se questa discussione è ancora attiva.
Grazie se mi vorrà rispondere.. -
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Siamo sempre qui, chiedi pure. . -
danilo_1982.
User deleted
ho letto il 3d con molta attenzione.
sono in fase di progetto di una nuova costruzione.
vorrei utilizzare anche io questo metodo sia per raffrescare in estate che per dare aria meno fredda alla vmc in inverno.
nel primo post però non ho visto i dati del progetto.
è possibile averli? cioè lunghezza tubi utilizzata, diametro, profondità, ecc.
inoltre sono state fatte delle misurazioni sulle temperature in uscita dai tubi al variare delle temperature esterne?
l'ideale sarebbe poter dimensionare tutto il sistema in funzione della potenza frigorifera che mi deve dare.
grazie. -
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Ultimamente non passo di qui troppo spesso, questo tuo post me lo sono perso.
Noto delle imprecisione nel tuo scritto.
Il pozzo Canadese non serve per raffreddare ma semmai per raffrescare, o il contrario, l'inverno, per riscaldare. Ma l'apporto e' minimo, non penserai di poter fare a meno del riscaldamento vero? Tuttavia se abiti in una regione molto calda allora esso ti aiutera' a ridurre la temperatura interna in modo naturale (anche se poi qualche sistema di distribuzione (e filtratura) dell'aria si rende indispensabile.
Detto questo facciamo alcune considerazioni.
La temperatura che viene sfruttata dal pozzo canadese e' quella della terra, a circa 2 metri di profondita', ma in genere e' sul metro e mezzo, essa e' a 10/17 gradi d'estate e 5/10 gradi l'inverno.
Siccome il sistema viene anche detto "geotermico di superfice" e' perfettamente inutile interrare il condotto oltre 1.6 metri, perche' si perderebbero le capacita' di raffrescamento estive, la temperatura aumenta man mano che si scende, ma se e' comodo d'inverno non si puo' dire altrettanto l'estate. In genere il guadagno e' di 1 grado ogni dieci metri.nel primo post però non ho visto i dati del progetto.
è possibile averli? cioè lunghezza tubi utilizzata, diametro, profondità, ecc.
inoltre sono state fatte delle misurazioni sulle temperature in uscita dai tubi al variare delle temperature esterne?
l'ideale sarebbe poter dimensionare tutto il sistema in funzione della potenza frigorifera che mi deve dare.
grazie
Spero che avrai notato che sei in un forum, non nel sito di uno studio di progettazione. I dati del progetto poi dipendono da varie condizioni, prima fra tutti la natura del sottosuolo ove e' il fabbricato, l'area climatica, l'elevazione, la piovosita' e molti altri. Il sistema migliore sarebbe rivolgersi a specialisti del settore che possono aiutarti adeguatamente nella progettazione e anche installazione.
Personalmmente mi sento di consigliarti questa ditta: MyDATEC ma il mercato ne offre mltissime, c'e' solo l'imbarazzo della scelta.. -
danilo_1982.
User deleted
l'aria prelevata servirebbe solo per dare aria meno fredda in inverno al recuperatore di calore e aria fresca in free cooling in estate.
mydatech già analizzato e scartato.. -
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MyDatech e' uno di quelli piu' professionali, se lo scarti non so che altro proporti, io ho lavorato con altre aziende ma non in Italia.
Potresti effettuare una ricerca su internet. Se la scelta dipende da te e dalle tue esigenze possiamo aiutarti solo se fornisci tutti i dati.
La via piu' breve e' sempre la rete.. -
grusc.
User deleted
Buongiorno,
mi piacerebbe avere un parere su un'idea che sto per implementare, ma della quale, non essendo del mestiere, non so se ne vale la pena.
Sto costruendo un garage affianco alla mia casa, in superficie e con tetto piano. La superficie è di circa 100mq (circa 15x7m). All'interno del garage volevo crearmi una stanzetta a mò di sala-server per computer e annessi di circa 1x1x2.5h. Molto piccola, ma classica dimensione di un rack.
Il problema di fondo è che d'estate il locale potrebbe scaldarsi un pò (i computer qualche calore lo producono) ... con una temperatura interna di circa 30° i computer possono iniziare a soffrire un pò.
Mi chiedevo se l'idea di un pozzo canadese con un tubo che passasse sotto il vespaio del garage, e che fosse almeno lungo 45m (sfruttando i 15m di lunghezza posso andare e venire 3 volte) fosse valida per poter portare aria fresca nella saletta o comunque eliminare quella più calda a fronte di una più fresca che entra. Idem d'inverno quando magari,invece di 4°, magari potrebbe entrare aria un pò più calda.
Come giustamente segnalato, non sono qui a richiedere calcoli o indicazioni precise ... mi chiedevo solo se una cosa del genere aveva senso oppure no.
Grazie mille e cordiali saluti.
Giovanni. -
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Buongiorno
Un pozzo canadese non e' la soluzione che si adatta alle tue esigenze, sia perche' il differenziale termico e' minimo rispetto al calore sviluppato dalle apparecchiature, sia perche' d'inverno apporta calore che invece e' meglio lasciar fuori, visto che i computers producono abbbastanza calore da soli.
Tu hai bisogno comunque di ridurre la temperatura interna a prescindere dalla stagione, di piu' in estate, di meno in inverno. La soluzione potrebbe essere lo sfruttamento della ventilazione naturale per il raffrescamento, a costo energetico nullo. Per abbassare la temperatura si puo' sfruttare la cross ventilation (tra finestre aperte con esposizioni diverse) o l’effetto camino (aprendo finestre nelle parti basse dell’edificio e finestre nelle parti alte dello stesso, per far uscire l’aria calda dall’alto ed entrare quella fresca dal basso, soprattutto la notte). Per attivare l’effetto camino e' semplice : basterà installare due prese d'aria a diverse altezze all’interno della falda oppure una sul muro il piu' in basso possibile e una nel colmo della falda il piu' in alto possibile e il gioco e' fatto!. -
grusc.
User deleted
Grazie per i suggerimenti.
Dovrei aver la possibilità di aprire qualche griglia sull'ingresso (lato sud) in posizione bassa e un camino o due (vedrò col geometra il giusto dimensionamento) verso nord ... oppure conviene convogliare l'aria (dal basso) sul lato nord (più fresca che quella a sud) ed espellerla (in alto) sul lato sud ?
Devo comunque pensare a canalizzare l'aria verso la stanzetta PC (chiamarla sala-server forse è un pò eccessivo ... il calore prodotto non sarà mai paragonabile a quello classico di una sala server con veri server ;-) ), per cui alla fine mi converrà comunque fare passare un tubo da sotto il pavimento (in mezzo al vespaio). Una ventola centrifuga in aspirazione, quanti metri può reggere, relativamente alla lunghezza del tubo ? Tutte le specifiche parlano di portata in mq, ma non capisco se la lunghezza del tubo è un parametro importante o ininfluente.
Grazie mille anticipatamente.. -
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L’effetto camino è sostanzialmente un movimento d’aria generato da una differenza di pressione tra due punti, causata da una variazione di densità dell’aria, generata a sua volta da una differenza di temperatura. Per cui l’aria si muove dal luogo più in basso, più fresca, a quello più in alto dove l'aria è più calda.
Dal vespaio serve un passaggio aria libero, una griglia è sufficiente. Il passaggio sotto il tetto o comunque nel punto più alto può avere un ventilatore installato, per esempio un estrattore d'ara che prende l'aria dall'interno e la spinge all'esterno. Non serve altro. Accertarsi che la grigia a pavimento abbia un filtro per evitare che passino anche animali non graditi e l'estrattore in falda abbia una mensola esterna di protezione (per evitare che entri la pioggia).
Il principio è mostrato in fotografia:
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grusc.
User deleted
Ottimo !
Grazie mille per i suggerimenti !
Giovanni. -
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Caro Giovanni, tu forse non lo sai (soprattutto se non hai girato il mondo) ma gli arabi avevano "inventato" il condizionatore d'aria molto prima di noi.
Il principio era lo stesso di quello mostrato qui, l'applicazione un po' più complicata, il risultato ottimo anche se, da un certo punto di vista non si tratta di aria gelida ma fresca. Puoi capire che quando fuori ci sono 50°C all'ombra avere dentro casa anche e solo 30°C sembrerà di stare freschi.
La casa di città di una famiglia araba agiata aveva due piani ed era suddivisa in una parte collettiva con un locale per gli uomini, dove si ricevevano i visitatori, e una parte privata (harem). Un tipico elemento della tradizionale casa di città, era la finestra sporgente (shenashil), dalla quale si poteva godere l’aria fresca e, soprattutto, guardare ciò che si svolgeva sulla strada senza tuttavia essere visti.
La shenashil aveva anche una funzione climatica. Il legno dipinto con un colore scuro diventa molto caldo sotto l’azione dei raggi solari, l’aria saliva e questa corrente spingeva il caldo fuori dalla stanza, mentre dal piano terra affluiva aria più fresca. Un sistema che sfruttava il vento per la climatizzazione si chiama badgir-sirdab ed era una soluzione economica ed ecologica per ricreare all’interno della casa un clima sopportabile, un’impresa non certo facile in una regione dove le temperature estive superano i 50°C.
Il badgir è un elemento che capta il vento e fa passare l’aria per un ambiente sotterraneo prima che essa, raffreddata, arrivi nella casa. C’è anche un altro sistema che non spinge il vento nel sotterraneo per pressione, ma aspira l’aria calda dai locali abitativi, mentre dal sotterraneo affluisce aria più fresca. Le famose torri del vento ecosostenibili hanno antiche origini!
Edited by MetS - 10/12/2016, 11:40.
