Tecnologie in Edilizia – Edifici con clima temperato

Edifici a massa elevata e clima temperati…  

…la massima efficienza energetica.

Sull’esempio dei paesi del Nord Europa, spesso anche in Italia ci si concentra principalmente sul concetto di isolamento termico, che permette di arginare le perdite di calore dell’involucro e quindi di contenere i consumi sul riscaldamento invernale. Per questo motivo il parametro piu’ considerato per l’involucro edilizio e’ quasi solo quello della trasmittanza, e cioe’ la capacita’ di trasmettere istantaneamente il calore da un lato all’altro di una chiusura che separa ambienti di temperatura diversa.

Efficienza energetica in Italia
Ma in Italia, dove sono riscontrabili elevate escursioni termiche diurne/notturne e il picco dei consumi si verifica in estate per l’impiego dei condizionatori, un isolamento estremo puo’ determinare in altri periodi dell’anno un potenziale surriscaldamento degli ambienti, originando maggiori esigenze di raffrescamento artificiale.

Studi approfonditi recenti (confermati dalla tradizione edilizia delle regioni in questione) indicano invece che per i climi temperati l’adozione di pareti a massa elevata sia l’opzione costruttiva piu’ vantaggiosa per contenere i consumi energetici.
L’alto spessore dell’involucro, funzionando come “massa di accumulo”, svolge infatti un’efficace funzione di termoregolazione sugli ambienti interni in tutte le stagioni, riducendo le oscillazioni di temperatura e quindi anche il fabbisogno energetico destinato a garantire il comfort:

– in estate immagazzina il calore nelle ore piu’ calde e lo rilascia all’interno degli ambienti con ritardo, attenuando il picco di calore e quindi la necessita’ di raffrescamento;
– in inverno restituisce agli ambienti nelle ore serali e notturne o nei giorni nuvolosi il calore assorbito durante l’irragiamento solare, contenendo il bisogno di riscaldamento.

Le pareti di massa elevata, infatti, accumulano tutto l’apporto calorico proveniente dagli impianti, dalla radiazione solare, dagli apparecchi elettrici, dall’illuminazione, dai carichi antropici, ecc. e, rilasciandolo gradualmente, smorzano i picchi di temperatura esterni, differendoli nel tempo. Questo processo di ‘”inerzia termica” ha un’enorme utilita’ in paesi dal clima mediterraneo, perche’ responsabile in estate di un vantaggioso “raffrescamento passivo”.

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Simulazioni in regime stazionario e dinamico
Le simulazioni in regime stazionario (ipotesi di condizioni climatiche costanti all’interno e all’esterno dell’edificio), comunemente condotte per verificare il consumo energetico estivo degli edifici in Italia, enfatizzano il ruolo della sola trasmittanza termica, importante nell’isolamento, trascurando gli effetti prodotti dal fenomeno sopra descritto.
Per dar loro il giusto peso occorre una simulazione in regime dinamico che consideri anche il fattore tempo, in modo da tener conto di fenomeni variabili come l’escursione termica giorno-notte e la variazione dell’irragiamento solare.

Infatti, pareti fatte di materiali diversi ma con uguale valore di trasmittanza hanno esiti molto diversi nella determinazione del fabbisogno energetico dell’edificio: in presenza di materiali massivi si puo’ arrivare a una diminuzione dei consumi fino al 30% sia in estate che in inverno.

Impatto ambientale
La scelta di soluzioni a massa consistente ha conseguenze dirette sull’impatto ambientale di un edificio. Ad esempio, passando da una muratura di 38 cm a una di 45 cm, si ottiene

– un danno ambientale complessivo inferiore di circa il 2% (tenendo conto dell’ampia reperibilita’ della materia prima in natura, della sua longevita’, della bassa produzione di inquinanti);
– consumi delle risorse ridotti di circa il 5% (grazie al minor impiego di combustibile nei decenni successivi alla costruzione dell’edificio).

Nel grafico, le emissioni di CO2 per il raffrescamento in Europa (EECCAC, 2003):

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