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Strategie di protezione dai guadagni termici

La protezione dai guadagni termici inizia con la scelta dell’orientamento e della forma dell’edificio nel contesto e poi si concentra sull’isolamento. I consigli dell'esperto

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Una delle più importanti strategie di raffrescamento passivo per la protezione dai guadagni termici è, senza dubbio, dato dalla scelta dell’orientamento e della forma dell’edificio.
Il primo fattore che contribuisce in modo efficace a una corretta protezione dai guadagni termici poco desiderabili come il surriscaldamento solare estivo, è un orientamento corretto: basti pensare che alle nostre latitudini le facciate esposte a sud nel mese di luglio ricevono circa il 70-80% della radiazione che incide sulle facciate est e ovest, il che significa una forte differenza d’irraggiamento, e quindi di guadagni termici, a seconda dell’orientamento.

Lo studio della forma dell’edificio può essere utilizzato al fine di ridurre o aumentare il rapporto tra le superfici esposte alla radiazione solare e l’intero volume. Nei climi estremi le dimensioni migliori sono quelle che riducono al minimo il rapporto superficie/volume. Bassi rapporti tra superfici esposte e volume definiscono una forma compatta che ben si presta al controllo dei guadagni e della dispersione di calore. Da sempre la morfologia architettonica è stata considerata come il primo e il più basilare approccio per la protezione dall’irraggiamento, tanto che la forma caratterizza in modo univoco la strategia per il controllo solare a seconda della regione climatica in cui essa si sviluppa.

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Ambienti climatici principali (freddo, temperato, caldo-secco, caldo-umido) e forma dell’edificio http://www.archetiposrl.com

A livello di involucro dell’edificio, si può ricorrere a un buon isolamento termico per smorzare l’onda termica e creare un microclima interno separato da quello esterno e più vicino alle condizioni di comfort desiderate. Questa strategia è valida sia per controllare le dispersioni di calore dall’interno, ossia nel caso invernale, sia per limitare l’ingresso di calore dall’esterno, ossia nel caso estivo. A tutt’oggi la tecnica più importante per la riduzione del carico energetico per la climatizzazione interna è l’incremento della resistenza termica delle chiusure degli edifici, misura che ha portato all’utilizzo di elevati spessori di isolante termico nella scelta del pacchetto tecnologico di involucro. La risposta con materiali tradizionali alla modulazione dei guadagni termici, quindi alla capacità di regolare le modalità di filtrazione degli stimoli esterni rispetto alle condizioni climatiche interne, (capacità di smorzamento nel tempo) chiama in ballo elevati spessori del componente tecnologico di involucro. L’inerzia termica dovuta alla massa di un materiale utilizzato nella chiusura esterna di un edificio è il fattore che determina la potenzialità nella regolazione dello smorzamento delle oscillazioni di temperatura, ritardando i picchi e riducendo l’ampiezza media dell’onda termica. Il comportamento di un edificio o di un alloggio in termini di modulazione dei guadagni termici in condizioni non stazionarie può essere definito attraverso un parametro detto fattore di inerzia.

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L’isolamento termico controlla i guadagni termici dovuti al surriscaldamento conseguente all’irraggiamento solare http://kyotolombardia.it

Poiché il comportamento di un ambiente al passaggio dell’onda termica è determinato dall’inerzia termica degli elementi che lo racchiudono, elementi con maggiore inerzia termica si riscaldano e si raffreddano più lentamente rispetto a quelli con inerzia termica minore. Le variazioni di temperatura esterna nel corso delle 24 ore (maggiori nella stagione estiva) si trasmettono all’interno (in caso di riscaldamento esterno) attraverso l’elemento strutturale, con un’onda termica che durante il passaggio si attenua e si sposta nel tempo: lo sfasamento temporale fra le variazioni massime di temperatura fra faccia esterna e interna dell’elemento è definito spostamento di fase; questo sfasamento dovrebbe essere sufficientemente ampio (>10 ore) al fine di ritardare il passaggio dell’onda termica nella misura per cui la temperatura massima del giorno riesce a entrare all’interno solo quando si può contrastare con l’aria notturna fresca.

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Valori di trasmittanza di alcuni tipi di strutture http://www.ecoedility.it

Ma la riduzione dei consumi energetici per il raffrescamento non può prescindere dalla ottimizzazione delle prestazioni complessive, non affidandosi solamente all’ormai desueto requisito oggettivo dell’elemento o del componente isolato: non possiamo più prescindere dal fatto che spessori massivi presuppongono un prelievo importante di materiale, un LCA accentuato nella fase di produzione e di smaltimento, una compressione degli spazi abitativi, una riduzione delle superfici vegetali, o comunque del terreno non urbanizzato, un generale appesantimento di carichi e strutture in un paleolitico approccio in termini di stili di vita, pur immersi in un progress (anche il termine progresso è infatti da annoverare in tempi passati) tecnologico che ha già ridotto a smart e tweet la gestione di dati e processi ben più complessi: basti pensare all’esempio del frigorifero o di una autovettura, come pure alle fibre di carbonio degli alberi nautici, ma già solo in generale all’impiego degli FRP (Fiber Reinforced Polymer), materiali costituiti da fibre immerse in una matrice polimerica, di cui non si possono più ignorare le già da tempo note versatilità e potenzialità slim.

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Specifiche di prestazione dell’aerogel http://www.irefonline.it

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