Il risparmio energetico nell’edilizia

Abbiamo ricevuto e pubblichiamo molto volentieri questo interessantissimo documento che riguarda il risparmio energetico nell'edilizia. Ringraziamo vivamente l'Ing. Silvano Robur per l'assenso alla pubblicazione nel blog MondoElettrico del suo lavoro.


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Nelle pagine di discussione finora trattate, abbiamo sempre affrontato il tema della sostenibilità dello sviluppo orientandoci nella sola ricerca di energia da fonte rinnovabile per alimentare le nostre necessità.
Non abbiamo mai affrontato la risorsa del risparmio energetico che ora io mio accingo a proporre come argomento di discussione fornendo spunti tratti direttamente dalla mia attività professionale.
E vorrei partire proprio dal risparmio energetico che è possibile ottenere dal nostro patrimonio edilizio.
Mi chiederete : ma perché proprio dall’edilizia ? Se facciamo un confronto percentuale tra i consumi energetici abbiamo che un terzo va nella climatizzazione delle nostre abitazioni, un terzo per i trasporti, un terzo per la produzione di energia elettrica.
Molto si può fare, sia nelle nuove costruzioni che in quelle esistenti.
Già la normativa, il D.L.vo 192/2005, ci fornisce i valori limite della trasmittanza dell’involucro che racchiude il volume delle nostre case.
La trasmittanza è un numero. Più questo numero è alto, peggiore è l’isolamento della costruzione.
Come si interviene per limitare il dispendio energetico nella climatizzazione dell’edificio ?
La risposta è nella scelta di una accorta esposizione ed orientamento, di una scelta costruttiva degli aggetti (mensole, baloni, cornicioni) costituenti schermi ombreggianti durante le assolate giornate estive, di una disposizione ed uso intelligente dell’isolante.
Supponendo di dover partire da zero, da un appezzamento di terreno completamente libero, la prima scelta è quella di orientare l’edificio.
Per una pianta dell’edificio tipicamente rettangolare l’orientamento è quello nord – sud parallelo al lato minore, con una leggera inclinazione di circa 10 – 15 gradi verso ovest.
Questo per l’ottimale rendimento dei collettori solari che dovremo sistemare sulla copertura.
A sud sistemeremo tutti i locali che durante il giorno vengono più utilizzati e che possono essere illuminati con la luce naturale. Quindi sala, pranzo e cucina, studio. A nord tutto il resto.
Come sistemiamo l’esterno dell’edificio ?
Niente parcheggi esterni all’aperto. I parcheggi dobbiamo metterli nel sottosuolo, nella cassa di fondazione dell’edificio.
Tutto a verde. A sud ed ad ovest mettiamo degli alberi a foglia caduca.
Come funzionano gli alberi a foglia caduca ? D’estate si riempiono di foglie e mi schermano i raggi solari. D’inverno le foglie cadono e mi lasciano passare i raggi solari che contribuiscono con il loro apporto gratuito al riscaldamento dell’edificio.
Oltre a sud gli alberi vanno messi anche ad ovest dove il sole tramonta e durante l’estate mi producono temperature da supplizio.
D’estate l’angolo dell’incidenza del sole con il piano orizzontale varia da circa 70 gradi alle ore 12.00 a 0 gradi al tramonto.
D’inverno l’angolo dell’incidenza del sole con il piano orizzontale varia da circa 30 gradi alle ore 12.00 a 0 gradi al tramonto.
Sono valori indicativi e variano con la latitudine del luogo in cui ricade l’edificio.
E’ possibile ottenere tale valori tabellati presso le stazione meteo della propria regione.
A cosa ci serve sapere l’angolo di incidenza del sole ?
A calcolare gli apporti gratuiti del sole durante l’inverno ed a progettare le schermature per combattere il sole durante l’estate.
Vediamo come.
Durante l’inverno il sole è molto basso e offre un alto apporto energetico alle pareti verticali ma basso alle strutture orizzontali, come coperture piane o tetti.
Quindi possiamo sfruttare questo apporto con grandi vetrate verso sud.
Queste vetrate funzionano come serre.
La radiazione solare entra attraverso il vetro, cambia la propria lunghezza d’onda e riamane imprigionata all’interno della stanza.
Dobbiamo però evitare che d’estate la nostra stanza, dotata di grandi vetrate a sud, mi diventi una invivibile fornace solare.
Come fare ?
Con un aggetto da porsi esternamente sopra la vetrata.
D’estate il raggio solare ha una incidenza di circa 70 gradi.
Quindi posso calcolarmi la luce dell’aggetto affinchè d’inverno il sole mi incida sulla superficie vetrata per riscaldare e d’estate la superficie vetrata mi vada in ombra per raffrescare.
Come costruisco un aggetto ?
Con una mensola, con un balcone, con un cornicione.
Un esempio lo abbiamo dall’architettura : l’immagine che vi allego mostra un’opera dell’architetto Frank Lloyd Wright [foto in alto].
La fotografia è stata scattata d’estate.
Guardate come sono stati usati i cornicioni come efficaci schermature dal sole.
Notate le ampie zone ombreggiate.
D’inverno l’angolo di incidenza del sole basso sull’orizzontale favorisce il soleggiamento delle zone che durante l’estate rimangono all’ombra.
Basta tutto questo ?
No. Dobbiamo intervenire con una accorta scelta dell’isolante e della sua disposizione.
Per la scelta abbiamo una vasta gamma di materiali bio e non.
Vorrei dire la mia : è una opinione e come tale vale molto e non vale niente.
I materiali isolanti di derivazione naturale, etichettati come biologici, hanno delle caratteristiche isolanti instabili nel tempo. Un materiale di derivazione biologica non so se dopo 10 anni verrà attaccato da qualche organismo che ne possa alterare l’attesa che mi ero prefissato in sede progettuale.
I materiali di derivazione sintetica hanno caratteristiche stabili nel tempo.
Mi direte : ma derivano dal petrolio !!!
Giusto ! Il petrolio DEVE essere utilizzato dalla chimica di base e NON essere bruciato in quelle orrende stufe poste sotto i cofani della automobili.
Chiudo questo mio personale pensiero che mi aspetto sia fonte di un vostro intervento critico e consigliero.
Come si misura il valore di un isolante : con la conducibilità.
Viene indicato con un simbolo : λ.
Più questo valore è alto, peggiore è la proprietà isolante.
Ad esempio per uno stirene abbiamo valori da 0.037 a 0.042.
Per una schiuma poliuretanica andiamo da 0.032 a 0.035.
L’isolante va sempre posto esternamente all’edificio applicato direttamente sulle pareti.
Gli spessore variano tra gli 8 ed i 12 cm.
Questo perché si favorisce l’accumulo del calore all’interno delle pareti che diventa un volano termico e si eliminano i ponti termici.
Avremo case calde d’inverno e fresche d’estate.
I ponti termici sono punti in cui il calore fugge all’esterno attraverso materiali la cui conducibilità al calore è molto alta.
Nelle costruzioni in struttura in conglomerato cementizio armato i ponti termici sono costituiti dai pilastri, dalle travi e dai balconi.
Sono punti più freddi in cui il vapor acqueo dell’ambiente chiuso che trasmigra verso l’esterno si condensa in acqua e forma le muffe.
Perché il vapore acqueo trasmigra d’inverno dall’interno verso l’esterno ?
Perché essendo il locale chiuso e riscaldato la pressione di vapore è maggiore di quella esterna.
Quindi il vapore acqueo tende ad andare dalla zona a maggiore pressione (interno) verso quella a minore pressione (esterno).
Nel fare questo attraversa la pareti.
Se queste pareti contengono parti fredde come pilastri e travi il vapore diventa acqua.
L’acqua essendo una sostanza che presenta una alta conducibilità al calore peggiora ulteriormente le caratteristiche termiche del materiale costruttivo attraversato.
Con formazione di muffe e distacco di intonaco.
I balconi poi si comportano come alette di raffreddamento.
Possiamo dire che funzionano per analogia come una superficie alettata di un motore monocilindrico raffreddato ad aria a due tempi.
Nel motore monocilindrico a due tempi il calore viene dissipato attraverso le alette.
Nel palazzo il balcone funziona esattamente così : il calore viene convogliato, attraverso la semplice conduzione, dal pavimento dell’ambiente riscaldato all’esterno sul balcone.
Ecco perché quando nevica il balcone rimane sempre sgombero dalla neve !!!
Fateci caso ! La neve si scioglie !
Come possiamo fare ?
Dobbiamo fare a meno dei balconi ?
No !
Basta usare un giunto termico tra la soletta a sbalzo del balcone e l’edifico.
In questa maniera il balcone è termicamente isolato dal resto della costruzione.
Oppure usare un balcone in legno.
Cosa dobbiamo fare per l’edilizia esistente ?
Discorso difficile ….. ma non impossibile.
Possiamo mettere l’isolante all’esterno come se fosse una nuova costruzione.
Se l’edificio è storico (Le Sovrintendenze dei Beni Architettonici non ne vogliono sapere di isolamenti messi all’esterno) possiamo isolare dall’interno.
Con delle contropareti fatte con cartongesso preaccoppianto con stirene di spessore variabile.
Per i pavimenti ed i soffitti si può intervenire analogamente.
Possiamo ottenere abitazioni a consumo zero ?
Certo.
Con un buon isolamento, un impianto a riscaldamento a pompa di calore geotermica, pannelli fotovoltaici, collettori solari termici, avrò una casa che produce più energia di quella che consuma.
Si accettano critiche e suggerimenti.
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(L'immagine è tratta dal documento dell'Ing. Silvano Robur)

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