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L’efficienza energetica
“Per miglioramento dell’efficienza energetica si intende ≪un incremento dell’efficienza degli usi finali dell’energia, risultante da cambiamenti tecnologici, comportamentali o economici≫” 1
Progettare l’efficienza energetica
L’architettura definisce edifici e luoghi urbani che sono progettati con attenzione all’ambiente, alla salute al benessere e all’energia, che è un fattore estremamente condizionante dell’abitare e più in generale dell’intera realtà economica e sociale: non se ne può prescindere. Ad oggi la maggior parte dei consumi energetici mondiali è coperta dalle fonti energetiche fossili (79%) e solo in minima parte dalle fonti rinnovabili e dall’energia atomica (rispettivamente 14% e 7%). L’esauribilità delle fonti fossili2 comporta un’inevitabile sostituzione di tali fonti con altre alternative, sostituzione che dovrà
avvenire nel lungo periodo perché nel breve e medio periodo tali fonti energetiche non possono riuscire a coprire interamente gli attuali fabbisogni energetici dal momento che l’attuale sviluppo tecnologico non è sufficiente a garantire una produzione sostenibile e una distribuzione capillare. Ad ogni modo l’obiettivo è di ridurre col tempo anche il fabbisogno energetico almeno mantenendo, se non migliorando, la qualità di vita raggiunta. È fondamentale capire che nessuna fonte energetica da sola può coprire il 79% dei consumi come attualmente avviene con le fonti fossili, e allo stesso tempo le energie rinnovabili devono essere utilizzate tenendo conto del loro tempo di rigenerazione. Perciò non è possibile pensare una completa sostituzione delle fonti fossili con energie rinnovabili; ciò che è possibile, invece, è lo sviluppo e la messa in atto dell’efficienza energetica, che possa aprire le porte al mix di risorse necessario al superamento del monopolio delle fonti fossili3, e che soprattutto
permetta lo sviluppo di una forma mentis che consideri l’energia come un bene da non sprecare in quanto fonte di vita e di benessere.
Energia e architettura
In quest’ottica diventa importante il ruolo dell’architettura, cui spetta il compito di migliorare la qualità di vita dell’uomo, dare identità al luogo e allo spazio, conservare ciò che la circonda4, e, in un futuro in cui il consumo energetico dovrà subire inevitabilmente dei cambiamenti, l’architettura deve saperli interpretare e adattarsi a essi. L’efficienza energetica è applicabile al progetto architettonico, ed è anzi fondamentale che ciò avvenga: l’edilizia in Europa è responsabile del 40% dei consumi totali, e se si tiene conto del fatto che gli edifici restano immutati per molti anni prima che s’intervenga per risanarli o ricostruirli, questo fa capire quanto sia importante una buona progettazione. Purtroppo per molti decenni la sostenibilità e l’efficienza energetica nell’edilizia sono passate in secondo piano, e questo, unito al boom edilizio, ha fatto sì che si raggiungessero alti livelli di arretratezza in questo settore, con una diffusione capillare su tutto il territorio. Perciò si dimostra
1 D.Lgs. 30 maggio 2008, n.115 Attuazione della direttiva 2006/32/CE relativa all’efficienza degli usi finali
dell’energia e i servizi energetici e abrogazione delle direttiva 93/46/CEE.
2 Secondo numerosi studi siamo prossimi al picco di produzione, stimato tra il 2020 e il 2050. Cfr. A.R
INALDI (a
cura di), Progettazione ed efficienza energetica, Maggioli Editore, Dogana (Repubblica di San Marino) febbraio 2010, p. 12
3 Ivi, p.14 4 Ivi, p. 15
87 necessario migliorare l’efficienza nella progettazione di nuovi edifici, ma anche negli interventi sull’esistente. Per far questo è possibile attuare la cosiddetta architettura sostenibile, che non è un’ideologia del momento, ma piuttosto rappresenta la tradizione architettonica che ha caratterizzato il territorio in quanto si tratta di quel tipo di progettazione in stretta connessione con l’energia e le risorse disponibili sul luogo, quel tipo di progettazione, quindi, già seguita per molto tempo nella storia dell’architettura. Gli edifici “sostenibili” sono commisurati alla disponibilità del contesto alimentati da fonti rinnovabili, con ridotti consumi e possono avere fino a zero emissioni di CO2.
Le emissioni di gas serra
Quello dell’anidride carbonica è un problema dibattuto poiché parte della comunità scientifica ritiene che il suo aumento spropositato nell’atmosfera, e il conseguente surriscaldamento della temperatura terrestre, sia causato dall’uso indiscriminato delle fonti fossili, e dunque dall’attività dell’uomo5. I negazionisti di questa teoria la contestano completamente, affermando che i cambiamenti climatici, anche i più significativi, fanno parte della storia del pianeta, e l’assenza di modelli scientifici in grado di stabilire l’effettiva responsabilità di anidride carbonica e attività umane rende la teoria del surriscaldamento terrestre poco affidabile. Il dibattito scientifico è stato alimentato dalle potenze economiche per le quali la questione climatica è strettamente legata a quella energetica6, creando fortissime pressioni in termini di comunicazione. Ciò che è condiviso da tutti è che la concentrazione dei gas emessi dai combustibili fossili nell’atmosfera contribuisca al riscaldamento globale, mentre non sono chiari l’entità e l’effetto di questo contributo. Al di là delle strumentalizzazioni possibili in entrambi gli schieramenti esiste il fondato e motivato dubbio d’imminente pericolo7 che dovrebbe indurre a cambiare modus operandi, magari trasformando questa minaccia in un’occasione per dar vita ad una nuova era economico-sociale fondata sul consumo decrescente di energia.
Qualità abitativa
Esistono principalmente tre i fattori su cui agire per migliorare il benessere abitativo: la luce, l’aria e la temperatura.
Luce
La luce definisce lo spazio e lo valorizza in modo peculiare. La presenza di luce naturale permette un risparmio economico per la superfluità di luce artificiale, ma non basta ampliare la superficie finestrata per accrescere la quantità di luce immessa (questa dipende, infatti, dal Fattore di Luce Diurna), serve piuttosto valorizzare la luce naturale presente con opportuni accorgimenti progettuali. Esistono tre concetti di illuminazione:
-illuminazione laterale (sidelighting): è il tipo più diffuso, energeticamente efficiente per la facilità di controllo della luce
-illuminazione zenitale (toplighting): garantisce la maggior quantità di luce ma non ne permette un buon controllo
-illuminazione da atrii e cortili (corelighting): permette anche l’uso di sistemi che illuminano gli spazi interni privi di finestre.
Aria
5 L’organo scientifico dell’ONU, l’IPCC (Intergovernmental Panel of Climate Change) è uno dei principali
sostenitori di questa teoria. Cfr. A.RINALDI (a cura di), Progettazione…, op.cit. p.18
6 Ivi, p. 19 7 Ivi, p. 20
88 Riguardo all’aria, deve essere valutata la sua qualità, purezza, temperatura e umidità per migliorare il benessere interno a un edificio, dove in genere la qualità dell’aria peggiora velocemente con la presenza di persone. In edifici ad alta efficienza la ventilazione (realizzata meccanicamente riduce le dispersioni termiche presenti nella ventilazione manuale) consente di avere con costanza una buona qualità dell’aria, diminuendo la presenza di CO2 e di umidità relativa.
Temperatura
Il comfort climatico dipende dalla temperatura e umidità dell’aria ma anche dalla temperatura delle superfici che delimitano lo spazio, in particolare dalla differenza tra la temperatura dell’aria e quella media delle superfici intorno. Infatti, poiché il corpo umano scambia calore per irraggiamento con altri corpi, una differenza di temperatura superiore a 3°C comporta un grande scambio termico tra il corpo umano e le superfici; l’omogeneità di temperature garantisce invece benessere anche a basse temperature dell’aria in inverno, e ogni grado in meno dell’aria consente un risparmio energetico del 6% circa. A questo scopo è utile evitare la disomogeneità delle superfici radianti, ponendo attenzione ai materiali di finitura interna e alla stratificazione della temperatura8.
Progetto dell’efficienza energetica
Lo scopo di un edificio ad alta efficienza energetica è quello di garantire il minor consumo del microclima interno. Per una corretta progettazione si parte dal principio per cui il clima interno è controllato in base al clima esterno: si parla dunque di architettura passiva laddove le condizioni di comfort sono ottenute grazie alla forma dell’edificio, alle caratteristiche dell’involucro e ai sistemi di trasporto del calore da o verso l’esterno. Il fabbisogno termico è influenzato dalle dispersioni per trasmissione attraverso i componenti dell’involucro, dalle dispersioni dovute alla ventilazione, dagli apporti solari passivi (attraverso gli elementi vetrati) e dagli apporti interni legati alla presenza di persone e componenti elettrici.
Riassumendo, i fattori che interessano il progetto dell’efficienza energetica di un’architettura sono: compattezza, alto isolamento, utilizzo passivo dell’energia solare, impermeabilità all’aria, comfort termico estivo.9
La compattezza del volume è un parametro decisivo: l’edificio deve essere privo di addizioni o scavi di volume, gli elementi freddi come logge e scale devono essere progettati come corpi autonomi e in generale le volumetrie devono essere ordinate. L’indice che definisce la compattezza è il rapporto tra la superficie disperdente e il volume riscaldato (S/V), e più tende allo zero, maggiore è l’efficienza. L’indice S/V dipende dal fattore volume (a parità di forma un volume maggiore è migliore) e dal fattore forma (a parità di volume una forma compatta è migliore). In climi temperati o mediterranei tuttavia non è necessario ricercare un’elevata compattezza, pur rispettando un buon indice, poiché la differenza tra clima interno ed esterno non è particolarmente elevata.
Un alto isolamento termico rallenta la dispersione di calore attraverso l’involucro edilizio permettendo un minore consumo energetico per il riscaldamento invernale e il raffrescamento estivo ed è una misura efficace ed economica al tempo stesso (è un investimento dai costi relativamente ridotti a fronte della lunga vita dei materiali termoisolanti). Un buon isolamento è definito dal valore della trasmittanza U, tanto più bassa quanto più è alta l’efficienza; questa dipende dalla conducibilità termica λ e dallo spessore dei materiali della stratigrafia dell’involucro. L’isolamento termico può essere applicato all’esterno (detto a cappotto), preferibile perché avvolgendo completamente
8 Cfr. Ivi, pp. 21-22 9 Ivi, p.23
89 l’edificio è più efficace, oppure all’interno, una soluzione spesso inevitabile nel caso di edifici esistenti siti nei centri storici delle città.
L’utilizzo passivo di energia solare sfrutta il principio dell’effetto serra per guadagnare energia basandosi sull’interazione di:
- isolamento termico passivo: come il vetro solante, in cui la luce penetra all’interno e l’energia termica non viene più rilasciata all’esterno;
- superficie assorbente: la superficie (scura) assorbe la luce, che è trasformata in energia termica; - accumulo: l’energia assorbita è accumulata nella massa e nel tempo è rilasciata all’interno come radiazione;
- protezione dal surriscaldamento: si deve evitare l’accumulo di calore nel periodo estivo.10
Di conseguenza, ai fini progettuali, i fattori di cui tener di conto per l’accumulo di energia solare sono l’orientamento e i caratteri distributivi interni, l’uso di finestre ad alta efficienza e le schermature. Sulla scia di quanto detto, è essenziale progettare ogni facciata in funzione del suo orientamento cardinale; l’orientamento migliore è quello a sud perché la facciata riceve molte radiazioni solari in inverno (quando il sole è quasi ortogonale alla parete) e meno in estate (quando la posizione del sole è alta). I fronti esposti a est e ovest (detti fronti neutri) sono meno ombreggiabili perché investiti dal sole quando è nelle posizioni più basse: la mattina e il pomeriggio; mentre la facciata esposta a nord non riceve radiazioni dirette. Da questo dipendono i caratteri distributivi interni, ovvero le considerazioni che la zona giorno debba essere preferibilmente orientata a sud per massimizzare il guadagno di apporto solare in inverno, la zona notte debba essere orientata a nord e est per evitare un surriscaldamento estivo, e i locali di servizio in cui la permanenza è ridotta dovrebbero essere orientati a nord. È doveroso specificare che una perfetta esposizione è spesso irrealizzabile, ma deviazioni fino a 30° dalla situazione ideale non modificano eccessivamente la qualità dell’apporto solare.
Tenendo conto che l’energia solare in inverno è presente per poche ore al giorno, e che le superfici trasparenti disperdono molto calore in assenza di essa, in climi freddi o temperati si suggerisce 35-40% di superficie vetrata a sud, il 15% a est e ovest, e il 5% a nord (utile alla ventilazione). È da porre particolare attenzione nella scelta delle prestazioni termiche delle finestre dal punto di vista del vetro (deve garantire una bassa trasmittanza), dell’infisso (isolato) e del montaggio all’interno dello spessore dell’involucro (se posizionate in corrispondenza dello strato isolante minimizzano il ponte termico).
Per ciò che concerne la conservazione dell’energia, questa può avvenire attraverso tre tipi di accumulo: quello diretto, che sfrutta la massa delle superfici interne; indiretto, che sfrutta la capacità della massa di generare moti convettivi di aria calda; o isolato, che sfrutta ambienti isolati, come le serre solari, per accumulare energia. Le schermature, a questo proposito, hanno la funzione di limitare l’accumulo di calore in estate e possono essere di tipo fisso o mobile: i sistemi fissi comprendono gli sporti di gronda, i balconi e i frangisole, sono robusti e l’assenza di parti meccaniche riduce la manutenzione, ma allo stesso tempo non sono adattabili alle variazioni della posizione del sole; nelle schermature mobili rientrano tende, persiane, tapparelle, ecc., che permettono una riduzione degli apporti solari fino al 90% in base a disposizione, materiale e colore11.
Un altro fattore da tenere in considerazione è la permeabilità all’aria12, che può dare problemi sia di
tipo termico per la perdita di potere isolante, sia di tipo acustico, ma soprattutto favorisce il degrado degli elementi costruttivi a causa della condensa interstiziale. Di conseguenza la necessità di rendere
10
Cfr. Ivi, pp.26-30
11 Cfr. Ivi, p.34
90 l’edificio impermeabile all’aria, ad esempio con le pareti intonacate; questo è decisivo anche per il buon funzionamento dell’impianto di ventilazione meccanica controllata, essenziale per limitare il veloce degrado della qualità dell’aria in spazi ermetici e per ridurre le dispersioni per ventilazione. Inoltre all’impianto di ventilazione meccanica può essere associato un sistema di preriscaldamento/raffrescamento attraverso tubi interrati che sfruttano la temperatura media del terreno in ogni stagione, permettendo un discreto risparmio economico.
Comfort estivo
Nei climi mediterranei come quello dell’Italia centrale sono importanti le considerazioni appena fatte sulla protezione dal regime invernale, ma acquista un peso decisivo la componente del raffrescamento per il regime estivo. Tra i fattori che influenzano la richiesta di raffrescamento c’è il cosiddetto fenomeno dell’isola di calore, dovuto a un’urbanizzazione indiscriminata priva di ogni considerazione climatica che ha condotto ad elevare la temperatura media delle città di 1-5°C rispetto a quella dell’ambiente immediatamente circostante13. In un clima mediterraneo, dove è necessario lasciar il calore fuori dall’edificio, diventa ancora più importante l’idea dell’architettura passiva e di un edificio ad alta efficienza in regime estivo, caratterizzato, a differenza di quello efficiente in regime invernale, dalla dinamicità: l’edificio infatti deve poter isolare durante le ore diurne e smaltire durante quelle notturne il calore accumulato di giorno.
I principi di base che regolano questo tipo di progettazione sono:
- creazione di spazi a differente temperatura: ambienti come porticati, patii, sistemi verdi e di acqua facilitano il raffreddamento per evaporazione e la ventilazione. Non è più richiesta la compattezza a fronte di un’articolazione che dà vita a spazi ombreggiati.
- riduzione della captazione solare: la riduzione delle aperture a sud e il contemporaneo aumento di quelle a nord accrescono la ventilazione naturale; inoltre le pareti ventilate e l’uso di colori chiari per l’involucro riducono la temperatura sulla superficie esterna.
- schermatura delle chiusure trasparenti: devono poter escludere l’illuminazione diretta in estate e favorirla in inverno, per cui dovrebbero trovarsi all’esterno per ombreggiare le aperture, ed essere di tipo fisso per non essere rimovibili.
- inerzia termica degli ambienti: soprattutto nei climi caldi e secchi gli involucri con una grande inerzia termica, scaldandosi o raffreddandosi lentamente, permettono l’accumulo del calore durante il giorno e il suo rilascio durante la notte, livellando così le escursioni termiche all’interno dell’edificio. In climi caldi e umidi invece è determinante la ventilazione come meccanismo di raffrescamento.
- sfasamento e attenuazione delle chiusure opache esterne: la capacità termica di un materiale è direttamente proporzionata allo sfasamento14 dell’onda termica ed è connessa alla massa del
materiale; l’attenuazione15 è direttamente proporzionale alla capacità isolante del materiale, ed è
preferibile collocare l’isolamento all’esterno dell’involucro (isolamento a cappotto) per un miglior controllo delle temperature. 16
13 A.R
INALDI (a cura di), Progettazione…, op. cit., p. 38
14 Lo sfasamento è la differenza di tempo, in ore, fra il picco di temperatura sulla superficie esterna e quello
sulla superficie interna; il valore ottimale è di 12 ore e comunque non inferiore a 8.
15
L’attenuazione indica di quanto viene ridotta, all’interno dell’edificio, la temperatura esterna rispetto a quella media della superficie interna.
16 Cfr. A.R
91
Materiali isolanti
A partire dagli obiettivi del Protocollo di Kyoto17, i Paesi della Comunità Europea si sono impegnati a
diminuire i propri consumi nell’ambito del riscaldamento e raffrescamento degli edifici. In Italia questo ha comportato, soprattutto a partire dal D.lgs. 192/200518, un rinnovato impegno nel miglioramento delle prestazioni energetiche, nel contenimento dei consumi, e parallelamente nell’incremento dell’uso delle energie rinnovabili allo scopo di realizzare edifici a basso consumo energetico, che comportano scelte di materiali e componenti a basso impatto ambientale durante l’intero ciclo di vita, dalla produzione alla dismissione. La sostenibilità delle scelte progettuali riguarderà dunque tecnologie, materiali e tipi edilizi e le caratteristiche fisiche prestazionali più evidenti sono la traspirabilità, cioè la capacità di un materiale di rispondere all’umidità ambientale, la coibenza, cioè la resistenza al passaggio di calore, la protezione acustica, cioè la capacità fonoisolante o fonoassorbente che protegge da rumori aerei o di impatto, la temperatura superficiale, cioè la capacità di avere una temperatura superficiale costante, e la salubrità. La scelta di materiali che rispettino questi requisiti consente di avere edifici con piccole richieste di integrazione energetica da parte degli impianti tecnologici, ed è questa la svolta nella progettazione, perché il vero risparmio energetico non deve essere legato ad una progettazione di impianti tecnologici veramente efficienti, ma ad una progettazione dell’involucro con aspetti bioclimatici ed energetici veramente efficienti 19. È chiaro che i materiali da scegliere dovranno rispettare il requisito del basso impatto ambientale e dunque, ad esempio, sono da preferire isolanti di derivazione naturale piuttosto che di natura petrolchimica.
Un buon approccio alla progettazione deve tener conto della zona microclimatica dello specifico contesto, così da poter scegliere le soluzioni più idonee. In Italia il D.lgs. 311/200620 ha suddiviso il territorio secondo cinque fasce climatiche in base al regime invernale, per cui gli edifici non necessariamente sono verificati in regime estivo, il che comporta qualche problema per le località con clima mediterraneo dove la necessità del raffrescamento estivo è fonte di grandi consumi (perché non sempre le soluzioni adeguate per isolarsi dal freddo sono valide per isolarsi dal caldo).
17 Trattato internazionale sul tema del surriscaldamento globale stipulato nel dicembre 1997 da oltre 180
Nazioni con l’obiettivo di ridurre l’impatto delle attività industriali (e umane in generale) sull’ambiente.
18 D.lgs. 19 agosto 2005 n. 192, Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico
nell'edilizia, pubblicato nella Gazzetta Ufficiale n.222 del 23 settembre 2005
19 A.R
INALDI (a cura di), Progettazione…, op. cit., p. 90
20
D.lgs. 29 dicembre 2006 n. 311, Disposizioni correttive ed integrative al decreto legislativo 19 agosto 2005, n.
192, recante attuazione della direttiva 2002/91/CE, relativa al rendimento energetico nell'edilizia, pubblicato
92 1. Zone climatiche dell'Italia21
Deve essere valutato il comportamento dei materiali in relazione alla formazione di condensa interstiziale, legata alla stratigrafia del pacchetto, verificando che la resistenza al vapore vada a calare dall’interno verso l’estradosso. Per quanto riguarda il comportamento dei materiali nei regimi invernale ed estivo, nel primo caso è importante avere bassi valori di trasmittanza U, mentre nel secondo caso servono alti valori di sfasamento e accumulo (e quindi massa volumica) .
Ad oggi esistono decine di materiali termoisolanti che possono rispondere alle più svariate necessità progettuali, non solo dal punto di vista tecnico della capacità isolante, ma anche in base alla loro origine, alla resistenza a fuoco, muffe e insetti, alla presenza o meno di odore e radioattività e, come già anticipato, alla sostenibilità ambientale. Si riportano in seguito alcuni materiali isolanti, classificati in base all’origine22.
Materiali di origine vegetale
- Sughero: tratto dalla corteccia della quercia da sughero, che si rigenera nell’arco di 7 anni senza danni per l’albero. Può essere usato per isolamento termico e da calpestio.
- Legno mineralizzato: pannelli in cui le fibre di legno sono legate da cemento Portland o di magnesite, hanno un buon accumulo termico.
- Fibre di legno: pannelli realizzati dagli scarti della lavorazione di legni teneri come il pino e l’abete bianco; impastate con acqua, le fibre restano aggregate per effetto di una resina naturale presente nella fibra (la lignina); è completamente biodegradabile e riciclabile, aperto alla diffusione del calore e buon accumulo termico.
- Fibra di cellulosa: dal riciclo della carta usata, attraverso l’uso di componenti minerali naturali (sali di boro), si ottiene un materiale non infiammabile né soggetto all’attacco di muffe, insetti o roditori, che viene insufflato nelle intercapedini di pareti e coperture.
- Fibra di iuta, cotone, lino e fibra di cocco: ecologiche (le materie prime sono rinnovabili, riciclabili, ecc.) e coibentanti, queste fibre sono stratificate e incollate con amido di patata o col sostegno di poliestere; per isolamento termo-acustico.
Materiali di origine animale
- Lana di pecora: trattata con sali di boro per protezione anti-incendio, ha buone doti di traspirabilità e coibenza, igroscopica può equilibrare in modo ottimale l’umidità relativa dell’aria.
21 A.R
INALDI (a cura di), Progettazione…, op. cit., p. 19
22
93 Materiali di origine minerale
- Calcio silicato: organizzato in pannelli leggeri ma resistenti a compressione, permeabili e in grado di regolare l’umidità in eccesso.
- Perlite e vermiculite: dalla frantumazione ed espansione ad alte temperature di minerali micacei o di roccia vulcanica; utilizzabile a secco nelle intercapedini ma soprattutto in intonaci leggeri isolanti termo-acusticamente.
- Argilla: ha la proprietà di accumulare umidità estraendola dall’aria per rilasciarla in microclima secco.
- Fibre minerali, lana di roccia, lana di vetro: sconsigliabili in bioedilizia in quanto rilasciano microfibre particolarmente irritanti per l’apparato respiratorio, e questo porta inevitabilmente a pensare alla pericolosità delle microfibre d’amianto. Inoltre durante il processo produttivo sono utilizzati materiali di origine petrolchimica.
Materiali di origine petrolchimica (totalmente sintetici)
- Polistirene espanso estruso (XPS): ha un alto impatto ecologico; buona coibentazione in regime invernale ma non in regime estivo.
- Poliuretano espanso: ha un alto impatto ecologico; buona coibentazione in regime invernale ma non in regime estivo
- Fibra di poliestere: ha un medio impatto ecologico, moderatamente sostenibile; non adatto ai climi caldi.
Teli e membrane
Si tratta di guaine a diffusione, freni al vapore e barriere al vapore, classificabili in funzione della loro permeabilità al vapore, fattore importante nella progettazione delle coperture. Nei pacchetti murari in genere sono inseriti freni al vapore.
Soluzioni tecniche
Muratura tradizionale con isolamento a cappotto
L’isolamento a cappotto è un sistema di coibentazione che consiste nell’applicare il materiale isolante sulla faccia esterna o interna di una parete, ricoperto da intonaco rinforzato con apposite armature e completato da uno strato di finitura a tinta. I fattori da considerare per la scelta del materiale solante sono diversi: in regime invernale il parametro fondamentale è la conduttività del materiale (λ, [W/m2K]), ma per un clima mediterraneo è importante considerare i fattori che
influiscono sul regime estivo, quali la massa (o densità ρ, [kg/m3]) e la capacità di accumulo (o calore
specifico C, [J/kgK]), che incidono sull’inerzia termica del materiale. I migliori isolanti termici sono materiali porosi e aerati che garantiscono le proprietà isolanti dell’aria ferma, ma essendo al contempo leggeri, non riescono a smorzare le onde sonore, risultando dunque pessimi isolanti acustici, e non possono garantire un’adeguata inerzia termica poiché non riescono a contribuire allo sfasamento e allo smorzamento dell’onda termica.
La capacità della massa dell’involucro di limitare l’incidenza del flusso termico entrante è fondamentale in climi caldi e in genere nella stagione estiva; questo corrisponde ad una minore richiesta di energia, sostituita da un aumento delle condizioni di comfort termico. Per questo motivo nei climi caldi sono da preferire materiali isolanti di origine vegetale, poiché possiedono un buon
94 potere termoisolante, elevata densità e capacità di accumulo termico23. Relativamente al suo
posizionamento, la collocazione dell’isolante all’esterno dell’edificio rende le pareti parte della massa di accumulo, rallentando i tempi di risposta alle variazioni di temperatura interna, soluzione preferibile in edifici residenziali vissuti con continuità durante il giorno. La realizzazione di un cappotto esterno piuttosto che interno, inoltre, permette di isolare in modo più efficace e veloce edifici esistenti che necessitino una riqualificazione energetica. Questo tipo di isolamento necessità, però, l’utilizzo di materiali resistenti agli agenti climatici e agli sbalzi termici, o la messa in opera di soluzioni tecniche che li rendano tali.
Stratificazione a secco
La tecnologia stratificata a secco è una modalità di costruzione che consiste nell’assemblaggio di materiali da costruzione senza l’utilizzo di malte e collanti, permettendo dunque un completo riciclaggio degli elementi in caso di rimozione o sostituzione degli stessi. Questa strategia costruttivi, inoltre, permette di allestire in cantiere e connettere meccanicamente la maggior parte degli elementi costruttivi riducendo il deposito di materiali in cantiere e aumentando l’operatività grazie alle dimensioni controllate e alla leggerezza delle strutture. Questo sistema può essere impiegato nella costruzione di edifici nuovi ma anche per alcuni interventi sull’esistente, a matrice lignea o metallica.
Riqualificazione del patrimonio esistente
Una delle sfide attuali è la riqualificazione degli edifici esistenti, che costituiscono più della metà del patrimonio italiano e in genere si tratta di edifici energivori e funzionalmente carenti 24. Il recupero presuppone la riduzione di emissioni e consumi e il miglioramento della fruibilità attraverso metodologie flessibili, efficaci e soprattutto sostenibili economicamente. Per avere un’idea delle prestazioni attuali, basti pensare che il fabbisogno per il riscaldamento invernale negli edifici più vecchi è compreso tra 200 e 250 kWh/m2 e scende fino a 150 negli edifici realizzati in seguito alla
legge 10 del 1991; sono valori superiori a quelli registrati nei Paesi dell’Europa centrale e settentrionale, sebbene il clima invernale italiano sia più mite, ma soprattutto sono valori ben oltre i livelli di efficienza energetica: gli edifici passivi non consumano più di 15 kWh/m2! È opportuno,
quindi, intervenire per adeguare gli edifici alle condizioni climatiche, contenendo le dispersioni termiche, sfruttando le superfici vetrate per l’ingresso di luce e calore solari, operando per migliorare la protezione dal calore estivo.
23
Cfr. S.BRUNORO, Tecnologie per l’efficienza energetica, in A.RINALDI (a cura di), Progettazione…, op. cit., pp. 108-113
24 A. Boeri, riqualificazione energetica, in A.R
