Tiriamo le fila e vediamo, attraverso l’equazione di bilancio invernale, di cosa devi assicurarti affinché il tuo involucro edilizio sia efficiente durante la stagione invernale.
Nell’episodio precedente abbiamo terminato l’esame dei quattro termini dell’equazione di bilancio invernale.
Cerchiamo ora di fare il punto della situazione e capire come intervenire su ognuno di essi per rendere l’involucro edilizio efficiente in inverno.
Nell’immagine sopra possiamo vedere un “riassunto grafico” di quello che avviene durante la stagione invernale.
Sommando le dispersioni per trasmissione e ventilazione, T e V, e sottraendo i guadagni solari e per apporti interni, S ed I, otteniamo il calore che ti deve fornire l’impianto di riscaldamento, C, per avere 20°C in casa.
Quindi, per rendere efficiente la tua abitazione dovrai cercare di contenere le dispersioni e massimizzare i guadagni.
Questo significa adottare delle strategia di difesa passiva dal freddo, ovvero accorgimenti di natura progettuale finalizzati a ridurre al minimo la “dimensione” dell’impianto di climatizzazione.
Gli accorgimenti sono di natura progettuale nel senso che vanno pensati in fase di progettazione, poiché parliamo di interventi che stabiliscono come e di cosa sia fatto un involucro edilizio.
Questo non vuol dire che non si possa fare un buon efficientemento energetico anche di abitazioni vecchie, già edificate, ma ovviamente questo implica che se si vogliono raggiungere le stesse prestazioni di un nuovo immobile bisognerà prevedere interventi di ristrutturazione a volte un pò pesanti!
Ok, iniziamo!
Vestiti pesante
Il calore perso per trasmissione, T, può essere contenuto attraverso componenti opachi (pareti, solai, coperture) e trasparenti (finestre) con basso valore di trasmittanza.
Per realizzare componenti opachi con trasmittanza ridotta bisognerà assicurarsi che questi siano provvisti di materiali con buone capacità isolanti.
Tipicamente quello che si fà è prevedere uno strado di isolante, materiale che come dice il nome stesso ha la proprietà di contenere il calore, sul lato esterno del componente.
Nell’immagine sottostante ti mostro l’effetto che può avere “far indossare” un pannello isolante, il classico cappotto termico, ad una tipologia di parete diffusissima in Italia, detta anche “a cassa vuota”.
La successione dei materiali di cui è costituita è la seguente: intonaco interno, laterizio forato, intercapedine d’aria, laterizio forato, intonaco esterno.
Ipotizziamo di avere 20°C all’interno, Tint nell’immagine, e che fuori ci siano -4°C, Test nell’immagine.
Puoi vedere nelle due sezioni verticali come varia l’andamento delle temperature all’interno della parete nel caso che questa sia o meno isolata.
Nel caso A la parete è “svestita” e la temperatura scende con andamento abbastanza costante dal valore interno a quello esterno.
Nel caso B si vede come un classico pannello isolante in polistirene da 10cm sia responsabile di due effetti piuttosto importanti:
- le temperature all’interno della parete salgono notevolmente verso l’alto, evitando la formazione di dannosa condensa all’interno dei materiali da costruzione;
- la temperatura superficiale sul lato interno della parete aumenta di oltre 3,5°C, risultato importantissimo da un punto di vista del comfort termico e testimonianza della riduzione delle dipersioni per trasmissione.
Ti spiegherò più avanti nel dettaglio il problema della condensa e il discorso relativo al comfort termico dovuto alle temperature superficiali, per ora mi interessa che tu possa visualizzare l’effetto isolante!
Oltre a questo dovrai preoccuparti di limitare il più possibile i ponti termici, ovvero tutte quelle situazioni in cui nell’involucro edilizio, per vari motivi, possono crearsi vie di fuga preferenziali per il calore.
I ponti termici, se presenti, in edifici molto isolati sono responsabili della maggior parte delle dispersioni di calore ed inoltre possono creare tutta un’altra serie di problemi legati alla formazione di condense e muffa.
Qui sotto puoi vedere l’effetto di un tipico ponte termico, un pilastro in cemento armato, materiale con scarsissime proprietà isolanti, in una parete come quella esaminata precedentemente.
Come si può capire dall’andamento delle temperature il pilastro (in grigio scuro) diventa una via preferenziale di dispersione termica, con l’effetto collaterale di una bassissima temperatura superficiale sul lato interno della parete che, in certe condizioni, può essere responsabile della formazione di condensa e muffa.
Tratterò approfonditamente l’argomento ponti termici in un post dedicato, per ora mi interessa che tu tenga a mente che un edificio efficiente deve avere tutti i ponti termici risolti e che questa risoluzione avviene attraverso un’attenta progettazione dell’isolamento in questi punti sensibili.
Finestre: attenzione al montaggio!
Passando ai componenti trasparenti iniziamo col dire che le finestre sono essenzialmente costituite di due elementi: il telaio ed il vetro.
Per quanto riguarda il telaio tutte le tipologie di finestre che troviamo sul mercato hanno ormai telai con buoni valori di trasmittanza termica.
Questi valori dipendono essenzialmente dal materiale di cui è fatto il telaio, dal tipo di profilo, pieno o cavo a seconda del materiale, e dalla presenza di materiali isolanti al suo interno.
La trasmittanza termica del vetro dipende invece dallo spessore e dal numero delle lastre che troviamo.
Una volta si usava il vetro singolo, oggi la base è il doppio vetro con un intercapedine di gas isolante, per arrivare fino ai tripli vetri delle finestre più performanti.
Particolarmente delicato dal punto di vista termico è il punto di ancoraggio tra finestra e parete: se non ben realizzato può essere un notevole ponte termico.
Insomma, oggi come oggi trovare finestre performanti è facile, quello che invece spesso fà la differenza è come vengono montate!
Andiamo ora a vedere come si interviene sul calore perso per ventilazione.
Prima sigilla tutto, poi ricambia aria!
Sì, lo sò, sembra un controsenso (e in molti ti diranno anche che lo è!) ma la realtà è proprio questa e ti accennavo il motivo nel post introduttivo all’efficienza invernale dell’involucro edilizio.
Il calore perso per ventilazione, V, và contenuto evitando l’effetto colabrodo, quindi, volgarmente parlando, tappando i buchi e le discontinuità, per l’appunto sigillando l’involucro.
Per tenere basso il valore di V, oltre all’installazione di finestre con adeguate guarnizioni, ci sono tutta una serie di accorgimenti che vanno pensati e realizzati con estrema cura.
Và accuratamente progettato uno strato di tenuta al vento, per evitare all’aria esterna di infiltrarsi, ed uno strato di tenuta all’aria, per impedire al calore interno di svignarsela.
Come già accennato poi, una volta che hai sigillato tutto e che ti sei assicurato attraverso un blower-door test che non ci siano “perdite d’aria” attraverso l’involucro, dovrai comunque preoccuparti di garantirti un adeguato ricambio dell’aria all’interno dell’abitazione.
La soluzione a questo aspetto del problema è prevedere un sistema di ventilazione meccanica controllata con recupero del calore, un impianto che, senza la necessità di aprire le finestre, si occupa di garantirti in casa aria sempre pulita senza raffreddare l’ambiente, recuperando il calore dall’aria viziata che espelle.
Qui sopra puoi vedere uno schema di funzionamento di un classico impianto di ventilazione meccanica con recupero di calore.
Attraverso delle bocchette l’aria viziata (frecce rosse) viene aspirata dalla macchina e fatta transitare attraverso uno scambiatore di calore (rombo grigio) in cui cede calore all’aria pulita e fredda esterna (frecce celesti).
In questo modo l’aria esterna di rinnovo verrà immessa in ambiente ad una temperatura molto maggiore di quella che avrebbe se fosse fatta entrare semplicemente aprendo le finestre (frecce viola).
Avremo modo di approfondire a dovere il tema, ora passiamo a vedere come farci dare un mano dal sole!
Prendi un pò di sole
L’ultima ottimizzazione che puoi fare sul tuo involucro è assicurarti che sia progettato per “captare” quanta più luce solare possibile in inverno.
Come abbiamo visto sopra, dovrai avere finestre che non permettono al calore di fuggire, tuttavia ci interessa anche che facciano entrare quanta più radiazione solare possibile (esatto, proprio il famoso effetto serra, che in questo caso è senza dubbio un effetto positivo!).
La capacità di accogliere il calore solare e di imprigionarne il più possibile è garantita da finestre che hanno trattamenti superficiali particolari sulla lastra di vetro interna: in questo caso si parla di vetro basso emissivo.
A questo punto dovrai assicurarti che siano finestre ben esposte e non ombreggiate durante la stagione invernale, in modo da far entrare in casa quanto più “calore solare” possibile.
Progettare un involucro in questa maniera vuol dire aumentare sensibilmente il termine S, che come abbiamo visto contribuisce ad abbassare il costo energetico per riscaldamento C.
In abitazioni già esistenti l’apporto solare potrebbe non essere ottimizzato, tuttavia puoi sempre tirar fuori il massimo dal contributo solare che hai, avendo cura di tenere alzate le tapparelle o aperte le persiane durante le ore di sole!
Al contrario, per ridurre le dispersioni di calore dovresti abbassare le tapparelle, o chiudere le persiane, di notte per aumentare la resistenza termica.
Questa è l’unica via di azione che abbiamo per incrementare i guadagni termici gratuiti poichè, come abbiamo già visto, il termine I non può essere impiegato strategicamente.
I 5 (+ 1) comandamenti dell’involucro edilizio efficiente in inverno
A questo punto possiamo stilare una prima lista dei comandamenti dell’involucro edilizio efficiente durante la stagione fredda:
- Pareti, solai e coperture adeguatamente isolati
- Finestre prestanti e ben montate
- Ottima tenuta al vento e all’aria
- Ricambio d’aria tramite ventilazione meccanica controllata con recupero di calore
- Buona esposizione al sole e sfruttamento della radiazione solare
- Invitare gente a cena quando fuori fà freddo.. 😉
Ovviamente è possibile quantificare il contributo di tutti questi fattori attraverso calcoli matematici molto precisi, ma quello lasciamolo fare ai progettisti: l’importante è che tu prenda coscienza di questi aspetti per poter interpretare correttamente i risultati di progetti o certificazioni energetiche!
Ok, ora è veramente tutto, grazie ancora per l’attenzione, ci rileggiamo per i post sul comportamento dell’involucro edilizio durante la stagione estiva e scrivimi pure nei commenti per qualsiasi chiarimento o informazione aggiuntiva che tu voglia!