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Progettare la casa in legno per zone a clima mediterraneo

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medi0233333333333333333333Il riparo dal freddo è stato uno dei principali obiettivi dei costruttori delle case con struttura portante in legno soprattutto perché molte delle case costruttrici si trovano nei paesi/climi più freddi . In realtà con l’accresciuto interesse per queste tipologie di case anche in climi più temperati, gli obiettivi sono progressivamente diversificati . Attualmente, infatti, il tema della protezione dal caldo estivo è diventata una questione di estremo interesse per i progettisti delle case prefabbricate in legno soprattutto per chi vive in zone a clima mediterraneo o subtropicale, come gran parte dell’Italia.

Numerosi studi hanno dimostrato come in Italia, con riferimento ad un edificio mal progettato o molto vetrato, il rapporto tra consumi estivi ed invernali risulta 6:1 a Palermo, 3:1 ad Ancona, 1:1 a Cuneo. Si consuma, dunque, di più per il condizionamento estivo che per il riscaldamento invernale. Con un buon progetto dell’involucro, il rapporto tra consumi estivi e invernali diminuisce a 3:1 a Palermo e 1,5:1 ad Ancona, mentre rimane 1:1 a Cuneo. Emerge dunque l’importanza di una corretta progettazione del raffrescamento estivo e la priorità del problema dei consumi estivi in Italia.

 

Se il problema del risparmio energetico sui consumi di riscaldamento è stato ampiamente affrontato dalle normative a livello comunitario e nazionale, in Italia sono state a lungo trascurate sia la questione del risparmio energetico in fase estiva, di prioritaria importanza nei nostri climi, sia le istanze del comfort abitativo, che spesso contrastano con quelle del risparmio energetico. Oggi è diventata necessaria una presa di coscienza, vista l’alterazione climatica che caratterizza il nostro clima a tutte le latitudini, con un aumento delle temperature ed estensione dei periodi caldi, e gli elevati consumi energetici connessi alle più diffuse modalità di climatizzazione estiva degli edifici, basate sull’uso di condizionatori d’aria e climatizzatori spesso caratterizzati da elevati input energetici.

La normativa italiana, in tema d’isolamento termico degli edifici, impone alle aziende produttrici di case prefabbricate, al pari di chi realizza edifici con sistemi tradizionali, l’obbligo di adattare alle caratteristiche climatiche del nostro paese le soluzioni tecniche ed, in particolare, relativamente al problema estivo, mediante il Dpr 59/2009, di migliorare la capacità di proteggere gli ambienti dalle alte temperature estive.

Vengono definiti infatti i requisiti minimi estivi dell’involucro edilizio per il controllo della cosiddetta “inerzia termica”: in sostanza, prevede, in alcune località, qualunque sia la fascia climatica, esclusa la F, l’obbligo di rispettare delle indicazioni.

Gli elementi opachi verticali, ossia le pareti, devono soddisfare una delle seguenti verifiche

  •           Il valore della massa superficiale Ms, sia superiore a 230 Kg/mq;
  •           Il valore del modulo di trasmittanza termica periodica Yie, sia inferiore a 0,12 W/mqK.

 

Mentre, relativamente agli elementi opachi orizzontali, la verifica da soddisfare è che:

  • Il valore del modulo di trasmittanza termica periodica Yie, sia inferiore a 0,20 W/mqK.

 

Permette di utilizzare inoltre, tecnologie e materiali innovativi che permettano di contenere le oscillazioni della temperatura degli ambienti in funzione dell’irraggiamento solare.

Si parla allo scopo di “trasmittanza termica periodica“, ovvero una delle proprietà termiche dinamiche che caratterizzano l’inerzia termica dell’involucro edilizio, un parametro fondamentale per descrivere il comportamento della struttura nei confronti dei carichi termici esterni che lo attraversano.

Il calcolo della massa viene effettuato, normalmente, considerando un regime termico “stazionario”.

Si suppone infatti che la differenza tra le temperature, all’esterno e all’interno dell’edificio, sia costante nel tempo.
Tale simulazione, accettabile per il calcolo energetico durante la stagione invernale, porta a risultati errati nella ricerca della prestazione in regime estivo , in quanto durante l’arco della giornata la temperatura esterna e quella interna hanno continue variazioni, richiedendo delle valutazioni di tipo dinamico.

Trattandosi di un calcolo assai complesso, e senza entrare troppo nel tecnico, è utile sapere che si definisce trasmittanza termica periodica il parametro che valuta la capacità di un elemento opaco di sfasare ed attenuare il flusso termico che la attraversa nell’arco delle 24 ore ed andrà definita, nonsolo in base alla massa, ma anche sulla base delle caratteristiche termo-fisiche dei materiali (conducibilità termica, spessore, calore specifico e densità) e della stratigrafia della struttura e terrà conto del fattore di attenuazione e del coefficiente di sfasamento temporale.

Si parla spesso di “sfasamento” dell’onda di calore, termine che sta diventando una sorta di slogan dei produttori di case prefabbricate in legno per definire la qualità estiva degli elementidell’involucro edilizio , che è più facilmente perseguibile grazie all’utilizzo del legno, così come si utilizza la trasmittanza per indicare le capacità di isolamento dal freddo. Se non si conosce l’esatto significato di questi termini si rischia di farsi condizionare superficialmente da parametri che estrapolati dal contesto costruttivo appaiono poco significativi, se non fuorvianti.

Genericamente, se una parete, qualunque sia il sistema costruttivo e qualunque sia il materiale con cui è stata realizzata, non garantisce uno sfasamento accettabile la temperatura di un ambiente interno risente in breve tempo dei valori raggiunti all’esterno.

In conclusione è opportuno ricordare che:

-  lo sfasamento in ore dell’onda di calore è solo uno dei fattori che determina le caratteristiche microclimatiche di un edificio ed è relativo alla capacità di una parete di ritardare nel tempo il passaggio di calore dall’esterno all’interno: andrebbe correttamente valutata la capacità di smorzamento dell’onda stessa da parte della parete, ovvero la riduzione del valore di temperatura verificatosi nel tempo;

- le vetrate, molto più delle pareti, definiscono l’effettivo guadagno termico estivo: esse andranno correttamente dimensionate e protette dall’eccesso di radiazione solare;

A tal proposito la normativa impone un l’obbligo di ricorrere a sistemi schermanti qualora il fattore solare (g) del vetro sia superiore a 0,5.

E’ opportuno dunque non lasciare nulla al caso, in quanto sono tantissimi i fattori che influiscono sulla buona riuscita di un progetto finalizzato al perseguimento del comfort abitativo e al risparmio energetico.

Quando si parla di prestazione energetica estiva di un edificio, non si può trascurare in indicatore molto importante che, a differenza di sfasamento e fattore di attenuazione che si riferiscono alsingolo elemento tecnico, fa riferimento alla globalità del sistema. Si tratta dell’indice di prestazione energetica estiva (Ep,e), il corrispettivo dell’indice di prestazione energetica invernale (Ep,i). Mentre però quest’ultimo consente di classificare gli edifici in classi energetiche, l’indice di prestazioni energetiche estive non ha tanto onore. In Italia, solo da poco tempo è stata individuata una verifica di legge che impone di non superare determinati valori (30 kWh/mqa per gli edifici residenziali e 10 kWh/mca per gli altri edifici).

L’indice di prestazione termica per la climatizzazione estiva esprime il rapporto tra il fabbisogno annuo (relativo al periodo di climatizzazione estiva) di energia termica per il raffrescamento dell’edificio e la superficie utile dell’edificio stesso per ciò che concerne gli edifici residenziali, o il volume per quanto riguarda altre destinazioni d’uso. Per fabbisogno di energia termica per la climatizzazione estiva si intende la quantità di energia netta necessaria per mantenere gli ambienti raffrescati ad una data temperatura di progetto. Il calcolo dell’energia netta è effettuato considerando il bilancio tra gli apporti termici e le dispersioni dell’involucro dell’edificio. Gli apporti gratuiti svolgono un ruolo particolarmente importante in quanto sono vantaggiosi in inverno, si pensi al sole che attraversa le vetrate e riscalda gli ambienti, ma sono particolarmente dannosi nella stagione calda. Per tale ragione è necessario bilanciare al meglio la condizione invernale e quella estiva. Quindi la progettazione energetica è fondamentale per ottenere comfort non solo invernale, ma anche estivo. Inoltre il risparmio economico che si ottiene nella stagione invernale contenendo il valore di Ep,i potrebbe essere totalmente vanificato durante la stagione estiva, se non si contiene il valore di Ep,e.

Queste considerazioni costituiscono la base della nostra filosofia e fissano in nostro obiettivo che è quello di progettare e costruire case confortevoli tutto l’anno e a basso consumo sia estivo che invernale.

 

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