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Riscaldamento a pavimento a bassa inerzia

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Siamo vicinissimi alla stagione dello spegnimento degli impianti, ma facciamo un po’ di chiarezza per chi sta progettando o cantierizzando la sua futura casa!

Avete fatto delle buone scelte costruttive per ottenere una casa a bassissimo consumo energetico? Il vostro termotecnico deve sconsigliarvi vivamente i sistemi radianti a pavimento tradizionali con massetti di circa 6 cm per riscaldare gli ambienti.

Sempre che abbiate progettato l’isolamento termico così:

e non così:

Negli ultimi due decenni il sogno del riscaldamento a pavimento è rimasto nel cassetto? Oggi potete realizzarlo, ma a certe condizioni: deve avere bassa inerzia!

La premessa è sempre quella di prevedere edifici a bassissimo consumo, nuovi o riqualificati non importa:

Con queste ottime premesse fornire il calore residuo necessario significa fabbisogni bassi e questi possono essere colmati con diverse fonti di energia: pompe di calore, caldaie, caldaie a legna etc.

Il riscaldamento a pavimento lavorerà a temperature relativamente basse di 22-24°C in inverno, e potrà essere ultilizzato anche d’estate come sistema di raffrescamento salubre, senza rumore e igienico.

Tralasciamo per il momento gli edifici più performanti che potrebbero anche prevedere il solo sistema di ventilazione come sistema di riscaldamento: affronteremo l’argomento nel prossimo articolo “Gli edifici con la ventilazione come sistema di riscaldamento“.

Restiamo sui sistemi di riscaldamento radianti a bassa inerzia:

I sistemi radianti di oggi sono disponibili con altezze di costruzione molto basse intorno ai 2-3 cm, sono detti a bassa inerzia, e sono adatti anche per la ristrutturazione.

Hanno temperatura di mandata del riscaldamento di 2, massimo 10°C sopra la temperatura ambiente desiderata.

Il rischio di surriscaldamento non c’è: non appena la temperatura di un ambiente aumenta, per esempio a causa dei raggi del sole, questo ambiente non viene più riscaldato e non c’è la grande inerzia di un massetto tradizionale da vincere.

Le piccole perdite di calore di una casa a bassissimo consumo non richiedono una riduzione notturna del riscaldamento: sarà la massa stessa dell’edificio a garantire una temperatura confortevole senza alcun apporto di riscaldamento.

Ovviamente risulta vantaggioso utilizzare sistemi a pompa di calore PdC.

Evitiamo i sistemi ibridi “caldaia + pompa di calore” per edifici piccoli! Questi impianti più complessi costringono il committente a mantenere 2 utenze (gas + elettricità) e 2 manutenzioni, invalidando il grande sforzo fatto nell’ involucro edilizio.

Ricordiamo allora: riscaldamento radiante sì, ma a bassa inerzia.

Gli impianti di riscaldamento tradizionali prevedono sempre sopra la tubazione un massetto da 3-4-5 cm che sommati al diametro del tubo e allo spazio sottostante portano il massetto a diventare uno strato di circa 6-7 cm.

Un sistema di riscaldamento a pavimento ‘’tradizionale’’ reagisce molto lentamente, sia in fase di avviamento che in fase di spegnimento dando luogo anche a problemi di surriscaldamento invernale dovuto ai raggi del sole in presenza di ampie vetrature.

Il radiante tradizionale è anche impossibilitato a riscaldare rapidamente i vostri ambienti secondo le reali necessità: ha un tempo definito di inerzia tra le 3 e le 6 ore, ovviamente dipendente dalla temperatura di mandata, quella del fluido riscaldante che attraversa il sistema.

Gli apporti interni e gli apporti solari possono diventare ingestibili creando pendolamenti di temperatura ambiente (surriscaldamenti) e creando discomfort tanto maggiori quanto più ci si avvicina alla fase primaverile o autunnale. Anche la sonda esterna che dovrebbe compensare queste fluttuazioni di temperatura non riuscirebbe a prevedere le reazioni della massa dell’edificio.

I sistemi radianti a pavimento a bassa inerzia (con tubo che dista circa 5 mm dalla piastrella) offrono elevatissima dinamicità: il tempo di attivazione è intorno ai 20 minuti.

Il costo di un radiante dinamico a basso spessore? circa 80-110 €/mq sia in fibrogesso (a secco) che cementizio. Entrambi anche idonei al raffrescamento (abbinati a deumidificatori).

Agli artigiani risultano più difficili da posare, esclusivamente per la maggiore accortezza di posa.


   

       

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+ involucro - impianti copyrightarticolo ideato, scritto e diretto da Marco De Pinto e Federico Sampaoli, impegnati a favore delle persone, del comfort e dell’open information. Marco titolare dello Studio di progettazione degli impianti PH Studio.  Federico titolare dello Studio di consulenza tecnica per una migliore efficienza energetica e caporedattore di espertocasaclima.com – blog di formazione e comunicazione online dal 2009. 

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Ombreggiamento low cost

C’è tempo per la stagione estiva, dobbiamo ancora aspettare la primavera, ma chi vuole lavorare in giardino in vista della stagione calda è tempo che si metta all’opera! La natura ha i suoi tempi: non conosce il “tutto e subito”.

Piantare il verde per proteggere l’involucro edilizio dal surriscaldamento è una soluzione? Il verde è sempre una buona decisione specialmente in città dove è troppo scarso e le estati infuocano le isole urbane.

Quando si eseguono dei calcoli sulle temperature superficiali esterne e sulle temperature ambiente (interne) si deve sempre tenere conto del coefficiente di assorbimento della superficie esterna e questo dipende fortemente dal colore della superficie esterna.

Con un coefficiente di assorbimento 0,6 la temperatura superficiale esterna della parete può salire anche del 38% e se abbiamo un coefficiente di assorbimento pari a 0,9 la temperatura superficiale esterna della parete può salire anche del 75% – con conseguenze anche per le temperature interne: + 9% e + 17%.

Si deve ricordare che la temperatura superficiale esterna è dovuta all’effetto combinato:

temperatura aria esterna + irraggiamento solare

Volete pensare per tempo alla protezione dal caldo della vostra casa? Ecco un’idea green, molto green:

Ovviamente avere un lato di ombra naturale non può essere tutto, ma si aggiunge ai passi corretti per raggiungere un buon comfort estivo!

Gli altri fattori che decidono il comfort estivo restano invariati e sono:

  • progettare di schermare l’irraggiamento diretto (risolto! ;-))
  • progettare tetto e pareti facendo molta attenzione all’attenuazione e allo sfasamento
  • mai sottovalutare l’onda termica e il suo comportamento mentre attraversa la struttura
  • valutate la stratigrafia dando importanza all’inerzia termica
  • fare ventilazione corretta non appena le temperature esterne lo permettono

            

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Edificio pesante o edificio leggero in clima mediterraneo?

Dopo anni di agevolazioni fiscali e targhette di case ad elevato risparmio energetico anche gli ultimi della classe hanno capito che l’isolamento termico è importantissimo.

Resta molta confusione quando si parla delle prestazioni dei materiali per isolamento termico. Molti committenti, ma anche persone del settore, ignorano che vi siano grosse differenze di comportamento.

Invece ci sono materiali idonei a… e materiali idonei a…

Tanti pensano che sia solo lo spessore a decidere tutto e in effetti lui gioca un ruolo fondamentale nelle prestazioni ottenibili. Chi punta a valori di trasmittanza bassissima non vuole altro che spessori elevati – e anche questo ragionamento fila! in parte.

All’orecchio,

  • edificio pesante suona come qualcosa di vecchiotto… mattoni pieni…
  • edificio leggero invece, arriva all’orecchio di chi cerca casa oggi come una soluzione all’avanguardia, materiali innovativi, trasmittanze da premio, agilità progettuale, innovazione insomma!

Leggero o pesante che sia, l’edificio va progettato. Ma cosa cambia in ogni progetto?

E’ il clima che cambia per ogni progetto!

La nostra penisola è un’isola nel Mediterraneo aggrappata alle Alpi, non è la Germania.

Di un progetto di isolamento del Nord Europa non si può fare copia-incolla! Possiamo copiare le tecniche di posa, la cantierizzazione, l’uso specifico e la corretta applicazione dei sistemi per isolamento termico, ma non confondiamo un forte isolamento come la soluzione al problema del clima mediterraneo.

Il clima caldo, almeno nel periodo estivo, impone una doppia progettazione: inutile puntare a contenere le dispersioni invernali senza tenere conto che in maggio l’edificio inizia a surriscaldarsi. E ciò non vale solo per il tetto, la copertura dell’edificio.

Quando leggiamo di strutture leggere, di materiali a bassa densità, di basso peso specifico, di grosso isolamento, di bassissime dispersioni, di bassa inerzia, drizziamo le antenne! I numeri possono ingannarci, può sembrare una stratigrafia da Formula 1, ma è la stratigrafia perfetta per il nostro clima?

Questo vale per un isolamento esterno, ma anche per un isolamento interno (ancora più complicato da maneggiare!).

Sto facendo allarmismo a 360° perchè non si tratta di un’attenzione progettuale solo in caso di edifici in legno o in genere prefabbricati! anche un edificio con struttura in cls e tamponamenti in laterizio forato può essere a rischio, e certamente è a rischio un progetto di coibentazione sul lato interno che esula la massa dall’involucro isolante e trasforma la casa in casa a bassa inerzia con valori deludenti sotto l’aspetto della capacità termica areica del lato interno.

Il surriscaldamento è un fenomeno tanto preoccupante e tanto importante quanto il contenimento delle dispersioni in periodo invernale.

Non sottovalutate mai l’importanza di comprendere a fondo la stratigrafia che vi viene sottoposta. Non evitate di approfondire l’argomento per il fatto che la fisica edile non è il vostro pane:

  • se ben spiegate, le prestazioni di un elemento edile sono comprensibili ad ognuno capace di leggere o ascoltare.

            

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SalvaSalva

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Il radiante a pavimento in casa classe A, sì o no?

Dopo decenni di poco comfort, sono tantissimi i committenti che sognano di avere sotto i piedi un tiepido pavimento radiante! Peccato che i tempi intanto siano cambiati! I pannelli radianti a pavimento tradizionali NON sono adatti a garantire il benessere nei nuovi edifici in classe A. Per assurdo, in classe A, i ventilconvettori a bassa temperatura si comportano meglio e permettono anche un risparmio energetico.

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Ma perchè il sistema radiante non è più la panacea a tutti i mali? Come mai i ventilconvettori o i normali radiatori sono da riprendere in considerazione? Continua a leggere

Tetto verde o tetto in laterizio?

L’irraggiamento solare in copertura è tra le cause primarie del surriscaldamento degli ambienti sottostanti, un tetto piano o a falde assorbe ingenti quantità di calore e nel periodo estivo dimostra variazioni di temperatura di superficie fino a 70° C.

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Troppo apporto di calore = comfort degli ambienti interni scadente.

Il tetto verde è una buona soluzione?

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In generale, oggi, un tetto verde significa

  • una soluzione sostenibile al controllo della temperatura operativa interna degli ambienti
  • un contributo al drenaggio ed alla gestione delle acque meteoriche in città troppo cementificate
  • un assorbimento delle emissioni di CO2 e polveri sottili
  • una mitigazione dell’effetto isola di calore
  • un contributo alla biodiversità.

Nei climi caldi era noto per limitare il surriscaldamento dovuto all’irraggiamento solare.

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Se cerchiamo di capire dalle tradizioni la storia dell’edilizia dovremmo notare che la costruzione dei tetti verdi è stata primariamente utilizzata nel Nord Europa.

Nei climi freddi del nord Europa il verde colonizzava spontaneamente le coperture e la copertura verde, storicamente, era conosciuta come un buon modo per isolare termi- camente dal freddo.

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E’ certamente un aiuto all’isolamento e all’inerzia termica. In clima mediterraneo però bisogna anche porre più attenzione alla risorsa acqua (pensate all’ irrigazione dello strato verde!).

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La radiazione solare è bilanciata dai flussi di calore sensibile (convettivo) e latente (evaporativo), il processo di trasferimento del calore che avviene in un tetto verde. Nel nostro clima il programma di irrigazione (oppure un eventuale impianto di irrigazione d’emergenza dedicato a periodi di siccità) complica non poco l’ installazione di un tetto verde, e senza irrigazione forzata, il contributo offerto dal processo di traspirazione alla dissipazione del calore risulta contenuto.

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Parlando dell’impatto globale di cosa non dobbiamo dimenticarci?

  • in un tetto in laterizio si deve tenere conto del processo di cottura del laterizio e del calcestruzzo principalmente
  • nella coperture verde gli impatti ambientali più importanti derivano dalle membrane impermeabili antiradice, dalla composizione dello strato e dai materiali drenanti (pomice, lapillo, argilla espansa)

Non voglio mettere in gara il tetto verde con il tetto in laterizio ma facendo una progettazione oculata, magari con tegole in laterizio di riuso e membrane impermeabili traspiranti a base di materie prime riciclabili, gli impatti ambientali dei tetti tradizionali possono diventare ancora più contenuti.

E non abbiamo parlato ancora di manutenzione! La coperture tradizionali in laterizio richiedano poca manutenzione e possono durare anche più di un secolo, ciò non vale per la copertura a verde che esige una manutenzione programmata, per superare i 30anni di vita.

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Ora non prendiamo decisioni affrettate! Limitare le isole di calore che si formano nelle città è importante! Migliorare il proprio microclima è importante! Migliorare la situazione delle polveri sottili è importante!

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Insomma, la fatica di progettare un tetto verde non è tempo perso e per molti edifici moderni e con pochi legami al passato, il tetto verde ci sta a pennello!

       

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La casa nel clima italiano di che isolamento ha bisogno?

Seguendo l’Europa finalmente anche l’ Italia ha conosciuto l’isolamento termico degli edifici – ci siamo appena abituati a prevedere il cappotto che già ci troviamo alla vigilia del costruire edifici nuovi a consumo netto quasi nullo. L’ Italia sembra in ritardo, e appare svantaggiata, invece io vedo in questa lentezza l’occasione italiana di fare meglio di tutti gli altri.

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E’ una fortuna che oltre il 90% delle nostre case sia ancora da isolare!

Pensate se tutti gli edifici avessero già quello standard dei primi cappotti posati in Italia dopo il 2005: 4-6cm di EPS bianco, spesso senza rispettare un sistema certificato.

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Con le temperature estive sempre più insopportabili in quasi tutte le città italiane, il sottile cappottino in EPS può fare ben poco e il beneficio del costoso intervento resta limitato al periodo invernale.

Progettare senza considerare gli effetti del surriscaldamento è sempre un errore, almeno in Italia. La protezione estiva resta spesso sottovalutata, si dovrebbe progettare solamente in luglio e agosto in uffici non climatizzati! 

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In gergo tecnico si parla di gestire i carichi interni durante l’estate:  isolare non è mai sbagliato, ma la progettazione dell’involucro non deve limitarsi a verificare la trasmittanza U che si ottiene, anche l’inerzia termica è importantissima – è qui che nasce il comfort abitativo – d’inverno perché la temperatura interna resta costante, d’estate perché l’energia di troppo prodotta dentro casa può essere ceduta alla massa interna (debitamente isolata esternamente) senza aver continuo bisogno di impianti di climatizzazione.

L’obiettivo della casa a consumo nullo soccorsa dal solare e dal fotovoltaico non è proprio l’ideale di casa! 

Prestare attenzione ai soli flussi entranti dall’esterno e dimenticando i carichi interni (noi che abitiamo, gli elettrodomestici che accendiamo, l’illuminazione ecc.), significa non fare gli interessi della committenza. E chi non pensa al committente non sta progettando bene.

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Non dobbiamo guardare unicamente al laterizio come metodo salvatore dei progetti in clima caldo, gli intonaci, le lastre in fibrogesso e i pannelli in argilla svolgono egregiamente e in modo passivo il ruolo di portatori di comfort termo-igrometrico. E’ proprio questo strato più interno della parete perimetrale a svolgere questo compito delicato: diffidate sempre delle soluzioni svelte ed economiche – cartongesso e pittura murale, soluzione povera in tutti i sensi.

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Capita spesso che il valore indicato dalla massa superficiale di una struttura tranquillizzi tutti sul fronte del comfort estivo: è bene ricordare che la massa superficiale “pesa” il metro quadro della struttura in tutti i suoi strati e non sottolinea quali strati siano quelli pesanti. Per fare un esempio, una parete “pesante” potrebbe ricevere uno strato leggero ed isolante sul lato interno (magari un foglio extra sottile termoriflettente) portando a grossi discomfort estivi gli ambienti. 

Quali dati si devono tenere in grande considerazione per combattere il surriscaldamento estivo?

Naturalmente la risposta è – ” tutti i dati risultanti dal calcolo di una stratigrafia sono importanti “, ma bisogna saperli leggere ed interpretare correttamente per capire come si comporterà l’edificio nelle stagioni.

In tanti articoli ho cercato di spiegare l’importanza del valore della Capacità termica periodica del lato interno detto anche Capacità areica interna. E’ un dato spesso nemmeno riportato nei documenti allegati alle stratigrafie, ma molto indicativo sulla qualità progettuale. Più il valore è basso e peggiore sarà il comportamento dell’edificio in periodo estivo. Consiglio di non accontentarsi mai di valori inferiori ai 30 kJ/m2K: per evitare il surriscaldamento estivo meglio alti valori di capacità termica areica interna (la capacità di assorbire calore internamente).

            

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Migliorare l’ inerzia di un tetto coibentato dall’ interno

Se siete qui a leggere conoscerete i miei precedenti articoli:

Tengo il comfort come stella polare nella progettazione dell’isolamento.

Ora affrontiamo questa situazione:

Devo intervenire dall’interno. Ignoriamo per il momento i problemi relativi alla gestione dell’umidità e alla correzione dei ponti termici per ragionare piuttosto su come potrei ancora migliorare l’inerzia termica.

Questa è la stratigrafia del tetto con lo spessore della coibentazione posato dall’interno (intervento da dentro):

tetto-in-tavelle-isolato-dall-interno

Sì, sto ragionando sui tamponamenti interni!

abbiamo  coibentato con fibra di canapa (più leggera, flessibile e manovrabile per lavorare da sotto):

coibentazione-in-fibra-di-canapa

ma ho compreso di aver molta meno inerzia termica interna di prima: come possiamo migliorare l’inerzia ?

Se non facessi attenzione a quest’aspetto, il mio progetto potrebbe concludersi con un tamponamento in cartongesso, ma non potevo fare altro per cercare di ottenere più massa interna e più inerzia?  Certo che sì:

  • la capacità termica areica del cartongesso è pari a 13 (kJ/mqK)
  • la capacità termica areica del fibrogesso è pari a 20 (kJ/mqK), quasi il doppio!
  • la capacità termica areica di un pannello di argilla è 51 (kJ/mqK), quasi 5 volte!

argilla-per-migliorare-inerzia-termica

Allora non fermiamoci alla progettazione così così. Teniamo ogni dettaglio utile in grande considerazione e scartiamo i materiali che non ci aiutano!

 Coibentando da dentro

  • ho ridotto di ben 6 volte la capacità termica areica interna del mio tetto
  • ho perso gran parte della capacità di assorbire energia, proprio quella capacità utilissima d’estate per mantenere temperature più basse!

Quindi cerchiamo in tutti i modi di progettare come recuperarne in parte!

Repetita iuvant: più involucro e meno impianti!

Il tetto, ottimo d’estate (e ottimo d’inverno), ha bisogno di tanta inerzia termica.

Se vuoi informarti e approfondire meglio l’argomento potresti leggere questi testi, quello sull’umidità e tenuta all’aria è veloce e molto chiaro anche se non si è esperti del settore:
         

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