Isolamento contro il caldo e la ventilazione naturale

Diamo per scontato di aver già progettato l’involucro edilizio per ottenere le massime prestazioni contro il veloce surriscaldamento estivo. Se l’isolamento contro il caldo è già stato pensato, cos’altro possiamo fare per un’ estate sempre confortevole senza impianti di raffrescamento?

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gli impianti per il raffrescamento e condizionamento dell’aria

Siamo sicuri di voler installare, pagare e fare manutenzione ad un ennesimo impianto? Siamo sicuri di voler vivere tutte le stagioni dipendendo dal funzionamento degli impianti? Non sentite la necessità di avere un po’ di tregua dalle bollette fino alla riaccensione della caldaia? Non volete guadagnarvi un po’ di indipendenza? Vi mette tanta paura affrontare la stagione estiva a mani nude?

Gli amici, i parenti stretti e i vostri progettisti vi guarderanno come se foste matti, ma non cedete, così, senza lottare. Vogliono solo metterci paura, vogliono solo insinuare il dubbio che ce la farete anche senza.  Se sentite che ce la potete fare senza impianti di climatizzazione, non istallateli!

Non dovete arrivare ai miei estremi, io ho smesso di usare acqua calda in casa da oltre 7 anni, ma un po’ di libertà ve la meritate sicuramente anche voi.

Siete interessati anche voi all’ acqua calda sanitaria a costo zero? Leggete il mio vecchio post.

la sobrietà impiantistica, una scelta controcorrente

Se siete consapevoli di voler mettere in atto diverse soluzioni per evitare il surriscaldamento della casa e non usare impianti di climatizzazione potete tirare fuori tutto il vostro coraggio e fare una scelta controcorrente:

  • niente impianti di climatizzazione estiva (zero investimenti, zero bollette, zero manutenzione)
  • una vita estiva più semplice e sobria

ventilazione, ventilazione e ancora ventilazione

Abitando a Padova, quindi nella pianura padana, devo sempre fare i conti con venti quasi sempre deboli e livelli di umidità estiva forti.

In questa situazione di scarso vento, è veramente impossibile progettare un edificio per l’indirizzamento del vento. Possiamo leggere pagine e pagine sulle torri di ventilazione iraniane (catturare il vento e convogliarlo ai piani inferiori) ma non è interessante per il nord d’Italia. L’unica strategia adottabile è la ventilazione naturale, per effetto camino. Ma non si può fare sempre.

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Una piccola divagazione sulle famose torri del vento iraniane: la torre, costruita molto spessa per aumentare la sua capacità termica, si raffredda la notte, quindi di giorno l’aria scende ed entra nell’edificio fino a che il giorno non riscalda la torre, ma le comunicazioni tra torre e edificio possono essere chiuse secondo le necessità.

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Pochi lo sanno, ma anche una chiesa come la Basilica del Santo, a Padova, è stata progettata con numerose aperture per gestite, attraverso i camminamenti segreti della costruzione, la ventilazione naturale:

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questi passaggi d’aria non servivano tanto a raffrescare la Basilica (con tutta quella massa, la parte bassa è sempre fresca 😉 ) quanto a gestire i ricambi d’aria e gli improvvisi enormi apporti di vapore nei momenti di maggiore affluenza dei fedeli.

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Sicuramente non è l’unica chiesa pensata in questo modo, ma io che ho avuto la fortuna di vederla nei suoi passaggi segreti… ve lo volevo raccontare.

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Altre foto le trovate alla fine dell’articolo, perché qui ci interrompiamo troppo. Promesso!

ventilazione naturale, per effetto camino

La ventilazione per effetto camino ha bisogno di una temperatura indoor superiore a quella esterna. Ormai tutte le città italiane, che si sono allargate a dismisura dimenticando l’importanza del verde pubblico, presentano un surriscaldamento notevole già da maggio in poi. In condizioni del genere, purtroppo, l’aria interna non è affatto più calda di quella esterna, ma sul far della sera, se le temperature danno una tregua, l’aria interna tenderebbe a fuoriuscire dall’alto se in basso ci fosse una altra finestra aperta o ad anta ribalta.

su questo argomento potresti rileggere il mio articolo:   Casa in legno, meglio senza formaldeide

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L’ aria più fresca che entra dalle aperture poste in basso potrebbe, nelle ore notturne, capovolgere la situazione di surriscaldamento e permettere di affrontare la giornata seguente con un po’ di sollievo.

Nessuno di noi ha progettato la casa con un camino di ventilazione, quindi dobbiamo immaginare che se la casa ha più piani, una finestra all’ultimo piano faccia corrente con una del piano inferiore, oppure esiste una finestra da tetto, allora si aprirà il Velux (come fareste con il lucernario del vostro camper parcheggiato sulla spiaggia).

Nel caso di un appartamento o una casa su un solo piano si deve necessariamente fare ventilazione trasversale:

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Questi flussi d’aria naturali raggiungono la velocità  di 0,1-0,2 m/s che è ben sopportata anche dalle persone più sensibili, anche perché non attraversa direttamente tutti i vani abitati.

un esempio di ventilazione naturale comune

Questo edificio su 3 livelli ha il piano più basso con 3 lati verso terreno, qui è visibile il piano terra ben ombraggiato e il piano superiore (il più a rischio surriscaldamento di tutti naturalmente).

Il piano superiore non è solo a rischio surriscaldamento perché è il più elevato dei 3, è anche quello che ha le falde del tetto a vista. Il tetto in legno ventilato e isolato con 260 mm di fibra di legno farà tutto il possibile contro il caldo, ma non sarà prestazionale come il laterizio rettificato delle pareti che hanno spessore 450 mm senza intonaci.

Per ora comunque la differenza di temperatura tra piano terra e piano superiore è solo di 1° K.


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La ventilazione naturale notturna può interessare tutti piani per “sfogare” dalla finestra alta del bagno (nuvoletta rossa) al piano superiore: in questo modo la zona notte resterebbe tranquilla anche in presenza di questo flusso d’aria.

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Internamente l’aria più fresca salirebbe i 3 livelli sfruttando l’effetto camino dei vani scale:

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Il biglietto d’ingresso (0,00€) dell’aria più fresca si paga alle aperture poste in basso nelle ore notturne o quando si ritiene possibile visto che il seminterrato è ad est e non si surriscalderà nel pomeriggio:

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Anche questo esempio non esula dal problema del microclima circostante che potrebbe impedire di mantenere qualche serramento aperto. Motivi di sicurezza per esempio.

dipende dal microclima

Sfruttare la ventilazione naturale è quindi un’operazione obbligatoria per tutti quelli che vogliono evitare gli impianti di climatizzazione estiva o che non li hanno mai installati per principio.

Certo non tutti abitano in una zona dove è possibile risolvere il problema del surriscaldamento in via naturale: dipende dal microclima.

raffrescamento evaporativo

Pochi edifici sono avvantaggiati dall’effetto raffrescante della vegetazione: il verde fornisce un raffrescamento evaporativo oltre alla protezione dalla radiazione solare.

Chi ha la fortuna di poter costruire ex-novo si ricordi bene che se d’inverno il marciapiede tradizionale si comporta come un forte ponte termico lineare, d’estate altera il microclima intorno alla casa, quindi è una buona regola pensare ad un manto erboso e agli alberi intorno a casa: il verde ha un’enorme capacità di assorbire le radiazioni solari e di evapotraspirare.

su questo argomento potresti rileggere il mio articolo:   Tetto fresco d'estate combinando materiali di diversa densità?

Nessun segreto: il verde regala un certo abbassamento della temperatura dell’aria.

dipende dalla forma

Se l’edificio non ha forma compatta gode di un potenziale di ventilazione maggiore, infatti il rovescio della medaglia è che d’inverno, a parità di isolamento termico, l’edificio disperde molta più energia: il rapporto Superficie Volume S/V si dice non favorevole.

Se l’edificio ha affacci su ogni lato, anche un abitazione su un solo piano trovare il modo per avere una sufficiente ventilazione trasversale. Alcune finestre si troveranno sempre sottoposte e pressione del vento ed altre si troveranno sottoposte al risucchio.


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Un’abitazione ad altissima efficienza energetica, come una Casa Passiva ad esempio, che in fase di progetto ha voluto finestre disposte tutte su una stessa facciata, avrà più difficoltà a realizzare una ventilazione naturale trasversale, quindi sarà costretta a fare più attenzione nello sfruttamento

  • del benefico effetto raffrescante della vegetazione
  • degli sporti edilizi orizzontali e verticali

“sgonfiare la casa”

Tutti questi stratagemmi hanno il senso di non accumulare giorno dopo giorno sempre più energia all’interno dell’abitazione, quindi la ventilazione naturale deve essere vista un po’ come la possibilità di “sgonfiare la casa”. Se in marzo o in aprile era molto piacevole guardare il termometro interno salire oltre i 20°C senza spese per riscaldamento, da giugno diventa preoccupante assistere alla salita oltre i 25°C.

Perchè ho scritto “sgonfiare la casa”? proprio perché se all’interno è più caldo che all’esterno, l’edificio è in pressione rispetto all’esterno (specialmente il piano più alto).

aria già satura di umidità

Anche il problema dell’umidità è dietro l’angolo: in molte zone e città italiane l’afa è una aggravante della situazione perché impedisce anche di fare ventilazione naturale. Non solo darebbe poco sollievo, ma offrirebbe un ricambio dell’aria interna completo con aria già satura di umidità. Qui non c’è altro da fare che aspettare il temporale per un vero sollievo oggettivo alle persone e un po’ di raffrescamento degli edifici.

Per chiarire bene l’argomento, sappiate che chi usa allegramente la climatizzazione estiva per mantenere artificialmente la casa fresca, capovolge la situazione descritta prima: l’edificio infatti risulta in depressione rispetto all’esterno. Ed ecco perché possono succedere le condense interstiziali estive quando l’involucro edilizio prevede ad esempio un tetto in legno con una barriera al vapore a protezione dell’isolante (sotto l’isolante). Ma non andiamo troppo fuori tema, di questo argomento potete leggere di più in questi altri articoli.

al Sud

Nel Sud d’Italia l’estate si manifesta nelle case meno drammaticamente (anche grazie alla maggiore ventosità): grazie al clima più caldo-secco, facendo ventilazione naturale durante la notte, ci si può barricare in casa di giorno senza un’umidità troppo elevata, conservando il fresco. Per tradizione locale millenaria i materiali da costruzione sono pesanti quindi attenzione se nel Sud si progettano tetti in legno, pareti in laterizio leggero forato o isolanti leggeri.

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Già nel boom edilizio si sono perse, o diciamo trascurate, le sapienze della tradizione dell’architettura meridionale, quindi l’occasione dei vari bonus casa dovrebbe essere l’occasione per un buon costruire conforme al clima del Sud anziché un accanimento progettuale su Pompe di Calore e fotovoltaico. Finirà che in Sicilia costruiremo case con enormi vetrate… e tanta climatizzazione estiva.

su questo argomento potresti rileggere il mio articolo:   Fibra di legno o fibra di canapa, è questo il dilemma

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tante realtà climatiche

Le strategie di intervento sul territorio italiano sono tutte completamente diverse tra loro, impossibile fare regole standard. Le tante realtà climatiche sono una interessantissima varietà di sfide progettuali per garantire condizioni di comfort senza impianti di climatizzazione.

Se la ventilazione può influire sull’umidità dell’aria (facilita l’evaporazione) e sulla temperatura interna ed esterna delle superfici (raffresca) non è detto che il microclima intorno all’edificio lo permetta. Con un po’ di fortuna, di notte sì!

progettare la ventilazione naturale

Se da un punto di vista tecnico mi sembra molto possibile progettare o ristrutturare un edificio tenendo come aspettativa del committente un massimo di temperatura aria interna pari a 27 °C sarà veramente da non promettere un livello di umidità relativa compresa tra il 40-60%. Gestire l’umidità senza impianti sarebbe veramente magnifico, ma direi che non è proprio possibile.

Accontentarsi del più che buon valore di temperatura aria interna pari a 27 °C sarebbe già una vittoria da festeggiare. Naturalmente bisogna lavorare sugli isolanti, sulle masse, sulle ombreggiature dei serramenti, sulla qualità delle vetrate, sui colori delle facciate, sull’esposizione solare, sul verde esterno e sul componente più importante:

  • la possibilità di fare ventilazione notturna

Anche per motivi di inquinamento acustico, è spesso impossibile. Un motivo in più per ripensare le nostre città afflitte da inquinamenti di ogni tipo.


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installare una VNC a costo zero

Se siamo consapevoli del poco raffrescamento che possiamo ottenere e se siamo disposti ad accettare che in estate faccia caldo, la ventilazione naturale sarà il nostro impianto climatico a costo zero. Dobbiamo quindi usare tutti questi attrezzi:

  • la buona volontà
  • l’astuzia
  • il vento, se c’è
  • il gradiente termico

Tutti questi componenti vanno usati e controllati manualmente facendo sapiente uso di ombreggiamenti e serramenti.

Non vi pentirete della vostra Ventilazione Naturale Controllata, VNC, e almeno provateci.

se è impossibile mettere in pratica la ventilazione naturale

Se per tanti motivi non riuscite a fare ventilazione naturale non resta che trovare un po’ di sollievo nella destratificazione dell’aria con un ventilatore a pale da soffitto con asse di rotazione verticale: è l’unico modo per creare una corrente d’aria diretta verso il basso che scendendo sul pavimento si distribuirà in modo radiale. Se avete un po’ viaggiato ricorderete sicuramente il beneficio delle pale rispetto al fastidio di un ventilatore. Più le pale sono grandi, più bassa può restare la velocità e maggiore la portate d’aria senza consumi esagerati di energia elettrica.

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Purtroppo in casa non è possibile la nebulizzazione d’acqua in corrente d’aria (l’evaporazione dell’acqua poterebbe ad un abbassamento della temperatura).


Avevo promesso altre foto “inedite” degli interni sconosciuti della Basilica del Santo, a Padova, eccoli:

sempre dai camminamenti interni alti:

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scale interne e passaggi nelle murature perimetrali:

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salite verticali per andare in quota:

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camminamenti esterni in quota, tra le cupole:

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passaggi interni nelle cupole:

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vista dai camminamenti esterni alla quota delle cupole:

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sguardo dai camminamenti interni in quota:

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vista sul Caffè Gattamelata:

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altro camminamento interno:

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In pratica la Basilica è stata così progettata che ogni punto sia raggiungibile per manutenzioni senza la costruzione di ponteggi esterni o interni.


 


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autore - Federico Sampaoli  


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11 commenti su “Isolamento contro il caldo e la ventilazione naturale”

  1. @ Mauro

    aiutami anche tu.
    qui è un concerto di termosifoni su ruote, bene e mal tenuti, la notte e il giorno.
    il giorno è poi avvelenato da tagliaerba decespugliatori e soffiatori, sia per il verde, sia per le pulizie condominiali e private e pubbliche.
    il delirio prosegue senza riflessioni.

    una chicca: non frequento analfabeti, eppure non conosco una sola persona che sia al corrente della concentrazione di CO2 attuale e passata.

  2. @ Vincenzo

    se in periodo invernale ogni cm di isolante sortisce un buon effetto contenendo le dispersioni di calore verso l’esterno,
    in periodo estivo bisogna riuscire ad ottenere un elevato numero di ore di sfasamento per soddisfare le aspettative di protezione dal surriscaldamento:
    per questo la stratigrafia deve essere calcolata comprendendo tutti gli strati esistenti e aggiunti

  3. Buongiorno Sig. Sampaoli, la ringrazio per la disponibilità e per i prodotti che mi ha suggerito scegliendo i pannelli di fibra di legno di quanti cm. dovrei acquistarli? potrei inserirli tra la lana vetro e i pannelli di truciolato o soprapporli sopra i pannelli di truciolato.

  4. Manca una cosa:
    Per sfruttare la ventilazione naturale ed il raffrescamento notturno bisognerebbe vietare l’utilizzo dei veicoli rumorosi e puzzolenti… Almeno durante la notte.

    Avremmo un doppio risparmio: carburante e condizionatore!

  5. @ Vincenzo

    sì, per la protezione dal caldo tutti i materiali impiegati nelle sue stratigrafie del tetto e del sottotetto NON sono idonei. quindi si potrebbe pensare a fare l’intervento più facile:
    isolare nuovamente il solaio del sottotetto con fiocchi di cellulosa, o perlite in granulo, o fibra di legno

  6. @ michele

    non conosco il piano calpestatile del sottotetto, ma se non è liscio e ben piano la soluzione con materiale isolante sfuso in fiocchi o granuli è perfetta.
    altrimenti si potevano stendere in appoggio pannelli in fibra di legno già di loro ogni tanto calpestabili.

    purtroppo 150mm di fiocchi di cellulosa sono un po’ scarsi per una buona protezione dal surriscaldamento estivo: la densità ottenibile grazie alla formazione di una intercapedine orizzontale del piano calpestatile in OSB può aumentare un po’ e quindi migliorare un po’.

    per l’insufflaggio dei muri perimetrali posso solo dire che per uno spessore forte come 250mm bisognerebbe fare un’analisi delle condense che possono avvenire nei mesi più freddi: stiamo isolando tanto quindi la parete esterna avrà una temperatura bassissima!
    per non avere problemi in caso di condense meglio sostituire i fiocchi con granuli in perlite.

    detto ciò, le ricordo che non sta isolando le murature esterne in modo omogeneo: anzi, a macchie di leopardo quindi molte zone resteranno fredde e a rischio condense superficiali interne:

    nodo soffitto-parete
    nodo divisorio interno-parete esterna
    4 lati dei contorni finestra
    altre possibili pozioni che nascondono elementi strutturali in cemento armato

    quindi se l’insufflaggio corrisponde anche ad un minimo progetto di isolamento interno BENE, altrimenti… meno bene.

  7. Buongiorno Federico, l’hai riassunto benissimo la zona climatica è la Campania al sottotetto si accede con scala estraibile la mia intenzione era di abbassare la temperatura dell’appartamento. La ringrazio della disponibilità.
    Cordiali Saluti

  8. Buongiorno sig. Sampaoli
    Ho recentemente contattato un’azienda per eseguire dei lavori di coibentazione nel mio alloggio in provincia di Torino
    Tale azienda propone l’uso fiocchi di pura cellulosa di legno, aventi le seguenti caratteristiche:
    -85% pura cellulosa di legno
    -15% idrossido alluminio/calce idrata/verderame.
    -assenti invece sali di boro/colle e patine/inchiostri di stampa/sali di ammonio.
    -conducibilità termica 0,038W/mK (EN12667)
    -resistenza vapore 1,2 micron (EN12086)
    -capacità termica 2150 J/KgK
    -densità di posa da scheda tecnica 45-90 kgm3
    -densità di posa media effettiva 55 kg/mc

    Mi è stata fornita anche una corposa relazione tecnica dell’installatore, con tabelle, grafici e altre indicazioni tecniche relative all’intervento che verrà eseguito, che se crede posso farle avere.

    Di seguito i dettagli dell’intervento, per avere un suo cortese parere e/o nel caso ritenga che possa tornare eventualmente utile come statistica prezzi piuttosto che come materiali utilizzati, piuttosto che per altre considerazioni:
    -alloggio all’ultimo piano di un condominio in provincia di Torino, nel cui sottotetto condominiale soprastante (non utilizzato ma agibile per accedere alle macchine ascensore e antenne) ho intenzione di eseguire una coibentazione per protezione dal caldo estivo.
    -l’ offerta tecnico-economica prevede, su una superficie di 70mq circa, la posa di “vasca di contenimento” per permettere insufflaggio di 15 cm di questo prodotto, e copertura del tutto con dei pannelli di usb spessore 1,8 cm, poggiati su appositi spessori, per restituire la calpestabilità dei locali.
    -il costo complessivo ammonta ad euro 3.760,00 + IVA.
    -contestualmente all’esecuzione dei lavori nel sottotetto, la stessa ditta eseguirà anche il riempimento delle pareti perimetrali dell’alloggio (circa 8 metri cubi) con lo stesso prodotto, al costo aggiuntivo di € 2.000,00 + IVA.
    Nei prezzi è anche compresa un’indagine termografica.

    A fronte dell’esecuzione di tali lavori vengono dichiarate le seguenti prestazioni:
    MURI PERIMETRALI
    Sfasamento: prima 7h – dopo 14h
    Fattore attenuazione: prima 0,54 – dopo 0,19
    Trasmittanza termica U(W/m2k): prima 1,17 – dopo 0,26
    (stratigrafia pareti da fuori verso dentro: paramano faccia vista forato sp.12cm – intercapedine 25cm – mattone10cm – intonaco 2cm)

    SOLAIO
    Sfasamento: prima 4,79h – dopo 11h
    Fattore attenuazione: prima 0,73 – dopo 0,20
    Trasmittanza termica U(W/m2k): prima 1,38 – dopo 0,68
    (stratigrafia solaio da sopra verso sotto: calcestruzzo 5cm -pignatta 20cm – intonaco 1cm)

    Considerato che non ho ancora confermato il lavoro, un eventuale suo parere ai citati numeri sarebbe graditissimo.

    Ringrazio anticipatamente per l’interessamento.
    Saluti
    Michele Fadigu

  9. @ Vincenzo

    non è chiaro lo stato di fatto del tetto e del sottotetto, provo a riassumere:

    solaio sottotetto non calpestatile spessore X è isolato con 100mm di lana di vetro + pannello truciolare 10mm
    falde del tetto in cemento spessore X con manto in pannello coibente accoppiato a ondulino metallica 80mm

    in che zona climatica siamo? quali sono le sue aspettative? come si accede nel sottotetto?

  10. Buonasera Sig, Sampaoli avrei bisogno di un consiglio ho un sottotetto non calpestabile è stato fatto un cappotto con rotoli di lana vetro da 10 cm. con rivestimento da pellicola di kraft da un lato e ricoperto con pannelli di truciolato da cm.1 (uno) il tetto è di cemento armato ricoperto con lamiere coibentate da cm.8 ( otto ) ma non noto una grande differenza che mi era stata prospettata. Che alternativa potrei trovare migliorare ancora lei che mi consiglia in attesa di una risposta la ringrazio anticipatamente

    Cordiali Saluti


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