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Materiali isolanti contro il caldo e la Temperatura di equilibrio

Progettare una casa per i cambiamenti climatici significa scegliere una copertura metallica e materiali isolanti contro il caldo? Il tetto sopporterà qualsiasi evento e l’interno della casa resterà sempre a temperature accettabili? Oppure anche il miglior isolante contro il surriscaldamento alla fine sarà inutile?

Bisognerebbe fare un corso di termologia, ma forse ce la caviamo in fretta fissando in mente alcuni punti fondamentali.

in emergenza climatica con governi incapaci e senza visione globale

Le Alpi stanno perdendo gli ultimi ghiacciai (lo zero termico a fine luglio era a 5.184 m di quota), le temperature del Mediterraneo segnano circa + 4° C rispetto alla media 1985 – 2005, i ghiacci artici hanno perso 630 mila kmq rispetto alla media trentennale 1981-2010, in Antartide si stanno registrando temperature estreme, tra i 20 e i 30° C superiori alla media, nel Pacifico? acque fino a 8° C sopra la media (high as 15.7°F).

coibentazione contro il caldo - Materiali isolanti contro il caldo e la Temperatura di equilibrio 1

…e noi a guardare i “capricci in campagna elettorale”… mentre il pianeta brucia! coccolandoci con strane idee: “ci devo pensare io?” “colpa della Cina”

alcuni punti fondamentali

Se l’ambiente esterno ha una temperatura T1 e la casa una temperatura T2 e il suolo dove poggia il solaio verso terreno una temperatura T3 avviene uno scambio di energia:

  • ricordiamo che questo calore va sempre dal corpo più caldo verso il corpo più freddo, il corpo più caldo si raffredda e il corpo più freddo si scalda (infatti è sbagliato dire che il freddo mi entra in casa d’inverno, semmai è il mio caldo che se ne va fuori)

In estate sarà così:  T3 < T2 < T1

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Il processo continua fino quando c’è una differenza di temperatura, poi ad un certo momento si raggiunge la temperatura di equilibrio “Te”. E qui finisce lo scambio di energia.

la temperatura di equilibrio “Te”

Quindi una casa ben isolata con materiali adatti al clima mediterraneo e ben ombreggiata si surriscalderà lentamente, ma se le condizioni meteo sono da record, se le temperature sono elevatissime e non danno tregua per molti giorni, anche la casa ben isolata e ben ombreggiata raggiunge la temperatura di equilibrio “Te”.

Eh figuriamoci se il ghiacciaio si scioglie e invece la nostra casa resta fresca: impossibile 😉

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contro il surriscaldamento alla fine sarà tutto inutile?

Le estati record si scriveranno così:

T3 < T2 < Te < T1


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la casa lentamente inizia ad assorbire il calore

In estate la casa lentamente inizia ad assorbire il calore dall’ambiente esterno e a sua volta ne cede ancora per un certo periodo al suolo.

Se l’irraggiamento e le temperature dell’aria elevate non trovano un corretto isolamento contro il surriscaldamento, la casa inizierà ad assorbire molto calore e molto in fretta a partire dalla copertura e dai piani più alti mentre con più lentezza si scalderanno i piani inferiori fino al più lento di tutti il piano terra.

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temperature elevate in casa

Dopo un assestamento delle temperature elevate in casa si potrebbe dire su per giù che su 3 piani di abitazione è normale un salto di +2°C ogni piano:

  • piano secondo 29°C
  • piano primo 27°C
  • piano terra 25°C

quantità di calore assorbita dalla casa

La quantità di calore assorbita dalla casa dipende dalla massa m della casa e dal suo calore specifico c:

Se volessimo scoprire la quantità di calore Q assorbita dalla casa bisognerebbe fare

m * c * (T finale – T iniziale)

Valerio Pattaro mi ha insegnato che in termologia il calore assorbito dalla casa Qass è positivo, invece nelle estati che stiamo iscrivendo tra i record di temperatura è un fatto molto negativo 😐

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La cosa positiva è che il calore ceduto dall’ambiente alle nostre case è negativo quindi un’ottima notizia per il surriscaldamento del pianeta 😉

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Quando il calore ceduto alla casa -Qced è uguale al calore assorbito dalla casa Qass siamo in uno stato di equilibrio.

com’è andata nel nostro piano sottotetto

Il nostro piano sottotetto con falde a vista (senza sottotetto) è arrivato in zona rossa:  30-31° C dentro casa, mentre all’esterno le temperature sono salite fino ai terribili 39° C toccati verso le ore 18 il 22 luglio. (misurazioni casalinghe)

All’estradosso del solaio inclinato in laterocemento ci sono 22cm di fibra di legno ad alta e altissima densità… ma vedete che se per settimane il caldo è da record… la casa non può rimanere fresca 😐

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un buon materiale isolante protegge ma non raffresca 😉

Fortunatamente durante la notte è possibile fare ventilazione notturna favorevole e tentare con grande pazienza di restituire all’ambiente esterno qualche grado che in casa è di troppo.

ventilazione notturna

La ventilazione notturna senza impianti di raffrescamento, è l’unico sistema per tornare a cedere l’energia accumulata dall’edificio all’ambiente esterno.

cosa succede nelle case non isolate

Purtroppo le pareti e i tetti non isolati correttamente vengono surriscaldati velocemente e si comportano nella notte come superfici radianti. Questa situazione è la tipica situazione di strutture isolate con materiali non idonei al nostro clima:

  • lana di vetro
  • lana di roccia
  • eps
  • xps
  • ecc ecc

che fare?

Portare in casa 1 metro cubo di gelato alla panna potrebbe essere una buona idea, apprezzata da tutta la famiglia 🙂

  • nella fase iniziale il gelato raffresca la casa perchè la casa cede il calore al gelato fino a che raggiunge la temperatura di fusione
  • nella fase successiva il gelato raffresca la casa perchè la casa cede altro calore al gelato per fare il cambio di stato, da gelato solido a lattepanna
  • nella fase ultima il gelato raffresca la casa perchè la casa cede ancora calore al gelato fino a che si raggiunge la nuova temperatura di equilibrio

Ma secondo voi possiamo riportare le anomalie della temperatura superficiale del Mar Mediterraneo a normalie? Forse è veramente tardi 😐 Questa volta l’abbiamo fatta grossa ragazzi!

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le ore di sfsamento

Se presto o tardi raggiungiamo sempre la temperatura di equilibrio, perchè progettare ed investire dei soldi per costruire o ristrutturare facendo attenzione ai materiali che ci proteggono molto dal surriscaldamento estivo?

  1. perchè le condizioni con temperature estreme le vivremo sempre più spesso (l’uomo con le sue attività è riuscito a modificare il delicato equilibrio del clima) ma non caratterizzano per forza tutti i 5 mesi estivi
  2. perchè un isolamento con materiali non adatti al nostro clima porta non solo ad un veloce surriscaldamento interno, trasforma le superfici interne in superfici radianti che continuano nella notte a riscaldare gli ambienti
  3. perchè più sfasamento in ore abbiamo e più l’ambiente interno sarà indifferente alle variazioni di temperatura esterne

Per fare un semplice esempio di indifferenza al clima esterno possiamo prendere una muratura in laterizio ad alte prestazioni: quei blocchi rettificati che con i loro piccoli setti vuoti (anzi pieni d’aria, e la conducibilità termica o conduttività termica, dell’aria vale 0.024 (W/mK)) possono ampiamente dimostrare che l’ambiente interno può godere di un clima invidiabile potendo contare su un numero esagerato di ore di sfasamento (30-40 ore):

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Scegli anche tu un’architettura meno disumana 😉


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autore - Federico Sampaoli  


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4 commenti su “Materiali isolanti contro il caldo e la Temperatura di equilibrio”

  1. Beh, contesto semi boschivo ad est edificio.
    71€/mq x mattone, conviene rispetto ad eps od sughero ?

  2. @ davide

    48°C spero misurati sotto irraggiamento diretto 😐

    poter arieggiare di notte è il segreto di tutto, poi dipende dal contesto perchè senza verde e con alta densità di edifici, l’isola di calore detta LA LEGGE.

    il sambuco è potente! anche di vegetazione, il mio potato a “tronco” è ritornato ombrellone in 2 mesi.

    il blocco rettificato oppure a giunto sottile di malta è una soluzione da prendere SEMPRE in considerazione, se possibile 😉

    sostituire il classico intervento a cappotto con eps o sughero? costruendo una muratura esterna?
    dunque vediamo:
    un blocco in laterizio da 30cm… 39 €/mq
    posare il blocco… 29 €/mq
    la malta nel caso non sia un rettificato… 2 €/mq
    insomma siamo sui 71 €/mq

  3. Con 48 gradi esterni ( picco di fine luglio ) interno a 27, ora stabilizzato sui 24/25.
    Ovviamente qua, si arieggia di notte, aiutato dal recente isolamento sottotetto in fibra di cellulosa a 40 cm, oltre a parziale ombreggiamento est abitazione con dei bei sambuchi.

    P.S il mattone di fine articolo, potrebbe sostituire il classico intervento a cappotto con eps o sughero? Differenze di costo?


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