Tecnologie innovative per un involucro edilizio opaco evolutivo

Alessandra Battisti

Experimenting on opaque building envelopes means operating on new physical resources and optimizing materials’ performance, therefore it means acting upon the chemical composition of the material itself, mixing it with other materials in order to improve its performance in terms of attenuation (s) of the internal superficial temperature range span compared to the external environmental one and in terms of phase delay (f). It also defines an experimentation on building technologies which, from built on site wet technologies switches to dry technologies; it also means to improve installation and set up phases when dealing with forms that could not have been built with traditional technologies. Moreover, it represents the introduction of energy efficiency in construction processes, making them more sustainable and lowering as much as possible their impact on the environment. Last, but not least, it means innovating in order to find low cost solutions. In addition to the above mentioned aspects, the evolution of new and experimental technologies for the opaque building envelope allows us to build components capable of:
• obtaining characteristic performance indicators for each component, using smaller quantities of matter, saving on raw materials and, as a consequence, on non renewable energy sources;
• using renewable materials and non polluting production processes;
• being built easily, with materials that can be separated during the maintenance, transformation, disassembling and demolition phases, for a faster set up of the construction site and for a full recycling of the building;
• storing incident solar energy and transforming it into heat;
• becoming active components of energy production, integrating technological devices linked to energy production from renewable sources.

L’involucro edilizio opaco si è lentamente evoluto da elemento barriera, che, per obiettivo primario, aveva il compito di isolare l’ambiente interno da sbalzi di temperatura esterni, in un complesso sistema di controllo e selezione dei flussi di materia, energia ed informazione che investono l’edificio, che con le sue prestazioni oltre al comfort termico e igrometrico degli spazi confinati deve garantire anche il contenimento dei consumi energetici nonché il recupero e produzione dell’energia stessa.

In questa prospettiva i requisiti prestazionali richiesti all’involucro opaco si configurano principalmente di triplice natura, quelli di tipo ambientale che attengono al mantenimento della temperatura dell’aria negli spazi abitativi nelle stagioni di esercizio degli impianti di riscaldamento entro i limiti di legge di 20 °C – 22 °C, con particolare attenzione alle prestazioni termiche dell’involucro edilizio in regime termico variabile, nei mesi invernali (specialmente nelle situazioni e periodi in cui il riscaldamento è saltuario e discontinuo, con particolari diminuzioni durante la fase notturna), ma anche e soprattutto, specie nella nostra fascia climatica mediterranea, al mantenimento delle condizioni di comfort termico negli ambienti interni nel periodo estivo; i requisiti prestazionali di tipo tecnologico che attengono al controllo dei fenomeni di condensa superficiale e interstiziale, al controllo di temperatura – umidità – ventilazione opportunamente combinate tra loro, e alla resistenza termica e inerzia termica ai fini del risparmio energetico e del comfort ambientale interno; ed infine i requisiti di tipo energetico che attengono alla produzione attiva e passiva di energia da fonti rinnovabili.

Da sempre per realizzare una funzione stabilizzatrice della temperatura attraverso l’involucro opaco si è data particolare importanza a due caratteristiche prevalenti: una bassa conducibilità termica, in altre parole un buon potere isolante, e un’elevata capacità termica, ovvero la possibilità di immagazzinare molto calore che viene poi ceduto agli ambienti interni durante la notte. Questo ha significato un lavoro attento di progettazione della massa termica, o inerzia termica dell’involucro opaco che consistesse nell’ottimizzazione della capacità di un materiale di opporsi al passaggio del flusso di calore e di accumularne una parte, mantenendo, nello stesso tempo, una temperatura dell’ambiente interno omogenea, costante e confortevole, nonostante temperature esterne molto variabili, favorendo l’uso di materiali ad alta inerzia termica come il calcestruzzo, i materiali laterizi compatti e quelli lapidei.

Al fine di minimizzare i consumi energetici per la climatizzazione estiva la strategia principale è quasi sempre stata quella di attenuare i valori massimi di temperatura negli ambienti e ritardare l’immissione di energia termica negli stessi, traslandola quanto più possibile verso sera/notte quando la temperatura dell’aria esterna è ai valori minimi giornalieri e il reirraggiamento raffredda le superfici esterne.

In quest’ottica il tema dell’innovazione tecnologica dell’involucro opaco assume un suo aspetto teorico e una serie di riflessi operativi, che riguardano innanzitutto la definizione e la riformulazione del significato stesso del termine “involucro opaco” e delle differenti tipologie di innovazione, ed inoltre riguardano le modalità con le quali l’innovazione si è espressa attraverso l’impiego dei diversi materiali e delle tecniche costruttive, venendo a modificare la visione attuale che vede il settore delle costruzioni come massimo responsabile dei consumi di combustibili fossili, sconsiderato produttore di rifiuti non riutilizzabili e produttore di inquinamento atmosferico.(…)

⇒ l’approfondimento continua sul numero 31 de ilProgettoSostenibile