Contropareti isolate – Case study confort estivo

In un precedente articolo abbiamo parlato di Strategie Passive per il confort estivo analizzando poi il caso studio Edificio ATER Treviso notando come i migliori risultati siano ottenibili solo attraverso un mix di fattori combinati dove la ventilazione e il controllo solare hanno un ruolo da protagonista. Ma come può essere migliorato l’involucro dell’edificio per garantire il massimo confort estivo? Lo vediamo grazie a questo secondo caso studio in cui, per ridurre le variabili, si è deciso di analizzare un edificio di un solo piano. Premessa fondamentale è che, in ogni caso, le esigenze dell’efficienza energetica invernale devono essere rispettate. Per questo motivo l’edificio è stato modellato considerando copertura, primo solaio, serramenti e pareti ad elevate performance per l’inverno.

Ottimizzazione della stratigrafia della parete

Anche in edifici nuovi e dotati di cappotto esterno, sempre più frequentemente si fa ricorso a contropareti interne dato che in questo modo è più agevole la posa degli impianti tecnologici e non è necessario procedere con tracce e spaccature nella struttura portante.  Ma vale davvero la pena collocare isolante nell’intercapedine? In letteratura si fa riferimento al parametro della capacità termica interna come indice del buon comportamento estivo delle pareti e tale valore peggiora con la posa di isolamento termico sul lato interno della muratura. È stata dunque compiuta una serie di simulazioni ipotizzando una parete composta da una controparete in cartongesso, una struttura portante in laterizio alveolato dello spessore di 25 cm ed isolante dello spessore totale di 18cm.

La posizione dell’isolante conta

La posizione dell’isolante è stata fatta variare in ciascuna simulazione partendo dalla condizione di isolamento totalmente esterno fino a quella di isolante tutto all’interno. Si tende a pensare che la parete dal punto di vista energetico si comporti in modo indipendente dalla posizione del materiale isolante. Questo è vero se osserviamo il solo regime stazionario e quindi la sola trasmittanza. Il ragionamento non è però adeguato se invece passiamo al regime dinamico, dove la posizione degli strati di materiale influenzano l’accumulo e il rilascio del calore. I parametri termici dinamici (come la trasmittanza periodica Yie, lo sfasamento e l’attenuazione) sono anche dipendenti da come sono disposti gli strati dell’involucro edilizio.

Risultati della simulazione

Per valutare l’effetto dello spostamento del materiale isolante dall’esterno verso l’interno è stato scelto, tra i vari output di energy plus, il parametro “unmet hours”, ovvero il numero di ore in cui il setpoint di 26°C non è raggiunto. A valori bassi di tale parametro corrisponde quindi un miglior comportamento dell’edificio nel suo insieme. È stato scelto questo parametro perché, benché non tenga conto dell’effetto della temperatura esterna sulla percezione di comfort, è utile per avere un’idea complessiva del confort sull’intera stagione e non solo in un periodo.  Le simulazioni – i cui risultati sono descritti nel seguito – sono state effettuate utilizzando il file meteo contenente i dati climatici di Brescia – Ghedi. Osservando il grafico di figura 8 è evidente che portare quota parte dell’isolante dall’esterno verso l’interno porta una riduzione rapida delle “unmet hours”, per i primi centimetri. Questo effetto positivo va via via riducendosi fino a tornare equivalente all’isolamento tutto esterno in corrispondenza del valore 5 cm esterno 13 interno. Infine si nota un peggioramento nel caso di un isolamento solo interno.

Fig. 8. Andamento delle “unmet hours” al variare della posizione dell’isolante.

Le differenze tra le varie opzioni sono contenute (stiamo parlando di una variazione massima del 5%) ma la scelta di come ripartire l’isolamento tra interno ed esterno è di fatto un’azione a “costo zero” che influenza il risultato finale. Un’altra interessante osservazione nasce osservando la figura 9 dove è riportato, per i medesimi spessori, l’andamento della capacità termica areica interna. Secondo questa simulazione il valore va decrescendo rapidamente spostando verso l’interno l’isolante. 

Fig. 9. Andamento della capacità termica areica al variare della posizione dell’isolante.

Fig. 10. Caratteristiche termiche principali di alcune delle configurazioni analizzate.

Un’ultima considerazione

Per ottenere buone performance estive è davvero necessario avere valori elevati di capacità termica areica? Comunemente si pensa così ma il caso studio sembra contraddire questo approccio. Qui si dà meno importanza alla “massa” dei primi strati interni della parete assegnando un valore notevole alla corretta distribuzione degli strati di isolanti. 

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