Caratteristiche casa passiva


Sfasamento termico

Lo sfasamento (fi) è l’arco di tempo (ore) che serve all’onda termica per fluire dall’esterno all’interno attraverso un materiale edile.

Maggiore è lo sfasamento, più lungo sarà il tempo di passaggio del calore all’interno dell’edificio.

Lo sfasamento dunque è la differenza di tempo che intercorre tra l’ora in cui si ha la massima temperatura all’esterno e l’ora in cui si ha la massima temperatura all’interno, e non deve essere inferiore alle 8/12 ore; lo smorzamento esprime il rapporto tra la variazione massima della temperatura esterna deltaTe e quella della temperatura interna deltaTi in riferimento alla temperatura media della superficie interna. Esempio:

- Coibentazione tetto con 18 cm di coibente in fibra minerale valore 0,040: fi = 5,9 ore.

- Coibentazione tetto con 18 cm di coibente in fibra legno valore 0,040: fi = 13,7 ore.

Le fibre di legno possiedono, oltre ad un’ottima conduttività termica, (l = 0,037 per densità (ro)160 kg/m3 circa e l = 0,052 per densità (ro) 250 kg/m3), eccellenti proprietà di accumulo termico (capacità termica (c) 2100 J/kgK).

Il beneficio in termini di comfort nel periodo estivo è tanto maggiore quanto più elevati sono i valori di sfasamento e di smorzamento del flusso termico.

Come evidenziato dal grafico A, la fibra di legno registra altissimi valori di sfasamento e di smorzamento dell’onda termica; queste capacità combinate consentono l’ottimale protezione dalle escursioni termiche sia in estate che in inverno, garantendo così il massimo comfort abitativo.

Trasmittanza termica

I concetti di trasmittanza, resistenza e conducibilità termica sono strettamente legati tra loro.

La conducibilità o conduttività termica (normalmente indicata con la lettera greca λ) è il flusso di calore Q (misurato in J/s ovvero W) che attraversa una superficie unitaria A di spessore unitario d sottoposta ad un gradiente termico ΔT di un grado Kelvin (o Celsius). In termini matematici si ha:

La definizione sopra esposta deriva dalla legge di Fourier che determina il flusso che si instaura attraverso una superficie unitaria di spessore unitario sottoposta ad un gradiente termico, ovvero:

La conducibilità termica dipende dalle caratteristiche fisico-chimiche del materiale preso in esame. Nella seguente tabella si riportano dei valori per alcuni materiali:

Aria (a condizione ambientale): 0.026

Polistirolo espanso: 0.03

Acqua distillata: 0.6

Vetro: 1

Ferro: 1

Rame: 386

Argento: 407

Diamante: 1000

I materiali con elevata conducibilità termica sono detti conduttori (termici) mentre quelli a bassa conducibilità termica sono definiti isolanti (termici).

Esiste una corrispondenza per quanto riguarda la capacità di trasmettere calore ed elettricità di un materiale: un isolante termico è normalmente un pessimo conduttore elettrico. Un eccezione è rappresentata dal Diamante, ottimo conduttore termico ma isolante da un punto di vista elettrico.

La conducibilità termica ha un ruolo fondamentale nella progettazione di case a basso consumo energetico: materiali a bassa conducibilità termica garantiscono un elevato isolamento termico dell’edificio, permettono un basso consumo di energia per mantenere la temperatura interna.

Permeabilità al vapore

L’indice di permeabilità al vapore permette di rilevare la resistenza del materiale isolante alla diffusione del vapore acqueo. Esso quindi è un coefficiente che esprime la capacità del materiale isolante di creare una barriera nei confronti del passaggio di vapore acqueo.

Risparmio energetico: l’isolante ideale

L’indice di permeabilità al vapore è un parametro essenziale per stabilire lo spessore di materiale isolante da utilizzare nell’isolamento, ad esempio, di impianti di refrigerazione e suoi componenti.L’incapacità di un materiale isolante di porsi come barriera contro il vapore pregiudicherà la sua stessa efficienza e limiterà la sua durata nel tempo.

Risparmio energetico: i buoni requisiti di un isolante

In un isolante elastomero la buona resistenza al vapore acqueo è determinata dai seguenti requisiti:

- struttura molecolare a cellule chiuse;

- piccole dimensioni delle celle;

- coesione tra le pareti delle celle;

- resistenza al vapore omogenea su tutto lo spessore.

-Evitare il fenomeno della condensa

Per evitare il fenomeno della formazione di condensa è indispensabile che la temperatura della superficie del materiale isolante sia almeno la stessa di quella del punto di condensazione, ricavata da un calcolo che prende in considerazione anche il valore di conduttività termica del materiale, ed è per questo motivo che il materiale deve assolutamente mantenere inalterate e stabili nel tempo le proprie caratteristiche, nelle diverse condizioni.

Costruzioni ecologiche: Efficienza energetica

Una Casa Passiva, per essere certificata come tale, deve essere caratterizzata da un fabbisogno termico non superiore ai 15 kWh/m2a e da un fabbisogno energetico totale inferiore a 42 kWh/m2a, comprensivo di riscaldamento, acqua calda sanitaria ed elettricità utilizzata per illuminazione ed elettrodomestici.

In generale, per quanto riguarda il riscaldamento invernale, una Casa Passiva in Italia consente un risparmio energetico di circa il 90% rispetto ad un edificio tradizionale e dell’80% rispetto a una moderna casa standard conforme ai più avanzati regolamenti edilizi europei.

Costruzioni ecologiche: utilizzare il 10% dell’energia rispetto ad un edificio tradizionale

Una Passivhaus, dunque, rientra nell’obiettivo del “fattore 10”, ossia utilizza solo il 10% dell’energia rispetto ad un edificio tradizionale.

In una Casa Passiva, l’energia necessaria a riscaldare un appartamento di 100 m2 in anno è equivalente a 150 litri di gasolio, ossia 2 pieni dell’automobile.

Costruzioni ecologiche: il consumo della “Casa Passiva”

Classe energetica A+ : < 15Kwh/mq annuo = < 1,5 litri gasolio/mq annuo

Classe energetica A : < 30Kwh/mq annuo = < 3 litri gasolio/mq annuo

Classe energetica B : tra 31-50Kwh/mq annuo = 3,1-5 litri gasolio/mq annuo

Classe energetica C : tra 51-70Kwh/mq annuo = 5,1-7 litri gasolio/mq annuo

Classe energetica D : tra 71-90Kwh/mq annuo = 7,1-9 litri gasolio/mq annuo

Classe energetica E : tra 91-120Kwh/mq annuo = 9,1-12 litri gasolio/mq annuo

Classe energetica F : tra 121-160Kwh/mq annuo = 12,1-16 litri gasolio/mq annuo

Classe energetica G : > 160Kwh/mq annuo = > 16 litri gasolio/mq annuo

Costruzioni ecologiche: riduzione dei consumi e di emissioni inquinanti

La riduzione dei consumi di energia e di emissioni inquinanti sono gli obiettivi alla base della direttiva europea in materia di certificazione energetica degli edifici.

La certificazione energetica degli edifici

La certificazione energetica degli edifici non è un punto di arrivo al quale tendere per documentare il rispetto di una norma, ma un punto di partenza, uno strumento strategico-gestionale in grado di supportare le scelte progettuali in vista di un miglioramento delle prestazioni energetiche complessive del sistema edilizio.

Il fattore più significativo in termini di impatto sull’ambiente è il consumo di energia degli edifici. È possibile ridurre il consumo energetico negli edifici di oltre l’80% con dei costi moderati.