Studio di una metodologia per la determinazione delle proprietà termiche equivalenti di pacchetti murari

Abstract

Le informazioni sulle stratigrafie degli involucri edilizi vengono quasi sempre dedotte in base all’anno di costruzione dello stabile o sulla base delle proprietà termiche riportate all’interno di specifiche norme. Tali norme indicano valori di riferimento delle proprietà termiche dei materiali comunemente utilizzati in edilizia o valori di conduttanza per elementi disomogenei, i quali possono essere utilizzati solo quando si hanno informazioni certe sui materiali presenti all’interno delle pareti. La certezza del dato sussiste in costruzioni ex-novo, dove è possibile far riferimento alle schede tecniche dei materiali o è possibile far affidamento su documentazione tecnica attendibile. Oggi, si parla sempre più di efficienza energetica e tale concetto non può non essere connesso al panorama edilizio esistente, responsabile di oltre il 35% dei consumi totali di energia su scala italiana e globale. Capire le reali prestazioni di un edificio significa comprendere il reale comportamento delle sue parti strutturali. Nel caso delle superfici opache esiste l’esigenza di capire il reale comportamento dei pacchetti murari al fine di intervenire nel modo più opportuno. Tuttavia, non sempre è possibile conoscere l’effettiva composizione stratigrafica di una parete: ciò avviene quando non è possibile estrarre campioni di materiale o quando si ipotizza che ragioni costruttive abbiano modificato il progetto originario. Occorre quindi sottolineare che l’impossibilità di reperire informazioni attendibili da un lato e l’impiego di indagini strumentali che riguardano gli interi pacchetti murari dall’altro, fanno nascere la necessità di formalizzare un modello descrittivo del comportamento dell’intera parete, superando così l’esigenza di informazioni relative ai singoli strati. L’attività di ricerca svolta in questa tesi di dottorato riguarda la proposta di una metodologia per la stima dei parametri termici equivalenti di pacchetti murari, le cui stratigrafie sono sconosciute. Tale proposta nasce all’interno di un percorso che inizia con la comprensione delle prestazioni energetiche degli involucri edilizi attraverso strumenti di simulazione dinamica, passa attraverso il concetto di diagnosi energetica strumentale e sfocia in una rielaborazione degli stessi per dar vita ad un nuovo approccio metodologico. Il metodo presentato porta con sé effetti pratici riguardanti la possibilità di individuare proprietà termiche fondamentali per quantificare il comportamento energetico degli edifici: si abbandonerebbe il concetto di trasmittanza termica stazionaria basata sulla sola conducibilità termica, lasciando il posto al concetto di diffusione del calore, che vede al suo interno la coesistenza di conducibilità termica, densità e calore specifico. Conseguentemente, il metodo consente di migliorare l’accoppiamento edificio-impianto: tale concetto deriva da una più precisa stima delle prestazioni energetiche, con conseguenze dirette in termini di dimensionamento impiantistico, tenendo in conto fenomeni di accumulo termico. Inoltre, il metodo proposto è un metodo non distruttivo: l’applicazione della strumentazione non prevede alcuna alterazione della parete, conservando in questo modo la totale funzionalità del pacchetto murario, con conseguenti vantaggi in termini di tempo e denaro. Al tempo stesso il metodo consente di risparmiare tempo per la calibrazione del modello: la fase di calibrazione necessita di misure in situ su base semestrale o annuale. Risulta facilmente comprensibile come l’installazione di sensori di temperatura per intervalli temporali così lunghi mal si sposa con le esigenze occupazionali degli edifici (fatta eccezione per specifici casi). È quindi possibile concludere che l’obiettivo che si è cercato di perseguire consiste nella definizione di un nuovo metodo diagnostico strumentale non distruttivo, caratterizzato essenzialmente da semplicità di utilizzo e fruibilità da parte di tutti, contraddistinto da molteplici implicazioni di natura pratica, con ripercussioni di natura economica ed ambientale.