Raffrescamento passivo: intervista al prof. Mat Santamouris

Schermature solari, cool roof, ventilazione e nuove tecnologie possono ridurre fino all’80% la domanda di raffrescamento. Il prof. Santamouris: “Non dobbiamo fare affidamento al 100% sull’aria condizionata”

L’estate appena finita è stata la più calda della storia europea e le ondate di calore hanno provocato più di 35 mila morti nel nostro continente. Si è parlato molto di aria condizionata, ma molto meno di tutto quello che possiamo fare per ridurre la temperatura degli edifici senza consumare energia, ovvero del raffrescamento passivo.

Il raffrescamento passivo potrebbe ridurre del 24% la domanda di aria condizionata entro il 2050, con conseguenti risparmi fino a 3 trilioni di dollari e una diminuzione delle emissioni di 1,3 miliardi di tonnellate di CO₂ equivalente.

Per Il Giusto Clima, Radio Popolare, abbiamo intervistato Mat Santamouris, professore di architettura ad alte prestazioni all’Università del New South Wales, uno dei massimi esperti mondiali di raffrescamento passivo.

Che cos’è il raffrescamento passivo

Innanzitutto, professor Santamouris, che cos’è il raffrescamento passivo?

Gli edifici hanno temperature interne più elevate a causa di diversi apporti di calore: la radiazione solare che entra dalle finestre, il calore che passa attraverso pareti e involucro dell’edificio, quello generato all’interno degli ambienti e, infine, la mancanza di una ventilazione adeguata per estrarre il calore.

Il raffrescamento passivo è un insieme di misure che cerca prima di tutto di ridurre questi apporti. Perché permettere alla radiazione solare di entrare nell’edificio e poi spendere elettricità per tirarla fuori? Non è una cosa molto intelligente.

Molto dipende dalla massa termica, cioè la capacità di un materiale o di una struttura di assorbire, accumulare e rilasciare lentamente energia termica. Più la massa termica di un edificio è elevata, più il calore può essere distribuito senza far aumentare la temperatura. È anche per questo che negli edifici costruiti con materiali pesanti e densi la temperatura è molto più bassa.

Un’altra strategia consiste nel dissipare il calore verso elementi dell’ambiente che hanno una temperatura più bassa, come l’acqua, il terreno o il cielo. Controllo della radiazione solare, ventilazione, raffrescamento evaporativo e raffrescamento radiativo sono tutte tecniche di raffrescamento passivo.

Raffrescamento passivo su edifici vecchi

Quali sono gli interventi più semplici ed economici per gli edifici già costruiti?

Faccio tre esempi, di soluzioni facilmente applicabili a qualsiasi edificio:

• Controllo della radiazione solare: in qualsiasi edificio si può migliorare l’ombreggiamento installando un buon dispositivo di schermatura all’esterno delle finestre.
• Cool roof: un tetto verniciato o realizzato con materiali che riflettono la radiazione solare.
• Ventilazione adeguata: per esempio, un ventilatore a soffitto di buona qualità può migliorare enormemente il comfort.

In realtà la maggior parte delle tecniche di raffrescamento passivo può essere adattata agli edifici già costruiti. Ai tropici, per esempio a Singapore, dove la temperatura è sempre superiore ai 30 gradi, esistono edifici che non hanno bisogno di aria condizionata.

In questo modo si riduce al minimo l’uso dell’aria condizionata, oppure non la si utilizza affatto. Un carico di raffrescamento che può arrivare a 100 kilowattora per metro quadrato può essere ridotto fino a tre, quattro o cinque kilowattora per metro quadrato.

Crisi climatica e raffrescamento passivo

La ventilazione notturna è una delle strategie chiave, ma le notti tropicali sono sempre più frequenti. Come cambia il modo di raffrescare gli edifici con il riscaldamento climatico?

Una strategia di raffrescamento resiliente deve partire dal miglioramento delle condizioni termiche delle città. Le città hanno temperature più elevate rispetto alle aree circostanti: in alcuni casi l’aumento può arrivare a 3, 5 o addirittura 10 gradi. E ovviamente questo influenza anche il clima interno degli edifici.

Negli ultimi anni abbiamo sviluppato tecnologie di mitigazione del calore che hanno permesso di ridurre la temperatura di picco delle città fino a 4 o 5 gradi. Ci sono molti esempi nel mondo: i cool pavements, pavimentazioni fresche e riflettenti con superfici chiare ad alta albedo; i cool roof; una maggiore presenza di vegetazione; i sistemi evaporativi.

Queste tecniche possono ridurre la domanda di raffrescamento fino al 70 o all’80%. Sono già state implementate in più di 250 grandi città. A Los Angeles, per esempio, abbiamo quasi un milione di metri quadrati di pavimentazioni fresche, grazie alle quali le temperature di picco sono molto più basse.

Sappiamo però che l’aumento delle notti tropicali sarà ancora più intenso in futuro. Entro il 2050 nella maggior parte delle città del Mediterraneo potremmo avere ondate di calore che durano più di 50 giorni consecutivi.

Dobbiamo quindi migliorare la qualità termica delle città, proteggere gli edifici dalla radiazione, ridurre gli apporti di calore, modulare quello in eccesso con un’adeguata massa termica e, soprattutto, utilizzare tecniche di dissipazione.

Tra queste c’è il raffrescamento radiativo, che utilizza materiali progettati per disperdere naturalmente il calore verso il cielo. E c’è il raffrescamento evaporativo avanzato basato sugli idrogel, che trattengono acqua destinata a evaporare e hanno un enorme potenziale di raffrescamento, vicino ai 300 Watt per metro quadrato.

Utilizzando queste tecnologie possiamo ridurre la domanda di raffrescamento del 60, 70 o 80% durante la notte, evitando l’aria condizionata o riducendone al minimo l’uso.

Aria condizionata e raffrescamento passivo

Il messaggio è molto chiaro: non dobbiamo fare affidamento al 100% sull’aria condizionata, perché comporta enormi problemi energetici, ambientali, finanziari, sociali e culturali.

E non dobbiamo dimenticare che, per ragioni economiche e sociali, quasi metà della popolazione mondiale, circa 4 miliardi di persone, non può permettersi di utilizzarla. Implementando le tecnologie di raffrescamento passivo possiamo quindi salvare vite, garantire condizioni confortevoli a queste persone e, allo stesso tempo, ridurre l’enorme peso imposto sull’economia di questi Paesi.