Progettare gli edifici all'insegna del rendimento energetico
Gli edifici sono costantemente soggetti a perdite di calore durante l'inverno e ad un apporto termico durante l'estate, fenomeno che ostacola l'obiettivo di mantenerli caldi durante i mesi freddi e freschi nella stagione più calda. In sostanza, la facciata di un edificio contrasta gli sforzi volti a mantenere alta o bassa la temperatura di un edificio. Nonostante l'azione di riscaldamento o di condizionamento dell'aria, infatti, la facciata è soggetta ad una perdita o ad un apporto gratuito di calore. Il fatto che il consumo energetico di un edificio sia influenzato da questi fattori impedisce la totale efficienza della spesa energetica. Per massimizzare il rendimento e ridurre al minimo la dipendenza energetica, è essenziale effettuare un'analisi del comportamento termico dell'edificio prima della sua realizzazione, in base alla quale selezionare i materiali da costruzione che permettono di diminuire la perdita e l'apporto termico intrinseco. Un consorzio costituito da ricercatori ed esperti dell'industria, provenienti da Spagna, Germania, Svizzera e Finlandia ha elaborato un codice software assolutamente unico nel suo genere, che consente di effettuare esattamente questo tipo di analisi, al fine di ottimizzare il consumo energetico. Il codice software AGLA è in grado di prevedere il comportamento termico di tipologie di facciate diverse. Si tratta di uno strumento di simulazione capace di effettuare previsioni nell'arco di pochi minuti. AGLA è in grado di fornire sia un'analisi dettagliata che un quadro generale della facciata di un edificio, nonché di effettuare calcoli su base annuale. Questo software, inoltre, fornisce informazioni essenziali, come per esempio il flusso termico areico mensile e annuale, nonché le temperature minime e massime all'interno dell'edificio. I dati di input sono costituiti da informazioni meteorologiche, geometriche e relative agli interni, nonché dalle proprietà termo-fisiche e ottiche di ciascun materiale da costruzione. Ovviamente, oltre agli esempi forniti, con questo sistema è possibile effettuare calcoli più dettagliati. AGLA, inoltre, è in grado di analizzare le facciate ventilate, integrando le nuove tecnologie. Questo software offre numerosi vantaggi rispetto ai metodi convenzionali di previsione del comportamento termico. I codici software attualmente disponibili per l'analisi del trasferimento di calore non consentono di tener conto di variabili quali le facciate ventilate, i materiali di isolamento termico o i pannelli fotovoltaici. Inoltre, le informazioni che si ottengono dai prototipi, la cui costruzione risulta estremamente onerosa, non sono esaustive e richiedono molto tempo per essere analizzate. AGLA, al contrario, è vantaggioso sotto il profilo economico, completo e permette di ottenere rapidamente risultati. Tutte caratteristiche, queste, che rendono il software perfettamente adatto ai suoi potenziali utenti, fra cui ingegneri edili, meccanici e energetici, nonché società di costruzioni. Il consorzio, inoltre, ha analizzato altri aspetti del consumo energetico degli edifici, al fine di ridurre il consumo di energia non rinnovabile e contribuire così agli sforzi di salvaguardia dell'ambiente. Questi studi hanno permesso di realizzare una facciata continua (curtain wall), ventilata e multifunzionale, progettata utilizzando il software AGLA. Poiché riduce le perdite di calore, tale innovazione permette di aumentare il rendimento energetico delle facciate. L'estrema versatilità di questo muro multifunzionale è attestata dalla possibilità non solo di integrare nuove tecnologie di costruzione, ma anche di utilizzare pannelli realizzati in materiali isolanti trasparenti, materiali d'accumulo, nonché registri motorizzati, tende e imposte. L'ulteriore sviluppo di questa particolare tecnologia costituisce uno degli elementi chiave dell'attività di ricerca del consorzio. I partecipanti, infatti, hanno messo a punto una facciata ventilata trasparente e isolante che funge da parete ad accumulo (detta anche parete solare a termocircolazione) per il riscaldamento. Tale parete può essere utilizzata in modalità di riscaldamento durante l'inverno e di raffreddamento nei mesi estivi. Di fatto, questa funzione consente di ridurre le perdite di calore durante i mesi freddi e di minimizzare il surriscaldamento nella stagione estiva. Tali innovazioni forniranno un impulso alle tecnologie energetiche, rendendole più vantaggiose sotto il profilo economico e contribuendo alla tutela dell'ambiente.