Direzione Trasferimento Tecnologico

Settori applicativi

Problema da risolvere

La tecnologia dei materiali cementizi ad alta riflettanza mira a risolvere due problemi principali, l'elevato consumo energetico per la climatizzazione estiva e l'effetto isola di calore urbana, e a soddisfare un bisogno crescente legato alla sostenibilità urbana ed energetica così meglio esplicitato: - Realizzare città più resilienti, sostenibili e vivibili, in particolare di fronte al cambiamento climatico. - Ridurre l'impatto ambientale del settore edilizio, che rappresenta una delle principali fonti di consumo energetico. - Migliorare la qualità della vita urbana attraverso materiali intelligenti che interagiscono con l'ambiente (es. riflettendo il calore, drenando l'acqua, adattandosi alle condizioni climatiche). - Supportare politiche di transizione ecologica e decarbonizzazione, anche tramite incentivi e criteri ambientali minimi (CAM).

Descrizione

Nelle aree con elevati livelli di radiazione solare, ridurre la quantità di energia solare assorbita dall'involucro edilizio è utile per ridurre la necessità di condizionamento dell'aria e l'effetto "isola di calore". La maggior parte dei prodotti ad alta riflessione, tuttavia, soffre di scarsa durabilità. Secondo alcuni studi infatti il surriscaldamento, a livello urbano e di edificio, dipende fortemente dai materiali da costruzione che possono raggiungere temperature fino a 40 °C superiori rispetto all'aria-ambiente, con conseguenti flussi termici elevati sia verso l'interno degli edifici che verso l'esterno. Per contrastare questo fenomeno, noto come “isola di calore urbana”, e il conseguente incremento dei consumi elettrici negli edifici, soprattutto nel periodo estivo, abbiamo sperimentato l'utilizzo di materiali ad elevata riflettanza solare (RS), i cosiddetti Cool Materials (CM), per il “raffrescamento passivo” degli edifici, in grado di ridurre le temperature superficiali delle strutture esposte alla radiazione solare e il flusso termico entrante all'interno dell'edificio. Le analisi condotte hanno portato ad interessanti conclusioni sull'efficacia dei materiali ad alta riflettanza, soprattutto se abbinati ad altre azioni di mitigazione, come ad esempio la contemporanea applicazione dei CM sulle pareti degli edifici e sulle pavimentazioni stradali e la presenza di elementi di vegetazione sugli edifici (es. tetti verdi) e in ambito urbano (es. giardini o viali alberati). Lo studio condotto, tramite simulazioni di tipo dinamico, ha evidenziato prospettive interessanti sotto il profilo della risposta all'irraggiamento solare diretto: il risparmio energetico ottenibile nella stagione estiva presenta delle importanti potenzialità nella gran parte delle zone climatiche testate. Sul bilancio energetico annuale invece, i vantaggi sono interessanti per i climi con temperature estive più alte mentre sono modesti nelle zone con climi freddi o temperati.

Gruppo di ricerca coinvolto