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BENESSERE E ISOLAMENTO VANNO A BRACCETTO?

temperatura operativa

Sommario:

Oggi vorrei parlare di benessere ambientale interno e isolamento termico. In particolare del benessere fisico che puoi sperimentare se entri in casa costruita bene o il benessere di cui ogni giorno ti privi se vivi in una casa costruita male.
Di base i parametri ambientali che influenzano questo tipo di benessere sono: la temperatura, l’umidità, e la purezza dell’aria. L’isolamento termico in maniera più o meno impattante influisce su tutti e tre. Cerchiamo di capire come.

PERCHE’ LA TEMPERATURA DI 20°C

In inverno è stato stabilito per legge che dovremo tenere la temperatura dell’aria a 20°(DPR412/93 e s.m.). Ti sei mai domandato: perché? Perchè da una ricerca effettuata su vasto campione di persone, poste in una stanza a varie temperature; la temperatura in cui è stata rilevata, la più bassa percentuale d’insoddisfatti, è proprio 20° (Fanger, PMV, UNI 7730).Per questo è stato riconosciuta, a livello internazionale, i 20° come temperatura di riferimento per il comfort invernale.
Ma alcune volte, in inverno , nonostante il termostato impostato a 20°, avrai sperimentato la sensazione di freddo soprattutto avvicinandoti alle pareti e alle parti dell’involucro che ti dividono dall’esterno. Più sono freddi questi elementi più è forte la sensazione di disagio.
Come mai? Il tuo corpo scambia calore con le superfici dell’ambiente che occupi.

LA TEMPERATURA OPERATIVA

Quello che conta in realtà non è solo la temperatura dell’aria. Quella che dovrebbe essere prossima a venti gradi è la temperatura operativa. La temperatura operativa negli ambienti interni può essere calcolata con buona approssimazione facendo la media tra la temperatura dell’aria e la temperatura media radiante. La temperatura media radiante è, semplificando, la temperatura media tra tutte le superfici che delimitano la stanza dove vivi. In formule:

Temperatura operativa

Ta= temperatura aria ambiente;
Tmr = media ponderata delle temperature delle superfici che costituiscono l’involucro.

ESEMPIO

Facciamo un esempio:
Prendiamo la camera da letto dei tuo figlio, una stanza in pianta di dimensioni di 3,0×3,0 metri.
Per praticità e fare agevolmente i conti consideriamola alta 3 metri anziché 2,70 m.Ogni parete e ogni solaio ha una superficie di 9 mq.
La stanza si trova in angolo dell’edificio con due pareti esterne in muratura piena a due teste (due mattoni pieni per un totale di 25 cm). Tipo di parete che, quando inverno, la temperatura esterna si aggira intorno agli 0° la temperatura superficiale si aggira intorno ai 14 °C. Siamo al piano terra e in queste condizioni probabilmente il pavimento è intorno a 10° a causa degli scambi termici verso il terreno. Le altre pareti e il solaio di soffitto le consideriamo a 19 ° per il contatto reciproco che hanno con le pareti esterne (è una semplificazione la parete ha diverse temperature più si avvicina alle pareti esterne.
La temperatura media radiante (semplificando senza considerare la finestra) potrebbe essere:9x2x14+9x1x10+9x3x19/9×6 = (252+90+513)/54= 15,8 ° temperatura media radiante
(15,8+20)/2 = 17,91°C ≈ 18° C la temperatura operativa, cioè temperatura percepita.
Abbiamo fatto delle semplificazioni: ci sarà  la finestra, potrebbe essere a 13° e sicuramente ci sarà la porta di accesso alla camera che avrà temperature più basse dei 19° considerate per le pareti…in queste condizioni è più probaile che tu abbia una temperatura operativa più prossima ai 17° gradi che ai 18 calcolati…
Ecco perché nonostante il termometro rileva la temperatura dell’aria a 20° sei comunque costretto,
a stare lontano da certe superfici e in certi momenti hai nonostante ti sei vestito bene puoi sentire freddo. Soprattutto sei hai attività metabolica ridotta: stai fermo a guardare la tv , stai leggendo…

ASIMMETRIA RADIANTE

Affianca il problema appena esposto quello dell’asimmetria radiante. Si parla di asimmetria radiante quando come nel caso appena visto, interagiscono tra loro pareti e solai a diverse temperature. Il solaio di pavimento scambia calore con il solaio del soffitto, le due pareti interne scambiano calore calore con le due pareti esterne ciascuna con la sua parallela.
Per asimmetrie termiche entro il 5° la percentuale di insoddisfatti risulta compresa entro il 10% .
Per asimmetrie termiche  tra i 5 e 10°(come in questo caso tra il pavimento e il soffitto) la percentuale di insoddisfatti, cioè delle persone che vivono la sensazione di disagio dovuto all’asimmetria termica sale al 15%  (secondo lo studio  di Fanger, PPD).
Questo tipo di problema si acuisce in corrispondenza degli infissi. L’infisso a causa della tramittanza superiore come già detto può aggirarsi intorno ai 12°-13° . Nel ponte termico costituito dalla connessione tra infisso e parete a volte si incontrano temperature inferiori, che si aggirano intorno ai 10°. In queste condizioni si crea sicuramente condensa. La condensa a lungo andare favorisce la formazione di muffa. Le spore delle muffe possono creare allergie. La mancanza d’isolamento influenza la temperatura, ma indirettamente, influenza anche l’umidità e la salubrità dell’aria che respiri.

LE SOLUZIONI

Come si può risolvere? Un modo è quello di ricorrere a superfici radianti attive: pannelli radianti a pavimento, a parete o soffitto. Il benessere termico aumenta, l’energia impiegata per il riscaldamento rimane costante e le spese per riscaldare l’ambiente pure.
Un altro modo per conseguire il benessere termico è quello di precede all’isolamento delle superfici che delimitano l’ambiente interno con l’esterno, cosi facendo innalziamo la temperatura di queste superfici, generando comfort e piacere fisico. Ma non solo: isolando diminuiamo le dispersioni, abbiamo meno bisogno di energia per riscaldare gli ambienti con conseguente risparmio economico in bolletta.
Proviamo allora ad isolarci e ripetiamo il calcolo per capire i benefici. Consideriamo che l’esempio considerato sia a Firenze (zona climatica D) . Per rispettare i criteri minimi per ottenere le detrazioni , per cui considera di fare un cappotto con poliuretano di 10 cm che ci porta ad una trasmittanza di 0,024W/mqK .
parete con cappotto
Le due pareti esterne (vedi figura) post intervento presentano una temperatura superficiale di 19,4°C. Le due pareti interne a contatto con queste saranno anch’esse più calde. Consideriamole a 19,5 .Per cui avremo:
9x2x19,4+9x1x10+3x9x19,5/9×6 = (349,2+90+526,5)/54= 17,88° ≈ 18° T media radiante
(18+20)/2= 19°C la temperatura operativa;
La temperatura percepita si è alzata di un grado …toccando le pareti non avremo più la sensazione di freddo che percepivamo prima. La condensa sopra i 16° non si crea, la muffa non si forma avremo ambienti più salubri. Non solo facendo un rapido calcolo sulla differenza di energia dispersa dalla stanza vedremo che abbiamo risparmiato (guarda i risultati, i calcoli ci sono solo per far capire ai piuù esperti che non sto dicendo fandonie):
1,896-0,221=1,675 w/mqK differenza di trasmittanza
1,675x18x1821x24x0,9=1185908 Wh cioè 1185 kWh risparmio energetico isolando la stanza
(18 è la superficie in mq; 1821 sono i Gradi Giorno;  24 sono le ore in un giorno;  0,9 è un coefficiente che tiene conto dell’attenuazione notturna con termostato a 16° anziché 20°).
Che tradotto in soldini circa 118,5 mc di metano se hai la caldaia o 395 kW di elettricità se hai già la pompa di calore. Approfondiamo. Con il metano al costo di circa 1€/mc avremo risparmiato circa 118-120€/anno. Per cui, a fronte di una anticipazione di 1800€ (cappotto considerato a 100€/mq) e di 630€ effettivi usufruendo dell’ecobonus 65% l’intervento viene recuperato 5 anni.

I BENEFICI DELL’ISOLAMENTO

Ecco tutti i benefici:

  • risparmio enegetico  di 120€/anno x stanza,
  • no condensa,
  • no muffe,
  • maggior comfort dovuto alle temperature superficiali più alte dell’involucro…
  • sensazione di di calore proveniente dall’involucro per diverse ore anche una volta spento il riscaldamento.

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