Sfasamento termico, come si calcola e perché non è da trascurare

Lo sfasamento termico è un concetto chiave nell’edilizia e nell’efficienza energetica degli edifici. Indica il tempo che un’onda termica impiega per attraversare un materiale e influenzare la temperatura interna di un ambiente.

Comprendere e ottimizzare lo sfasamento termico consente di migliorare il comfort abitativo e ridurre il consumo energetico, specialmente in climi con forti escursioni termiche tra giorno e notte.

Cos’è lo sfasamento termico

Lo sfasamento termico rappresenta il ritardo temporale tra il momento in cui si registra la massima temperatura sulla superficie esterna di una struttura e il momento in cui la temperatura raggiunge il suo picco sulla superficie interna.

In altre parole, è il tempo necessario affinché il calore esterno arrivi a influenzare la temperatura interna dell’ambiente. Questo parametro è cruciale per valutare il comfort termico estivo e, di conseguenza, ha un impatto diretto sul risparmio energetico.

Durante l’estate, il calore accumulato dalle superfici esterne dell’edificio viene rilasciato gradualmente all’interno, con un ritardo che smorza il picco di calore e, quindi, riduce la necessità di raffrescamento. Questo fenomeno, noto come inerzia termica, può essere quantificato attraverso il valore dello sfasamento.

Un valore ottimale dello sfasamento termico è di circa 12 ore, mentre nelle zone con estati particolarmente calde è fondamentale che lo sfasamento sia compreso tra le 8 e le 10 ore, affinché il calore entri nell’abitazione durante la notte e possa essere dissipato grazie al ricambio d’aria.

Perché è importante per calcolare l’efficienza energetica

Ottimizzare lo sfasamento termico riduce il carico sugli impianti di climatizzazione e migliora la classe energetica dell’edificio.

In estate, un adeguato sfasamento termico previene il surriscaldamento degli ambienti durante le ore più calde, mentre in inverno contribuisce a mantenere il calore all’interno, limitando la dispersione termica.

Questo porta a minori consumi energetici per riscaldamento e raffrescamento, migliorando al contempo il comfort abitativo senza improvvisi sbalzi termici. Inoltre, l’ottimizzazione dello sfasamento termico favorisce una maggiore sostenibilità ambientale, riducendo l’impatto ecologico degli edifici.

Cosa dice la normativa in Italia

In Italia, la normativa sull’efficienza energetica degli edifici è regolata dal Decreto Legislativo 192/2005 e successivi aggiornamenti, che recepiscono le direttive europee in materia di prestazione energetica.

Il Decreto Ministeriale 26 giugno 2015 ha introdotto parametri specifici per la progettazione degli edifici ad alte prestazioni energetiche, inclusi quelli legati allo sfasamento termico.

Per le strutture opache, la normativa prevede limiti di trasmittanza termica e raccomanda l’uso di materiali con elevato sfasamento termico, soprattutto in zone climatiche caratterizzate da forti escursioni diurne. Gli edifici in Classe A o superiori devono rispettare criteri di isolamento avanzati, dove il valore dello sfasamento termico assume un ruolo chiave.

Come aumentare o abbassare lo sfasamento termico

Per aumentare lo sfasamento termico, è utile adottare materiali con elevata massa termica, come laterizi, calcestruzzo cellulare o pietra naturale, e aumentare lo spessore delle pareti per ritardare il passaggio del calore. L’uso di strati di isolamento termico esterno contribuisce a rallentare l’onda termica, migliorando l’efficienza complessiva dell’edificio. Anche i tetti ventilati rappresentano una soluzione efficace, poiché riducono la trasmissione del calore nelle ore più calde.

Al contrario, per abbassare lo sfasamento termico si possono scegliere materiali a bassa densità, come polistirene o lana di roccia, che favoriscono un passaggio più rapido del calore. Inoltre, ridurre lo spessore delle pareti può essere utile in edifici che necessitano di un riscaldamento o raffreddamento più rapido.

Come si calcola lo sfasamento termico

Per calcolare lo sfasamento termico (φ), è utile seguire le indicazioni della UNI EN 13786, che si basa su tre parametri fondamentali dei materiali edilizi:

• λ = conduttività termica (W/mK)
• ρ = densità (kg/m³)
• c = capacità termica massica (J/kgK)

La formula è la seguente

φ = (d² / α) × π²

dove:

• (d) è lo spessore del materiale (m),
• (α) è la diffusività termica del materiale, che si calcola come:

α = λ / (ρ × c)

In sintesi, la conduttività termica misura la capacità di un materiale di trasmettere il calore, la densità rappresenta il rapporto tra la massa e il volume di una sostanza, mentre la capacità termica massica indica la quantità di calore scambiato tra il materiale e l’ambiente in relazione alla variazione di temperatura.

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