Cool materials, di cosa si tratta

I cool materials sono materiali che possono aiutare le nostre città ad essere più sostenibili e vivibili. Un tema di grande importanza in un secolo che ha visto lo sviluppo urbano e la migrazione verso i grandi centri crescere come mai in precedenza.

Metropoli e grandi città sono sempre più popolate e continuare ad evolversi. È inevitabile, quindi, che si dedichi molta attenzione al tema della loro crescita e dei modelli da applicare per assicurare aspetti quali la qualità della vita, il rispetto dell’ambiente e la sostenibilità.

Un adeguato sviluppo delle città è possibile, tramite l’attuazione di diverse strategie, che vanno da progetti relativi alla mobilità, fino alla progettazione di aree verdi. Gli ambiti di intervento, quindi, possono essere molti e anche parecchio differenti tra loro. L’edilizia e le costruzioni, ovviamente, ne sono un esempio importante. È proprio in questo contesto che si colloca anche il tema dei cool materials, strettamente connessi alla lotta all’effetto isola di calore.

Che cosa sono i cool materials

I “cool materials” sono materiali, di diversa natura e tipologia, organici e inorganici, che hanno un elevato indice di riflettanza solare, indicata con la sigla SRI. Ciò significa che questi materiali hanno la capacità di non assorbire la radiazione solare, che, invece, viene riflessa. Questo permette di abbassare la temperatura superficiale degli oggetti con essi realizzati o rivestiti. Maggiore è il valore di SRI, quindi, minore sarà la temperatura della superficie in oggetto. Si possono utilizzare per coperture, ma anche rivestimenti e pavimentazioni.

A seconda del campo di applicazione, infatti, si possono distinguere diversi elementi edilizi, come i cosiddetti cool roof.

Con l’introduzione dei CAM, inoltre, si sono definite precisi riferimenti in merito agli indici SRI che dovrebbero caratterizzare i materiali utilizzati per le superfici esterne, come i camminamenti pedonali, e per le coperture. Per le superfici esterne e per le coperture inclinate (>15%) è previsto un indice superiore a 29, mentre per le coperture piane o con inclinazione inferiore al 15%, invece, si sale a 79.

Come si calcola l’indice SRI

L’indice SRI, come già detto, rappresenta la capacità di un materiale di riflettere la radiazione solare. Per ottenere questo valore è necessario effettuare uno specifico calcolo, che prende in considerazione sia la riflettanza del materiale, che la sua emissività termica, facendo riferimento a precise condizioni ambientali di irraggiamento e ventilazione. Per effettuare questi calcoli si ricorre a strumenti specifici, gestiti da società e laboratori qualificati.

La riflettanza di un materiale esprime la frazione di radiazione solare riflessa da una superficie, rispetto alla totalità della radiazione che vi incide e questa grandezza è anche chiamata albedo. Questo valore può essere incluso va da 0 a 1, dove lo 0 indica un materiale che assorbe completamente la radiazione solare incidente. Per quanto riguarda l’emissività, invece, si tratta di misurare la quantità di energia irraggiata rispetto all’energia irraggiata da un corpo nero a pari temperatura. Anche in questo caso il valore varia da 0 a 1.

L’indice SRI, poi, si esprime in una scala che va da 0 a 100 e indica come si colloca il materiale in oggetto rispetto al comportamento di una superficie bianca e di una nera. Per questi calcoli è necessario seguire quanto indicato nella norma ASTM E 1980.

In generale, comunque, su questi valori incidono fattori quali il colore e la composizione del materiale. È importante che i materiali e il loro colore non agiscano solo sulle onde facenti parti dello spettro visibile della radiazione solare, ma anche sui vicini infrarossi, responsabili del surriscaldamento.

A cosa servono i cool materials

I cool materials sono utilizzati per combattere fenomeni quali l’effetto isola di calore, e gli elevati consumi energetici. Utilizzare questi materiali per gli edifici, infatti, permette di evitare il surriscaldamento degli stessi e delle aree ad essi prossimi, ma anche di risparmiare energia per il raffrescamento estivo. Infatti, con i cool materials si riduce il calore che viene trasmesso all’interno degli edifici.

In sostanza, mantengono le superfici fresche e la ricerca negli anni ha portato allo sviluppo di soluzioni innovative sempre più performanti, grazie anche all’uso di pigmenti a elevata riflettanza per i raggi infrarossi, pur senza alterare la resa cromatica.

In conclusione, questi materiali servono a rendere l’edilizia più sostenibile, dato che concorrono alla risoluzione di alcune delle principali problematiche che riguardano le città e gli edifici.

L’effetto isola di calore in città

Viene definito effetto isola di calore un fenomeno che colpisce le città, per cui si generano innalzamenti di temperatura rispetto a quanto si registra nelle aree esterne ai centri urbani. Le attività svolte dalle persone, la densità degli edifici, i materiali con cui sono realizzati e rivestiti, infatti, sono i principali fattori che incidono sul fenomeno del surriscaldamento urbano e dell’alterazione del microclima locale.

Si possono generare differenze di temperatura che raggiungono anche i 5°C e il fenomeno ha impatti su diversi ambiti, dal benessere delle persone, fino all’impatto ambientale delle città. Le ondate di calore, infatti, rappresentano una minaccia significativa la lotta ai cambiamenti climatici. Inoltre, si compromette il comfort e nei mesi estivi si anche la vivibilità dei centri urbani. Tutto ciò porta con sé anche un maggior uso di condizionatori e impianti per il raffrescamento, causando un ulteriore aumento del consumo energetico. Allo stesso tempo, queste alterazioni del clima locale incidono sulla qualità dell’aria. È chiaro, quindi, che combattere il fenomeno risulta essere particolarmente importante e i cool materials possono essere una valida soluzione al problema.

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