Inerzia termica: cos’è e perché è importante

Indice degli argomenti:

• Che cos’è l’inerzia termica e quali sono i vantaggi che offre
• Come si valuta l’inerzia termica delle strutture
• Inerzia termica VS isolamento termico

Quando si parla di risparmio energetico e di efficienza degli edifici, molto spesso si riconduce il discorso al tema dell’isolamento termico e delle prestazioni degli impianti tecnologici da installare.

In realtà, sarebbe opportuno fare un ragionamento più ampio sul comportamento dell’edificio, dato da un insieme di fattori e caratteristiche.

In questo, è di aiuto l’architettura bioclimatica, che punta a sfruttare al massimo le disponibilità di risorse naturali presenti sul sito, riducendo il più possibile l’apporto energetico in carico agli impianti.

Si parla, quindi, di sistemi solari passivi, apporti gratuiti, fonti rinnovabili, autosufficienza e ottimizzazione degli scambi termici tra edificio e ambiente.

In sostanza, migliore è il comportamento termico (e non solo) di un edificio, maggiore sarà il comfort interno e minore la necessità di intervento degli impianti. Anche se la normativa sull’efficienza energetica ha storicamente posto attenzione solo su alcuni parametri tra cui la trasmittanza termica, ci sono valori altrettanto importanti e che non andrebbero mai trascurati. Tra questi, c’è sicuramente l’inerzia termica, che contribuisce al risparmio energetico.

Che cos’è l’inerzia termica e quali sono i vantaggi che offre

Come può far intuire il nome, l’inerzia termica è la proprietà fisica dei materiali che incide sulla velocità con cui questi cambiano la propria temperatura, in relazione a quella dell’ambiente esterno e o ad una fonte di calore interna.Insieme alla trasmittanza e alla conducibilità termica, l’inerzia termica è un parametro molto importante da prendere in considerazione quando si progetta l’involucro opaco dell’edificio e si cercano di assicurare comfort termoigrometrico e risparmio energetico.

La possiamo tradurre come un effetto combinato della capacità di accumulo di una struttura e della sua resistenza termica.

Gli effetti più importanti dell’inerzia termica, poi, sono lo sfasamento e lo smorzamento. Lo sfasamento è lo slittamento temporale del passaggio di calore dall’esterno all’interno di una superficie, mentre lo smorzamento è la riduzione dell’intensità dell’energia che attraversa la struttura.

In sostanza, proprio perché durante le ore della giornata la temperatura esterna cambia, le oscillazioni termiche che ne conseguono e che interessano inevitabilmente anche il microclima interno di un edificio, sono smorzate e ritardate nel loro passaggio da esterno a interno.

Questo significa che, grazie all’inerzia termica, una parete è in grado di assorbire energia in un dato momento, accumularla e rilasciarla nell’ambiente confinante in un momento successivo. Grazie a questi meccanismi, si riducono notevolmente le oscillazioni interne delle temperature.

I vantaggi descritti diventano chiari se la valutazione e la simulazione del comportamento dell’edificio vengono fatti secondo un regime dinamico (più simile alla realtà), piuttosto che secondo un calcolo statico che non tiene conto del variare giornaliero delle temperature.

Come si valuta l’inerzia termica delle strutture

Come anticipato, ogni materiale può distinguersi per la propria capacità termica, per lo sfasamento e lo smorzamento che garantisce.

Le caratteristiche del materiale che incidono su queste prestazioni sono il suo calore specifico, la sua massa e il valore di conducibilità termica, a cui l’inerzia termica è inversamente proporzionale.Una grandezza che mette in relazione questi parametri è la diffusività termica, indice del tempo impiegato dal calore per attraversare una struttura. In sostanza, la diffusività è il rapporto tra la conducibilità termica di un materiale e la sua capacità termica volumica, data dal prodotto della sua massa per il calore specifico.

Per valutare lo smorzamento e lo sfasamento assicurati da una struttura, un altro parametro utile da conoscere è quello della trasmittanza termica periodicacalcolata come il rapporto tra il fattore di attenuazione e la trasmittanza periodica stazionaria. È, quindi, possibile utilizzare questi valori per valutare la capacità di una parete di “controllare” e attenuare i carichi termici.

Inerzia termica VS isolamento termico

Al fine di assicurare durante tutto l’anno il massimo comfort, il comportamento dell’edificio andrebbe studiato sia in inverno, che in estate.

Molto spesso, invece, si tende a dare maggior rilievo al problema del freddo, quindi favorendo tutti i sistemi necessari a garantire un elevato isolamento termico. Oltretutto, l’iperisolamento è spesso visto come una scelta contrapposta a quella di realizzare strutture massive ad elevata inerzia termica.In realtà, i due estremi possono essere considerati solo quando anche le condizioni climatiche lo sono. In un posto molto caldo sarà sicuramente fondamentale realizzare edifici dotati di elevata inerzia termica, per cui massivi e generalmente con grandi spessori; in un clima molto freddo, invece, sarà preponderante la necessità di isolare nel miglior modo possibile l’edificio.

Il vero dibattito, quindi, si apre in tutti quei contesti (come il nostro) in cui il clima è temperato e, per quanto possa essere freddo un inverno, non è trascurabile il caldo estivo. Un elevato isolamento termico, rinunciando completamente alla massa e alla capacità termica delle pareti, provocherebbe problematiche nella dispersione del calore accumulato all’interno. Viceversa, un isolamento insufficiente provocherebbe picchi di consumi energetici durante l’inverno.

Ecco perché in un clima temperato come il nostro, la scelta di una struttura ibrida è sicuramente la migliore, costruendo sempre un “nucleo” interno massivo (ad esempio con le parti strutturali in cemento armato e le partizioni interne dotate di buona inerzia termica) e isolando adeguatamente la struttura perimetrale.

In questo caso, a maggior ragione, sarà importante la scelta dell’isolante, che può anch’esso favorire o meno la capacità termica della parete. Un isolante leggero come il polistirene è meno indicato di un isolante in fibra di legno.

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