Cool Roof e pavimentazioni riflettenti: come ridurre l’effetto isola di calore e risparmiare energia

Negli ultimi decenni, le città di tutto il mondo stanno affrontando un crescente aumento delle temperature, aggravato dal cambiamento climatico e da una gestione urbanistica poco attenta alla sostenibilità.

Asfalto, cemento e coperture scure assorbono grandi quantità di calore durante il giorno e lo rilasciano lentamente durante la notte, rendendo le aree urbane fino a 5°C più calde rispetto alle zone rurali circostanti. Questo fenomeno è noto come effetto isola di calore urbana. Per contrastarlo, si stanno diffondendo tecnologie come i Cool Roof e le pavimentazioni riflettenti, che permettono di ridurre la temperatura degli ambienti urbani senza consumo energetico.

Che cos’è l’effetto isola di calore urbana

L’isola di calore urbana è causata principalmente dalla sostituzione delle superfici naturali con materiali artificiali ad alta capacità termica, come l’asfalto o i tetti scuri. Questi materiali trattengono il calore solare, portando a un surriscaldamento delle città durante i mesi estivi. Il fenomeno ha effetti negativi su salute pubblica, consumo energetico e qualità dell’aria.

Secondo alcuni dati, durante le ondate di calore estive le temperature percepite in città possono aumentare anche di 7-8°C, con picchi più alti in aree densamente costruite. Da qui nasce l’urgenza di trovare soluzioni per riflettere la luce solare invece di assorbirla.

Surriscaldamento di coperture

I tetti scuri assorbono troppo calore solare, che viene rilasciato sia di giorno che di notte, con effetti nocivi per l’ambiente e la salute, a partire dall’eccessivo aumento della temperatura dell’interno degli edifici ma anche negli spazi urbani circostanti.

Si crea in questo modo l’effetto “isola urbana di calore“ tipico dei centri urbani che arrivano a temperature fino a 4-5°C superiori rispetto alle zone periferiche e alle campagne circostanti, con un conseguente aumento degli inquinanti e delle emissioni CO2, a causa anche del massiccio uso dei condizionatori per contrastare l’eccessivo calore.Per impedire l’effetto dell’isola di calore le città dovrebbero dotarsi di aree verdi che potrebbero limitare gli effetti negativi dell’eccessiva cementificazione.

Si può intervenire anche sulla pavimentazione del manto stradale, scegliendo le pavimentazioni ad alta riflettanza, realizzate con materiali naturali, permeabili e con proprietà di riflessione solare.

Ferrari BK propone specifiche pavimentazioni in grado di ridurre l’isola di calore.

Cool Roof: tetti intelligenti contro il caldo

Il termine Cool Roof si riferisce a un tipo di copertura riflettente progettata per ridurre l’assorbimento del calore solare. A differenza dei tetti tradizionali, i Cool Roof utilizzano materiali chiari o trattamenti speciali: il tetto freddo è caratterizzato da un valore elevato dell’albedo, cioè della capacità di riflettere l’irradiazione solare incidente sulla superficie, combinato con un elevato valore dell’emissività termica nell’infrarosso, che permette al tetto di restituire in atmosfera, attraverso irraggiamento termico, la maggior parte della frazione assorbita dell’irradiazione solare.

Le coperture possono essere realizzate con membrane bianche, vernici riflettenti, o tegole trattate con pigmenti speciali. Il risultato è una riduzione della temperatura del tetto fino a 30-40°C rispetto a una superficie convenzionale.

Oltre al comfort termico, i Cool Roof contribuiscono al risparmio energetico, riducendo l’uso dei condizionatori e abbassando le emissioni di gas serra. Secondo uno studio del Politecnico di Milano, l’applicazione su larga scala dei tetti freddi potrebbe ridurre la domanda energetica estiva delle città italiane fino al 20%.

Considerando che il patrimonio edilizio è responsabile del consumo di circa il 40% dell’energia, è necessario intervenire sul patrimonio esistente per migliorare l’efficienza energetica tramite interventi che coinvolgano l’involucro e gli impianti, prevedendo magari l’integrazione dell’uso di rinnovabili. Le coperture riflettenti assicurano infatti una maggiore resa degli impianti fotovoltaici.

Obblighi e incentivi per le coperture riflettenti 

L’efficienza energetica in edilizia non è solo una scelta sostenibile, ma anche un obbligo normativo. Il Decreto Ministeriale del decreto del 26/06/2015, recante “Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici”, introduce importanti disposizioni in materia di coperture. In particolare, impone la valutazione del rapporto costi-benefici dell’adozione di materiali con elevata riflettanza solare (cool roof) nelle fasi di progettazione, ristrutturazione o riqualificazione energetica. Il decreto stabilisce valori minimi di Solar Reflectance (SR) per le superfici orizzontali e inclinate, ovvero: ≥ 0,65 per coperture piane, ≥ 0,30 per coperture a falde o tecnologie di climatizzazione passiva, come la ventilazione o le coperture a verde.

Tali valori devono essere associati a una buona emissività termica per garantire la dispersione del calore accumulato. Questo obbligo si integra con quanto previsto dal D.Lgs. 192/2005 e dal PNIEC (Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima), promuovendo soluzioni passive e tecnologie capaci di mitigare il surriscaldamento urbano e ridurre il fabbisogno energetico estivo.

Un tetto cool roof può essere ottenuto con l’applicazione sulla superficie del tetto di uno strato superficiale esterno di colore molto chiaro, preferibilmente bianco, e con carattere non metallico.

Materiali innovativi per tetti e superfici urbane

Il cuore delle soluzioni contro l’effetto isola di calore risiede nei materiali innovativi.

Tra le soluzioni più efficaci ci sono le membrane riflettenti a base di polimeri, utilizzate soprattutto per le coperture degli edifici. Si tratta di superfici bianche o argentate, progettate per garantire un’elevata riflettanza solare e resistere nel tempo agli agenti atmosferici. La loro capacità di mantenere basse le temperature dei tetti contribuisce direttamente al miglioramento del comfort abitativo e al contenimento dei consumi energetici.

Altra tecnologia in espansione sono le vernici ad alta riflettanza, che permettono di trasformare tetti e superfici esistenti in “Cool Roof” in modo semplice ed economico. Alcune di queste vernici contengono microsfere ceramiche, in grado di migliorare l’isolamento termico degli edifici e abbattere il fabbisogno di raffrescamento interno.

Anche i calcestruzzi fotocatalitici stanno guadagnando spazio nelle strategie urbane sostenibili. Oltre a riflettere il calore, questi materiali hanno una funzione attiva nel migliorare la qualità dell’aria, grazie alla loro capacità di abbattere inquinanti atmosferici come gli ossidi di azoto (NOx).

Sul fronte delle superfici orizzontali, le città possono contare sulle pavimentazioni ad elevata albedo: si tratta di materiali chiari e spesso permeabili, come la ghiaia stabilizzata, il cemento bianco o le piastrelle ceramiche, che contribuiscono a ridurre l’accumulo di calore nel suolo urbano.

Questi materiali sono oggetto di continua sperimentazione e miglioramento, anche grazie all’impiego di nanotecnologie per aumentare la durabilità e l’efficacia della riflessione solare.

Polyglass produce molteplici sistemi impermeabili cool roof, tutti testati dal EELab – Energy Efficiency Laboratory dell’Università di Modena e Reggio Emilia.

POLYSINT SUN REFLECT è una membrana liquida fibrata in emulsione acquosa di colore bianco, formulata con particolari resine sintetiche, ad alta riflettanza solare (83%) ed emissività termica (91%), con indice di riflettanza solare (SRI) 105, per calcestruzzo e per membrane bitume distillato polimero.La membrana viene applicata a finire su sistemi impermeabili, crea una barriera ad alta riflettanza ai raggi U.V., abbassa la temperatura d’esercizio dell’intera stratigrafia, proteggendo il pacchetto isolante e garantendo così il miglior risparmio energetico.
POLYSINT SUN REFLECT ottimizza inoltre l’efficienza e la resa di impianti di produzione di energia elettrica realizzati con pannelli fotovoltaici.

Cool Roof vs tetti verdi: due strategie passive per il comfort urbano

Nel campo delle strategie di mitigazione del surriscaldamento urbano e dell’efficienza energetica in edilizia, Cool Roof e tetti verdi rappresentano due approcci complementari ma distinti, entrambi classificabili come tecnologie di climatizzazione passiva.

I Cool Roof, costituiti da materiali ad alta riflettanza solare (SR) e elevata emissività termica, riducono l’assorbimento del calore solare e favoriscono la dispersione verso l’atmosfera. Questa soluzione è particolarmente indicata per coperture leggere o prefabbricate, in ambito industriale e terziario, ed è efficace nel ridurre la temperatura superficiale del tetto fino al 50%, con conseguente calo del carico termico estivo e miglioramento della resa degli impianti fotovoltaici installati.

I tetti verdi, invece, utilizzano una stratigrafia vegetale su copertura che agisce per evapotraspirazione, ombreggiamento e assorbimento del CO₂. Sono più efficaci in termini di ritenzione idrica, isolamento acustico e biodiversità urbana, e favoriscono un microclima stabile, seppur con maggiori esigenze manutentive e un carico strutturale elevato, che li rende meno adatti per retrofit leggeri.

La scelta tra Cool Roof e Tetto Verde dovrebbe essere orientata sulla base di vincoli strutturali, clima locale, finalità prestazionali (riduzione temperatura vs. sostenibilità urbana) e strategia complessiva dell’edificio. In alcuni casi, l’approccio più efficace può essere ibrido, con sezioni di copertura ad alta riflettanza alternate a superfici vegetate, per massimizzare benefici tecnici, ambientali ed economici.

Pavimentazioni riflettenti e soluzioni a terra

Non solo i tetti: anche il suolo urbano può diventare una superficie “cool”. Le pavimentazioni riflettenti rappresentano un’alternativa sostenibile all’asfalto scuro, contribuendo in modo decisivo alla mitigazione delle isole di calore.

A livello tecnico, queste pavimentazioni possono essere realizzate con diversi materiali innovativi. Tra i più utilizzati ci sono i calcestruzzi chiari, spesso arricchiti con pigmenti riflettenti, oppure i blocchetti drenanti composti da aggregati naturali, che uniscono la capacità di riflettere il calore a quella di migliorare il drenaggio urbano. Un’altra soluzione molto efficace è rappresentata dalle vernici riflettenti, che possono essere applicate direttamente sull’asfalto già esistente, offrendo un’opzione veloce e poco invasiva per rendere più sostenibili le superfici urbane.

Il caso di Los Angeles con il CoolSeal

Un esempio emblematico arriva da Los Angeles, dove l’amministrazione cittadina ha lanciato un progetto sperimentale per dipingere le strade con un rivestimento chiamato CoolSeal. Questo trattamento, grazie alle sue proprietà riflettenti, è stato in grado di ridurre la temperatura superficiale dell’asfalto fino a 10°C, dimostrando come un semplice intervento possa avere un impatto significativo sul microclima urbano.

Anche in Italia si stanno compiendo passi importanti in questa direzione. A Milano, ad esempio, nel quartiere Lorenteggio è stata sperimentata una pavimentazione realizzata con un asfalto chiaro e poroso, capace di abbassare la temperatura media della strada di 3-4°C rispetto alle aree limitrofe asfaltate con materiali tradizionali. Si tratta di piccoli ma importanti segnali di cambiamento, che mostrano come l’innovazione nei materiali possa diventare un alleato fondamentale per città più fresche, vivibili e resilienti.

Benefici ambientali e risparmi energetici

L’utilizzo diffuso di Cool Roof e superfici riflettenti in ambito urbano non è solo una soluzione tecnica efficace contro il surriscaldamento, ma comporta anche una serie di benefici ambientali e vantaggi economici concreti.

Prima di tutto, permettono di ridurre sensibilmente la temperatura delle aree urbane, migliorando il benessere quotidiano delle persone, soprattutto durante le ondate di calore estive.

Un altro aspetto fondamentale riguarda i consumi energetici. Mantenere più basse le temperature interne degli edifici significa ridurre l’uso di impianti di climatizzazione, con un doppio beneficio: da un lato, si ottengono bollette energetiche più leggere; dall’altro, si abbassano le emissioni di CO₂, favorendo una gestione più sostenibile delle risorse.

Anche la durabilità degli edifici ne risente positivamente. Le superfici meno esposte a surriscaldamenti estremi subiscono minori sbalzi termici e meno stress strutturale. Questo si traduce in una maggiore longevità dei materiali da costruzione e in una riduzione dei costi di manutenzione nel lungo periodo.

Infine, alcune soluzioni, come i cementi fotocatalitici, offrono un ulteriore vantaggio: contribuiscono al miglioramento della qualità dell’aria. Questi materiali, infatti, sono in grado di neutralizzare alcuni inquinanti atmosferici grazie a un processo attivato dalla luce solare, aiutando a rendere l’ambiente urbano non solo più fresco, ma anche più salubre.

FAQ Cool roof

Che cos’è l’effetto isola di calore urbana e perché è un problema?

L’isola di calore urbana è un fenomeno per cui le città risultano più calde rispetto alle aree rurali circostanti, spesso anche di 5-7°C in più. È causato dalla presenza di superfici artificiali come asfalto e tetti scuri, che assorbono e rilasciano calore. Questo aumento di temperatura ha effetti negativi sulla salute, sulla qualità dell’aria e sui consumi energetici.

Cosa sono i Cool Roof e come funzionano?

Il “cool roof”, letteralmente tetto fresco, è un sistema impermeabilizzante per le coperture che si caratterizza per l’elevata capacità di riflettere l’irradiazione solare incidente emettendo contemporaneamente energia termica nell’infrarosso, mantenendo basse temperature superficiali, anche quando sono soggetti a forte irraggiamento solare diretto. Utilizzano materiali chiari, membrane riflettenti o vernici speciali ad alta albedo. Possono abbassare la temperatura della superficie del tetto di 30-40°C rispetto a una copertura tradizionale, migliorando il comfort interno e riducendo l’uso dei condizionatori.

Quali materiali vengono usati per le pavimentazioni riflettenti?

Le pavimentazioni riflettenti possono essere realizzate con calcestruzzi chiari, piastrelle ceramiche, ghiaia stabilizzata, o blocchetti drenanti con pigmenti riflettenti. Anche le vernici riflettenti applicate su asfalto esistente rappresentano una soluzione rapida ed efficace per raffrescare il suolo urbano.

Quali benefici portano i Cool Roof e le superfici riflettenti alle città?

Queste soluzioni abbassano le temperature urbane, riducono il consumo di energia per il raffrescamento, diminuiscono le emissioni di CO₂, migliorano il comfort abitativo e aumentano la durata degli edifici. Alcuni materiali, come i cementi fotocatalitici, migliorano anche la qualità dell’aria neutralizzando inquinanti come gli NOx.

È possibile applicare queste soluzioni a edifici e strade già esistenti?

Sì, molte tecnologie come le vernici riflettenti per tetti e pavimentazioni possono essere applicate su superfici già esistenti, rendendo l’intervento semplice, veloce e poco invasivo. Questo consente una diffusione capillare anche senza interventi strutturali complessi.

Esistono esempi concreti di applicazione?

Sì, un esempio significativo è il progetto CoolSeal di Los Angeles, che ha ridotto la temperatura dell’asfalto fino a 10°C. In Italia, nel quartiere Lorenteggio di Milano, è stata sperimentata una pavimentazione chiara e porosa che ha abbassato la temperatura stradale di 3-4°C rispetto all’asfalto tradizionale.

Articolo aggiornato – Prima pubblicazione 2017

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