Tesi di Dottorato di Ricerca in Energetica Termica ed Elettrica. “LA SOSTENIBILITA AMBIENTALE DEGLI EDIFICI. Diagnosi Energetica delle Architetture di Terra: analisi del comportamento termico in regime dinamico di una muratura in adobe e misura del benessere termico di un edificio realizzato con l’utilizzo del mattone crudo”

La tecnica costruttiva dell’adobe (mattone di terra cruda realizzato con una miscela di terra e paglia, forgiato con stampi in legno ed essiccato al sole), appartiene tanto alla nostra tradizione nazionale (in particolare alla Sardegna) quanto al sapere costruttivo mondiale sia storico (patrimonio tutelato dall’UNESCO) che contemporaneo (nuove costruzioni in Germania, Francia, Australia, Africa, America). Le prime analisi condotte in regime stazionario su un edificio storico in adobe (Casa Asquer, Comune di Musei - CI) hanno rilevato interessanti prestazioni termiche dell’involucro nella stagione estiva. Le conoscenze sulle prestazioni termofisiche del materiale sono state approfondite con una ricerca bibliografica relativa a studi e sperimentazioni sul mattone di terra cruda. Simulazioni analitiche in regime transitorio, eseguite tramite un modello matematico basato sull’approssimazione ad un comportamento sinusoidale di tutte le grandezze agenti sul sistema (temperatura esterna, temperatura interna, radiazione solare), confermano l’elevata inerzia termica di una muratura realizzata in adobe, che risponde con una buona capacità di smorzamento e di attenuazione dell’onda termica a partire dai trenta centimetri di spessore. L’analisi del benessere termico condotta con l’ausilio dei dati sperimentali ricavati dal monitoraggio di un edificio esistente (Casa Mancosu, Comune di Serramanna - CI) ha confermato che in un ambiente in evoluzione libera, durante la stagione estiva, se l’involucro non presenta elementi costruttivi energeticamente deboli, si registrano valori di comfort termico che rientrano all’interno delle classi di benessere dettate dalla normativa UNI EN ISO 7730:2006. Le simulazioni numeriche condotte sulla base dei dati sperimentali hanno fornito un profilo idoneo a condurre azioni di retrofit energetico sull’involucro analizzato. Dall’analisi del benessere termico, la copertura risulta essere l’elemento costruttivo che crea maggiori condizioni di disagio termico. Si tratta di una copertura ventilata studiata tramite simulazioni numeriche di Casa Mancosu in regime invernale. La simulazione è stata condotta con l’introduzione di un modello matematico relativo al funzionamento di una copertura ventilata. È stato verificato il fabbisogno energetico dell’edificio con il canale di ventilazione aperto e col canale di ventilazione chiuso: risulta una differenza pari al 7,2% sui consumi totali. Con la tipologia costruttiva di questa copertura, poiché l’analisi di Glaser verifica l’assenza di condensa, lo studio effettuato suggerisce l’adozione di chiusure meccaniche per un miglioramento in termini di consumi energetici. L’analisi di un eventuale impianto di raffrescamento per l’edificio monitorato ha messo in luce il basso contributo richiesto dalle pareti disperdenti opache (metodo Carrier). L’analisi del fabbisogno energetico dell’edificio condotta sulla base delle norme UNI TS 11300:2008 e delle Linee Guida del D.M. 26/06/2009 fornisce una classe energetica E per l’inverno e una classe I per le prestazioni estive dell’involucro termico. Le riflessioni su questi risultati portano alla necessità di un miglioramento delle normative sulla classificazione energetica in modo che possano essere incluse anche le qualità ecologiche relative all’energia grigia utilizzata per la produzione dei materiali edili. La tecnica costruttiva dell’adobe, nei contesti in cui può essere applicata, risulta avere ottime prestazioni energetiche in regime estivo e basse prestazioni energetiche in regime invernale, che dimostrano la necessità di migliorare la tecnica dotando la struttura muraria di una coibentazione esterna. I dati sperimentali relativi al monitoraggio di Casa Mancosu testimoniano un ambiente nel quale l’umidità si attesta sempre in valori compresi tra il 50 e il 60%: dalla ricerca bibliografica si evince come questa caratterizzazione dell’ambiente confinato possa essere attribuito al materiale stesso, portando in luce un argomento di grande interesse e da approfondire. L’ultima parte della ricerca svela, attraverso alcuni costi di costruzione e il lavoro delle ONG, come progetti internazionali legati a questa tecnica costruttiva possano dar luogo ad importanti risvolti sociali.