Ventilazione notturna: nuove scoperte per il raffreddamento ad alta efficienza energetica

Ventilazione notturna: nuove scoperte per il raffreddamento ad alta efficienza energetica

Con l’aumento delle ondate di calore e dell’aumento delle temperature, l’isolamento termico estivo sta diventando una sfida centrale anche per l’edilizia e la tecnologia edilizia. Soprattutto gli edifici moderni, ben isolati ed ermetici tendono a surriscaldarsi, soprattutto dove ci sono grandi superfici finestrate e capacità di stoccaggio. Una cosa è certa: le soluzioni classiche come i sistemi di climatizzazione sono ad alta intensità energetica e non nello spirito dell’edilizia sostenibile. La ventilazione notturna naturale offre un'alternativa efficiente dal punto di vista energetico ed economica, se pianificata e controllata in modo mirato.

Scopo del progetto CoolBRICK

Il progetto di ricerca CoolBRICK ha studiato per la prima volta in condizioni reali come funzionano diversi scenari di ventilazione durante la notte, in particolare in combinazione con una muratura in mattoni come massa di stoccaggio. L'attenzione si concentra sull'effetto delle diverse posizioni delle finestre, delle tecnologie di controllo e delle forme di ventilazione sul raffreddamento degli edifici durante la notte.

Investigazione in condizioni reali

Il cuore del progetto di ricerca erano due case di prova identiche con pareti in mattoni e tende esterne alle finestre nel sito BAUAkademie di Salisburgo(vedi foto di copertina). Questi sono stati monitorati per anni con più di 200 sensori per registrare l'effettivo potenziale di raffreddamento di vari scenari di ventilazione notturna. Inoltre, sono state testate diverse tecnologie di controllo e posizioni di apertura delle finestre, dalla classica posizione di inclinazione alla ventilazione incrociata automatizzata fino all'utilizzo di modelli matematici. I risultati sono rivoluzionari: “Per la prima volta il progetto fornisce dati empirici e completi su come la ventilazione notturna naturale e il raffreddamento mirato delle masse di stoccaggio possono essere utilizzati nel modo più efficace”, spiega Heinz Hackl, responsabile degli affari pubblici presso Velux Austria. "Anche misure semplici come la ventilazione incrociata mirata hanno un effetto enorme. Il potenziale di questo metodo a bassa tecnologia è stato in precedenza sottovalutato in molti casi."

Approfondimenti essenziali per la pratica edilizia

1. Le finestre basculanti non sono sufficienti

La classica posizione inclinata della finestra garantisce un ricambio d'aria igienico, ma riduce la temperatura ambiente solo di ca. 1,6°C - con un tasso di ricambio d'aria massimo di 2 h⁻¹. Negli edifici moderni e ben isolati, spesso ciò non è sufficiente per evitare il surriscaldamento estivo.

2. La ventilazione incrociata ha un effetto significativamente maggiore

Se la ventilazione viene effettuata su due lati opposti (ad esempio facciata + retro o facciata + tetto), si ottengono tassi di ricambio d'aria superiori a 4 h⁻¹ con un'apertura della finestra di soli 20 cm. La temperatura ambiente può essere ridotta fino a 5,5 °C: un effetto evidente sul comfort abitativo e lavorativo.

3. La ventilazione del camino è particolarmente efficace

La combinazione di finestre sul tetto e sulla facciata crea il cosiddetto “effetto camino”: l’aria calda sale e fuoriesce attraverso il tetto, mentre l’aria notturna più fresca fluisce dal basso. Risultato: tassi di ricambio d'aria fino a 12 h⁻¹ – anche con movimenti d'aria esterni quasi inesistenti (< 0,5 m/s).

4. I muri di mattoni favoriscono il raffreddamento naturale

Grazie alla loro elevata massa termica, le pareti in mattoni possono immagazzinare il calore del giorno e rilasciarlo nuovamente durante la notte attraverso la ventilazione. Questo scarico passivo delle masse di accumulo è efficace solo se circola abbastanza aria fredda, cioè con una ventilazione notturna ben pianificata.

5. Il controllo automatizzato aumenta l'efficienza

Aprire semplicemente la finestra non è sufficiente: è fondamentale il momento giusto. I controlli intelligenti, basati su sensori o modelli, aprono e chiudono le finestre in modo proattivo e tengono conto dei dati meteorologici, della temperatura delle pareti e del clima interno. Ciò consente il massimo effetto di raffreddamento con un consumo energetico minimo - ideale anche per l'uso di finestre da tetto con controllo automatico.

Importanza per la pratica costruttiva e la pianificazione edilizia sostenibile

I risultati dello studio sottolineano quanto siano importanti concetti di ventilazione ben studiati per le nuove costruzioni e le ristrutturazioni di edifici:

Progettazione di finestre da tetto

• Der Einsatz von automatisierten Dachfenstern (z. B. Velux „Integra“) kann gezielt zur Kaminlüftung beitragen.
• Fensterpositionierung wird zur entscheidenden Planungsfrage: Ideal sind Durchlüftungsachsen über Fassaden- und Dachöffnungen hinweg.
• In der Sanierung lohnt es sich, zusätzliche Öffnungsflächen nachzurüsten – insbesondere in schwer durchlüftbaren Dachgeschossen.

Integrazione nel concetto di ventilazione

• Nachtlüftung sollte als Teil eines ganzheitlichen Lüftungs- und Klimakonzepts verstanden werden – auch ohne mechanische Lüftungsanlagen.
• Low-Tech-Lösungen wie natürliche Lüftung können durch smarte Steuerungen ein neues Maß an Effizienz erreichen.

Contributo alla sostenibilità e all’efficienza energetica

• Reduktion von Überhitzung ohne aktive Kühlung sorgt für geringere Betriebskosten, zusätzliche Kühlsysteme sind nicht nötig.
  
• Wichtiger Beitrag zur Erreichung von Klimazielen und Reduktion des Energiebedarfs im Sommer.
  Förderfähigkeit möglich im Rahmen nachhaltiger Bau- und Sanierungsvorhaben.

Conclusione: pianificare in modo mirato la ventilazione notturna, invece di limitarsi a ribaltare le finestre

Il progetto CoolBRICK dimostra in modo impressionante che con una pianificazione della ventilazione ben ponderata, una disposizione mirata delle finestre e un controllo automatizzato, la temperatura ambiente può essere notevolmente ridotta di notte, senza alcun raffreddamento tecnico. In particolare il tetto svolge qui un ruolo cruciale a causa dell'effetto camino. Ciò rende le soluzioni intelligenti per finestre da tetto un componente centrale per edifici resistenti al clima, sani ed efficienti dal punto di vista energetico.
(bt)