Uno studio nazionale di Berkeley Lab illustra nel dettaglio i vantaggi delle pareti verniciate in colori chiari, che riflettono i raggi solari.
Se i muri potessero parlare, vi direbbero che ridurre i costi energetici e l'inquinamento potrebbe essere facile come dare loro una mano di vernice più chiara e più riflettente.
Uno studio degli scienziati del Laboratorio Energetico Nazionale Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), appartenente al Dipartimento Energetico degli Stati Uniti, ha modellato molte diverse tipologie ed età di abitazioni, negozi e uffici nelle città della California e degli USA, scoprendo che in molti luoghi le pareti esterne 'fredde' riflettenti potrebbero far risparmiare pari o più energia rispetto ai cool roof, i 'tetti freddi' riflettenti.
Generalmente si considera che le cool wall abbiano una riflettanza solare sopra alla media – cioè che riflettano una frazione di luce solare maggiore rispetto alle pareti esterne convenzionali – e un'elevata emittenza termica, cioè che riescano a rilasciare in modo efficiente il calore assorbito.
"Le cool wall offrono risparmio energetico e riduzione delle emissioni in California e nella parte meridionale degli Stati Uniti. In questi climi, le pareti fredde garantiscono un risparmio energetico pari o maggiore di quello di cool roof delle stesse dimensioni", ha affermato Ronnen Levinson, scienziato del Berkeley Lab e leader del Berkeley Lab's Heat Island Group, co-autore dello studio pubblicato sulla rivista Energy & Buildings. Ha spiegato che le pareti ricevono luce solare meno intensa rispetto ai tetti, ma che sono anche meno isolate.
Lo studio riporta l'analisi di oltre 100.000 simulazioni di edifici. Pablo J. Rosado, originariamente ingegnere meccanico e ricercatore post-dottorato del Heat Island Group, è l'autore principale dello studio.
L'Heat Island Group studia l'effetto "isola di calore urbana" – un aumento nella temperatura dell'aria esterna urbana causato dalla concentrazione di edifici, strade e altre strutture che assorbono calore – e i modi per eliminare il problema.
'Il corrispondente verticale dei 'cool roof'
Levinson ha spiegato di essersi interessato alla scienza delle cool wall circa dieci anni fa, mentre lavorava ad un programma cool roof in Cina. "Era ovvio che nelle città cinesi ci fossero molte più superfici verticali che tetti", ha affermato. "Così iniziai a pensare che forse avremmo dovuto considerare le cool wall come analogo verticale dei cool roof".
Nella maggior parte degli Stati Uniti, tra il 40 e il 60% di tutti gli edifici è stato costruito prima del 1980, quando generalmente i codici edili specificavano per le pareti un isolamento minore di quello richiesto oggi. Di conseguenza, lo studio ha scoperto che i risparmi derivanti dalle cool wall nei vecchi edifici potrebbero essere da tre a sei volte maggiore rispetto ai nuovi edifici.
"Riverniciare con vernici fredde le pareti esterne degli edifici pre-1980 – che siano case, uffici o negozi – offre il massimo beneficio, poiché queste hanno un isolamento minimo", ha spiegato Levinson. "E questo non è difficile da fare. Nei negozi locali esistono molte vernici con colori chiari".
Sebbene non esista ancora una definizione formale e universale per le cool walls, Levinson suggerisce che le pareti fredde con prestazioni minori potrebbero riflettere almeno il 40% dell'energia solare, mentre quelle con prestazioni migliori almeno il 60%. Lo studio ha ipotizzato che una parete non-cool rifletta il 25% della luce solare.
Le pareti di colore chiaro sono più fredde, ma i pigmenti che riflettono la metà invisibile della luce solare e i pigmenti fluorescenti possono essere usati per creare vernici fredde in un'ampia gamma di colori. Le pareti lucide in metallo nudo tendono a non essere fredde poiché rilasciano lentamente il calore assorbito.
I risparmi riscontrati in California e nel sud degli USA
Nelle calde città statunitensi da Miami, Florida, ad Albuquerque, New Mexico (sulla mappa: zone climatiche da 1A a 4B), i ricercatori hanno scoperto che le cool wall potrebbero portare ad un risparmio annuale in costi energetici legati a riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC) fino all'11% per i negozi indipendenti, all'8,3% per le abitazioni unifamiliari e al 4,6% per gli edifici di medie dimensioni destinati a uffici. E per le case unifamiliari nelle diverse aree climatiche della California lo studio ha previsto risparmi potenziali tra il 4 el il 27%.
Lo studio ha considerato sia i risparmi energetici nella stagione calda che i costi più elevati nella stagione fredda.
I ricercatori hanno scoperto che le cool wall offrono riduzioni nelle emissioni annue di inquinanti come ossidi di azoto e anidride solforosa e di gas serra come l'anidride carbonica. Diminuiscono inoltre il picco nella domanda di energia elettrica.
Sulla rivista Solar Energy Levinson ha pubblicato anche uno studio correlato, che mostra come regolare i risparmi legati alle pareti fredde per effetto di ombra e riflettanza degli edifici adiacenti.
Primi passi verso la standardizzazione delle cool wall
Levinson ha notato che al momento c'è un certo impulso verso la specifica e la classificazione delle cool walls.
Il Cool Roof Rating Council, creato nel 1998 come organizzazione educativa no-profit a supporto della ricerca e dei sistemi di classificazione dei cool roof e come risorsa volta ad aumentare l'efficienza energetica degli edifici, sta perseguendo un ampliamento dei rating per le cool wall.
Il 12 giugno scorso l'organizzazione ha votato per modificare il proprio statuto, al fine di consentire la classificazione di questo nuovo prodotto. Levinson ha affermato che secondo lo studio più recente è evidente che molti luoghi potrebbero beneficiare enormemente delle cool wall. "Se vivete in un clima caldo e soleggiato sono quello che fa per voi".
Lo studio è stato supportato dal programma EPIC (Electric Performance Investment Charge) della Commissione Energetica della California e dall'Ufficio per l'Efficienza Energetica e per le Energie Rinnovabili del Dipartimento Energetico degli Stati Uniti.