La Costante di Tempo di un edificio

Tra i tanti parametri che influenzano il funzionamento energetico di un edificio, che si tratti o meno di una Casa Passiva, la costante di tempo è forse la meno conosciuta.

Eppure questo valore caratterizza in modo determinante il comportamento del fabbricato al variare delle condizioni interne ed esterne, ed è pertanto molto importante per un funzionamento ottimale dell’edificio.

La costante di tempo è il rapporto tra la capacità termica interna dell’edificio, diviso la trasmittanza media delle strutture che costituiscono il suo involucro termico. In altre parole, questo valore dipende da un lato da quanto calore è contenuto nella massa dell’edificio, e dall’altro, da quanto questo è isolato.

La constante di tempo non ha nulla a che fare, quindi, con accumuli termici e/o batterie elettriche – un fraintendimento nel quale incappiamo spesso.

La massa “utile”, ossia quella che influenza in modo determinante la costante di tempo, è quella ad immediato contatto con l’ambiente interno per uno spessore massimo di 10 cm, o quella compresa tra la superficie interna e il primo strato di isolante, questo escluso (secondo la EN 13786).

Il parametro è relativo all’involucro termico nel suo complesso, non a singoli componenti o materiali. La stessa disposizione dei materiali (isolamento posto all’esterno o all’interno, a parità di materiale) influisce in modo determinante sulla costante di tempo.

Ristrutturazione casa in muratura

Nella ristrutturazione di questa casa in muratura, la scelta di isolare dall’interno o dall’esterno inciderà notevolmente sulla costante di tempo del fabbricato.


Prendiamo ad esempio una delle Case Passive di Cavriago, dotate di pareti in muratura con isolamento sul lato esterno:

Capacità termica totale del fabbricato: 21295,6 Wh/k

Trasmittanza media dell’involucro: 0,185 W/m2K

Costante di tempo: 190,5 h

Nel caso avessimo deciso di realizzare il medesimo edificio, ma con struttura in legno (in X-Lam o a telaio), il risultato sarebbe stato diverso:

Capacità termica totale del fabbricato: 10325,1

Trasmittanza media dell’involucro: 0,185 W/m2K

Costante di tempo: 92,4 h

Quale risultato è migliore? Dipende dal tipo di edificio!

Casa Passiva con struttura in legno in Colorado

Una Casa Passiva con struttura in legno in Colorado: l’unica massa utile è quella dei pannelli in cartongesso, quindi la costante di tempo dell’edificio è bassa.

Tanto più è alta la costante di tempo, tanto più tempo occorrerà per variare le condizioni all’interno dell’edificio, a prescindere che questa variazione sia determinata da eventi meteorologici esterni o dettati dall’impianto termico (1).

Una costante di tempo alta è quindi auspicabile, ad esempio, per un edificio usato in modo continuativo, come la prima casa, perché sarà anche più resistente nel caso di eventi atmosferici eccezionali.

Il caso opposto è invece una seconda casa, utilizzata solo per alcuni giorni alla settimana, o una scuola usata solo alcune ore al giorno. In questi casi, un’alta costante di tempo può essere controproducente.

La costante di tempo è un parametro che influenza in modo diretto il comfort all’interno di un edificio, ed il suo effetto può essere positivo o negativo, a seconda dell’uso che viene fatto del fabbricato.

Per quanto abbia una ricaduta solo parziale sul fabbisogno energetico complessivo, questo parametro costituisce parte integrante del progetto energetico complessivo, perchè determina la risposta dell’edificio al variare delle condizioni esterne e al funzionamento dell’impianto termico

Occorre pertanto che la tipologia costruttiva dell’edificio (muratura, legno o altro), sia scelta anche sulla base della destinazione d’uso del fabbricato stesso: è questa a determinare se la costante di tempo ottimale di un edificio sia “lenta” o “veloce”.

Nota (1): per quanto la costante di tempo incida sul tempo di risposta dell’edificio alle variazioni date dal suo impianto termico, la quantità espressa in ore non corrisponde al tempo di risposta stesso. In altre parole, un edificio con costante di tempo di 200 h non significa che questo impiegherà 200 ore a scaldarsi/raffrescarsi!

3 responses to La Costante di Tempo di un edificio

  1. Ulrich Klammsteiner

    Sinceramente non ho capito perche scrive questo nel gruppo “CasaClima”. La costante di tempo è un parametro “quasi” dinamico in riferimento dell’intero edificio. Il confort estivo è però rchiesto vano per vano. Percui serve una valutazione estiva degli componenti e una valutazione delle temperature operative ovvero tdelle temperature di “Nicols”.. Vedasi nuovo Software ProCasaClima.

    Mi piace

    • Enrico Bonilauri Post Author

      Buongiorno Klammsteiner: abbiamo pubblicato l’articolo nel gruppo di LinkedIn di CasaClima, così come lo abbiamo fatto per quello della Casa Passiva.

      I nostri articoli servono a diffondere nozioni in senso lato, pertanto trovo coerente la scelta di parlare di costante di tempo anche per una CasaClima.

      Colgo l’occasione per chiederle come viene stimata la costante di tempo nel nuovo ProCasaClima: da quelli che abbiamo visto nei nostri test, nel PHPP 9 non è più possibile inserire un valore customizzato di capacità termica specifica (foglio “Estate”), e il software calcola ora sempre come se si trattasse di una struttura leggera (60 kKh/m2). Nel calcolo estivo, questo fa sovrastimare il numero di ore sopra i 25’C di un 2-3%.

      Voi come avete impostato ProCasaClima? Io non conosco le ultime versioni del vostro software.

      Grazie, a presto

      Mi piace

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: