In bioedilizia esistono già diversi elementi costruttivi che funzionano passivamente per rendere efficiente l’edificio e farlo rispondere in maniera ottimale agli agenti climatici esterni. Da un gruppo di ricerca spagnolo arriva ora un nuovo elemento passivo, il muro auto-raffrescante. Ecco i principi di base del suo funzionamento.
I ricercatori sono partiti dalla considerazione che l’ambiente è un essere vivente, fa parte della natura, non è al di fuori di questa. Anche gli edifici iniziano a funzionare come organismi, ispirandosi a sistemi biologici e ad interagire con l’ambiente e gli utenti che ne fruiscono.A partire dai sistemi di funzionamento degli organismi viventi, i ricercatori spagnoli hanno messo al centro della loro ricerca il concetto della semplicità e dell’efficienza dei processi che contraddistinguono la natura, e hanno cercato di replicare lo stesso meccanismo per rendere efficienti gli edifici. Le ricerche condotte in questa direzione hanno portato a realizzare una parete in grado di raffrescarsi autonomamente grazie ad un sistema appositamente ideato che concorre all’abbassamento di temperatura nelle giornate estive particolarmente calde, ed evitando, di conseguenza, l’uso eccessivo dei sistemi di condizionamento attivi ed energivori.
Questo eccezionale risultato è stato raggiunto inducendo la parete a “sudare”. La parete in questione è stata battezzata “Idroceramica”, ed è data dalla combinazione di un idrogel con materiali di supporto, quali la ceramica e un tessuto: il sistema messo a punto è in grado di rispondere alle differenze di umidità e calore circostanti.
La parete idroceramica funziona come un dispositivo di raffrescamento per evaporazione, in maniera del tutto simile al meccanismo per cui d’estate il meccanismo della sudorazione ci porta alla diminuzione della temperatura e a rinfrescarci. L’applicazione di questo principio riesce a ridurre la temperatura di circa 5 o 6 °C, aumentando l’umidità. Il funzionamento è maggiormente efficace quando all’esterno si verificano maggiori temperature. In altre parole la temperatura esterna è proporzionale all’evaporazione e all’aumento di umidità nell’aria, secondo le leggi dell’igrotermia.
Dovendo sfruttare questo principio fisico, è stato scelto l’impiego di una classe di materiali detti idrogel, composti da sostanze in grado si assorbire acqua e che possono ritenerne fino a 500 volte il loro peso.
Quando la temperatura dell’aria esterna aumenta, l’acqua all’interno della parete inizia ad evaporare: di conseguenza la temperatura dell’aria circostante si riduce di circa 5°C. Questi sono dati riferiti a seguito delle ripetute prove effettuate in laboratorio.
La struttura del prototipo sviluppato risponde a quella delle pareti sandwich:
• si ha un primo strato di argilla, la cui superficie possiede numerosi fori a forma conica, in modo da permettere l’accesso dell’acqua e dell’aria dell’idrogel;
• vi è poi uno strato di tessuto, che assorbe l’acqua e trasmette il liquido, e che, grazie alla sua elasticità, permette variazioni del volume nell’idrogel e al contempo lo mantiene nella propria posizione.
• Infine l’ultimo strato è nuovamente costituito da argilla, con uno spessore minore al primo strato e forata in modo da massimizzare l’effetto di raffrescamento.
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