Riflessione solare: un altro vantaggio del calcestruzzo


Il calcestruzzo svolge l’ottimo compito di riflettere l'energia solare. Questa è la conclusione di uno studio della PCA (Portland Cement Association) che ha misurato l'indice di riflessione solare (SRI) di 45 miscele di calcestruzzo.

L'indice di riflessione solare (SRI) associa i valori di riflettanza ed emittanza ed esprime la capacità di un materiale di respingere il calore solare e varia da 100 per il bianco standard a 0 per il nero standard: più è elevato, migliore è la prestazione della superficie considerata.

Materiali leggeri e colorati (come il calcestruzzo) generalmente hanno una riflettanza solare maggiore. Essi riflettono il calore del sole e non si riscaldano molto all'aria. Le ombra, di alberi ed edifici, e anche il naturale processo di evaporazione dell'acqua dalla superficie delle piante contribuiscono a mantenere l'aria fresca. Le superfici più scure invece come tetti scuri e lastricati neri hanno generalmente una bassa riflettanza solare. Essi assorbono calore dal sole e il caldo dall'aria per convezione, che è generalmente sgradita per il suo effetto sull'ambiente. Questo può avere un effetto locale immediato, come un aumento del calore in aree urbane, comunemente noto come isole di calore.

Il Test
Lo studio PCA sul SRI - l'indice di riflessione solare, ha misurato la riflettanza solare di 45 miscele di calcestruzzo secondo la norma ASTM C 1549 “Standard Test Method for Determination of Solar Reflectance Near Ambient Temperature Using a Portable Solar Reflectometer”. Questi calcestruzzi sono stati scelti perché rappresentano la gamma di calcestruzzi e componenti del calcestruzzo tipicamente utilizzati negli Stati Uniti per le pavimentazioni esterne. Dopo aver testato i tipici mix-disegn, i ricercatori hanno creato anche un mix con la tonalità più scura di ogni ingrediente (cemento, sabbia, inerti e fly-ash) per testare uno scenario estremo.
Indipendentemente dai costituenti del mix, il calcestruzzo negli Stati Uniti riduce le isole di calore e si qualifica per i punti LEED del Green Building Rating System. La riflettanza solare è il rapporto tra il flusso riflesso e il flusso incidente ed è una proprietà della superficie. Si misura con un riflettometro a spettro solare su una scala che va da 0 (non riflettente) a 1 (100% riflettente). In generale, i materiali che appaiono di colore chiaro hanno un’alta riflettanza solare e quelli che appaiono di colore scuro hanno una bassa riflettanza solare. Lo studio ha rivelato che tutti i 45 calcestruzzi testati secondo la ASTM C 1549 hanno una riflettanza solare di almeno 0,3 e un SRI di almeno 29, e soddisfano o superano i requisiti LEED.

Riferimenti
Per un report dettagliato che descrive le procedure di prova, le miscele di calcestruzzo, i materiali, e altri aspetti dello studio, scarica qui la pubblicazione “Solar Reflectance of Concretes for LEED Sustainable Sites Credit: Heat Island Effect”, scritto da Medgar L. Marceau and Martha G. VanGeem, Portland Cement Association, Skokie, Illinois, USA, 2007, 95 pagine.