Cool Roof e Impermeabilizzazioni Liquide

Concentriamo l’articolo su una nicchia specifica dei rifacimenti di copertura.

I Tetti Bianchi (White Roof della famiglia dei Cool Roof) realizzati con sistemi impermeabilizzanti liquidi ad alta Riflettanza.

 

Approfondiamo a seguire queste due tecnologie.

1. Sistemi impermeabilizzanti liquidi:

Ne esistono di moltissime tipologie, limitiamoci a prendere in considerazione solo i sistemi:
Certificati CE secondo le ETAG 005 (Linea Guida per il Benestare/Valutazione Tecnico Europeo (ETA) dei Sistemi Impermeabilizzanti ottenuti con sistemi liquidi). 
Armati con tessuti di qualche tipo (tessuto non tessuto, fibra di vetro, geotessile)

Applichiamo questa scelta perché la certificazione permette all’utilizzatore del sistema, ed al committente, di valutare e comparare autonomamente i benefici qualità/prezzo dei sistemi liquidi in competizione.
La certificazione CE infatti fornisce un valore di Durabilità del sistema, fornita da un ente terzo indipendente (ad esempio l’ITC-CNR nel caso italiano).
Altri interessanti parametri forniti dalla certificazione CE dettagliano ad esempio il comportamento del sistema alle basse ed alle alte temperature della copertura, all’usura da calpestio, lo spessore e la quantità di materiale a m2 del sistema testato, ecc..
Invece, in mancanza della certificazione CE, l’unico riferimento sono le schede tecniche del produttore.
Inoltre la maggior parte dei sistemi impermeabilizzanti certificati CE sono “pacchetti” armati con tessuti di vario tipo. L’utilizzo del tessuto di armatura permette di controllare bene lo spessore della membrana applicata, anche nei verticali e nei dettagli (bocchettoni, camini, ecc.), permettendo di superare il limite intrinseco delle soluzioni liquide autolivellanti: quello di essere applicate con difficoltà a spessore omogeneo e controllabile.
Le resine che compongono il sistema impermeabilizzante, sul mercato, sono numerose (ad esempio acriliche, poliestere, metacriliche, poliuretaniche, ecc.), ognuna con vantaggi e svantaggi che non approfondiamo in questo articolo.

Riassumiamo molto genericamente i vantaggi/svantaggi di queste soluzioni rispetto alle membrane prefabbricate (membrane bituminose e PVC):
Tra i vantaggi immediati abbiamo la possibilità di poter applicare i sistemi liquidi efficacemente su superfici complesse, coperture su cui nel corso del tempo sono stati posati impianti di ogni tipo. Possiamo inoltre posarli direttamente sulle esistenti membrane prefabbricate come le bituminose o PVC, minimizzando così i disagi di demolizione, smaltimento macerie, polveri e rumori.
Altri vantaggi sono la caratteristica di essere posati a freddo, senza utilizzo di fiamme libere e la possibilità di utilizzare resine a VOC zero inodore, utile in alcuni contesti.
Tra gli svantaggi invece abbiamo il tempo di posa. L’utilizzo del tessuto di armatura vincola il posatore a procedere più lentamente anche su superfici relativamente semplici. 
Questo influisce sul prezzo finale del sistema proposto, che sarà economicamente più competitivo su superfici complesse e mediamente meno competitivo su superfici libere, in cui le membrane prefabbricate possono essere applicate speditamente.
A questo si aggiunge un costo del materiale a m2 normalmente più costoso per i sistemi liquidi.

2. Tetti Bianchi / White Roof:


I White Roof in generale:
I Tetti Bianchi o White Roof appartengono alla famiglia dei Cool Roof / Tetti Freddi.
I Cool Roof in generale sono le coperture realizzate con materiali di finitura Cool Colors (“Colori Freschi”). 
Cool Colors: sono finiture in grado di riflettere la maggior parte della radiazione solare incidente nel campo di frequenze dell'infrarosso. La luce solare infatti ricade per il 52% nelle frequenze dell’infrarosso, e per il 43% nelle frequenze del campo visibile. A seguire un grafico esemplificativo (fonte ENEA):

 

I Cool Colors riflettono solo le frequenze dell’infrarosso e mantengono nel campo del visibile la stessa frequenza/colore richiesta dal progettista.
I Cool Color Bianchi (White Roof) riflettono sia le frequenze dell’infrarosso sia le frequenze del visibile (un colore bianco significa sostanzialmente che sono state riflesse tutte le frequenze dello spettro del visibile che compongono il colore bianco).

Il bianco quindi è il colore che riesce a raggiungere i migliori valori di riflettenza, a parità di tecnologia. Per questo motivo i Cool Roof vengono tradizionalmente realizzati in colore bianco, dove le limitazioni paesaggistiche lo consentono, come sulle coperture degli edifici industriali fuori vista (nei centri storici del Nord Italia, si opterà invece per soluzioni Cool Color in linea con i colori dell’edilizia storica locale, sacrificando in parte le caratteristiche raffrescanti della finitura).
I Cool Roof sono realizzati con materiali e finiture caratterizzate da elevati valori di Riflettanza Solare ed Emissività termica. Un Cool Roof riflette e (ri) emette nell’atmosfera una grande percentuale della radiazione solare incidente o assorbita.

RIFLETTIVITÀ (anche detta Albedo o Riflettanza): è la capacità di un materiale di riflettere la radiazione solare incidente, espressa in % (0% se totalmente assorbente, 100% se idealmente riflettente). Un’alta Riflettività riduce il guadagno termico di calore solare e diminuisce la temperatura della copertura.

EMISSIVITÀ (ε): la capacità di un materiale di irradiare, nella lunghezza d’onda dell’infrarosso, il calore che ha assorbito (compresa tra 0 e 1). (E’ definita come il rapporto tra radiazione emessa dalla superficie stessa e la radiazione emessa dal Corpo Nero (ε=1) alla stessa temperatura). Un’alta emissività facilita il raffrescamento radiativo.

SRI (Solar Reflectance Index, Indice di Riflessione Solare): è un indice che si calcola a partire dalla riflettività e dalla emissività e riassume le caratteristiche complessive di essere “Tetto Freddo” del manto di copertura. (0 per superficie nera ideale, 100 per colore bianco, >100 per materiali Cool Roof. Valori tipici dei Cool Roof vedono SRI comprese solitamente tra 100 e 110)

Coefficiente di Assorbimento (α): è un indice che viene utilizzato in alternativa alla riflettività. Varia tra 0 ed 1 ed è definito come il rapporto tra la radiazione assorbita e la radiazione incidente.

Flusso termico netto entrante: al netto della radiazione riflessa e di quella riemessa, per emissività, nell’atmosfera,quanto calore entra nell’edificio.

A seguire una immagine semplificativa della Riflettanza ed emissività di una superficie in membrana bituminosa nera (bassa riflettività ma alta emissività), in metallo (alta riflettività ma bassa emissività) e White Roof (alta riflettività ed alta emissività).

 

A seguire l’immagine con termo camera di una superficie rivestita solo nell’area 1 con un sistema White Roof, leggiamo 17°C e 35°C nelle due aree:

Differenze tra coperture tradizionali e coperture Cool Roof:

Concentriamo qui il confronto tra le coperture in membrana bituminosa nera e le coperture Cool Roof.

Nel periodo estivo la temperatura superficiale dei due tipi di copertura differisce sostanzialmente. A seconda della latitudine italiana, la temperatura superficiale di una copertura in membrana bituminosa nera varia all’incirca tra 60°C e 80 °C. A parità di condizione una copertura Cool Roof ha invece una temperatura superficiale di circa 35-60° C, a seconda della latitudine e della tecnologia.

Studi svolti negli Stati Uniti, presso il Federal Solar Energy Center (FSEC) in Florida, il Building Technology Center dell’Oak Ridge National Laboratory (BTC-ORNL) ed il Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) in California, hanno evidenziato che la tecnologia Cool Roof può permettere risparmi fino al 70%, in termini di consumi elettrici per condizionamento (fonte ENEA).

La diminuzione della temperatura superficiale della copertura porta numerosi vantaggi. 

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