Meccanismi di riscaldamento del tetto
In estate, la maggior parte del calore assorbito dal tetto proviene dall'irraggiamento solare diretto delle tegole. In una calda giornata estiva le tegole possono arrivare a temperature elevate, dell'ordine dei 70°C o più, in relazione all'esposizione, al colore, ecc...
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Se le tegole sono poste sostanzialmente a diretto contatto con l'isolante sottostante, come nei tetti non ventilati, esse trasmettono un notevole flusso di calore verso l'interno, anche in presenza di un buon pacchetto isolante.
L'uso di uno strato di ventilazione tra le tegole stesse e l'isolante sottostante permette, se ben dimensionato, di ridurre questo passaggio di calore, in quanto si innesca un flusso convettivo di aria calda che fuoriesce dalla parte superiore del tetto e che viene rimpiazzata da aria più fresca proveniente dalla parte inferiore. Questo flusso di aria mantiene l'isolante ad una temperatura più bassa.
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Anche nel caso di tetti ventilati tuttavia vi è una parte di calore trasmesso direttamente per irraggiamento all'isolante sottostante. Le tegole, riscaldate a 70°C o più, emettono infatti una consistente quantità di radiazione infrarossa che scalda direttamente per irraggiamento l'isolante sottostante, anche in presenza di una ventilazione molto efficace.
Le barriere radianti
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| Le tegole, oppure il secondo tavolato posto sotto di esse, si riscaldano notevolmente ed emettono una grande quantità di calore per irraggiamento |
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Se sotto le tegole viene invece posto un materiale a bassa emissione (come è l'alluminio), questo calore emesso per radiazione si riduce fino al 97%. In questo modo la barriera radiante permette di ridurre fino al 97% il calore trasmesso per radiazione dalle tegole riscaldate dal sole, contribuendo a mantenere più fresco il sottotetto abitato. |
Perchè funziona
Per capire come funzionano, bisogna accennare a due proprietà fisiche importanti dell'alluminio, usato nelle Barriere Radianti su supporto OSB come agente a bassa emissione. L'alluminio ha una alta riflessività (cioè ha una grande capacità di riflettere la radiazione incidente su di esso), e contemporaneamente una bassa emissività, cioè emette poca radiazione se riscaldato. Dalla fisica è noto infatti che queste due grandezze sono strettamente correlate alle caratteristiche fisiche del materiale, ossia se un corpo ha una elevata emissività, avrà di conseguenza una bassa riflessività.
Un corpo nero ad esempio, ha una riflessività pari sostanzialmente a zero, in quanto assorbe tutta la radiazione che lo investe, mentre, se scaldato, emette radiazione infrarossa in ragione della quarta potenza della temperatura (in Kelvin) a cui viene portato, come risulta dalla legge di Stefan-Boltzmann. La riflessività dell'alluminio invece, se la superficie è lucida e pulita, è superiore al 95%. Questo significa che esso riflette più del 95% della radiazione che lo investe. Ma, d'altro lato, l'alluminio ha quindi una emissività inferiore al 5%. Questo significa che, se scaldato, esso emette solo il 5% della radiazione che emetterebbe alla stessa temperatura un corpo nero (o un corpo con alta emissività, quali sono ad esempio le tegole, che nell'infrarosso si comportano in modo simile ad un corpo nero).
 Questa proprietà è comunemente usata quando si vuole mantenere caldo un oggetto, avvolgendolo in un foglio di alluminio, come ad esempio un panino. Il foglio di alluminio si porta alla temperatura del panino, ma emette molta meno radiazione infrarossa rispetto al panino non avvolto, e così il panino resta caldo molto più a lungo. Lo stesso principio è usato nei teli termici per avvolgere i feriti in montagna da parte del Soccorso Alpino.
Tornando alle Barriere Radianti su supporto OSB, possiamo ora facilmente comprendere come esse possano aiutare a mantenere più fresche le mansarde in estate. La bassa emissività dell'alluminio fa sì che fino al 97% del calore irradiato dalle tegole venga bloccato dalla Barriera Radiante su supporto OSB.
In un tetto tradizionale le tegole, o il secondo tavolato, si scaldano molto a causa dei raggi solari e a loro volta emettono calore verso l'isolante, anche in presenza di uno strato di ventilazione.
La Barriera Radiante su supporto OSB invece, pur scaldandosi come un normale secondo tavolato, emette calore solo in una piccola percentuale (inferiore al 5%) rispetto alle tegole. La barriera rimane calda, ma disperde il calore verso l'alto, non verso l'isolante!
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