Case Fredde, Bollette Salate: La Ricetta Cinese per Riscaldare le Case Rurali (e il Pianeta!)

Ciao a tutti! Oggi voglio parlarvi di un argomento che mi sta molto a cuore: come rendere le nostre case più efficienti dal punto di vista energetico. Sappiamo tutti quanto pesino le bollette, specialmente in inverno, e quanto sia importante ridurre il nostro impatto sull’ambiente. Mi sono imbattuto in uno studio affascinante che arriva dalla Cina, precisamente dal nord-ovest del paese, e che affronta un problema molto concreto: le case rurali che sono dei veri e propri “colabrodi” energetici.

Pensateci: moltissime abitazioni nelle campagne cinesi, un po’ come accadeva anche da noi tempo fa, sono state costruite direttamente dai proprietari, senza troppe attenzioni all’isolamento termico. Risultato? Case gelide d’inverno, che richiedono un sacco di energia (spesso carbone, che inquina tantissimo!) per essere riscaldate, e bollette alle stelle. Un vero spreco, sia economico che ambientale.

Perché le Case Rurali Cinesi Hanno Bisogno di un ‘Cappotto’?

Il problema principale sta nell’involucro edilizio: muri, tetto, finestre. Se questi elementi non sono ben isolati, il calore prodotto all’interno scappa via facilmente. Nelle zone rurali del nord-ovest della Cina, dove gli inverni sono lunghi e rigidi, questo problema è ancora più sentito. Si stima che tra il 60% e l’80% del calore se ne vada proprio attraverso l’involucro!

Queste case, spesso costruite anni fa con materiali tradizionali come mattoni di fango essiccati al sole o terra cruda, hanno prestazioni termiche davvero scarse. Le finestre sono un altro punto debole: vetri singoli, infissi poco sigillanti… insomma, il calore ha vita facile a disperdersi.

La ricerca che ho analizzato si è concentrata proprio su come migliorare questa situazione, studiando diverse strategie di ristrutturazione energetica (quello che in gergo si chiama “retrofit”) per una tipica casa rurale nella città di Dingxi, provincia di Gansu.

Come Hanno Fatto? La Scienza al Servizio del Risparmio

I ricercatori non si sono limitati a dare consigli generici. Hanno usato un approccio scientifico molto rigoroso. Prima di tutto, hanno creato un modello digitale della casa e, utilizzando un software specifico (DeST-h), hanno simulato il suo comportamento energetico.

Poi hanno iniziato a “giocare” con le variabili:

• Isolamento delle pareti esterne: Hanno testato diversi materiali (come EPS, XPS, PUR, lana di roccia) e diversi spessori.
• Isolamento del tetto: Stesso approccio, materiali e spessori differenti.
• Finestre: Hanno simulato la sostituzione delle vecchie finestre con modelli più performanti (diversi tipi di vetro, come doppi vetri o vetri basso emissivi, e diversi tipi di infissi).
• Rapporto Finestra/Parete (WWR): Hanno analizzato come cambia il consumo energetico variando la dimensione delle finestre rispetto alla superficie totale delle pareti.
• Aggiunta di una serra solare (Sunspace): Hanno valutato l’impatto dell’aggiunta di una veranda vetrata sul lato sud della casa, un elemento popolare per catturare il calore solare passivo.

Ma la cosa interessante è che non si sono fermati a valutare ogni intervento singolarmente. Hanno usato una tecnica chiamata “esperimenti ortogonali”, un modo intelligente per testare molte combinazioni diverse di questi interventi senza doverle simulare tutte (sarebbe stato un lavoro infinito!). Questo ha permesso di capire quali combinazioni di miglioramenti funzionano meglio.

Isolare Muri, Tetti o Finestre? Cosa Funziona Meglio da Solo

Prima di vedere le combinazioni, diamo un’occhiata ai risultati dei singoli interventi. Cosa conviene fare se si può migliorare solo una cosa alla volta?

Beh, i risultati parlano chiaro: l’intervento più efficace in assoluto è l’isolamento delle pareti esterne. Pensate che, a seconda del materiale e dello spessore, si può arrivare a un risparmio energetico pazzesco, tra il 45,79% e il 48,46%! È come dimezzare quasi la spesa per il riscaldamento solo facendo il “cappotto” alla casa.

Anche l’isolamento del tetto dà ottimi risultati, con risparmi superiori al 20%. Stessa cosa per l’aggiunta di una serra solare, che può tagliare i consumi di oltre il 20-26%, sfruttando il sole invernale.

Cambiare le finestre con modelli più isolanti porta a risparmi interessanti (tra il 14% e il 23%), mentre agire solo sulla dimensione delle finestre (il WWR) ha un impatto minore se fatto da solo, anche se ridurre le aperture, specialmente a nord, aiuta.

Quindi, in ordine di efficacia per interventi singoli: Muri > Tetto > Serra Solare > Finestre > Dimensione Finestre.

L’Unione Fa la Forza: Il Potere delle Ristrutturazioni Combinate

Ok, isolare i muri è fondamentale, ma cosa succede se mettiamo insieme più interventi? Qui arriva la vera magia! Le simulazioni hanno mostrato che le ristrutturazioni “multi-fattore” sono nettamente superiori a quelle singole.

Combinando diversi miglioramenti (es. cappotto ai muri + isolamento tetto + finestre nuove + serra solare), i risparmi energetici schizzano alle stelle, variando dal 46,84% fino a un incredibile 70,47%! Avete capito bene, si può arrivare a consumare meno di un terzo dell’energia rispetto a prima!

Lo studio ha identificato la combinazione che porta al massimo risparmio energetico in assoluto (chiamata “Scheme 17”):

• Pannelli XPS da 60 mm per le pareti esterne.
• Pannelli EPS da 90 mm per il tetto.
• Rapporto finestra/parete (WWR) del 10% (finestre piccole).
• Finestre in alluminio a taglio termico con vetrocamera (6+12A+6).
• Vetrocamera isolante anche per la serra solare.

Questa combinazione specifica ha raggiunto il 70,47% di risparmio energetico. Impressionante, vero?

Non Solo Risparmio: Trovare la Soluzione Perfetta (Anche per il Portafoglio!)

Ma attenzione, il risparmio energetico massimo non è sempre la soluzione migliore in assoluto. Perché? Perché bisogna fare i conti con i costi! Una ristrutturazione super performante potrebbe costare tantissimo e richiedere molti anni per ripagarsi. E non dimentichiamo l’impatto ambientale complessivo, inclusa la produzione dei materiali.

Qui lo studio fa un altro passo avanti importantissimo. Utilizza un metodo matematico chiamato “metodo del peso dell’entropia” (possiamo immaginarlo come un modo oggettivo per dare il giusto peso a diversi fattori) per valutare le varie combinazioni non solo in base al risparmio energetico, ma considerando un pacchetto completo:

• Risparmio energetico (quanto si consuma in meno).
• Costo incrementale (quanto costa in più la ristrutturazione rispetto a non fare nulla).
• Rapporto costo-efficacia (quanto costa ogni kWh risparmiato).
• Tempo di recupero dell’investimento (in quanti anni si ripaga la spesa con i risparmi).
• Riduzione delle emissioni di carbonio (quanto si inquina in meno).

Analizzando tutti questi fattori insieme, la soluzione “perfetta” non è più quella con il risparmio energetico massimo (Scheme 17), ma un’altra combinazione (chiamata “Scheme 2”), che rappresenta il miglior compromesso tra tutti gli indicatori.

La soluzione ottimale (Scheme 2) per le case rurali di Dingxi è risultata essere:

• Pannelli EPS da 70 mm per le pareti esterne.
• Pannelli XPS da 80 mm per il tetto.
• Rapporto finestra/parete (WWR) del 20%.
• Finestre in alluminio a taglio termico con vetrocamera (6+12A+6).
• Vetrocamera isolante (6+12A+6) per la serra solare.

Questa soluzione offre comunque un ottimo risparmio energetico (quasi il 69%), ha un costo incrementale ragionevole (circa 194 RMB/m², l’equivalente di circa 25-30 €/m² al cambio attuale, ma i costi locali sono diversi), un eccellente rapporto costo-efficacia e, soprattutto, un tempo di recupero dell’investimento di soli 4,34 anni! Inoltre, riduce le emissioni di CO2 di quasi 9 tonnellate all’anno per casa. Niente male!

Cosa Possiamo Imparare da Questa Ricerca?

Questo studio è prezioso per diverse ragioni. Prima di tutto, ci dimostra con i numeri quanto sia efficace intervenire sull’isolamento delle case esistenti, specialmente combinando diverse strategie. Secondo, sottolinea l’importanza di non guardare solo al risparmio energetico, ma di considerare anche i costi, i tempi di rientro e l’impatto ambientale per trovare soluzioni davvero sostenibili e accettabili per chi ci abita.

Inoltre, evidenzia come le soluzioni debbano essere specifiche per il contesto. Le condizioni climatiche ed economiche del nord-ovest della Cina non sono le stesse dell’Italia o di altre parti del mondo, quindi le soluzioni ottimali possono variare. Ma il metodo di analisi utilizzato è applicabile ovunque!

Infine, offre indicazioni pratiche a chi deve prendere decisioni (politici, amministratori locali, ma anche singoli proprietari) su come promuovere l’efficienza energetica nelle aree rurali, migliorando la qualità della vita delle persone, riducendo le spese e aiutando il pianeta.

Insomma, anche da una ricerca condotta in un angolo remoto della Cina possiamo trarre spunti utilissimi per rendere le nostre case, ovunque esse siano, più confortevoli, economiche e amiche dell’ambiente. Un piccolo passo per ogni casa, un grande passo per il futuro!

Fonte: Springer