Materiali a cambiamento di fase (PCM) in edilizia. Sperimentazioni sull'involucro a blocchi portanti e su rivestimenti a intonaco

La tesi presenta uno studio sui materiali a cambiamento di fase (PCM), sul loro attuale utilizzo in edilizia e i possibili impieghi futuri. Il settore delle costruzioni è uno dei principali protagonisti della questione ambientale: circa la metà dell'energia prodotta in Europa viene utilizzata per il riscaldamento e raffrescamento. Tra i materiali innovativi che possono portare a una riduzioni dei consumi vi sono i materiali a cambiamento di fase, di origine naturale o artificiale, i cui punti di fusione possono essere fissati a temperature vicine a quelle di comfort e si possono, perciò, sfruttare come accumulatori di energia durante il passaggio di fase. L'obiettivo dei PCM è di utilizzare il loro alto valore di calore latente per assorbire il calore attraverso il processo di fusione prima che raggiunga gli spazi più interni oppure rilasciandolo durante il processo di solidificazione. Attualmente sul mercato sono presenti diverse tipologie di utilizzo, che vanno dall'applicazione nell'intonaco a sistemi di climatizzazione, controsoffitti o pavimenti. L'efficacia di tali materiali è stata individuata realizzando una simulazione agli elementi finiti di un loro utilizzo nell'intonaco e di un'applicazione sperimentale all'interno di blocchi portanti di argilla espansa. Si è confrontato il flusso di calore, in regime estivo, attraversante un involucro privo di PCM e uno contenente quantità di tali materiali variabile. I risultati indicano che l'accumulo di calore è significativamente ridotto quando il PCM è presente nella stratigrafia e che il suo aumento percentuale ha un effetto positivo.