Vedendo che è un tema spesso dibattuto ma su cui si fa molta confusione, vorrei provare a fare un po' di chiarezza sulle problematiche termine relative agli osservatori emerse in questa discussione “dall'alto della mia esperienza”
di progettista di edifici a basso consumo energetico (dove le problematiche fondamentali sono proprio quelle termiche relative al “guscio” della costruzione. Ovviamente si tratta del mio punto di vista e non dovete assolutamente prenderlo come una “cattedrata”
, e solo un tentativo di dare un contributo costruttivo alla discussione. Sarò il più sintetico e il meno tecnico possibile, anche se la materia è complessa e quindi non posso fare un discorso sensato in 2 righe.
L'involucro edilizio, sia esso di un edificio residenziale, è un sistema complesso in costante rapporto con l'ambiente. La differenza principale fra una costruzione residenziale e un osservatorio è che all'interno della prima si deve cercare di avere una temperatura il più possibile costante e quindi non influenzata dalle variazioni esterne, nel secondo la temperatura esterna deve poter seguire in maniera più fedele possibile le variazioni della temperatura esterna. Inoltre, l'osservatorio ha esigenze particolari: in un'abitazione avere la temperatura delle pareti a 22 di notte mentre la temperatura esterna è un vantaggio, mentre in un osservatorio ammazza il seeing locale (meglio andare in mezzo a un prato).
Le caratteristiche termiche di un involucro edilizio che sono importanti da considerare nella progettazione di un osservatorio sono 3 (le principali): capacità di assorbire radiazione termica, potere isolante e inerzia termica.
La capacità di assorbire radiazione termica è di semplice comprensione: una pietra nera al sole si scalda raccogliendo quasi il 100% della radiazione, uno specchio con potere riflettente del 100% non assorbe radiazione. Ovviamente, l'involucro del nostro osservatorio deve tendere il più possibile al comportamento dello specchio. Dovrà quindi essere il più possibile riflettente sia nelle pareti esposte al sole, sia (a rigore) verso il terreno: in una notte invernale a -10° di temperatura dell'aria il terreno può cedere calore all'osservatorio. Se volessimo proprio esagerare dovrebbe essere riflettente anche all'interno perché il calore rilasciato dal corpo dell'osservatore potrebbe variare la temperatura delle pareti. Ovviamente quest'ultima è una considerazione puramente teorica e di utilità pratica pressoché nulla (solo per completezza).
Il potere isolante è invece la resistenza che un elemento oppone al passaggio del calore ed è funzione dello spessore dell'elemento e della sua trasmissività: a parità di spessore un muro di cemento lascia passare più calore di una parete in legno che ne lascia passare di più di una di lana di vetro, oppure, una parete di 10 cm di lana di vetro lascia passare il doppio del calore nell'unità di tempo di una parete di 20 cm di lana di vetro. Quindi, l'involucro di un osservatorio dovrebbe essere il meno possibile isolante per favorire il passaggio del calore e quindi il sincronismo fra temperatura esterna e interna. Va sottolineato che anche realizzassimo un un osservatorio tutto con pareti di 30 cm di isolante, aggiungendo un buco alla base e uno in alto si avrebbe complessivamente un potere isolante dell'involucro praticamente nullo in quanto la “trasmittanza termica infinita” dei buchi compenserebbe tutto il restante poter isolante dell'involucro.
Veniamo all'inerzia termica: è la capacità di assorbire calore e dipende da massa e capacità termica specifica: una parete di cemento armato può immagazzinare una gran quantità di calore, mentre una di polistirene (se pur molto più isolante) ne immagazzina pochissimo. L'involucro di un osservatorio deve avere la minore inerzia termica possibile in quanto se le pareti assorbono calore di giorno, di notte lo rilasciano con 2 effetti negativi: aumenta lo squilibrio fra temperatura interna ed esterna dell'osservatorio e si creano pessime condizioni di seeing locale.
Problemi nella reallizzazione di tutto ciò:
1)pareti con superfici riflettenti sono orrende e paesaggisticamente non accettabili IMHO (se stessimo parlando di un osservatorio professionale lo posso capire, ma che io costruisca un osservatorio che è ”un pugno un occhio” perché mi piace guardare le stelle (=sono astrofilo) mi sembra assurdo: per osservare le bellezze dell'universo realizzo un orrore sulla terrà...)
2)pareti non isolanti sono la cosa più semplice che si sia da realizzare
3)pareti a bassa inerzia termica presentano le sopra indicate criticità relative alla sicurezza contro malintenzionati.
Com'è fatto l'osservatorio ideale secondo me?
Uno strato esterno ventilato (ossia separato dagli strati interni da un'intercapedine d'aria collegate all'esterno dello spessore di circa 5 cm) in materiale isolante e il più possibile riflettente compatibilmente con le esigenze paesaggistiche. Una struttura interna portante a bassa inerzia termica. Il tutto con aperture che consentano una costante ventilazione.
Per ora mi fermo qua sperando di aver fatto cosa gradita. Questa più o meno è la teoria, prossimamente se è di interesse potremmo andare avanti con “la pratica”.
Buon osservatorio a tutti!
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