Il raffrescamento passivo è l’insieme delle strategie che permettono di contenere il surriscaldamento degli ambienti interni senza ricorrere a impianti meccanici, o limitandone al minimo l’impiego, attraverso la forma dell’edificio, i materiali e le condizioni climatiche del sito.
Si distingue dal raffrescamento attivo, affidato a sistemi come condizionatori, pompe di calore e ventilconvettori. Con l’innalzamento delle temperature, il ricorso a questi impianti appare spesso inevitabile, ma la qualità dell’involucro e le strategie passive possono ridurne il fabbisogno e l’intensità di utilizzo.
Inoltre, il DM 28 ottobre 2025 sui requisiti minimi di prestazione energetica degli edifici dedica specifiche prescrizioni al contenimento dei fabbisogni per la climatizzazione estiva e delle temperature interne. Richiedendo di valutare l’efficacia delle schermature solari e, per le coperture, l’impiego di materiali ad alta riflettanza solare, sistemi di ventilazione o tetti verdi, soluzioni che, come vedremo, fanno parte delle strategie per il raffrescamento dell’edificio.
Raffrescamento naturale, un principio di architettura bioclimatica
Il raffrescamento passivo è uno dei cardini dell’architettura bioclimatica, una metodologia di progettazione che mette in relazione l’edificio con il clima del luogo in cui sorge.
Il concetto fu formalizzato già negli anni Sessanta dall’architetto Victor Olgyay, pioniere della progettazione bioclimatica secondo cui:
Progettare in funzione del clima significa impiegare in via prioritaria le risorse locali, come irraggiamento solare, venti, vegetazione e acqua, per garantire il comfort abitativo riducendo i consumi energetici.
Le radici del raffrescamento passivo degli edifici: esempi in Italia
Prima che esistessero gli impianti, il comfort abitativo era una conseguenza diretta delle scelte costruttive. L’architettura vernacolare, ovvero quella nata dall’adattamento alle condizioni climatiche e ai materiali disponibili localmente, ha sviluppato nei secoli soluzioni di raffrescamento estremamente efficaci, oggi riconosciute come un patrimonio di riferimento per la progettazione sostenibile.
Nel nostro Paese gli esempi di raffrescamento naturale non mancano. Il dammuso di Pantelleria basa il proprio comportamento termico su murature spesse fino a due metri, che aumentano l’inerzia termica dell’edificio, trattenendo il calore durante l’inverno e limitandone l’ingresso nella stagione calda. Le bucature ridotte contribuiscono inoltre a contenere il soleggiamento diretto degli ambienti.
Il trullo pugliese affida lo stesso principio a una muratura a doppio paramento con intercapedine in pietrisco, mentre la cisterna scavata alla base, oltre a raccogliere l’acqua piovana, contribuisce al raffrescamento dell’aria a contatto con l’acqua stessa.
Fuori dai confini italiani, alcune delle soluzioni più sofisticate arrivano dalla tradizione mediorientale e asiatica. I pozzi a gradini indiani, o baori, diffusi soprattutto in Rajasthan, non sono semplici cisterne, ma vere e proprie architetture. La loro profondità protegge l’acqua dal calore solare, limitandone l’evaporazione, mentre la sequenza di gradini contribuisce a creare un microclima più fresco rispetto all’esterno. Un principio reinterpretato in chiave contemporanea dallo studio Morphogenesis nella Pearl Academy of Fashion di Jaipur.
Le torri del vento persiane, o badgir, sfruttano invece l’effetto camino: l’aria calda interna sale ed esce dalle aperture sommitali, mentre l’aria più fresca entra dalle aperture inferiori, innescando un ricircolo naturale. Il principio è stato ripreso, tra gli altri, da Mario Cucinella Architects nell’Headquarters iGuzzini di Recanati.
Come realizzare il raffrescamento passivo
A partire da questi principi, l’architettura bioclimatica ha codificato una serie di dispositivi applicabili anche alla progettazione contemporanea, soprattutto negli edifici unifamiliari, ma non solo.
Il roof-pond è un sistema solare passivo a guadagno indiretto, costituito da un grande contenitore d’acqua collocato in copertura. Il suo funzionamento si inverte con le stagioni: in inverno viene lasciato scoperto durante il giorno e coperto di notte, mentre in estate avviene il contrario, regolando gli scambi termici con l’ambiente sottostante.
La parete Trombe-Michel è un muro ad accumulo esposto a sud, formato da una massa ad alta inerzia termica separata dalla superficie vetrata mediante un’intercapedine d’aria di 5-20 centimetri. Il calore accumulato viene ceduto verso l’interno tramite bocchette regolabili, aperte durante il giorno in inverno e chiuse di notte. In estate le bocchette restano chiuse, mentre la superficie vetrata deve essere adeguatamente schermata.
Il camino solare sfrutta il principio di risalita dell’aria calda. Posizionato generalmente sul lato sud della copertura, accumula calore per irraggiamento e lo convoglia in un condotto di ventilazione, innescando un moto ascensionale che favorisce l’estrazione dell’aria calda e migliora la circolazione negli ambienti sottostanti.
È il principio impiegato nella sede ARPAE di Ferrara firmata ancora da Mario Cucinella Architects.
Il raffrescamento geotermico passivo utilizza invece il terreno come dissipatore di calore, senza ricorrere a una pompa di calore. Può essere diretto, attraverso il contatto tra l’involucro e il terreno, come avviene negli edifici ipogei, oppure indiretto, mediante pozzi termici ad aria che abbassano la temperatura dell’aria immessa di 5-10 °C, sfruttando l’effetto Venturi o ventole a basso consumo energetico.
Lavorare sull’involucro: facciate e coperture ventilate
Oggi il raffrescamento passivo dipende in larga parte dalla prestazione complessiva dell’involucro, in particolare dalle facciate ventilate e tetti ventilati.
Il principio è quello dell’effetto camino: un’intercapedine d’aria tra il rivestimento esterno e lo strato isolante consente all’aria riscaldata dall’irraggiamento solare di risalire, smaltendo parte del calore prima che raggiunga gli ambienti interni. Nelle facciate ventilate questo sistema contribuisce anche alla gestione dell’umidità e alla protezione dell’isolante dagli agenti atmosferici.
Lo stesso meccanismo si applica alle coperture, particolarmente esposte alla radiazione solare. L’intercapedine tra il manto e lo strato isolante, dotata di adeguate aperture di ingresso e uscita, limita la trasmissione del calore verso il sottotetto e può essere abbinata a superfici chiare o riflettenti.
Facciate e coperture ventilate rappresentano quindi l’evoluzione tecnologica dei principi fisici sfruttati dalle torri del vento e dai camini solari, applicabili oggi in modo sistematico anche agli edifici multipiano.
Ombreggiamento, verde e materiali per il controllo solare
Accanto ai dispositivi bioclimatici e all’involucro ventilato, il raffrescamento passivo si affida a soluzioni che limitano l’assorbimento e la trasmissione del calore attraverso le superfici vetrate, le facciate e le coperture.
Un ruolo centrale spetta ai sistemi di ombreggiamento, che intervengono sulle superfici vetrate, il punto più critico dell’involucro per il controllo dell’irraggiamento estivo. Le schermature possono essere fisse, come balconi, aggetti, logge, pensiline e frangisole, oppure mobili, come tende esterne e frangisole orientabili, capaci di adattarsi alle condizioni di irraggiamento nell’arco della giornata e delle stagioni.
Alla schermatura architettonica si affianca quella vegetale. Le pareti verdi, o green wall, proteggono le facciate dall’irraggiamento diretto e contribuiscono al raffrescamento attraverso l’evapotraspirazione delle piante e la formazione di uno strato d’aria tra la vegetazione e la parete.
I tetti verdi svolgono una funzione analoga sulle coperture: la vegetazione e il substrato riducono il riscaldamento della superficie, rallentano la trasmissione del calore verso gli ambienti sottostanti e attenuano le variazioni di temperatura.
Un ulteriore contributo deriva dai cool materials, materiali caratterizzati da elevata riflettanza solare ed emissività termica, capaci di assorbire una minore quantità di radiazione e di disperdere più rapidamente il calore accumulato. Applicati alle coperture e alle facciate, limitano l’aumento delle temperature superficiali e il carico termico trasmesso all’interno dell’edificio.
Le nuove tecnologie sul raffrescamento passivo
Tra le tecnologie più recenti rientra il raffrescamento radiativo passivo, un processo attraverso il quale una superficie cede calore sotto forma di radiazione infrarossa verso il cielo, senza ricorrere a sistemi meccanici di climatizzazione.
I materiali sviluppati per questa applicazione riflettono gran parte della radiazione solare, limitando il surriscaldamento, e allo stesso tempo emettono il calore accumulato nella cosiddetta finestra di trasparenza atmosferica, compresa tra 8 e 13 micrometri. In questa banda l’atmosfera lascia passare la radiazione termica verso lo spazio, che funziona come un dissipatore naturale.
La ricerca sta lavorando su pannelli, pitture, rivestimenti e superfici adesive da integrare nell’involucro edilizio. In condizioni favorevoli, questi materiali possono raggiungere temperature inferiori a quella dell’aria circostante, contribuendo a ridurre il fabbisogno energetico per la climatizzazione e il surriscaldamento delle superfici urbane.
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