Perché le case spesso sembrano più calde di quanto suggerisce il termostato

CARATTERISTICA (LA CONVERSAZIONE) — Immagina due case sulla stessa strada: una costruita negli anni '50 e l'altra negli anni '90. Non ci sono alberi o altra ombra. Gli impianti di climatizzazione sono identici, recentemente sostituiti e perfettamente funzionanti. Termostati identici sono impostati a 82 gradi Fahrenheit (27,8 Celsius).

Quando fuori ci sono 43,3 C (110 F), la casa degli anni '50 probabilmente sembrerà almeno 5,6 C (10 F) più calda all'interno, anche con la stessa temperatura dell'aria.

Perché?

La risposta ha a che fare con il calore radiante. Il calore radiante è ciò che ti mantiene caldo accanto a un falò in una fredda notte invernale. Il fuoco non riscalda molto l'aria; piuttosto, come il Sole, la maggior parte del calore del fuoco si muove attraverso onde invisibili direttamente dal fuoco al tuo corpo.

Nel calore radiante del sole dell'Arizona, la temperatura superficiale dei soffitti con travi e montanti non isolati di casa mia, uno dei 41.000 costruiti a Tucson durante il secondo dopoguerra, può raggiungere oltre 100 F (37,8 C). Le finestre in acciaio a vetro singolo registrano 122 F (50 C) e le pareti in blocchi di cemento non isolate non sono molto più fresche.

All'interno della mia casa nei giorni a tre cifre, può sembrare di stare vicino a un fuoco da campo, anche con il condizionatore d'aria che ruggisce per mantenere 75 F (23,9 C). E quando il sistema si rompe – come è successo durante la lunga ondata di caldo del 2023, quando Phoenix ha raggiunto i 43,3 C (110 F) ogni giorno per settimane – le temperature aumentano pericolosamente velocemente. Senza l’aria condizionata, le superfici calde e il vortice d’aria proveniente dal ventilatore a soffitto fanno sembrare la casa una friggitrice ad aria.

La temperatura dell'aria: un indicatore incompleto di comfort

Mentre le persone sono abituate a pensare a come l’abbigliamento, il movimento dell’aria, la temperatura e l’umidità influiscono sul comfort, due misure meno conosciute aiutano a spiegare come vivono il comfort all’interno:

Temperatura media radiante. Questa è la temperatura media di tutte le superfici che ci circondano: soffitto, finestre, pareti, pavimento. Affinché il calore radiante possa spostarsi tra un oggetto e il corpo umano, è necessaria una linea di vista ininterrotta, quindi i soffitti e le finestre non ostruite hanno un'influenza enorme sulla temperatura radiante sperimentata in un luogo specifico della casa.

Temperatura operativa. Questo può essere approssimato facendo la media della temperatura radiante media e della temperatura media dell'aria in una stanza. Altri calcoli della temperatura operativa tengono conto degli effetti del movimento dell'aria, dell'umidità e di altre variabili. Circa la metà della tua esperienza di comfort è determinata dall’ambiente radiante.

Sfortunatamente, come afferma lo scienziato edile Robert Bean (nessuna parentela), “un intero settore di produttori, fornitori, costruttori e commercianti identifica erroneamente il comfort termico con la temperatura dell’aria”. Il risultato è che la maggior parte delle persone è completamente ignara di ciò che rende effettivamente confortevole uno spazio o fastidiosamente caldo.

In una giornata calda e soleggiata, un buon isolamento e finestre con doppi vetri rallentano il trasferimento di calore abbastanza da consentire all'aria condizionata di mantenere la temperatura radiante media all'interno dell'edificio entro pochi gradi dalla temperatura dell'aria.

Tuttavia, in un edificio scarsamente isolato, come casa mia, o in alcuni vecchi progetti di edilizia residenziale pubblica a Phoenix, l’elevata temperatura media radiante può spingere la temperatura operativa oltre 90 F (32,2 C) – anche con il termostato impostato su 75 F. (23,9 C). Quando la temperatura superficiale supera la temperatura della nostra pelle, il calore inizierà a irradiarsi dalla superficie calda nel corpo, rendendo più probabile il colpo di calore.

Mentre si discute sulla soglia esatta alla quale il surriscaldamento diventa pericoloso, la maggior parte delle persone concorderebbe sul fatto che 90 F (32,2 C) sono troppo caldi per il comfort.

Le superfici calde sono il motivo per cui gli edifici più piccoli, come case mobili, minuscole case, container e garage trasformati in appartamenti, spesso si sentono a disagio indipendentemente dall'impostazione del termostato. Le strutture più piccole espongono gli occupanti su tre, quattro o anche sei superfici con l'esterno esposto al sole e all'aria calda esterna. Più superfici calde, più disagio.