4.2. Accumulo dell'energia solare

L'edificio è pure un enorme unità di accumulo di calore "abitato". Ciò è ottenuto disponendo nelle strutture opportune quantità di materiale ad alta capacità termica per l'accumulo di energia solare. Questi materiali sono il cemento, i mattoni, le pietre e l'acqua e dovrebbero essere situati nel pavimento, nelle pareti e nel soffitto.

In una giornata serena, l'energia solare assorbita da un sistema passivo può superare largamente la domanda di calore, ma questo esubero di energia può essere accumulato per essere utilizzato più tardi, quando necessita. Se troppo calore è rilasciato nell'ambiente si può produrre un surriscaldamento, forzando così gli occupanti ad abbassare schermi o a ricorrere ad una ventilazione forzata. E in questo modo una parte potenziale di energia utile verrà perduta. L'accumulo ha quindi due scopi: quello di recuperare l'energia in esubero e di evitare il surriscaldamento. Inoltre, in certe circostanze, l'accumulo può assorbire il calore rilasciato dal sistema di illuminazione elettrica, dagli elettrodomestici e dagli occupanti.

L'efficienza di un accumulo dipende da un certo numero di fattori che possono essere suddivisi in due categorie:

- le dimensioni e i materiali costituenti l'accumulo;

- i modi in cui il calore viene immagazzinato e rilasciato.

4.2.1. Materiali e spessori

La capacità termica di una certa quantità di materiale è la quantità di calore che deve essere fornita al materiale per innalzare la sua temperatura di 1°K. La capacità termica dei più comuni materiali da costruzione e dell'acqua (per quest'ultima tra il punto di congelamento e quello di ebollizione) è praticamente indipendente dalla temperatura. I materiali che subiscono un cambiamento di fase (PCM) assorbono calore quando fondono e lo rilasciano quando risolidificano e questo avviene in un ristretto intervallo di temperatura detto "intervallo di fusione". In questo intervallo i materiali presentano il più alto valore della capacità termica.

La capacità termica dei più comuni materiali da costruzione dipende principalmente dalla densità (tab. 3).

L'acqua presenta generalmente le migliori caratteristiche ed inoltre, per effetto della circolazione naturale, è possibile ottenere un accumulo praticamente isotermo, se il progetto riesce a limitare il fenomeno della stratificazione. Le caratteristiche dell'acqua sono superate solo dai materiali a cambiamento di fase, anche se il calore viene generalmente accumulato a temperatura inferiore. Questa proprietà può essere molto vantaggiosa se il PCM è impiegato all'interno di un locale, in quanto, se la sua temperatura di fusione è leggermente superiore a quella richiesta per l'ambiente, il materiale può funzionare come un termostato: il calore in esubero può essere accumulato senza un sensibile aumento della temperatura e può essere rilasciato dall'accumulo a temperatura praticamente costante. I problemi maggiori nell'utilizzo di questi materiali sono dati dal loro contenimento.

4.2.2. Carico e scarico dell'accumulo

Un terzo sistema, ma meno efficace, usa la convezione naturale: l'aria viene prima riscaldata in uno spazio solare o un collettore e poi trasferita all'accumulo (in questo caso si parla di accumulo isolato).

Naturalmente la temperatura dell'aria deve essere più alta di quella dell'accumulo. Lo scarico dell'accumulo può avvenire per irraggiamento termico e/o per convezione, la conduzione gioca sempre un ruolo minore in questa fase. Un colore scuro è il più efficace per l'assorbimento di una maggiore quantità di radiazione solare da parte di un accumulo primario. In un sistema diretto l'accumulo avviene all'interno degli elementi costruttivi come le pareti ed i solai, per cui questa soluzione può essere più problematica (a parte un pavimento scuro). Ciò può non avere eccessiva importanza se il calore non assorbito dall'accumulo primario può essere trasferito in parte ad un accumulo secondario e in parte all'ambiente per convezione. Un sistema poi a diffusione può trasferire la radiazione solare su una più ampia superficie, massimizzando così le dimensioni di un accumulo primario.

Nel caso di un accumulo secondario è importante che sia "visto" da quello primario e che inoltre la sua emissività sia alta, come è sempre il caso con le comuni superfici, indipendentemente dal loro colore. Il trasferimento di calore ad un accumulo isolato avviene solo per convezione, naturale o forzata. L'accumulo isolato può essere costituito da un letto di pietre, da un doppio solaio, da un volume di stoccaggio termico situato lontano dall'edificio oppure dalla rimanente parte delle strutture dell'edificio. Il rilascio del calore può essere controllato da serrande o ventilatori, oppure può essere trasmesso per conduzione a pareti e solai.

4.2.3. Effetto della massa

La massa termica ha un effetto considerevole sulle fluttuazioni della temperatura interna dell'ambiente. In fig. 7 sono presentati i risultati di una simulazione al computer di un sistema a guadagno diretto con differenti spessori dell'accumulo primario e secondario, a parità di area della massa termica. A parità di spessore della massa secondaria, le fluttuazioni di temperatura diminuiscono con l'aumentare dello spessore della massa primaria. Al variare dello spessore della massa secondaria, fermo restando lo spessore della massa primaria, le fluttuazioni diminuiscono solo fino ad un certo valore dello spessore, chiamato "spessore critico", e questo valore non è praticamente influenzato dallo spessore della massa primaria. All'aumentare invece dell'area della massa secondaria, si ha una diminuzione dello spessore critico. Esperienze di questo tipo sono fondamentali per il progettista, ai fini del controllo delle fluttuazioni della temperatura interna dell'edificio.

4.3. Distribuzione del calore solare

Obiettivo del progettista è quello di minimizzare la rete di distribuzione. Il sistema più efficace per distribuire l'energia solare è quello di disporre i locali in modo che l'energia sia raccolta ed accumulata direttamente al loro interno o nelle immediate vicinanze.

La distribuzione dell'energia solare nell'ambiente deve poi prevenire la formazione di forti gradienti tra le temperature superficiali e quella dell'aria. Se, ad esempio, in un sistema diretto sono disponibili quantità sufficienti di massa termica primaria e secondaria, la distribuzione per scambio di calore tra le pareti (scambio radiativo) e tra le pareti e l'aria (scambio convettivo) sarà adeguata. La distribuzione in un sistema diretto può essere migliorata anche utilizzando vetri diffusori.

4.4. Luce naturale e confort visivo

Nel progetto di un edificio solare passivo le finestre devono essere concepite come una sorgente sia di calore che di luce, quindi i concetti base dell'edilizia tradizionale per la determinazione delle dimensioni e della posizione delle finestre possono non essere più adeguati. In un sistema a guadagno diretto c'è il rischio di un eccessivo illuminamento, mentre con una parete Trombe o con il sistema Barra-Costantini l'ottimizzazione del sistema stesso può avvenire a scapito di una sufficiente illuminazione naturale.

Potenzialmente l'illuminazione naturale offre anche una notevole opportunità di risparmio energetico, in quanto riduce la dipendenza dai consumi energetici per la produzione di luce artificiale. I sistemi a guadagno diretto posseggono questa possibilità, ma può essere discutibile la qualità dell'illuminazione.

4.4.1. Livelli di illuminazione

La luce entra nella stanza direttamente dal cielo o dal sole, o indirettamente per riflessione (edifici adiacenti e terreno).

La sua distribuzione all'interno dipende dalle dimensioni e forma del locale e dalla riflettanza delle pareti. Poiché la quantità di luce naturale dipende principalmente dalla località e dall'ora del giorno (fig. 11), il livello interno di illuminazione è espresso come una percentuale dell'illuminamento esterno su una superficie orizzontale con orizzonte non ostruito: questo valore è chiamato "fattore di luce diurna". Per una particolare distribuzione della illuminanza del cielo, questo fattore dipende dalle riflettanze interne ed esterne, dalla forma delle ostruzioni, dalla finestra e dalla stanza.

4.4.2. Abbagliamento

Ogni sorgente di luce forte nel campo visivo di un osservatore può causare abbagliamento e questo è senz’altro vero per il sole ed il cielo visti da una finestra, ma anche una superficie illuminata può causare un certo disagio.

Per evitare l'abbagliamento è importante ridurre la luminosità proveniente dalla finestra ed aumentarla in prossimità della stessa e questo può essere ottenuto con i seguenti accorgimenti:

- infissi e pareti finestrate in colori chiari, come pure bordi smussati per ridurre il contrasto;

- finestre laterali e lucernai per innalzare il livello di illuminamento dietro la finestra;

- persiane riflettenti per ridurre la vista del cielo, ma nello stesso tempo per riflettere la luce solare sul soffitto;

- modifiche alla riflettanza delle pareti e del soffitto della stanza;

- schermi per ridurre la vista del cielo, anche se ciò è in conflitto con la necessità di raccogliere la radiazione solare. Il loro uso, infatti, riduce sempre l'illuminamento del cielo.

4.5. Sistemi di riscaldamento

I sistemi di riscaldamento solare passivo possono essere classificati sulla base dei seguenti tre fattori:

- le caratteristiche dell'apertura per la raccolta della radiazione solare;

- l'interazione tra radiazione solare e accumulo termico;

- il sistema di rilascio dell'energia nello spazio riscaldato.

I tipi alternativi di apertura solare sono i seguenti:

- apertura a sud costituita da un elemento vetrato verticale sulla parete sud che raccoglie l'energia solare principalmente dalla zona sud del cielo (sole invernale);

- apertura di un tetto a "shed" costituita da elementi vetrati verticali ed elementi opachi inclinati che raccolgono la radiazione solare principalmente dal cielo a sud (sole invernale);

- apertura isolata, cioè separata dall'edificio che può essere posizionata con qualsiasi angolo per raccogliere energia solare da ogni parte del cielo.

I tipi di accumulo termico sono i seguenti (fig. 14):

- accumulo termico primario definito come l'area di stoccaggio colpita direttamente dalla radiazione solare;

- accumulo termico secondario definito come l'area dei materiali strutturali disposti all'esterno dell'area illuminata, ma che è in contatto termico radiativo con l'accumulo primario e di cui è il supplemento;

- accumulo termico isolato, ossia nascosto alla vista dei due precedenti accumuli e quindi non in contatto radiativo con essi. Il trasferimento di calore all'accumulo isolato è possibile solo tramite convezione, sia naturale che forzata.

I meccanismi di trasferimento dell'energia sono i seguenti:

- sistemi a guadagno diretto in cui l'accumulo primario è all'interno dello spazio abitato e la sua superficie, che raccoglie la radiazione solare, riemmette l'energia termica nello stesso spazio;

- sistemi a guadagno indiretto in cui l'accumulo termico primario fa parte del tamponamento esterno dell'edificio, per cui la radiazione solare è assorbita direttamente dall'accumulo senza entrare direttamente nello spazio abitato. L'accumulo termico agisce come elemento moderatore tra superficie di raccolta e spazio interno;

- sistemi a guadagno isolato in cui la superficie di raccolta è separata dall'accumulo termico ed il trasferimento dell'energia deve essere attivato tra i due o dal collettore allo spazio abitato direttamente.

Tutti questi sistemi possono poi essere combinati tra loro in una varietà di modi quasi infinita. I tipi più comuni di sistemi utilizzati, per ogni differente meccanismo di trasferimento dell'energia, sono descritti nel seguito.

4.6. Guadagno diretto

Il sistema a guadagno diretto è il più semplice ed è costituito da un edificio ben isolato con ampie finestre rivolte a sud. Le finestre permettono la trasmissione della radiazione solare invernale, incidente con bassa angolazione. In estate l'elevata altezza del sole riduce l'insolazione trasmessa, mentre un aggetto può anche escluderla completamente. L'edificio necessita di una massa termica per accumulare il calore durante il giorno e riemmetterlo durante la notte. Questa massa termica è generalmente costituita da pareti in muratura isolate esternamente e/o da un pavimento massivo con isolamento perimetrale o nell'estradosso. La radiazione solare colpisce direttamente la massa termica e l'energia viene accumulata, riducendo così le fluttuazioni di temperatura dell'aria interna.

Il concetto di guadagno diretto è la soluzione più comune per un edificio solare passivo. La radiazione solare entra nello spazio abitato e cade sulla massa dell'accumulo termico. In questo modo lo spazio abitato, avendo raccolto ed accumulato l'energia solare, si comporta come un collettore.

I requisiti base di un sistema a guadagno diretto sono:

- un'ampia superficie vetrata rivolta a sud e in comunicazione diretta con lo spazio abitato;

- una massa termica esposta nel soffitto e/o nel pavimento e/o nelle pareti con area e capacità termica opportunamente dimensionate e posizionate per l'esposizione alla radiazione solare e per l'accumulo;

- un isolamento della massa termica dalle condizioni climatiche esterne.

Molti edifici moderni hanno grandi vetrate rivolte a sud, ma la mancanza di un accumulo termico impedisce di sfruttare completamente il loro guadagno solare, causa il fenomeno del surriscaldamento.

Oltre questi requisiti base, esiste una serie di varianti che consente varie alternative all'interno dei sistemi a guadagno diretto. Le varianti più comuni riguardano la scelta e il posizionamento dei materiali della massa termica. L'accumulo primario può avere varie configurazioni: a pavimento o come massa libera all'interno del locale, a soffitto o come parete interna o esterna. La distribuzione o la concentrazione della massa termica consente una prima suddivisione dei sistemi passivi a guadagno diretto. Entrambi hanno una vetrata rivolta a sud, ma differiscono per il modo con cui la luce solare viene distribuita quando penetra nell'edificio. Uno consente alla radiazione solare di colpire un'area concentrata di massa termica (fig. 15) e l'altro diffonde o riflette la luce solare in modo da distribuirla su una più ampia area di massa termica (fig. 16).

L'uso di vetri diffusori, tendine o della riflessione tramite superfici di colore chiaro, ha l'effetto di diffondere la radiazione solare ovunque attraverso il locale.

I materiali utilizzati per la massa termica possono variare dal cemento ai mattoni all'acqua e/o altri liquidi, scelti singolarmente o in varie combinazioni.

L'adozione di opportuni controlli per i sistemi solari passivi diventa necessario se si vuole combinare efficienza e utilità. L'ampia superficie vetrata richiesta dagli edifici a guadagno diretto può produrre variazioni di temperatura intollerabili all'interno del locale abitato: disponendo di un sufficiente accumulo termico, per assorbire e stoccare l'energia in eccesso, si moderano queste fluttuazioni.

Per prevenire il surriscaldamento sono richiesti sistemi di schermatura della superficie vetrata. In estate un aggetto costituisce uno schermo adeguato, data la maggiore altezza del sole, mentre la ventilazione dei locali interni può ridurre l'eccessiva temperatura dell'aria.

Per evitare perdite di calore in inverno o di notte è necessario isolare la superficie vetrata: possono avere la loro efficacia pannelli mobili isolanti, tende o serrande. Senza queste considerazioni sui controlli, un sistema passivo può produrre condizioni di disagio causate dalle perdite di calore in inverno o dal surriscaldamento nelle altre stagioni.

- il guadagno diretto è il più semplice sistema di riscaldamento solare e quindi il più facile da realizzare. In molti casi lo si ottiene semplicemente ridistribuendo le finestre;

- l'ampia superficie vetrata non consente soltanto l'ingresso di un'elevata quantità di radiazione solare per il riscaldamento, ma permette di ottenere un elevato standard di illuminazione naturale assieme ad un migliore rapporto visuale con l'esterno;

- il materiale per le vetrate è ben conosciuto e di basso costo, oltre che facilmente reperibile;

- il sistema può essere considerato uno dei metodi meno dispendiosi per il riscaldamento solare degli ambienti.

- grandi aree vetrate possono produrre abbagliamento di giorno e una perdita di privacy di notte;

- la radiazione ultravioletta contenuta nella radiazione solare può degradare tessuti e fotografie;

- per raggiungere un elevato risparmio energetico sono necessarie ampie superfici vetrate e quindi grandi masse termiche per attenuare le variazioni di temperatura: queste masse possono essere costose, soprattutto se non hanno funzioni strutturali;

- anche con una massa termica adeguata si possono avere fluttuazioni della temperatura diurna intorno ai 10°K;

- l'isolamento notturno dell'apertura solare è sicuramente necessario per i climi più freddi e questo può risultare costoso e difficoltoso.

4.7. Guadagno indiretto

I muri Trombe, massivo e d'acqua, nonché il tetto d'acqua sono tutti sistemi a guadagno indiretto che combinano, in alcune parti del tamponamento esterno dell'edificio, le funzioni di raccolta e accumulo della radiazione solare e di distribuzione del calore.

4.7.1. Muro Trombe e massivo

Gli elementi richiesti dai sistemi con muro Trombe e massivo sono un'ampia superficie vetrata rivolta a sud con una massa termica di accumulo posta immediatamente al suo interno. La scelta dei materiali per l'accumulo comprende cemento, pietre e muratura di mattoni. La radiazione solare, incidente sulla parete massiva, viene assorbita producendone il riscaldamento superficiale.

Questo calore, sotto forma di un'onda smorzata di temperatura, è trasferito per conduzione alla superficie interna del muro e da questa trasmesso all'ambiente per irraggiamento e convezione.

Il ritardo e lo smorzamento dell'onda di temperatura, durante questo trasferimento, dipendono dal materiale scelto per l'accumulo: il tempo di ritardo è ad esempio di circa 18 minuti per ogni centimetro di cemento. Il muro trombe permette inoltre di distribuire il calore mediante la convezione naturale: il volume d'aria nell'intercapedine tra vetrata e massa termica può raggiungere temperature abbastanza elevate, in una giornata serena (60°C).

Per mezzo delle aperture di aerazione alla base e nella parte alta della massa d'accumulo, l'aria calda può salire ed entrare nell'ambiente, richiamando l'aria più fredda della stanza all'interno del collettore attraverso le aperture della parte bassa. Le aperture dovrebbero essere controllate a mezzo di serrande per impedire la circolazione inversa durante la notte.

Per raggiungere l'efficienza ottimale di questi sistemi è necessario ridurre in inverno le perdite di calore verso il cielo di notte o durante una giornata con cielo coperto: questo si può ottenere mediante una serranda esterna isolante o aumentando la resistenza termica della vetrata (vetri doppi o riflettenti il calore), oppure applicando uno strato selettivo sulla superficie del muro, che sia caratterizzato da un elevato assorbimento della radiazione solare e da una bassa emissività della radiazione termica.

In estate può essere impedito il riscaldamento della massa d'accumulo tramite aggetti, isolamenti mobili o mediante aperture di aerazione in comunicazione con l'esterno. Per certi climi il muro Trombe può essere usato in estate come camino solare: in questo modo il movimento continuo dell'aria sottrae calore all'edificio, richiamando aria più fredda, ad esempio dal lato nord, per la ventilazione.

- abbagliamento, privacy e degradazione ultravioletta dei tessuti non sono un problema;

- le fluttuazioni di temperatura nello spazio abitato sono più basse rispetto a quelle di un sistema a guadagno diretto;

- il ritardo nel tempo tra assorbimento dell'energia solare e rilascio nell'ambiente dell'energia termica può essere utile per integrare disponibilità energetica e modelli occupazionali;

- il comportamento di un muro d'accumulo termico è sufficientemente conosciuto.

- la superficie esterna del muro massivo è relativamente calda (poiché la trasmissione dell'energia attraverso il muro è lenta) e sente la vicinanza del clima esterno: ciò porta a considerevoli perdite di calore e quindi di efficienza. I controlli su menzionati possono essere costosi;

- sono richieste due pareti rivolte a sud, una vetrata e l'altra massiva, con le ovvie penalizzazioni in termini di costo e spazio impegnato;

- disagi possono essere prodotti, all'inizio e alla fine della stagione del riscaldamento, dal surriscaldamento dell'aria (nel caso del muro Trombe) durante il giorno o da una radiazione termica incontrollata proveniente dalla superficie interna del muro, durante le serate calde. Questi problemi possono essere controllati mediante la ventilazione;

- la necessità di una sufficiente massa termica deve essere mediata con i requisiti di visibilità e di illuminazione naturale dell'ambiente interno;

- il progetto del muro Trombe deve consentire l'accesso per la pulizia della superficie vetrata;

- la condensa sulla superficie vetrata può essere un problema;

- nei climi freddi, a metà inverno, quando la radiazione solare non è sufficiente per riscaldare il muro, la massa di questi sistemi può trasformarsi in un carico termico.

4.7.2. Muro di accumulo isolato

Il comportamento di questo sistema in un clima freddo è alquanto discutibile e comunque funziona solo in presenza di un isolamento notturno.

Una variante di questo sistema ha aperture di aerazione in comunicazione con l'esterno nella parte bassa del collettore e rivolte verso lo spazio riscaldato nella parte alta: si crea così un circuito aperto a termosifone che fornisce all'ambiente aria di rinnovo preriscaldata.

4.7.3. Muro d'acqua

Il sistema a muro d'acqua deve avere un'ampia superficie vetrata rivolta a sud e adiacente alla parete esterna dell'accumulo.

L'acqua può essere contenuta in vari modi e il tipo di contenitore influenza la capacità dell'accumulo termico e la velocità di distribuzione del calore stoccato. Sono stati usati come contenitori bidoni stagni, bottiglie, tubi, botti, fusti, sacchetti e pareti di cemento riempite d'acqua. La scelta del materiale e della forma del contenitore è un fattore importante per l'efficienza del muro d'acqua.

A causa della natura isoterma dell'acqua, la distribuzione dell'energia solare raccolta all'interno dell'accumulo è quasi immediata e ciò in netta contrapposizione con i più lunghi tempi richiesti per un muro massivo e Trombe.

Questo sistema quindi, quando progettato per un clima in cui il riscaldamento ambiente è richiesto solo nelle ore serali più fredde, può richiedere un controllo della distribuzione: in alcuni casi è necessario ricorrere ad isolamento termico tra accumulo e spazio abitato.

- dato il carattere isotermo dell'accumulo, la temperatura della sua superficie esterna è ridotta e quindi minori sono le perdite di calore verso il cielo notturno e l'aria esterna;

- abbagliamento, privacy e degradazione ultravioletta dei tessuti non sono un problema;

- le fluttuazioni di temperatura nell'ambiente sono più basse rispetto agli altri sistemi a guadagno diretto o a circuito convettivo;

- l'accumulo può rimanere caldo e continuare a fornire calore all'ambiente ben oltre le ore serali;

- il comportamento di questo muro d'accumulo termico è ben conosciuto.

- l'acqua è difficile da contenere e il controllo dell'umidità può essere un problema se il contenitore non è sigillato;

- sono richieste due pareti rivolte a sud, una vetrata e l'altra massiva, con le ovvie penalizzazioni in termini di costo e spazio impegnato;

- dalla parete calda viene perduta energia verso l’esterno (l’isolamento può essere costoso e difficoltoso);

- nei climi freddi, a metà inverno, quando la radiazione solare non è sufficiente per riscaldare il muro, la presenza di questo sistema può trasformarsi in un carico termico.

4.7.4. Tetto d'acqua (roof pond)

Durante la notte o nei periodi di cielo coperto, un isolamento copre l'acqua calda e ne riduce le perdite di calore. L'accumulo d'acqua sul tetto può essere usato anche per il raffrescamento estivo. Il primo sistema a "roof pond" e il più largamente conosciuto è stato sviluppato da Harold Hay e con la denominazione di "skytherm" è stato installato ad Atascadero in California.

Il volume d'acqua sul tetto è esposto alla radiazione solare diretta, che viene così assorbita ed accumulata. Essendo posizionato sul soffitto, l'accumulo termico irraggia calore uniforme a bassa temperatura all'interno dell'edificio. La distribuzione del calore dal tetto d'acqua avviene principalmente per irraggiamento e per fornire un riscaldamento uniforme il sistema deve coprire l'intero spazio abitato.

E' necessario inoltre un isolamento mobile per ridurre le perdite di calore : il meccanismo per spostare l'isolamento ha un ruolo fondamentale per cui deve essere robusto e semplice.

Il tetto d'acqua può essere usato anche per raffrescare durante l'estate. L'isolamento copre l'accumulo d'acqua durante il giorno e l'acqua assorbe l'eccesso di calore proveniente dall'edificio poi, di notte, quando l'isolamento viene tolto, questo calore viene irraggiato verso il cielo notturno più freddo.

La combinazione ottimale di queste condizioni climatiche capita nelle regioni caldo-aride dove le temperature in inverno sono sempre sopra il punto di congelamento dell'acqua e d'estate il tetto d'acqua può fornire un valido aiuto al raffrescamento naturale, in quanto l'irraggiamento notturno è favorito da un'atmosfera secca e trasparente.

Una copertura trasparente sull'acqua non è stata prevista nei requisiti, comunque potrebbe essere necessaria per evitare eccessive perdite d'acqua per evaporazione.

L'uso di una superficie vetrata o di contenitori traslucidi posizionati sopra lo specchio d'acqua sono soluzioni già utilizzate per ridurre sia l'evaporazione che le perdite di calore.

- il tetto d'acqua è la soluzione opportuna nel giusto clima, particolarmente alle basse latitudini con climi secchi, dove è richiesto sia riscaldamento che raffrescamento;

- il sistema permette di realizzare un microclima interno stabile ed uniformemente distribuito;

- le fluttuazioni di temperatura nell'edificio possono essere effettivamente basse;

- abbagliamento, visuale e degradazione ultravioletta non sono un problema.

- il trasferimento di calore sotto forma radiativa vuole che con questo sistema si possano riscaldare edifici ad un solo piano o l'ultimo piano di un edificio multipiano. Lo specchio d'acqua deve coprire almeno la metà del soffitto, se si vuole raggiungere un risparmio energetico significativo;

- la pesante massa d'acqua sopra il soffitto impone maggiori requisiti e costi strutturali e può essere psicologicamente inaccettabile, soprattutto nelle zone sismiche;

- il sistema non è valido per i climi in cui la neve è frequente;

- la bassa angolazione dei raggi solari in inverno suggerisce che il sistema non è valido per le alte latitudini, a meno che non sia inserito in un tetto inclinato, ma anche così la sua efficienza è discutibile;

- il tetto d'acqua richiede un'attenta progettazione e realizzazione.