Risparmio energetico

La prestazione energetica di un edificio, considerata poco significativa in passato, sta diventando sempre più importante a causa dei vincoli ambientali e dei costi crescenti di combustibile ed energia. Questi argomenti hanno fatto emergere la necessita di limitare le dispersioni termiche delle abitazioni e permesso lo sviluppo di soluzioni adeguate creando un settore in rapida crescita nella moderna edilizia. Un efficiente isolamento termico degli edifici deve avere come obiettivo, quello di garantire il raggiungimento di una corretta temperatura non solo dell’aria, ma anche dei muri, dei pavimenti e dei soffitti. La sensazione di freddo, infatti, deriva da una bassa temperatura ambientale, ma anche da una ridotta temperatura degli elementi di protezione orizzontale e verticale.
Ciò e dovuto all’effetto dell’irraggiamento: ad esempio, quando ci si avvicina ad un caminetto si avverte un forte senso di calore, mentre la parte del corpo non esposta e più fredda. L’opposto avviene di fronte ad una finestra. La media tra la temperatura dell’aria e quella delle pareti è la temperatura operante, cioè la temperatura percepita dal corpo umano. Per avere una sensazione di comfort occorre che i muri di casa siano ben caldi ma per evitare che si raffreddino bisogna coibentarli cioè applicare attorno ad essi una “calda coperta” di isolante. Un effetto positivo dell’isolamento termico e la prevenzione di problemi e difetti legati alla presenza di umidità di condensa (cioè il formarsi di muffe e macchie scure). Questi problemi possono verificarsi se la superficie interna delle pareti e troppo fredda, anche solo in alcuni punti. Perciò per evitarli è
opportuno che tutto l’isolamento venga posizionato sulla superficie esterna delle pareti. Infatti, con questa soluzione tutto l’involucro dell’edificio viene mantenuto caldo in modo uniforme, senza creare gradienti di temperatura tra le diverse zone.
L’isolamento termico consente di ridurre sia i costi per il riscaldamento che le immissioni inquinanti, infatti, se gli edifici sono correttamente isolati disperdono meno calore e pertanto, necessitano di un minor quantitativo di combustibile per riscaldarli, riducendo l’apporto di CO2 nell’ambiente.

Negli ultimi anni siamo molto attenti al risparmio energetico ed una fonte molto utile e importante è l’isolamento termico delle pareti e del tetto. La caratteristica fondamentale per la valutazione di un materiale isolante è la conduttività termica, cioè la capacità di trasferire calore da una parte più fredda a una più calda, che si misura in W/mK (Watt su metro Kelvin): tanto più questo valore è basso quanto più le prestazioni sono alte.

Naturali o, più spesso, di origine chimica, i materiali che si utilizzano nelle costruzioni per evitare la trasmissione del calore in entrata e in uscita vengono scelti di volta in volta in base alle esigenze. E a seconda dell’applicazione: in intercapedine, su superfici orizzontali o verticali, su quelle inclinate. Da loro dipende quanto un edificio necessita poi di energia per mantenere il comfort termico negli interni. Ma la caratteristica fondamentale per la valutazione di un materiale isolante è la conduttività termica, cioè la capacità di trasferire calore da una parte più fredda a una più calda, che si misura in Watt su metro Kelvin: tanto più questo valore è basso quanto più le prestazioni sono alte.

Aerogel
Composto da aria (al 98%) e da silicio, per l’applicazione in edilizia viene prodotto in materassini. Ha altre formulazioni per destinazioni diverse, per esempio in abbinamento ai diversi materiali nei profili dei serramenti. Conduttività termica di 0,014/0,019 W/mK.

Calcestruzzo aerato autoclavato
Materiale cellulare inorganico, si ottiene dalla miscelazione di sabbia di quarzo e gesso, cemento, acqua e alluminio. Viene commercializzato in blocchi. Conduttività termica 0,043 W/mK.

Fibra di canapa
Fibroso naturale organico, si tratta di un materiale ricavato dalla lavorazione di foglie di canapa, a cui si aggiungono poliestere e talvolta anche prodotti naturali ignifughi. Si trova in pannelli e rotoli, ha conduttività termica di 0,038/0,043 W/mK.

Fibra di legno
Fibroso naturale organico, è un materiale ottenuto da scarti di lavorazione ai quali si aggiungono resine e altri componenti – come colle e bitume – che, lavorati, formano poi pannelli. Ha conduttività termica di 0,038/0,048 W/mK.

Lana di roccia
Classificata come fibroso sintetico inorganico, si ottiene da un mix di rocce e residui di lavorazioni varie (laterizi, scorie d’altoforno). In pannelli, feltri e rotoli; ha conduttività di 0,033/0,045 W/mK.

Lana di vetro
Definita materiale fibroso sintetico inorganico, deriva dalla lavorazione di sabbia quarzifera e altri componenti, tra cui resina. In pannelli, feltri e rotoli; ha conduttività di 0,031/0,048 W/mK.

Perlite espansa
Poroso naturale inorganico, è composta da silice e ossidi di alluminio, ferro, sodio, potassio, calcio e magnesio. Sciolto, ha granulometria di 2/5 mm. Ha conduttività termica di 0,048/0,052 W/mK.

Polistirene espanso estruso (XPS)
È un materiale cellulare sintetico organico prodotto a partire da granuli di polistirene. Si trova in commercio in pannelli, con o senza rivestimento secondo l’applicazione. Ha conduttività termica di 0,030/0,040 W/mK.
Polistirene espanso sinterizzato (EPS)
Cellulare sintetico organico, si trova in pannelli, anche sagomati. Ha valore lambda di 0,034/0,040 W/mK.

Sughero
È cellulare, naturale inorganico. Ricavato dalle piante tramite scorzatura, subisce una lavorazione che lo compatta in formati diversi (strisce, fogli). Conduttività termica 0,040/0,045 W/mK.

Vermiculite espansa
Cellulare sintetico inorganico, è composta da silicati idrati di metalli cristallizzati quali alluminio, ferro, magnesio. Esiste sfusa in granuli. La conduttività termica è di 0,077/0,082 W/mK.

La conduttività termica è la quantità di calore che attraversa una superficie di un metro quadrato del materiale considerato, dello spessore di un metro, quando la differenza di temperatura tra le due facce è di un grado. Pertanto, quanto è più bassa la conducibilità termica, tanto maggiore è il potere isolante del materiale.

I materiali sottoposti a marcatura CE espongono in etichetta il valore di conducibilità termica che corrisponde al valore medio per 25 anni di esercizio valutato alla temperatura di prova di 10° C, espresso nelle unità di misura del sistema internazionale W, m, K.

Conducibilità Termica Dichiarata λD e Conducibilità Termica di Progetto λU
Per tutti i materiali isolanti sottoposti a marcatura CE la conduttività termica di progetto (λU) coincide con la conducibilità termica dichiarata (λD) in condizioni standard di esercizio (temperature comprese tra 0 e 20 °C e Umidità Relativa tra 0 e 50%).
Solo se i range di temperatura e umidità relativa sono sostanzialmente diversi dalle condizioni standard, il progettista può correggere i valori della conduttività termica dichiarata di tutti i materiali isolanti utilizzando la norma UNI EN 10456.

Trasmittanza (U) e Resistenza (R) termica
Trasmittanza o Conduttanza termica dichiarata (UD)
É il rapporto tra la conduttività termica λD e lo spessore di isolante impiegato (d, espresso in metri).

La progettazione di un edificio dovrebbe includere anche l’analisi del contesto in cui esso andrà ad inserirsi. Cosi come si prevederanno zone destinate a verde, parcheggi adeguati ed altri servizi, si dovrà tener conto dell’esposizione solare e del microclima in cui si andrà ad edificare, valutando la miglior tipologia di prodotti isolanti e di finitura da utilizzare, per scongiurare future problematiche di condense e aggressioni biologiche che potrebbero manifestarsi, anche nel breve periodo, causando disagi.

Il sistema di isolamento termico a cappotto è la soluzione più percorribile per l’immediato miglioramento delle prestazioni energetiche di un edificio esistente e consente da subito un risparmio di emissioni di CO2 nell’ambiente. Nelle nuove costruzioni permette di eliminare completamente i ponti termici di pilastri e solai e consente una riduzione degli spessori delle murature ottenendo superfici interne più ampie e vivibili. Si tratta di un sistema complesso, perché composto da diversi materiali ed accessori (adesivo, rasatura, pannello isolante, tassello, rete di rinforzo, primer, tonachino di finitura e accessori vari) in cui ogni componente deve essere correttamente progettato e prodotto con adeguati standard di qualità per consentire prestazioni affidabili e durature.

La Comunità Europea ha dato mandato all’EOTA (European Organization for Technical Approval) di elaborare delle Linee Guida per la verifica tecnica dei sistemi d’isolamento termico a cappotto, che ha portato alla nascita dell’ETAG 004 (European Technical Approval Guideline) che riunisce le norme a cui si fa riferimento per il collaudo dei materiali inseriti nei diversi sistemi. È doveroso ricordare che sulle prestazioni del sistema esercitano un ruolo decisivo la progettazione e la qualità della manodopera delle imprese di posa, perché troppo spesso vengono trascurati particolari applicativi importanti, che possono influire sulla durabilità del sistema.

La scelta della tipologia e dello spessore della lastra isolante è di competenza del tecnico che si occupa del dimensionamento del sistema, attraverso calcoli che tengono conto della tipologia dell’edificio (nuovo, esistente), della stratigrafia delle pareti, della sua struttura portante (cls, mattoni, poroton, pietre ecc.), della località dove e situato e delle normative vigenti. Non esistendo un pannello che racchiuda tutte le prestazioni ottimali, si dovranno quindi individuare le caratteristiche essenziali ed orientare le scelte sul pannello che ne racchiude il maggior numero. È necessario utilizzare pannelli che abbiano ricevuto la marcatura CE e che siano definiti idonei per i sistemi a cappotto dai rispettivi produttori.

La rete in fibra di vetro viene utilizzata per contenere le fessurazioni che si possono creare sotto l’azione delle forze che si manifestano in facciata dovute alle escursioni termiche ed alla conseguente differenza di temperatura fra le due facce del pannello.

Deve necessariamente subire un trattamento con appretto antialcalino che la protegga dall’aggressione del pH basico del rasante in cui e inserita. L’utilizzo della rete aumenta la resistenza meccanica agli urti del sistema. Reti più pesanti (300 g/m2) offrono resistenze meccaniche più alte e per questo motivo, in alcuni casi, vengono utilizzate nelle zoccolature degli edifici.

Il fissaggio meccanico delle lastre isolanti con i tasselli è necessario in presenza di intonaci deboli, degradati o non perfettamente coesi con la muratura. Molteplici sono le proposte del mercato ma, come per la rete d’armatura, spesso l’unico parametro di scelta è la sua economicità, trascurando fattori importanti come la tipologia di isolante su cui verra utilizzato, la corretta lunghezza, la tipologia di supporto, ecc.
Alcuni paesi europei hanno introdotto delle classificazioni ed indicano sulla testa del tassello l’idoneità per i vari supporti con delle lettere che indicano calcestruzzo, mattone pieno, laterizio forato , calcestruzzo poroso leggero, calcestruzzo cellulare.

L’utilizzo del primer e indispensabile in quanto prepara ed uniforma la superficie che verra ricoperta con il rivestimento di finitura evitando difformità di colore dovute a reazioni diverse fra i materiali e/o differenti possibilità d’assorbimento. Utilizzando primer colorati si ottengono migliori risultati di omogeneità e copertura con le tinte più brillanti. L’utilizzo di primer a solvente, oltre che non essere necessario, e assolutamente sconsigliato perché può interagire con il pannello alterandone le caratteristiche causando distacchi della rasatura.

Il sistema a cappotto deve essere protetto dalle intemperie con dei rivestimenti di finitura a spessore e non con delle semplici pitture. Diverse sono le tipologie di prodotti proposti dal mercato, distinti secondo la natura del legante utilizzato, organico o minerale, secondo la presenza o meno di diverse varietà di resine: siliconiche, acriliche, viniliche, ecc. La tonalità del colore del rivestimento utilizzato deve essere chiara, ovvero con un indice di rifrazione >del 20%, necessaria al fine di preservare il sistema da temperature decisamente elevate, che si manifestano a causa dell’irraggiamento solare che, a loro volta, innescano sollecitazioni e tensioni all’intero sistema.